中建八局西南公司 成都 610041
摘要:随着经济的发展,传统桥梁不能满足客运和货运的需求,迫切需要修建大型的桥梁来适应当下的交通需求。同时随着桥梁施工技术的不断发展,现代桥梁在跨径、净高、材料和施工工艺等都取得了不同的突破,越来越多的大型桥梁脱颖而出。在大型现浇桥梁施工中,横梁作为中间传力结构,施工质量控制尤为重要,在横梁施工中横梁钢筋绑扎方法很多,同时不同的施工方法存在不同安全风险,据相关统计在箱梁施工过程中钢筋发生倒塌时有发生,选择合理的施工方法和采取有效的安全防护措施就显得尤为重要。本文介绍了某机场站前高架桥鱼腹式箱梁大型横梁钢筋防倾倒相关施工技术以及安全防护措施。
关键词:鱼腹式箱梁 横梁 防倾倒 施工方法 支架
1 工程概况
该项目为机场站前高架桥工程,桥梁类型为现浇预应力混凝土连续鱼腹箱梁桥,最大桥面宽度45.5m,梁高2.2m,单箱11室,边箱式宽4.075m,中箱式宽4.15m;最大跨径36m;最大纵坡4.2%,横坡1.98%。横梁均为预应力横梁;桥墩采用2×2m混凝土方墩;混凝土采用C50清水。
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图1 箱梁断面示意图
2 横梁施工方案确定
横梁宽度2.5m、高度2.2m、长度45.5m,9种钢筋类型,最大型号钢筋为C25,最小型号钢筋为C16,钢筋重量34t。
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图2 横梁钢筋断面图
横梁施工有多种施工方法,这里就讲三种最常见的施工方法。
方法一:先放出横梁边线,然后在模板上铺设措施筋,在把箍筋绑扎在措施筋上,等所有箍筋绑扎完成后,在箍筋上安装主筋。这种方法优点在于施工工序简单,相对节省时间;缺点在于安全性较低,钢筋容易发生倒塌造成工人受伤。在有横坡和纵坡的位置,随着绑扎钢筋数量的增多,朝横坡和纵坡失稳的力越来越大,达到某个临界点发生钢筋整体倾倒。
方法二:借助支架辅助钢筋绑扎施工。先搭设支架,再在支架上安装横梁主筋并固定,再安装箍筋。此方法优点在于安全系数较高,钢筋绑扎质量好,缺点在于施工时间较长,因为涉及到支架搭设拆除。这种方法使横梁钢筋和支架形成一个整体,对支架进行加固,保证其稳定性和承载能力。
方法三:横梁钢筋整体吊装,先在地面将整个横梁钢筋绑扎完成,然后在吊装到模板上,在吊装过程中钢筋容易发生变形,同时需要大吨位的吊车,存在较大的安全风险。
这三种方法通过安全、施工质量和现场实际情况的对比,选择了第二种施工方法更加合理。
3 支架搭设
3.1 支撑架形式
根据验算结果,横梁钢筋安装采用扣件式钢管支撑架,Q235钢管d=48.3mm,t=3.6mm,支撑架水平杆间距均为1.2m、立柱间距均为1.2m;并设置剪刀撑、抛撑和扫地杆。支撑架立杆坐落于箱梁底模板上,下部使用木楔子。剪刀撑连续设置,与地面夹角45°~60°,连接点与主节点距离不大于150mm。抛撑设置纵向间距2.4m,与地面夹角45°~60°,连接点与主节点距离不大于300mm。纵向扫地杆距底面不大于200mm,横向扫地杆设置与纵向扫地杆下。在翼缘板处,立杆下部设置异形木楔子垫块,顶面水平,同时设置横向抛撑于翼缘板上,并加木楔子固定。
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图3 支架平面图
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图4 支架立面图
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图5 支架横立面图
3.2 支架验算
已知la=1.2m,lb=1.2m,h=1.8m,脚手架结构自重gk=0.167KN/m,钢筋荷载qk=2.93KN/m2,截面模量W=5.26cm3,截面面积A=5.06cm2
1 水平杆抗弯强度验算
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满足要求。
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2 立杆轴向承载力验算
结构自重产生轴向力:
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施工荷载产生轴向力:
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立杆轴力组合值:
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满足要求。
3.3 支架搭设流程
支架采用扣件式钢管,在搭设前先对钢管和扣件质量严格把关,剔除不合格材料。
搭设操作人员必须经过专业技术培训和专业考试合格后,持证上岗。施工管理人员应按专项施工方案的要求对操作人员进行安全技术作业交底。
搭设流程:先放出横梁梁中心线,并做好记号,安装时进行拉线处理;再搭设立杆,在每根立杆底部垫一块方木,防止立杆集中受力压坏模板;再搭设水平杆;再搭设扫地杆与剪刀撑;最后搭设抛撑,在抛撑底部用木方设置限位块,防止其受力发生位移。
3.4 横梁钢筋施工
支架搭设完成以后先检查架体稳定性,满足要求后方可安装钢筋。横梁钢筋安装流程:上部主筋安装→主筋上绑扎箍筋→底部主筋安装→两侧主筋安装→模板上措施筋布置并加混凝土垫块→横梁骨架下并设置抛撑→支架拆除。
横梁钢筋安装从中间往两边安装,整个横梁钢筋有34t左右,每完成一部分钢筋安装就从支架上缓慢移到模板上,这样可以减少支架整体受力,保证支架稳定性。
3.5 支架拆除
整个横梁钢筋安装完成后,支架拆除严格按照对称、缓慢、均匀的原则,拆除顺序是从横梁中间对称向两边拆除,在支架拆除的过程中抛撑不能拆,将抛撑从钢管支架上移到横梁钢筋上并焊接,在移动过程中不能所有抛撑同时移动,必须从横梁中间对称向两端移动到钢筋上并焊接牢固。等横梁钢筋和腹板钢筋连接成一个整体后抛撑方可拆除。
4 安全质量防控
在钢筋安装前对施工人员进行安全技术交底,严格按照方案施工,支架搭设完成以后必须通过验收方可使用。对钢管和扣件进场前严格检查,架体搭设完成验收后才能进入下一道工序,验收主要包括架体与扣件本身质量、搭设间距、防滑木楔子是否加固等,在绑扎过程中严禁人站在已经绑扎完成的钢筋骨架上和堆放材料,在端横梁处模板搭设必须向外延伸1米作为操作平台,同时做好临边防护。
5 结束语
现浇鱼腹式箱梁钢筋安装过程中横梁钢筋最先安装,前期绑扎过程中缺少连接而没有形成整体,稳定性较差,尤其是鱼腹式箱梁弧形段较长,坡度较大,模板采用竹胶板,架体极易倾覆,从而钢筋整体倾倒以及滑移,近年来横梁钢筋倒塌事故频发,造成人员伤亡时有发生,没有固定的施工措施,本文通过设计大型鱼腹式箱梁横梁钢筋支架加固措施及横梁钢筋施工工艺,可以为后续横梁施工提供参考。