毛忠海
摘? ? 要:隨著科技技術(shù)的不斷進(jìn)步,我國(guó)的橋梁建設(shè)也取得了快速發(fā)展。特別是跨江、跨河橋梁的建設(shè)項(xiàng)目也迅速增多,文章結(jié)合實(shí)例就跨河橋梁臨時(shí)支架設(shè)計(jì)施工展開(kāi)分析。
關(guān)鍵詞:跨河橋梁;臨時(shí)支架;設(shè)計(jì)施工
1? 工程概況
國(guó)際路跨外秦淮河建設(shè)工程位于江蘇省南京市秦淮區(qū)境內(nèi),橫跨南京市外秦淮河。跨徑組成為(25.5+60+25.5)m;主梁采用變截面鋼箱梁結(jié)構(gòu),梁高1.6m~2.5m;橋梁兩端為0#、3#橋臺(tái),主墩1#、2#墩位于水中,采用花瓶墩、分離式承臺(tái);基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁。
2? 支撐體系結(jié)構(gòu)形式方案確定
由于0#墩至1#墩鋼箱梁安裝已完成,1#墩端橫梁已經(jīng)架設(shè),故近1#墩跨中支撐架中心無(wú)法設(shè)置在環(huán)口位置,需向跨中偏移一段距離,然后從支撐架搭設(shè)外挑平臺(tái)至環(huán)口位置施工。北岸支撐架仍利用墩臺(tái)支架進(jìn)行施工,河中兩道環(huán)口位置需新增兩排水中管樁支架。支撐架采用單根鋼管柱逐一施工,現(xiàn)場(chǎng)采用一臺(tái)80t浮吊進(jìn)行吊裝,中跨共72根鋼管樁采用80t浮吊及配打樁錘進(jìn)行打樁。在鋼管樁上貼棱角反光片,在岸上通過(guò)全站儀測(cè)量,控制鋼管樁的位置及垂直度。支架結(jié)構(gòu)形式采用426mm[×]10mm的鋼管柱,上部分配梁采用雙拼工字鋼I50a鋼平臺(tái),連接斜綴條采用[20a槽鋼。超出水面部分的鋼管柱用[20a槽鋼相焊接。支撐架制作完成后,在工字鋼上布置牙板(牙板鋼板板厚不小于16mm)。河中采用[Φ]426×10mm鋼管樁,單根長(zhǎng)約17m,單位重量102.6kg,總重1.74t;打樁錘采用DZ60,總重約5t,起吊設(shè)備起吊鋼管對(duì)接固定后起吊振動(dòng)錘進(jìn)行插打施工,故鋼管樁插打過(guò)程中最大吊重為7t,工作半徑約16.5m。80t浮吊主臂長(zhǎng)度考慮33m,工作半徑16.5m時(shí),起吊高度約30m,吊桿角度60°。該狀態(tài)下吊重為80t>7t,滿足施工要求。
3? 承載驗(yàn)算及加載預(yù)壓
3.1? 支摻結(jié)構(gòu)承載驗(yàn)算
根據(jù)計(jì)算的結(jié)果選用公稱(chēng)抗拉強(qiáng)度1570MPa,直徑為16mm纖維芯鋼絲繩,其破斷拉力為133kN>111.2kN,符合要求。吊裝構(gòu)件時(shí),鋼絲繩承受的拉力為1.52t,現(xiàn)場(chǎng)采用弓型卸扣,卸扣型號(hào)選取為1,額定荷載8.5t>1.52t,滿足要求。
3.2? 加載預(yù)壓
橋梁支撐體系完成后,為消除體系塑性變形和地基沉降、觀察量測(cè)受荷彈性變形數(shù)據(jù)及實(shí)踐預(yù)檢體系承載能力情況,須進(jìn)行預(yù)壓加載試驗(yàn),預(yù)壓荷載通常為1.2倍澆筑鋼筋砼重量,預(yù)壓加載過(guò)程按照設(shè)計(jì)荷載分級(jí)穩(wěn)步進(jìn)行,滿載預(yù)壓持續(xù)時(shí)間掌握在120h為宜,所得各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)均須滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范相應(yīng)要求。支撐體系產(chǎn)生的受載彈性變形(處于容許范圍內(nèi))通過(guò)鋼管支架的可調(diào)式撐托進(jìn)行調(diào)節(jié),根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)及現(xiàn)場(chǎng)情況設(shè)預(yù)拱度,使支架體系施工受載變形引起的底模設(shè)計(jì)高程變化在預(yù)拱度范圍內(nèi)進(jìn)行消除。
4? 水中臨時(shí)支撐架施工
水中臨時(shí)支撐架施工順序?yàn)椋憾张_(tái)位置臨時(shí)支撐架鋼管樁→縱橫向分配梁→ 驗(yàn)收合格→河中臨時(shí)支撐架鋼管樁→縱橫向分配梁→驗(yàn)收。
5? 施工注意事項(xiàng)
5.1? 測(cè)量放樣
支架搭設(shè)前測(cè)量人員用全站儀放出0#塊在承臺(tái)上的豎向投影線,并用彈線或畫(huà)線;然后根據(jù)投影中線及支架布設(shè)方案定出支架布設(shè)線,同樣用油漆等做出標(biāo)志。
5.2? 支架支墊安設(shè)
