桥梁支架(精选11篇)
桥梁支架 篇1
1 工程实例
该工程实例主要介绍支架在预压过程中应力、应变的试验监测和结果分析。某高架桥为混凝土现浇连续箱梁, 结构形式如下。
本段高架桥孔跨总数为51孔, 共分为16联, 基本跨径采用30m。特殊路口孔跨根据限制条件布置, 其中规划路口分别采用48m, 48m, 55m跨径。主梁为单箱三室断面, 梁高2.5m, 采用WDJ碗扣支架搭设现浇, 根据设计图纸, 箱梁支架搭设形式如下:
1.1 端梁和中横梁部位:
在箱梁的横梁位置3m范围内立杆纵横间距设置为60cm×60cm, 单位承载面积为0.36m2;中横梁位置25.2m范围内立杆纵向按60cm设置, 立杆步距腹板下取0.6m, 箱室下取用1.2m。
1.2 梁体部位:
立杆柱网设置为90cm×90cm, 支架立杆步距取用1.2m, 单位承载面积为0.81m2。
支架搭设时设置斜撑 (剪刀撑) , 纵向设置在外侧及腹板处, 横向设置在横梁处, 每隔4.5m设一档。支架的顶托横向放置钢管, 在钢管上纵向放置木方。
为加强支架的整体稳定性, 必须设置横向、纵向和水平剪刀撑, 具体布置参数及要求见下表, 同时符合建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范JGJ166-2008要求。
1.2.1 当立杆间距大于1.5m时, 应在拐角处设置通高专用斜杆, 中间每排每列设置通高八字形斜杆或剪刀撑。
1.2.2 当立杆间距小于1.5m时, 模板支撑架四周从底到顶连续设置竖向剪刀撑;纵横向由底到顶连续设置竖向剪刀撑, 其间距应小于等于4.5m。
1.2.3 剪刀撑斜杆与地面夹角在45~60度之间, 斜杆应每步与立杆扣接。
消除支架的非弹性变形并测出其弹性变形, 为梁体结构施工提供预拱度。
本工程施工时间短, 进度非常紧。预压在一联支架搭设完成、验收通过、搁栅布置好以后进行。压重拟采用钢锭、砂袋等材料, 钢锭主要堆载在中、端横梁处。根据事先计算的相应部位的重量来放置压重, 预压重量为钢筋混凝土荷载的1.2倍。
预压加载采用分级加载, 每级100吨, 按比例分配到端横梁及跨中部, 加载采用25t汽车吊进行, 每级持荷时间不小于30分钟, 最后一级为1小时, 稳定时间为48小时, 一般预压最后2天的稳定为不大于1mm/天, 分别测定各级荷载下支架、支架梁以及地面的变形和沉降值。
1.3 支架预压的沉降观测
1.3.1 观测目的
根据测试结果确定支架的安全性和施工预抛高值, 以消除施工中因支架变形和地基沉降而造成的箱梁线形和标高误差。同时提供同类型支架和地基的箱梁施工的经验参数。
1.3.2 布点要求
观测点上下设置两层, 分别布设在扫地杆和顶部 (靠近搁栅处) 的支架上, 纵桥向设置箱梁跨中、1/4跨处和两侧端部5个断面, 每个断面在翼缘板两侧和箱体中部各设置上下2点共6点, 每跨共30个点。同时相应地在支架基础上对应地布设观测点。
1.3.3 观测方法和频率
为了找出支架和基础在上部荷载作用下的塑性、弹性变形以及沉降, 观测时间为空载观测一次, 1/2满载测一次, 满载测一次, 满载后6h测一次, 满载后12h测一次, 满载后24h测一次, 满载后36h测一次, 直到连续3天沉降在1mm/d为止, 分别对支架上的监测点以及对应的支架基础的监测点进行监测记录, 卸载后, 根据所观测的标高数据计算出塑性沉降和弹性沉降, 绘制荷载与沉降量关系曲线, 确定最终上拱度值。形成书面报告, 报监理审核。
