1、现浇桥梁满堂支架施工技术探讨摘 要:满堂支架法现浇箱梁较移动模架法和墩梁法具有工艺简单、劳动强度小、搭拆无需大型机械设备、杆件装运卸方便、设备成本投入小等优点,其在工程的应用也越来越广泛。 关键词:桥梁;满堂支架;施工技术 Abstract: Cast-in-situ box full support method beam is movable scaffolding method and pier beam method has the advantages of simple process, low labor intensity, erection and removal witho
2、ut large mechanical equipment, bar load-haul-dump convenience, the advantages of small investment cost of equipment, it is more and more widely used in engineering. Key words: bridge; full support; construction technology 中图分类号:S605+.2 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013) 前言 目前我国大多数的现浇桥梁的施工作业中,都是采用的满堂支架法。满堂
3、支架法现浇箱梁较移动模架法和墩梁法具有工艺简单、劳动强度小、搭拆无需大型机械设备、杆件装运卸方便、设备成本投入小等优点,从而成为铁路、公路、桥梁工程项目中现浇箱梁施工方案的首先,被大量采用。 一、满堂支架的设计 1.荷载的选择 满堂支架设计的关键在于荷载的选择及组合,应充分考虑各种施工荷载,不可遗漏。 满堂支架的荷载主要包括以下几个方面。 (1)永久荷载 1)作用在模板支架上的结构荷载,包括:新浇筑混凝土、钢筋、模板、支承梁(楞)等自重。普通钢筋混凝土可采用 25 kN/m3,预应力钢筋混凝土可采用 26 kN/m3。需要特别说明的是由于现浇梁的尺寸各不相同,荷载应选择梁体自重最大的部位进行验
4、算。2)组成模板支架结构的杆系自重,包括:立杆、纵向及横向水平杆、水平及垂直斜撑等自重。3)配件自重,根据工程情况,包括:脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等防护设施及附加构件的自重。 (2)可变荷载 1)施工人员及施工设备荷载,按经验可采用 2. 5 kN/m2。2)振捣混凝土时产生的荷载,按经验可取 2 kN/m2。3)风荷载,可查全国基本风压图选用。 2.承载力计算 碗扣脚手架按 JGJ 166-2008 建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范进行计算,扣件式脚手架按 JGJ 130-2001 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范进行计算。 承载力计算主要包括单肢立杆承载力计算、横杆承载力及挠度计算
5、、碗扣节点或扣件节点承载力计算、斜杆内力计算等。 3.构造要求 满堂支架的构造要求除应符合规范要求外,尚应特别注意以下几点:1)每根立杆均设置标准底座,并加垫 15 cm10 cm 方木。设置方木具有分散应力、防止应力集中的作用,同时可避免因单根立杆地基沉降过大导致支架整体失稳。 2)碗扣式脚手架由于立杆间距的不均匀导致十字撑不能应用,因此其斜撑应予加强;规范中所采用的八字斜撑由于各层的不连贯导致整体稳定性和整体刚度降低,因此建议采用以往常用的剪刀撑。 3)应确保支架在节点处受力,不宜在横杆中间受力,如必须在横杆中间受力时,应对扣件或碗扣节点的受力进行验算。 二、满堂支架地基的处理 首先我们应
6、该对支架处的地理位置加以调查,对基坑、泥浆地、局部凸显出加以确切标注,然后测定高度,绘出平面图。在支架地基的具体处理过程中,我们应当建立良好的排水设施,并根据周围地势将地基地面处理成不小于百分之五的横坡,而地基处理高度应当最少高出地面20cm,宽度处理箱梁范围外不应当小于 1m,保证处理好的地基不受到施工用水、雨水等的影响。而对于泥浆地、水塘的处理来说,应当将施工区的泥浆、淤泥清理干净,保证露出原状土层,而后通过素土分层回填到原地面,具体回填过程应当用振动压路机压实,具体压实度不应当小于 90%,如果遇到“弹簧”现象,应当随时准备跟换填土。 在地基压实之后,应当对地基表面进行硬化处理,具体来说
7、,首先就是对地基表面高于 30 厘米范围进行高于百分之五掺灰处理,之后对灰土表面进行高于 10 厘米的混凝土处理,混凝土的标准必须把握好,其标号不应当低于 20 号。 三、施工方法 1.满堂支架 满堂支架基础需根据具体情况进行相应处理,在平面上时采用振动式压路机碾压压实;在边坡上采取开挖台阶,夯实机夯实;最后再在压实或夯实后的地基上现浇厚度为 150mm、强度等级为 C25 的素砼,以提高基础刚度。 支架选用扣件式满堂钢管支架,钢管选用直径 48mm,壁厚 3.5mm 的焊接脚手架管,扣件用铸铁锻制而成,螺铨采用 A3 钢,立杆间距为600mm800mm,横杆步距为 1500mm,同时剪刀撑杆
