1、1现浇砼连续箱梁施工技术摘要:本文结合李村大桥介绍现浇砼连续箱梁桥的施工技术。重点在于跨越县道 X390 施工支架的搭设、施工及交通保畅。 关键词:施工技术 支架搭设 门洞施工 支架预压 1 工程概况 李村大桥位于贵州省遵义县境内。左幅桥梁全长 151.818m,右幅桥梁全长 132.122m,左右幅桥宽均为 10.73m。共计 13 跨单箱双室等高度现浇 C40 砼连续箱梁。 因本桥从县道 X390 上跨,故在施工中存在的主要问题就是县道 X390的保畅。在箱梁施工时采用了门洞式支架搭设方式跨越县道 X390,不封闭交通。 2 现浇支架总体方案及地基处理 总体方案:除跨县道 X390 预留行
2、车通道部分采用工字钢支架外,其他区域均采用碗扣式脚手架。行车通道预留净空 5.0m。在支架前方 300m之外设置限高架。 支架地基处理:采用回填本合同段内隧道洞碴的处理方式,待墩柱施工完毕后,将场区内进行换填,将原先承载力较差的地表耕植土挖走,换上隧道洞碴,平均换填厚度为 1.0m。地基处理以后,利用试验室轻型触探仪测定其承载力:大于 150KPa。然后铺设 15cm 厚 C20 砼找平层。 3 支架布置及过车门洞布置 23.1 支架布置及安装 碗扣式支架纵向间距为 0.9m;横向间距 0.6/0.9m;肋板、横隔板处步距取 0.6m、其它部位步距取 1.2m。 3.2 县道门洞式支撑布置方案
3、及安装 门洞纵桥向 3m 范围内的碗扣架采用 30cm 间距的套架。当碗扣架搭设高度满足 X390 县道限高要求(5m)时,将 9m 长的 I32 工字钢横跨过X390 县道安放到在此范围内的碗扣架顶上,保证两端搭接长度为 2m。工字钢间距为:90/90/60/90/90/90/60/90/90/90/60/90/90cm。 再将门洞上的碗扣满堂架搭设在工字钢上。 整个县道门洞式支撑布置形式是箱梁砼自重支撑在满堂钢管支撑上,钢管支撑在横跨门洞工字钢横梁上,工字钢横梁再将作用力分散传于碗扣钢管支撑上,最后,通过钢管传于基础上。 门洞基础为 1m 高,0.6m 宽的 C20 砼条型基础,基础上为门
4、洞长加上10m。以防止车辆通过门洞时碰到碗扣架。 4 施工设计计算 4.1 荷载的标准值 砼重量:左幅第一联 C40 砼 504.2m3,模板面积 858.94, 指标 0.587m3 砼/m2;左幅第二联及右幅第一联和第二联 C40 砼各367.1m3,模板面积 1244.4,指标 0.59m3 砼/m2。 模板自重:包括面板、纵横方木、安全防护设施,0.7KN/m2。 支架自重:左幅第一联支架第一联 241T,平米指标 2.81KN/m2;左幅第二联支架 176T,平米指标 2.83KN/m2;右幅第一联 180T,平米指标32.89KN/m2;右幅第二联 196T,平米指标 3.15KN
5、/m2。 施工人员、施工料具运输、堆放荷载:2.5KN/m2。 振捣砼产生的荷载:对水平面模板产生的垂直荷载 P3= 2.0KN/m2;对垂直面模板产生水平荷载 P3=2.0KN/m2; 倾倒砼时的冲击荷载(按泵送考虑):对垂直面模板产生的水平荷载 P2=2KN/m2; 4.2 荷载组合及模板的刚度要求 砼重量;模板自重;支架自重;施工人员、施工料具运输、堆放荷载;振捣砼产生的荷载;倾倒砼时的冲击荷载;新浇砼对模板的侧压力。 4.2.1 计算底模及支架结构 4.2.2 脚手架地基承载力验算如下: 4.3 过车门洞处工字钢梁截面尺寸的强度及挠度验算 4.3.1 工字钢纵梁荷载计算 横跨门洞处工字