1.3.4 资料整理与预拱度设置
对观测资料进行整理, 编制时间——沉降曲线, 沉降稳定后拆除, 当每日沉降量不大于1mm, 即可认为沉降已稳定, 卸载后陆续观测, 直至弹性变形完全恢复, 整理观测数据后, 得到总沉降量, I=I1+I2, I1-支架沉降量, I2-基础沉降量, 通过观测, 确定沉降量的经验数据, 调整底模高程, 底模标高预留出此沉降量。同时, 沉降量作为其它箱梁预留沉降量的基准数值。
1.3.5 支架沉降观测数据处理流程
加载时从一端开始, 模拟实际施工状况分层加载, 加载高度为0.5m→1m→1.5m→2m→2.5m。卸载过程与预压加载过程相反。在试验前对支架的关键部位张贴了应变片, 试验过程中对支架的变形进行了实时检测, 通过实测弹性变形值与设计计算值相比较, 分析总结实测与设计之间的差别, 得出支架在荷载作用下的规律性变化, 为以后阶段高架桥梁体施工起到了指导作用。通过试验监测结果分析, 支架立柱在压缩过程中产生最大变形量为-6.4mm, 最小变形量为-1.1mm。卸载过程中支架立柱回弹变形最大回弹量为+5.3mm, 最小回弹量为+0.6mm。从以上检测结果综合分析得出, 立柱最大压应力为112.035MPa, 立柱最小压应力为19.068MPa。以上数值显示, 在预压过程中结构各杆件应力在设计允许范围内, 在此过程中结构处于安全状态。
2 支架预压工程技术
2.1 支架类型
箱梁混凝土浇筑前, 应按照箱梁自重荷载对支架进行预压。对于预压加载的方式, 从国内桥梁建设综合来看, 主要有流体加载和固体加载两大类。对于跨数多、总长度大的箱梁结构, 在满足设计要求的前提下, 应结合施工现场的具体条件, 优先考虑选用施工方便、周转快、切实可行的预压方法。采用支架法现浇连续箱梁是常规的施工方法, 不同的支架形式带来的工费、机械费及工期都有所差别。现浇连续梁支架通常采用梁式支架、满堂式钢管脚手支架、门型架支架、碗扣型钢管支架及多种方式相结合等形式。不同的支架形式也各有不同的特点和适用条件。军用梁为全焊构架、销接组装、单层或双层多片式拆装桁架, 其特点是:承载力大, 使用范围广, 跨度易布置;杆件种类少, 拆装与互换方便;结构轻便, 构造简单, 架设迅速等, 现越来越多地运用到相关工程中。碗扣式多功能支架为近年来新开发的一种新型建筑支架, 该产品具有重量轻、操作简单、承载大、高度和宽度可根据不同模数进行选择的特点, 其可调式上下托对于支架的安装调整及拆除都非常有利。
2.2 支架架设
搭设支架时, 根据梁底、纵横向方木大小和地面标高选配支架, 由专业架子工和木工负责支设;支架的扣件应用扭力扳手拧紧, 支架必须垂直、水平;设置纵横向的斜撑, 在梁底模板施工前放置, 保证支架体系的刚度和稳定性。支架完成支立后, 应对所有节点逐个进行检查, 确保扣接紧密, 传力可靠。搭设碗扣式支架时, 其纵横梁方向间距、竖向间距应满足承载力计算。为了保证碗扣式支架的稳定性, 在纵横向按设计要求加设斜撑, 且用扣件连接牢固。安装立杆、横杆时, 根据立杆及横杆的设计组合, 从底部向顶部依次安装立杆、横杆。安装时应保证立杆处于垫块中心, 且随时检查立杆垂直度, 垂直度偏差不大于1%。一般先全部装完一个作业面的底部立杆及部分横杆, 再逐层往上安装, 同时安装所有横杆。斜杆安装是为了保证碗扣件支架的稳定性, 必须按设计要求安装斜杆, 安装时尽量布置在节点上, 且用扣件连接牢固。
