1、刚架桥支架现浇施工技术方案及满堂支架检算研究摘要:结合具体工程实例,介绍了刚架桥支架现浇施工技术方案,并对满堂支架检算进行了分析。希望能够为类似工程施工提供借鉴与参考。 关键词:刚架桥支架现浇施工技术满堂支架检算 中图分类号: TU74 文献标识码: A 1.工程概况 南广铁路 ZDK50+003.722 1-8m 刚架桥,全长 10.2m,刚架桥小里程边墙采用桩基础,孔桩直径为 1.25m,大里程边墙置于白云质灰岩上;YDK50+030.384 1-8m 刚架桥,全长 13.532m,刚架桥边墙采用桩基础,孔桩直径为 1.25m;边墙厚 0.8m,跨中梁高 0.7m,边墙根部梁高 1.1m。
2、 2.刚架桥支架现浇施工技术方案 2.1 基础处理。主体框架条形基础为现浇 4m 厚的 C40 混凝土。 2.2 搭设支架。现浇支架均采用碗口式扣钢管支架,采用48mm3.5mm 无缝钢管。根据现浇砼自重,加工模板,施工机械,施工人员及其它荷载为确保支架安全考虑相应增加荷载系数。钢管支架的纵横断面布置,支架的布设以纵桥向中心线与支架中心相对应,钢管支架纵横向间距为 0.6m,底层步距为 0.3m,顶层步距为 0.8m,中间步距为1.5m;搭设支架应确保所有支架垂直搭设,支架纵、横向之间用剪刀撑进行连接,纵、横向,竖向每隔 6 排设剪刀撑,剪刀撑用钢管和直角扣件、转角扣件与支架牢整体固连接。 2
3、.3 安装底板系统。支架顶端布置 10cm10cm 纵向方木条,直接搁置在支架上顶托上,方木间距确定为 20cm,顶托内并列布设 3 根钢管作为支承,方木上铺设 15mm 厚竹胶板作底模,并与 10cm10cm 方木联结定位。 2.4 铺底模、侧模。支架搭设完成后经检查并经监理工程师批准后,可铺设底模,底模铺设前应精确放出桥梁的中心线和底板的边线,以便底模铺设准确,侧模用型钢和木板做骨架,表面铺竹胶板。侧模支撑系统也由钢管支架和调节杆搭设,在侧模上设置拉条螺丝对拉,确保两侧侧模的位置。 2.5 绑扎中(边)墙钢筋。支架经观测完全达到设计与技术规范的要求后,并经监理工程师批准,清洗调整底模及侧模
4、后,涂恻一层薄薄的脱模剂或机油,按图纸及技术规范的规定与要求,绑扎中(边)墙钢筋,按照设计图纸和规范要求在钢筋加工场地成型,焊接部分采用闪光对焊,成型后运输至施工现场进行绑扎。钢筋加工和绑扎严格遵守规范要求执行,同时对保护层的施工应注意,确保钢筋保护层符合要求。 2.6 安装腹板内侧模、浇筑第一次混凝土。钢筋绑扎完成后,浇筑混凝土,浇筑方法采用水平分层、纵向分段,横向对称的浇筑方法,第一次浇筑两边墙的高度为 4m,中墙为 5m,以保证混凝土接缝错开 1 米的要求。混凝土采用插入式振动器振捣,混凝土搅拌车运输,泵送混凝土。 2.7 安装顶板模板。第一次混凝土浇筑完成后,清除附着在外露钢筋上的水泥
5、浆,凿毛,露出新鲜混凝土,待混凝土强度达到规定时,进行施工缝处理,经检查符合技术规范要求后,进行第二次混凝土浇筑,浇筑成形。浇筑前应适当洒水,使施工缝表面保持潮湿状态,以增加新旧混凝土的结合。采用插入式振动器振捣后,还须在顶板上面层仔细振平振实,仔细磨平顶板表面。为使顶面高程符合图纸要求,在浇筑前设置一定数量的控制点,不但标高要符合设计要求,而且平整度也要符合图纸及技术规范的规定,混凝土初凝后应尽快覆盖和养生。 2.8 养护及拆模。养护主要采用土工布覆盖,人工浇水进行养护,养护期 7 天,侧模板在砼强度达到2.5MPa 后拆除支架及模板,拆除支架时必须遵循由上到下、逐级卸落,通过调节杆螺丝来逐
6、步松动支架,拆除模板,确保拆除支架的施工安全。 3.满堂支架检算 3.1 现浇梁荷载检算。根据铁路桥涵设计基本规范TB10002.1-2005 查得钢筋砼容重 =26;每米板梁砼重量 =260.7m(梁高)=18.2KN/;模板荷载=2.5 KN/;振捣荷载 =2.0 KN/;人员机械荷载=2.0 KN/;钢管采用扣件式钢管脚手架;木材品种:杉木;木材弹性模量 E(N/mm2):9000.0;木材抗弯强度设计值 fm(N/mm2):11.0;木材抗剪强度设计值 fv(N/mm2):1.4;面板类型:胶合面板,厚度(mm):18.0;钢材弹性模量 E(N/mm2):210000.0;钢材抗弯强度