鋼管支架采用鋼板墊塊,此墊塊在承臺(tái)施工時(shí)已做預(yù)埋,不足部分采用膨脹螺栓固定。支墊必須放置平整、不得懸空,可用高強(qiáng)砂漿或其它可靠方式進(jìn)行找平。
5.3? 桿件驗(yàn)收
每批支架材料進(jìn)場(chǎng)時(shí),各相關(guān)部門(mén)人員要根據(jù)支架方案對(duì)桿件、支架平臺(tái)及模板的材質(zhì)等各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)收,對(duì)于不合格的材料必須清除施工現(xiàn)場(chǎng),尤其是鋼管和工字鋼。
5.4? 分級(jí)加載預(yù)壓
壓重順序應(yīng)按照混凝土的澆筑順序進(jìn)行,先澆筑混凝土的部位先壓重,后澆筑混凝土的部位后壓重,根據(jù)箱梁截面的變化特點(diǎn)及混凝土澆筑順序,壓重的順序應(yīng)為:①先壓靠近墩身處,再依次向遠(yuǎn)離墩身的位置加載。②全部重量達(dá)到50% 時(shí)對(duì)支架、底模、支架等處的觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)高和平面位置坐標(biāo)測(cè)量,并詳細(xì)作好記錄。每2個(gè)小時(shí)觀測(cè)一次,相鄰兩次觀測(cè)沉降量差值不超過(guò)2mm,進(jìn)行下一級(jí)加載。③繼續(xù)按上一步的步驟進(jìn)行壓重,待壓至總重量的100% 時(shí)繼續(xù)對(duì)觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量并詳細(xì)作好記錄。每2個(gè)小時(shí)觀測(cè)一次,相鄰兩次觀測(cè)沉降量差值不超過(guò) 2mm,進(jìn)行下一級(jí)加載。④壓重至總重量的 120% 時(shí)停止壓重并持續(xù)48小時(shí)。在這期間對(duì)支架、底模等處的觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)(共觀測(cè)8次,分別在預(yù)壓后 1h、2h、4h、8h、16h、24h、36h、48h進(jìn)行),作好詳細(xì)記錄,沉降穩(wěn)定后,經(jīng)監(jiān)理工程師同意后,方可進(jìn)行卸載。
5.5? 沉降觀測(cè)點(diǎn)的布置
壓重前先在底模和下部支架頂端及支架基礎(chǔ)上布設(shè)觀測(cè)點(diǎn),測(cè)量位置設(shè)在臨時(shí)支座處、0# 塊的懸臂端處,每點(diǎn)位橫向均設(shè)3點(diǎn)。壓重前,測(cè)量觀測(cè)點(diǎn)的原始標(biāo)高,并作詳細(xì)記錄。同時(shí)對(duì)主要受力焊縫的變形情況、受彎構(gòu)件的撓度(撓度值小于L/400)進(jìn)行觀測(cè)。
5.6? 卸載
卸載從懸臂端向橋墩中心對(duì)稱(chēng)分級(jí)卸載,并對(duì)支架進(jìn)行測(cè)量,作好記錄。砂袋應(yīng)放至邊跨橋下不妨礙施工的地方臨時(shí)存放,待邊跨直線段預(yù)壓完后,剩余所有砂子全部運(yùn)回?cái)嚢枵荆赃_(dá)到節(jié)約成本的目的。
5.7? 數(shù)據(jù)處理
通過(guò)各級(jí)荷載下支架的變形值,消除非彈性變形,觀測(cè)出彈性變形,繪制出沉降觀測(cè)曲線和彈性變形曲線,從而確定立模標(biāo)高。
6? 結(jié)束語(yǔ)
總之,實(shí)踐證明,在墩柱高度 15m以內(nèi),且有承臺(tái)或其他具有足夠承載力的地基上,采用鋼管柱落地支架施工箱梁0號(hào)塊是最安全、最經(jīng)濟(jì)和快捷的施工方案之一。同時(shí)現(xiàn)澆連續(xù)梁施工支撐系統(tǒng)要根據(jù)工程實(shí)際選擇適宜形式,跨河施工支架宜按照安全可靠、方便快捷、經(jīng)濟(jì)合理的原則靈活掌握,要充分考慮水位變動(dòng)、水流沖擊對(duì)支撐承載力的影響,特別要注意水流對(duì)于支撐側(cè)向穩(wěn)定性的影響,應(yīng)在可能情況下盡量采取加強(qiáng)側(cè)向穩(wěn)定性的技術(shù)措施,使側(cè)向穩(wěn)定性保持一定受荷裕度。為防止不確定發(fā)生的水中漂浮物對(duì)支架的撞擊,應(yīng)設(shè)置與支撐體系分開(kāi)的臨時(shí)防護(hù)結(jié)構(gòu)。同時(shí),對(duì)于確定的支撐方案必須進(jìn)行嚴(yán)格的承載驗(yàn)算及查驗(yàn)復(fù)核以確保橋梁施工安全質(zhì)量的萬(wàn)無(wú)一失。
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