滿大磊
【摘要】通過(guò)采用膺架法的施工工藝,在施工過(guò)程中進(jìn)度、安全及成本效益取得良好效果,為今后此類施工奠定良好基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】 膺架法;滿堂腳手架;現(xiàn)澆梁;支架;貝雷梁
1、工程概況
青島藍(lán)色硅谷城際軌道交通工程06標(biāo),共有兩個(gè)區(qū)間,土寨河站~藍(lán)色硅谷站區(qū)間,共有五聯(lián)現(xiàn)澆連續(xù)箱梁,連續(xù)梁現(xiàn)澆模板支架采用梁式支架,其體系組成:支架基礎(chǔ)+ф800mm螺旋鋼管+落砂筒(直徑630mm)+I45b工字鋼+321型貝雷梁+I16工字鋼+100mm*100mm木方+底模(1.5cm厚木模板)。
膺架法是采用碗扣式的腳手架,在主桁兩側(cè)的系桿底縱橋來(lái)設(shè)置系桿以及拱肋承重支架,而且還要在橫梁底部設(shè)置縱橋,以便形成穩(wěn)定、受力均勻的支撐結(jié)構(gòu)。本工程采用膺架法與滿堂腳手架組合支撐體系。滿堂支架是工程施工的主要風(fēng)險(xiǎn)源之一,是整個(gè)連續(xù)箱梁施工的關(guān)鍵點(diǎn)。因此,保證滿堂支架的穩(wěn)定和安全是連續(xù)箱梁施工的重難點(diǎn)。
2、膺架法與滿堂腳手架組合支撐體系在現(xiàn)澆梁施工中的應(yīng)用
采用膺架法施工首先要做好地基與基礎(chǔ)處理工作,之后搭設(shè)支架,包括鋼管支柱的安裝、工字鋼的布設(shè)、貝雷梁的安裝等,最后在安裝好底模和側(cè)模后,進(jìn)行鋼筋綁扎、預(yù)應(yīng)力鋼絞線穿束和混凝土澆筑一系列工作,才算完成了膺架法施工。
2.1地基與基礎(chǔ)處理
地基與基礎(chǔ)處理工作的重要性毋庸置疑,只有支架的基礎(chǔ)處理好了,才能為支架提供一個(gè)穩(wěn)定的支撐環(huán)境,除此之外,還可以防止梁底的混凝土出現(xiàn)較大面積的裂縫。本工程土藍(lán)區(qū)間5聯(lián)連續(xù)梁正好位于濱海公路上,本身地基狀況良好,因此沒(méi)有必要再進(jìn)行處理。但是王土區(qū)間一聯(lián)連續(xù)梁基礎(chǔ)則需進(jìn)行細(xì)致的處理。處理的思路如下:一是針對(duì)承臺(tái)開(kāi)挖部分,該部分首先要使用級(jí)配碎石進(jìn)行分層回填,然后按照相關(guān)要求進(jìn)行夯實(shí),最后澆筑混凝土條基,澆筑后的路面要與原路面保持齊平狀態(tài);二是針對(duì)原地面部分,由于存在一定程度的軟土地基,因此需要進(jìn)行表土換填,本工程采用了水泥穩(wěn)定碎石作為換填材料,最終的承載力不能小于160kpa。
2.2支架搭設(shè)
2.2.1鋼管安設(shè)方法
條形基礎(chǔ)施工完后,混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%以上,鋼管柱安裝時(shí),采用25T汽車吊把鋼管吊起,下部對(duì)準(zhǔn)條基上法蘭底座。用螺絲擰緊,在汽車吊吊裝前,在鋼管上部等角焊3個(gè)防傾吊環(huán),在上面拴上鋼絲繩,在鋼管安裝完畢后,吊車摘鉤前,將鋼絲繩固定在預(yù)先設(shè)置好的地錨上。所有鋼管安裝完畢后,再進(jìn)行落砂筒、工字鋼及貝雷梁的安裝。
2.2.2落砂筒
落砂筒采用Φ630mm,壁厚10mm鋼管制作,內(nèi)裝標(biāo)準(zhǔn)砂,高370cm,側(cè)下部設(shè)置漏砂孔,孔徑Φ25mm,預(yù)先采用螺栓封堵。落砂筒上下設(shè)置法蘭,下部采用Φ1000mm,厚10mm鋼板制作,法蘭孔和下部鋼管法蘭孔對(duì)應(yīng),采用Φ25mm螺栓固定。上部法蘭采用Φ1000mm厚10mm鋼板制作。和工字鋼下法蘭對(duì)應(yīng)設(shè)置,采用Φ25mm螺栓固定。
