1、1轨道交通高架区间简支箱梁支架施工技术摘要:结合昆明市轨道交通某线高架区间简支箱梁支架设计与施工经验,对简支箱梁支架的施工技术进行系统的分析和阐述。 关键词:高架区间;简支箱梁;支架;施工技术 Abstract: according to the experience of design and construction of Kunming rail transit line elevated section of a simply supported box girder bracket, the construction techniques of simply supported bo
2、x girder support is analyzed and explained the system. Keywords: Elevated Section; box girder; stent; construction technology 中图分类号: P135 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013) 1 工程概况 昆明市轨道交通某线由地下线、高架线、地面线组成。其中高架区间标准桥墩基础采用承台群桩基础,高架区间上部结构为 32m 双线单箱单室截面的预应力混凝土简支箱梁,线路穿越地段为中低山丘陵剥蚀地貌,部分地段跨越农田、鱼塘、河流等软弱地基。高架区间简支箱梁横断
3、面图如下: 图 1 高架区间简支箱梁横断面图 2高架区间上构简支箱梁采用支架原位现浇的施工方法,由于工程工期紧、任务重、标准高,因此,合理地选择支架形式,在保证施工安全、质量的前提下加快施工进度,并有效地降低施工成本,是简支箱梁施工组织的重点。 2 支架的设计 2.1 支架选型 支架上部可选用型钢、贝雷梁、碗扣式脚手架、钢管脚手架等形式,支架下部平台可选用混凝土临时支墩、钢管桩临时支墩等方案。结合本工程实际情况,支架采用双层贝雷梁作为纵梁,纵梁上铺设横向分配梁、底模、侧模及支撑,纵梁下为工字钢横梁、落梁砂箱、钢管立柱,钢管立柱支撑于每跨箱梁两端的承台上,中间不设支墩。 每孔支架体系自下至上构造
4、为: 1、钢管立柱,采用直径 800mm 钢管桩,壁厚 10mm,每个承台设置一排,每排 5 根。 2、落梁砂浆,采用 630、590 钢管制作,高度 50cm, 3、横梁,采用双拼 I56C 工字钢。 4、纵梁,采用双层加强型贝雷梁,翼板区每侧布置 3 榀,腹板区每侧布置 4 榀,底板区共布置 5 榀,共计 32+42+5=19 榀。 5、横向分配梁,采用 I20 工字钢,间距 75cm, 6、底模支撑:纵向分配梁,采用 10#槽钢,间距 30cm;横向10x10cm 方木,间距 30cm,上铺竹胶模板。 37、侧模支撑:碗扣式支架、弧形 8#槽钢、方木、竹胶模板。 双层贝雷梁支架示意图如下
5、: 图 2 双层贝雷梁支架示意图 采用此种支架方案有如下优点: 1、与满堂支架方案相比,不需对地基进行处理,节约了施工成本,同时也避免了地基不均匀沉降对箱梁施工的影响。 2、支架采用定型贝雷梁拼装,整体支撑于承台上,支架系统只需在施工第一孔时进行预压检验,通过预压测算出支架的弹性变形及塑性变形,为后续箱梁施工提供变形值参数。后续箱梁施工时无需逐孔进行预压,降低施工成本并加快施工进度。 3、此种支架方案整体性好,拼装、拆除方便,与碗扣式满堂支架方案相比,节省拼装、拆除的施工时间,减少施工场地的占用。 4、与移动模架方案相比投入低,更加机动灵活,各孔桥梁施工无相互影响,可多段同时开工。 2.2 支
