□文 /趙明好
集疏港公路二期中段津沽一線立交—疏港二線立交工程共有預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆箱梁96聯(lián)。梁高有1.8、2.2、2.5 m和2.5~3.5 m變截面四種。箱梁頂板厚度25 cm、底板厚度22 cm,采用單箱多(單)室結(jié)構(gòu),主線標(biāo)準(zhǔn)橋面寬度為 21.5、20.5、17.5 m,匝道標(biāo)準(zhǔn)橋面寬度為 8、10 m。
現(xiàn)澆箱梁采用搭設(shè)滿堂紅支架,支架上鋪設(shè)模板,然后澆筑混凝土的施工方法??缏房谔幉捎谩肮ぁ弊咒撟鰴M梁搭設(shè)門洞進(jìn)行施工。支架采用碗扣式腳手架搭設(shè),外模板采用定型鋼模板,底模和內(nèi)模采用竹膠板拼裝而成,現(xiàn)澆箱梁混凝土采用兩次澆筑成型。
為消除地基沉陷對梁體產(chǎn)生的質(zhì)量影響,在支架搭設(shè)前對原地面進(jìn)行處理,原路面為舊有路面處,強(qiáng)度滿足要求,不需要處理;對雜填土等原地面承載力不夠的部位,需要碾壓密實(shí),可適當(dāng)進(jìn)行戧灰處理,提高地基承載力,地基處理后在其上墊一層厚約30 cm的三七灰土,經(jīng)碾壓密實(shí),密實(shí)度達(dá)到95%以上,承載力達(dá)到250 kPa再進(jìn)行支架搭設(shè)。
現(xiàn)澆梁滿堂紅支架采用碗扣式腳手架,橫向間距為90 cm,縱向間距為90 cm,豎向間距均為120 cm;靠近墩柱1/5跨徑加1.0 m范圍內(nèi),橫向間距為90 cm,縱向間距為60 cm,豎向間距均為120 cm,支架上端設(shè)置頂托,下端設(shè)置底托調(diào)節(jié)支架高度,頂托順橋向設(shè)置10 cm×15 cm的大方木,間距90 cm,大方木上橫向設(shè)置10 cm×10 cm小方木,方木間距離10 cm,小方木上鋪設(shè)底模。軟土處理地基底托下墊10 cm×15 cm方木,硬路面底托下墊5 cm厚木板。剪力撐沿橫橋向每5 m設(shè)置一道,縱橋向在支架兩側(cè)通長設(shè)置外,主線橋在底板下每隔5 m位置加設(shè)一道,利于支架整體穩(wěn)定,見圖1和圖2。
圖1 支架搭設(shè)縱斷面
圖2 支架搭設(shè)橫斷面
現(xiàn)澆梁滿堂紅支架采用碗扣式腳手架,橫向間距為90 cm,縱向間距為60 cm,豎向間距均為120 cm,支架上端設(shè)置頂托,下端設(shè)置底托,用來調(diào)節(jié)支架高度,其他設(shè)置同方案一。
通過支架體系的各構(gòu)件極限承載力,求得支架體系能夠支撐的梁體最大單位面積荷載,對比實(shí)際梁體最大單位面積荷載,從而驗算支架能否滿足要求。
1)底模。按單向板受均布荷載計算,取橫橋向?qū)挾葹?.01 m模板進(jìn)行荷載組合,計算跨度l=100 mm。
按應(yīng)力控制可得出底模可承受的最大荷載為131.2 kN/m2。
按應(yīng)變控制可得出底??沙惺艿淖畲蠛奢d為165.8 kN/m2。
2)地基承載力計算。地基可承受的最大荷載為41.6 kN/m2。
3)總結(jié)。由以上計算可知,支架體系可承受的最大梁體單位面積荷載
1)主線1.8 m高梁。梁體頂板厚度25 cm;底板厚度22 cm;腹板厚度40 cm,腹板加厚段厚度60 cm。取腹板加厚段計算,不計算翼緣板部分荷載。計算面積(最大截面積)見圖3。
圖3 計算面積
梁體最大單位面積自重荷載g1=19.8 kN/m2,滿足要求。主線1.8 m高梁支架按照方案一布置。
2)相同計算思路可得匝道1.8m高梁、主線2.2m高梁、主線2.5m高梁、匝道1.8m高梁按照方案一布置。
3)主線2.5~3.5 m高梁。梁體頂板厚度25 cm,底板厚度40 cm,腹板厚度60 cm,不計算翼緣板部分荷載。計算面積(最大截面積)見圖4。
4)相同計算思路可得匝道2.2 m高梁、泰達(dá)D線1.8 m梁高支架均按照方案二布置。