2.2.3工字鋼安裝
落砂筒上部工字鋼采用I45 雙拼,焊接連接,工字鋼橫橋向布置,下設(shè) Φ 1000mm法蘭,法蘭孔和落砂筒孔對(duì)應(yīng),采用Φ25mm螺栓固定。在每排鋼管柱沙箱頂部設(shè)雙拼I45b工字鋼作枕梁,兩根工字鋼沿拼接縫進(jìn)行焊接。
2.2.4貝雷梁的安裝
在I45b雙拼工字鋼上部,采用貝雷梁,根據(jù)梁體荷載分布布置,間距為:1.5m、0.9m兩種間距,縱向跨度為9m和12m。橫向間距為:1.5m*2+0.9*8+1.5m*2,共計(jì)13片。貝雷梁和I45B工字鋼用騎馬螺栓連接。
貝雷梁支架彎曲抗拉強(qiáng)度核算如下;
①求得跨中最大彎矩:
Mmax==1/8ql2=1/8*362.46*12002=65242800kg-cm;
②貝雷架最大彎曲拉應(yīng)力:
σmax=Mmax/∑W=65242800kg-cm/(3578.5*9)=2025.76kg/cm2≈203Mpa;
小于16錳鋼,允許拉應(yīng)力、壓應(yīng)力及彎應(yīng)力為1.3×210=273 MPa;
③核算跨中最大撓度:
小于最大撓度,取值2.4cm,計(jì)算結(jié)構(gòu)不超標(biāo)。
通過(guò)以上計(jì)算,梁底及腹板處9片貝雷梁滿足支架鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要。
貝雷梁安裝之前要先行進(jìn)行拼裝,用一個(gè)支撐架連接兩片貝雷梁使之成為一個(gè)整體,編為一組,吊裝之后方可實(shí)施對(duì)接施工。需要注意的是,貝雷梁連接要保證牢固,必須要將貝雷銷打緊,并且要在每個(gè)貝雷銷上安裝卡扣進(jìn)行固定,還要檢驗(yàn)支撐架的螺栓是否緊固。本工程采用10號(hào)槽鋼來(lái)連接相鄰的兩組貝雷梁。
為保證貝雷梁安裝的間距符合要求,首先要對(duì)每組貝雷梁的安裝位置進(jìn)行定位,可以采取在工字鋼頂部標(biāo)定位線的方法,能夠保證后期貝雷梁的安裝間距準(zhǔn)確無(wú)誤。安裝好的貝雷梁要進(jìn)行固定,否則容易發(fā)生移位。針對(duì)最外側(cè)的貝雷梁和工字鋼接觸部位,焊接端鋼筋;在中間部位的接觸面焊接豎向限位鋼筋,一般設(shè)置兩道即可滿足固定要求。
為方便后期拆卸,在吊裝貝雷梁的時(shí)候要注意將貝雷梁與混凝土橋墩保持一定距離。另外,考慮支架在預(yù)壓時(shí)容易發(fā)生整體移位的問(wèn)題,需要在施工時(shí)采用10號(hào)槽鋼將其與混凝土墩進(jìn)行加固處理。
2.3支架預(yù)壓
支架預(yù)壓的最終目的是保證基礎(chǔ)和支架的穩(wěn)定,最大限度的確保兩者的安全。
預(yù)壓荷載為:(鋼筋砼自重+模板重量)×110%,(Q=(砼高度×26KN/m?+模板)×1.1)。預(yù)壓荷載分為三級(jí)進(jìn)行加載,按鋼筋砼的實(shí)際自重加載。預(yù)壓荷載按照三級(jí)加載的方式實(shí)施,依據(jù)為鋼筋混凝土的自重。將整個(gè)預(yù)壓的區(qū)域劃分為多個(gè)預(yù)壓?jiǎn)卧?,?duì)預(yù)壓?jiǎn)卧獌?nèi)的實(shí)際荷載強(qiáng)度有具體的要求,荷載強(qiáng)度的最大值不應(yīng)超過(guò)該預(yù)壓?jiǎn)卧獌?nèi)預(yù)壓荷載強(qiáng)度的110%。
第一級(jí)加壓為預(yù)壓荷載值的60%,監(jiān)測(cè)12小時(shí);