7、设计值fm(N/mm2):205.0;面板弹性模量 E(N/mm2):9500.0;面板抗弯强度设计值 fm(N/mm2):13.0。 3.2 梁底板荷载检算。本梁底模采用 1.8cm 厚竹胶板,面板为受弯构件,验算其抗弯强度和刚度,取纵桥向单位宽度 1m 的面板作为计算单元,则梁底模承受荷载转化为匀布线荷载为: q 线=(18.2+2.5)11.2(荷载系数)+(2.0+2.0)11.4(荷载系数)=30.4 KN/m; 根据受力情况,其受力模型简化为受匀布荷载的简支梁。则: 截面抵抗矩 截面惯性矩 弯矩 剪力 1、抗弯承载能力检算 2、抗剪承载能力检算 3、挠度检算 故底模为 1.8cm
8、的竹胶板能够满足施工及设计要求。 3.3 横桥向方木分配梁检算。本梁底模底面横桥向采用方木,长度不小于,按间距布置。则每根方木承受荷载转化为匀布线荷载为: q 线=(18.2+2.5)0.31.2(荷载系数)+(2.0+2.0)0.31.4(荷载系数)=9.13 KN/m;根据受力情况,其受力模型简化为受匀布荷载的简支梁。如图,则: 截面抵抗矩 截面惯性矩 弯矩 剪力 1、抗弯承载能力检算 2、抗剪承载能力检算 3、挠度检算 故横桥向采用方木能够满足施工及设计要求。 3.4 纵桥向方木分配梁检算.在横桥向方木底,纵桥向采用方木分配梁,扣件式脚手架按间距和布置, 截面抵抗矩 截面惯性矩 1、扣件
9、式脚手架顶纵木检算 扣件式脚手架横桥向受力(取最保守考虑): 集中力 纵桥向方木受力简图如下图所示: 将结构受力模型简化为受集中力的简支梁(偏保守考虑) ,受力图如图所示,则: 跨中最大弯矩: 最大剪力 2、抗弯承载能力检算 3、抗剪承载能力检算 4、挠度检算。挠度按简支梁跨中受集中力模型计算(偏保守考虑) ,则集中力: 挠度检算 综上所述,纵桥向采用方木,按相应的间距布置方木,能够满足施工及设计要求。 3.5 立杆检算 1、扣件式脚手架检算。采用扣件式钢管脚手架。立杆横纵桥向间距为和,横杆步距 1.5m.则根据扣件式脚手架的受力特性,结合纵桥向方木受力分析图,现对扣件式脚手架的主力杆进行受压
10、承载能力检算。 1)立杆承重(0.60.6m 梁截面标准段):RA= RB=3P/2=35.48/2=8.22KN。立杆由纵向分配梁传递的荷载及支架自重:N=8.22+0.5=8.75KN 2)长细比:=L/I=1500/15.78=96,查表 =0.618,容许承载力N= A=0.618489205=61.9KN8.75KN 3)立杆承重(0.50.5m 梁根部):RA= RB=3P/2=(37.3)/2=57.69/2=10.95KN,立杆由纵向分配梁传递的荷载及支架自重:N=10.95+0.5=11.45KN 4)长细比:=L/I=1500/15.78=96,查表 =0.618,容许承载
11、力N= A=0.618489205=61.9KN11.45KN 综上所述,故采用扣件式钢管脚手架。标准梁截面立杆横桥向间距为 0.6m,纵桥向间距为 0.6m,横杆步距为 1.5m,梁根部截面立杆横桥向间距为 0.5m,纵桥向间距为 0.5m,横杆步距为 1.5m。按间距以上搭设满堂红脚手架能够满足施工及设计要求。在施工中因建筑物空间间距问题可加往小间距调整纵横立杆。步距调小至 1.0m 时可增大钢管的 值(0.81)容许承载力。适当加设一定数量的斜杆,以增强脚手架的稳定性,提高脚手架的整体承载力,保证施工安全。 3.6 基础承载力检算 1、支架基础为 C25 混凝土路面。PN/ab11.45
12、103/(0.150.15)0.51mpa9.6mpa,满足要求。支架基础表层采用 15cm 厚 C20 砼,底层采用 40cm 厚级配碎石层,换填,级配碎石屋压实度不小于 0.93。承载力不小于 900kpa。 2、换填承载力 900kpa 计算方法如下(取 1计算)。持力层承载力验算:P=N/S=11.454/1=45.8KP900 KP,其中:P持力层应力,N持力层每平米所受荷载,此处受的荷载为 4 根立杆传下的荷载。S受力面积,此处为 1。满足要求。 3、管涵部分承载力计算,管涵直径 2m,管涵两侧用浆砌片石砌平管涵最高处,方木横铺在管涵上作为支架基础。PN/ab(8.754)103/(20.1),0.18mpa5mpa,满足要求。 4.结束语 结合工程实例介绍了刚架桥支架现浇施工技术方案,并对满堂支架进行检算,结果表明各项指标符合要求。在施工中满堂支架所有支点要求均匀下沉,避免梁体出现开裂。同时支架搭设必须合理,以确保施工安全顺利进行,提高施工效益。 参考文献: 1谢亚轩.20m 跨径满堂支架现浇箱梁施工技术探讨J.科技传播,2013(10) 2向大强.公跨铁连续梁满堂支架的设计及检算J.铁道建筑技术,2013(8) 3张小芹.系杆拱桥碗扣式满堂支架稳定性验算J.中国新技术新产品,2013(5)