6、钢横向间距为 0.9m,工字钢跨径 5m,工字钢型号为I32,质量为 57.71kg/m,其荷载为碗扣架传来的荷载,荷载为1899.42kg/m2。 4.3.2 工字钢纵梁截面尺寸的强度、剪力及挠度验算 工字钢计算结构形式为跨径 5.0m 的简支梁,其截面抵抗弯矩W=726.7cm3,容许弯曲应力w=145MPa =1450kg/cm2,容许剪应力=850kg/cm2,半截面面积矩Sx=426.1cm3,截面惯性矩 Ix=11626cm4,腹板厚度 b=1.15cm。 4结论:所拟定的工字钢横梁截面尺寸强度、剪力、挠度验算满足要求。 4.3.3 工字钢横梁两端支撑碗扣架的验算 支撑横梁工字钢的
7、碗扣架立管承受的荷载有以下几个,箱梁质量77350kg;工字钢质量 7271.46kg;工字钢上面的碗扣架质量为3926.016kg;其他施工过程重量 6210 kg(含模板及方木自重 70kg/m2;施工人员及材料、机械重量:25kg/m2。 振捣砼时产生的荷载:20kg/m2 面积按跨度 5m 宽度 10.8m 计) 。 其受力情况为轴向受压,其受力大小 F=77350+7271.46 +3926.016+6210=94757.47630kg。 承受工字钢及其上荷载的两端碗扣支架的数目为:顺桥向 14 排(每侧 2m 承担工字钢,碗口架套架间距 30cm。 每侧 7 排) ;横桥向 37
8、列(按 11m 计碗扣架套架间距 30cm) 。所以,支撑的碗扣架数目为 37*14=518 根。则每平米承重为94757.476/(10.89)=979.4kg/m2。则支架承受的最大力为N=9794KN/m20.3m0.3m=881.46 kg,碗扣钢管的断面积为A=4.89cm2,其强度计算公式为:=N/Aj 4.3.4 门洞式通道地基设计及验算(地基处理同钢管支架) 地基所受压应力为每根钢管所承受的力传到基础上,则其基础所受力为: 4.3.5 门洞结构加强 为提高安全保险系数及考虑外来车辆的撞击作用力,门洞支架方案5在构造上进一步加强,门洞立柱增设 30 根 I25 工字钢,门洞上方工
9、字钢梁与竖向工字钢均焊接在一起,基本达到框架要求,另将门洞立柱基础用砼浇注成整体条形基础,防止车辆撞击立柱。 5 超载预压 为消除支架及地基产生的非弹性变形,浇筑砼前对支架进行超载预压。 预压时在每跨模板顶面和对应地基顶面布设观测点进行测量。观测点按每跨每侧布置 5 点,两侧共布置 10 点,观测点按 1/2 跨、1/4 跨及每跨两端墩台侧布置。 预压方法采用人工装袋方法逐层平行加减载方案,第一次加载 50%,即加载 180 吨,第二次加载 105%(按超载进行 5%加载) ,即加载 360 吨,预压加减过程中及时进行观测,每跨两端每隔 24 小时设专人观测一次,如有异常立刻停止加载,并注意安
10、全检查。 6 箱梁混凝土浇筑 箱梁砼浇筑采用砼运输车运输,砼输送泵直接泵送入模内,砼坍落度控制在 16-18mm。骨料粒径为 1-3cm,并掺入缓凝早强减水剂,砼浇筑按斜向分段,水平分层进行浇注方向由标高较低的一端向另一端进行。浇筑速度要尽量快,浇筑次层砼要在前一层砼初凝前完成振捣时要注意避免触及芯模,以免造成破损导致漏浆,插入式振动器振捣,设专人负责振捣作业。浇筑按规范要求顺序进行,浇筑过程中对底板高程进行跟踪测量,确保梁体线形与设计一致。 参考文献: 61郑联昌.浅析路桥施工的技术及质量控制措施J.价值工程,2010(33). 2李飞.连续刚构边跨现浇梁段支架预压方案J.价值工程,2010(06). 3齐渭斌.现浇混凝土箱梁施工质量控制J.价值工程,2011(12).