第二級(jí)加壓到預(yù)壓荷載值的80%,監(jiān)測(cè)12小時(shí);
第三級(jí)加壓到預(yù)壓荷載值的100%,監(jiān)測(cè)12小時(shí);
完成每個(gè)等級(jí)的加載之后,最重要的工作便是監(jiān)測(cè)支架的沉降量,監(jiān)測(cè)的時(shí)間為12小時(shí)一次;如果某個(gè)測(cè)點(diǎn)的支架沉降差連續(xù)兩次監(jiān)測(cè)都小于2mm,那么這時(shí)可進(jìn)行下一級(jí)假造。
2.4鋼筋綁扎
鋼筋綁扎時(shí)在底模上放線定位各鋼筋骨架位置,調(diào)整好主筋間距,然后開(kāi)始綁扎主筋,其他鋼筋的綁扎要求應(yīng)符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求,均勻設(shè)置墊塊,保證保護(hù)層厚度滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。如果出現(xiàn)了梁體鋼筋與預(yù)應(yīng)力鋼筋相碰的情況,就要將梁體鋼筋進(jìn)行適當(dāng)移動(dòng),也可以將梁體鋼筋進(jìn)行一定程度的彎折。所有梁體預(yù)埋孔處要設(shè)置相應(yīng)的螺旋箍筋,可將橋面泄水孔處鋼筋進(jìn)行一定程度的移動(dòng)。
2.5混凝土澆筑
現(xiàn)澆連續(xù)箱梁4×22m(J0~J4)混凝土澆筑分兩次進(jìn)行)。第一次澆注梁段A,A段張拉后再澆筑梁段B,B段張拉后完成封錨再拆除支架。需要注意的是,其余的連續(xù)梁鋼筋要采用一次澆筑成型的方法,澆筑的順序?yàn)檫B續(xù)梁跨中向兩端同時(shí)對(duì)稱澆筑順序,這樣一來(lái)就能在澆筑初期將跨中撓度最大的變形完成,減少撓度變形對(duì)已澆筑的混凝土的影響。
砼罐車運(yùn)輸砼到現(xiàn)場(chǎng),砼泵車泵送入模,插入式振搗棒振搗。澆筑順序:箱梁砼按一定的厚度、順序和方向分層澆筑,在下層砼初凝前澆筑完成上層砼,但不得出現(xiàn)縱向施工縫。箱梁混凝土分層澆筑時(shí)的順序?yàn)椋旱装濉拱澹òM隔梁)→頂板。底板砼一般情況下超前于腹板3~5m,底板應(yīng)齊頭推進(jìn)。為了彌補(bǔ)底板混凝土不足,在箱梁內(nèi)模頂部中間縱向開(kāi)1道長(zhǎng)條形天窗,當(dāng)?shù)装屙庞纱搜a(bǔ)充澆筑完成后,將內(nèi)模頂面封閉,再進(jìn)行頂板砼的施工。頂板上的預(yù)留拆模人孔,待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的80%以上時(shí),拆模后封口,及時(shí)復(fù)原結(jié)構(gòu)鋼筋并立模澆筑封孔混凝土。
2.6膺架拆除
膺架拆除的最佳時(shí)機(jī)是壓漿強(qiáng)度達(dá)到75%之后。支架的拆除順序也很重要,要按照正確的順序就行拆除,先跨中后跨端、先翼板后底板,自上而下逐層,切忌上下層同時(shí)拆除;針對(duì)拆除之后的構(gòu)配件要做好整理和保養(yǎng)工作,并按照一定的標(biāo)準(zhǔn)存放好。
結(jié)語(yǔ):
貝雷梁、滿堂支架相結(jié)合的支架施工工藝具有施工快速、適應(yīng)性強(qiáng)、周轉(zhuǎn)次數(shù)高的特點(diǎn),即安全可靠,又節(jié)約成本,是一種成熟可靠的施工工藝。
本工程采用膺架法與滿堂腳手架組合支撐體系施工,方案技術(shù)可靠、措施得當(dāng),有效保障了施工安全,達(dá)到圓滿完成施工任務(wù)的目的。
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