6、架强度和稳定性验算 2.2.1 贝雷梁强度及刚度验算 计算荷载包括:恒载包括钢筋混凝土自重、模板及支撑自重、分配梁自重、贝雷梁自重,分项系数为 1.2; 活载包括施工人员及设备荷载(1.0KN/m2) 、振捣混凝土产生的荷载(2.0KN/m2) 、倾倒混凝土产生的荷载(2.0KN/m2)等,分项系数为 1.4。 4对翼板区、腹板区、底板区分别计算荷载,受力图如下: 图 3 贝雷梁受力图 利用迈达斯 MIDAS/Civil 软件建模电算,计算结果如下表: 由上表可知,贝雷梁弯矩、剪力均在容许范围内,贝雷梁强度满足要求。 f=28.5m/400=71.3mm ,Fmax=41.8mmf,贝雷梁刚度
7、满足要求。采用同样方法验算工字钢横梁、分配梁等构件的强度和刚度,均满足要求。 2.2.2 钢管立柱稳定性验算 经计算,2#、4#钢管立柱承受的竖向荷载最大,为 1679.7KN,验算该钢管立柱的强度及稳定性: 取最高墩钢管立柱 8m 高进行检算。 钢管回转半径 i=0.35*(D+d)/2=275.8mm 长细比 =L/i=8000/275.8=29.01 查轴心受压稳定系数表,=0.921 钢管容许承载N=A=0.9213.14(8002-7802)/4140 =3198.5KN 5钢管受到最大压力为 1679.7KNN=3198.5KN 钢管立柱稳定性满足要求。 3 支架的安装与拆除 钢管
8、立柱及工字钢横梁安装:钢管立柱在施工现场集中焊接,待承台砼强度达到设计要求后,人工配合吊车进行钢管立柱的安放,相邻钢管立柱用槽钢连接,增强整体稳定性。在钢管立柱顶放置落梁砂箱,在落梁砂箱上安放双拼 I56C 工字钢横梁。 贝雷梁安装:贝雷梁在施工现场拼装,2 榀或 3 榀为一联采用吊车整体吊放,吊放顺序为从里到外,吊装完毕后安装横向支撑架,增项贝雷梁的横向刚度。吊装施工应平稳进行,避免对立柱等安装好的构件造成碰撞、冲击。 纵横向分配梁及模板支撑安装:贝雷梁安装完毕并检查合格后,安装横向 I20 工字钢分配梁,在其上搭设翼板区碗扣支架、安装底板区纵向 10#槽钢分配梁,再安装底、侧模板及支撑。
9、支架拆除:支架拆除时,首先松掉落梁砂箱底部的螺栓,掏出砂子,使支架整体下降,然后自上至下拆除支架及模板、支撑,拆除顺序为支架搭设的顺序相逆。贝雷梁拆除顺序为先翼板区后底板区,底板区的贝雷梁采用倒链横移到翼板下,再用吊车吊走。 支架施工时,对钢管立柱横向支撑、贝雷梁拼装加固、构件吊装、支架预压等关键环节需要加强控制,确保现浇箱梁施工安全和质量。 4 支架预压 为检验支架及地基的强度及稳定性,消除整个支架的塑性变形,消6除地基的沉降变形,测量出支架的弹性变形,在第一孔支架搭设完毕后对支架进行全断面预压,采用堆载砂袋进行预压,人工配合吊车吊装砂袋到箱梁底模上,人工堆码砂袋进行加载。 预压荷载按梁体自
10、重的 120%计算,分三次加载:第一次加载 60%,观测 24 小时稳定后,第二次加载 40%,再观测 24 小时稳定后,第三次加载 20%。分别在跨中、1/4 跨、支座处断面设三个观测点,用精密水准仪进行沉降观测。加载前观测一次作为原始标高,以后每六小时观测一次,直至沉降稳定,卸载后再观测一次。 根据沉降观测结果绘制沉降量-时间分析图,并计算出梁段荷载作用下支架、地基在荷载下产生的弹性变形值及塑性变形值,计算出支架及地基整体的塑性变形和弹性变形,箱梁底模板预拱度按二次抛物线进行分配。 5 结语 支架作为现浇箱梁的临时结构,支架的施工是现浇箱梁施工安全和质量控制的重要环节。简支箱梁施工时采用不设中间支墩的双层贝雷梁支架,整体性好,拼装、拆除方便,能够有效地加快施工进度、节约施工成本、减少场地占用,对于类似工程的施工具有一定的借鉴参考意义。参考文献: 1JTG/T F502011 公路桥涵施工技术规范,人民交通出版社,2011 72路桥施工计算手册,人民交通出版社, 2001 3JGJ130-2011 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范,中国建筑工业出版社,2011