中冶华成(武汉)工程有限公司 湖北武汉 430000
摘要:通过涟钢北大桥改造工程项目中的水上大跨度预应力现浇桥梁少支点与盘扣支架组合体系的预压施工,本文从支架设计、预压荷载计算、预压沉降观测、预压注意事项等方面总结了此类支架预压方法,主要采用混凝土预压块进行分级预压,最后得出预压结果。
关键词:现浇桥梁;少支点;盘扣支架;预压方法;分级预压
1 预压目的及重要性
为了保证箱梁在浇筑落架后,满足设计要求,符合施工规范。同时检验支架搭设的整体稳定性和验证及支架基础的实际承载能力,克服砼浇筑过程中支架的不均匀沉降,避免混凝土因支架不均匀而出现裂缝,确保施工期间的结构安全,必须对支架进行预压。
2 本工程100m箱梁支架体系概况
本工程桥梁整体支架体系设计采用第一联:20m(钢筋混凝土现浇板梁)和第三联:12m(钢筋混凝土现浇板梁)采用盘扣式满堂脚手架设计,支架搭设高度为3.2米至6.5米,第二联:2×50m(现浇预应力混凝土连续箱梁)即跨越涟水河段采用少支点支架体系,支架搭设高度为13.42米,支架跨度为100米,属于超过一定规模的危险性较大分项工程,本次专家论证方案为第二联:2×50m(现浇预应力混凝土连续箱梁)少支点支架体系。
按照本工程所在地涟水河河床工程地质和水文地质条件,桥梁第二联100米现浇预应力混凝土连续箱梁结构,支架体系采用少支点支架结构,结构组成从下向上分别为:630×8钢立柱(三排立柱)+426×6平联(纵横向设置)+双拼工600主横梁+贝雷梁+工22横向分配梁+工12.6纵向分配梁+1.4米高盘扣满堂支架。
3 现浇箱梁支架预压具体方法
3.1预压荷载计算
采用混凝土预压块尺寸100cm*100cm*150cm,每块重量为3.75吨。本工程100米主跨主要工程数量为:C50混凝土933立方米、钢绞线43.4吨、钢筋191.4吨,综上所示,支架预压荷载计算如下:
恒定荷载933*2.5+43.4+191=2566.9吨;
支架水平投影面积9*100=900平方米;
平均每平方米恒定荷载2566.9÷900=2.86吨;
支架预压荷载2566.9*1.2=3080.28吨;
平均每平方米支架预压荷载3080.28÷900=3.42吨;
每跨所需的混凝土块3080.28÷3.75÷2=410.7≈411块(取整)。
3.2预压方法
根据施工进度计划,当其一联箱梁支架搭设完成底模完成后,从第一跨、第二跨的顺序逐跨堆载预压的方法进行。
(1)加载总重量:计算每跨混凝土梁的总重量,堆载试验时按每跨桥梁不同部位混凝土梁重的1.2倍进行堆载。
(2)布置测量标高点:压载时在支架、基础上设置若干沉降、变位观测点以便对沉降、变位进行观测。观测点的设置原则上在每跨L/4、2L/4、3L/4每个断面不少于3个测点。在附近已完工的墩身上作一临时水准点,采用三等水准测量观测方法观测压载全过程各测 点的标高、变位变化情况。
(3)加载方式:采用分级加载方式:60%→80%→100%→120%,分级加载时严格按预先制 定的方案和程序进行。
3.3主要施工步骤及措施
(1)预压荷载材料:预压荷载采用混凝土块,要设专人称量和记录,加载时用汽车吊将混凝土块提升到箱梁上就位。
(2)加载顺序:横桥向采取中间向两侧加载,纵桥向采取两端向中间加载的加载顺序。
(3)分级加载:通常加载宜分4级进行,即 60%、80%、100%、120%的加载总量。每级持荷时间不小于30分钟,最后一级为1小时,然后稳压稳定时间48~72小时,一般预压最后三天的稳定为不大于 1mm/天。每级加载后,分别测定各级荷载下支架和支架梁的变形 值,全部加载完成后,(即卸载前)再观测一次,将各阶段各测点高程记入表格中,并算出相应变形量。