8、、斜撑确保支架的整体稳定性及刚度,加强其承受垂直的水平荷载作用的能力。这样,垂直荷载就由横杆、立杆等组成的钢构架传至基础。而失稳是支架的主要危险所在,扣件式钢管支架的立杆主要受轴压作用,同时立杆在受 QD 压时,又会受到连接扣件的约束作用,相当于在立杆杆端加上了既可转动又不能自由移动的支座链杆。 2.支架预压 (1)主要试验程序 试验前准备加荷方法加荷顺序卸荷步骤测点布置及数据观测数据整理及分析结论。 (2)主要措施 试验时分三级加荷,每次加荷量分别按底板、腹板、顶板重量 115%施加,而且第一次加荷时还应包括试验平台及钢模自重,以后逐级加载。每级加荷时必须分层均部加荷,严格控制局部加荷过程。
9、每级加荷完毕必须持荷一段时间,第一级至第二级每级加荷后须持荷 24 小时,当达到标准荷载时持荷 36 小时,以便观测。加荷采用砂袋,每袋 50kg,利用吊车和小推车放入试验平台加荷,卸荷时亦分三级,前二次卸荷后应持荷24 小时,卸荷完毕后应持荷 36 小时,以便观测数据。测点的布置是沿试验段宽度方向布置试验段的两端,每隔 3m 设置一个点。 测点方法:试验中采取在试验平台上测点位垂直钢筋头,钢筋与脚手架钢管焊接,作为测点。试验前用红油漆在测点钢筋上做好记录,并用水准仪测出其相对高度,精确到毫米。 数据观测:每级加荷及卸荷完毕,待荷载稳定后,再用水准仪测出标记点的相对高度,并分类分点做好记录。根
10、据试验测点记录整理的试验数据,绘制出支架预压试验加荷与卸荷支架沉降量及反弹量的对比曲线,并根据数据计算出相对差值,以分析出支架受力特性及其稳定性,以及支架地基是否满足要求等。根据计算表明,支架的强度、稳定性和地基的承载力均满足要求。 3.钢筋加工与安装 钢筋由钢筋班下料成型,所用钢筋都要有出厂合格证,并对其进行抽检,各项指标合格后使用,在加工场集中加工。钢筋的骨架筋在加工场制作好,运至现场,用汽车吊放在底模上进行绑扎。施工中严禁乱丢杂物,保持底模干净,同时注意预应力定位筋的布设及预埋件的布设。为保证混凝土保护层厚度,在钢筋骨架与模板之间错开放置适当数量的水泥砂浆垫块。 4.现浇砼箱梁施工缝留置
11、 箱梁的钢筋、模板安装完毕后,即可浇筑砼,为防止砼收缩及沉降产生裂缝,需留置施工缝,施工缝应留直缝并在适当位置增设短头钢筋。5.箱梁砼浇筑 (1)按先浇底板、腹板,后顶板的分节段的施工程序,每节段砼施工由一个方向向另一方向推进。 (2)浇筑底板、腹板应先浇筑两端及中跨跨中,待砼强度达到 80%,利用夜间温度较低时浇筑中间两处支座,以减少砼收缩裂缝。浇筑顶板应先浇筑中间两支座处,待砼强度达到 80%,利用夜间温度低时浇筑两端及中跨跨中砼。 6.混凝土的养生 混凝土浇筑完毕,在收浆后尽快予以覆盖和洒水养生,覆盖时不得损坏或污染混凝土的表面。洒水养护时间一般为 7d,养护期间应经常使混凝土表面及模板
12、保持湿润。现浇桥梁预应力钢束的张拉要在现浇混凝土强度达到 90%以上时方可进行。 7.支架拆除 当箱梁混凝土强度 25MPa 时方可拆除侧模板,达到 30MPa 时方可拆除内膜板,当孔道压浆强度达到设计强度的 95%后,进行落架和模板拆除。拆除时在高度上尽量同步进行,即将工作面安排在同一高度面上,以免上、下错开过大,支架失稳伤人。支架拆除须有专人指挥,施工人员统一、有序进行,并配好相应的安全防护设备。 四、满堂支架施工安全要点 1.支架搭设 支架搭设的安全及文明施工应符合有关规范的要求,需要特别注意的是支架的防电避雷措施:1)在架设和使用期间,要严防与带电体接触;2)对支架采取接地处理,如电力
13、线路垂直穿过或靠近钢管脚手架时,应将电力线路周围至少 2 m 以内的钢管脚手架水平连接,并将线路下方的钢管脚手架垂直连接进行接地;3)在架上使用电焊机,混凝土振动器等,要放在干燥的木板上,操作者要戴绝缘手套,且电焊机和混凝土振动器机壳要采取保护性接地接零措施;4)雷雨天不得上架操作。 2.支架预压 从支架发生垮塌的事故分析来看,有很多事故是发生在加载过程中,因此对超载预压应进行严格控制,应特别注意不能集中堆载,所有预压材料应按加载要求直接放置到加载部位,防止堆载集中而超过支架承载能力造成垮塌。 3.应急处置措施 施工过程中发现支架变形过大时,人员应立即撤离,并对支架进行观测,待变形稳定后对支架
14、上的荷载进行逐步、均衡卸载,最后对支架进行加固或拆除处理。已发生的多起事故的教训,告诉我们应急处置措施必须首先确保人的安全,然后才是支架的处理。 五、结语 随着现浇桥梁的建设步伐的不断加快,满堂支架渐渐取代传统的钢管脚手架,其在工程的应用也越来越广泛,熟练掌握其技术,安全使用,为工程和社会创造更多的效益。 参考文献: 1 吴文华,陆小军. 现浇连续箱梁满堂支架施工方案简述J. 山西建筑, 2009 . 2 孙礼华. 桥梁满堂支架施工技术的应用J. 民营科技, 2011. 3 张卫东. 浅谈公路桥梁碗扣式满堂支架施工控制措施J. 价值工程, 2010. 4 滕华俊. 钢筋混凝土连续板梁钢管满堂支架施工技术J. 中小企业科技, 2007