根據(jù)現(xiàn)場情況和施工設(shè)計圖以及城市道路通行要求,在無車通行處搭設(shè)碗扣式滿堂紅架體,有車通行處采用剛性支墩上搭設(shè)工字鋼形成門洞。
現(xiàn)澆混凝土連續(xù)箱梁支架的搭設(shè)是一項重要而又復(fù)雜的工作,為保證現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工安全進(jìn)行,對支架的搭設(shè)進(jìn)行嚴(yán)格控制。
1)為保證支架穩(wěn)定,硬路面處底托下墊5 cm厚木板,軟土處理地基底托下墊15 cm×10 cm的方木,保證整體受力,克服單點(diǎn)受力的不利情況,地面鏟平后放置下墊木,墊木與地面之間密貼,如有空隙用碎石屑找平處理。
2)保證支架搭設(shè)順直,頂托、立桿、底托中心線均位于同一條軸線上,防止出現(xiàn)偏心受力情況,造成支架失穩(wěn)。剪刀撐、橫向斜撐隨立桿、縱橫向水平桿等同步搭設(shè)。
3)架體所有立桿下口由可調(diào)底托調(diào)至同一水平位置,以保證支架自身穩(wěn)定且盡量承受垂直荷載。梁體的縱、橫向高差由立桿可調(diào)托撐調(diào)整,注意可調(diào)托撐至少調(diào)出10 cm,以利于底模拆除。
4)頂托、底托外露長度不超過30 cm,保證接觸緊密,不出現(xiàn)彎折情況,同時采用縱、橫掃地桿把底托連接成一個整體,頂托加設(shè)縱、橫向連接鋼管,保證其整體穩(wěn)定。
5)支架設(shè)置剪力撐,橫橋向5 m一道,縱橋向設(shè)置4道。剪力撐鋼管連接處搭接長度≮100 cm,每個接頭不少于2個扣件連接,斜桿傾角45°~60°。
6)當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%,彈模達(dá)到100%后進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉、壓漿。當(dāng)壓漿同條件養(yǎng)護(hù)試塊試驗強(qiáng)度達(dá)到100%后再拆除底模。
1)箱梁側(cè)模和底模拆除前,先拆除箱梁內(nèi)模,保證箱室內(nèi)沒有任何永久性支撐。拆模按照由中間跨向兩端對稱實(shí)施,先中跨后邊跨,先跨中,后支座處,先側(cè)模,后底模的順序進(jìn)行。
2)考慮到落架梁體的穩(wěn)定和控制梁體上拱,保證支架拆除梁體穩(wěn)定、邊跨墩柱不偏心受力,拆除支架時在邊跨保留部分加密段底板支架,在相鄰箱梁澆筑完成后拆除該部分支架。
3)待整聯(lián)模板拆除后,觀測梁體的撓度變化。底模拆除時,將可調(diào)上托下調(diào)10 cm左右,依次由跨中向兩邊全斷面縱橋向下調(diào)。支架拆除時在高度上盡量同步進(jìn)行,即將工作面安排在同一高度面上,以免支架失穩(wěn)傷人,支架拆除有專人指揮,施工人員統(tǒng)一、有序進(jìn)行。
4)拆除現(xiàn)場作業(yè)區(qū)邊界設(shè)安全標(biāo)志并由專人值守,非作業(yè)人員嚴(yán)禁入內(nèi);拆除作業(yè)由上而下逐層進(jìn)行,嚴(yán)禁上、下同時作業(yè),分段拆除時,其高差不大于兩步;通長水平桿和剪刀撐在架體拆卸到相應(yīng)部位時再予拆除;架體的自由懸臂高度不超過兩步。
本工程通過利用支架體系的各構(gòu)件極限承載力,求得支架體系能夠支撐的梁體最大單位面積荷載,對比實(shí)際梁體最大單位面積荷載,選用安全的支架方案,提供了較為便捷的選擇思路。
[1]JGJ 130—2001,建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范[S].
[2]JTJ 041—2000,公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].
[3]周水興,何兆益,鄒毅松,等.路橋施工計算手冊[M].北京:人民交通出版社,2001.