(4)加载在80%~100%阶段要边加载边观测,如有异常,立即停止加载,分析原因,解决后加载到设计吨位。
(5)分级卸载:卸载顺序与加载顺序相反,每次卸载后都要观测一次,将各阶段各测 点高程记入表格中,并算出相应变形值。
3.4沉降观测
(1)监测点布置:压载时在支架上设置若干沉降、变位观测点以便对沉降、变位进行观测。观测点应设置在每跨1L/4、2L/4、3L/4 每个断面设3个观测点。在附近已完工的墩身上作一临时水准点,采用三等水准测量观测方法观测压载全过程各测点的标高、变位变化情况。
(2)找强度较好直顺的细铁丝系2KG垂砣挂在观测点上,在铅垂丝上做好观测标记。岸上设测站,对铅垂丝上标记高测量,测出各点的初始标高值并记录入表格,试验过程中注意对测点及铅垂丝的保护,必要时专人看护。
(3)分级加(卸)载时,统一指挥,配备专门的荷载记录统计员,对各阶段测点都要 测量一次并有专人复测,测出各点的标高值,计算各测点的变形值,将各数值记入表格中。
(4)整理上述各标高值,计算各测点的变形值,编制变形量成果表。
(5)观测注意事项:
1)采用相同的观测路线和观测方法。
2)使用同一仪器和设备。
3)固定观测人员。
4)观测的各项记录,必须注明观测气象情况及荷载变形。
5)当对变形成果发生怀疑时,应随时进行检核。
6)观测前对所使用的仪器和设备应进行检查校正,并作出详细记录。
3.5.支架预压后的调整:
(1)预压完成后,及时对底模标高进行调整,进行箱梁钢筋及砼施工。在砼施工时,以预压观测点做观测点,要继续进行观测。
(2)根据预压观测的数据,得出箱梁预拱度参数,调整模板标高,第一跨预压完后得出相应的参数,后续支架基本上根据第一跨预压的结果来调整。
4 支架预压注意事项
(1)预压施工前项目部组织相关部门、人员对支架基础、支架进行全面、细致的检 查,验收合格并经签认后方可进行预压施工。
(2)预压施工时,支架范围周围封闭,树立、张贴相关安全标语、标牌,严禁非施工人员进入现场。
(3)预压施工时,在施工区域各个入口张贴安全施工标语。
(4)要安排专人进行24小时值班,禁止非施工人员进入预压施工作业区域。
(5)预压施工前,项目部要对预压施工作业进行专项技术交底,统筹组织人力、机械、压重材料,做到统一指挥,协调施工,防止出现蛮干、乱干现象。
(6)预压施工时,吊装作业要有专人指挥,信号明确。吊装钢筋,要轻放,防止过 大的冲击力。
(7)加载程序、方法及重量,严格执行方案中的规定,压重范围按划定的范围进行,严防过载、偏载。
(8)在预压重量超过70%时,测量组人员用仪器注意观察支架及基础的变形、下沉,发现变形、下沉速度明显加快时,应立即通知停止施工,撤除作业人员。
(9)预压重量到位以后,要派专人24小时跟班巡视,严禁一切人员进入预压施工作业区域活动。
(10)卸载过程中,要统一指挥,分级、对称卸载,严禁往下乱丢乱扔。
(11)预压时,要派专人日夜值班,对支架进行全程监控,最好能挂一些细铁线检查支架的下沉量,这样比较直观。如发现异常,应及时汇报领导,马上停止加载,待查明原因后再加载,确保施工安全。
5 结语
本文较详细的阐述了现浇桥梁支架预压的重要性及预压施工方法,为后续类似的桥梁工程积累了宝贵的经验。
参考文献:
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