2.3 荷载的确定与施加
荷载的确定除考虑梁体混凝土重量外, 还需考虑模板及支架重量、施工荷载 (人、料、机等) 、作用模板、支架上的风力, 及其他可能产生的荷载 (如雪荷载、保证设施荷载) 等。支架的预压是一项关键工序。通过支架预压来确定支架的塑性变形和弹性变形, 通过预压的测量计算来确定施工预拱度和下沉量, 最终控制梁体变形下沉后的控制高程。进行预压应完全模仿梁体在施工中和施工完成后的应力荷载分布情况。按照施工工序, 首先进行底模安装, 支架完成后用方木进行铺垫, 并且通过支架托承进行底模横坡和纵坡调整。一般按几个工况进行加载, 如按支架在空载、30%、50%、75%、90%、100%的等额荷载逐级加荷并观测, 对有特殊要求的可加载120%, 提高安全储备。常用的加载材料和方式有:
2.3.1 砂袋加载。
预压加载顺序与施工浇筑混凝土顺序相同, 且确保砂袋的高度、宽度及堆放的紧密性符合要求。砂袋尽量过磅后均匀堆码, 以便准确统计加载量。要吸取雨天砂包浸水之后变重, 可能超过脚手架承重极限发生倒塌事故的教训。
2.3.2 钢锭、钢筋及较重的混凝土块等作为加载重物。
此方案需考虑足额配重的获取及较大起重设备的配套问题。
3 支架预压试验观测技术
3.1 试验观测目的和内容
在支架预压前, 通常应先根据预加荷载和其它相关施工荷载对支架进行计算, 确保其强度、刚度、稳定性满足相关规范要求后才能进行加载。因此, 既要明确加载前的结构强度、刚度、稳定性的验算是必须的, 但也不是只要通过了验算就一定没有问题, 可以放心施工。目前的支架验算不论是手工计算还是计算机有限元计算, 计算结果是在许多假设前提下得到的, 实际工程中影响支架强度、刚度、稳定性的因素很多, 在计算中无法完全体现出来。如有些支架材料没有经过严格检验和试验, 又经过多次反复使用, 材料性能会有所下降;支架安装误差和基础的不均匀沉降在支架计算中是否考虑到, 对于超静定支架结构, 结构实际受力与计算假定相差甚远。以及施工方案是否合理等都将影响计算结果的准确性和施工安全。
3.2 观测方法及数据整理
以支架范围外同一永久不动点为基准点进行支架变形测量。由于梁式结构支架顶面 (或模板顶面) 的沉降值不能客观反映各支撑点的沉降值和稳定状态, 必须在支架基础、立柱、横梁、纵梁顶面同时设置观测点, 以确保观测数据能反映支架的结构强度、刚度和稳定性, 同时也能有效检验地基处理效果。支架预压观测分为地基基础沉降观测、支架压缩观测及支架垂直度观测。观测点按规定要求布设, 观测仪器采用高精度水准仪。观测期内当某观测点沉降量过大时 (一般不超过5mm) , 要分析其造成原因, 及时修正。对于沉降值预测的不确定性, 实际施工中可以通过2种手段处理:一种是对支点的超载预压, 消除大部分沉降量;另一种是在沉降稳定后调整支架, 单一调整模板标高是不够的。对多跨1联连续作业时, 严禁预压完成后将预压砂袋搬运至己完相邻跨的箱梁顶面。施工中施工单位为图一时便利, 将预压砂袋搬运至己完相邻跨的箱梁顶面, 可能造成箱梁受力超出设计施工荷载 (特别是当支架己拆除时) , 同时造成拼接截面上翘, 影响后续跨施工在拼接处的连续性和成桥线型如果从整体看每级加载后各测点相对沉降量的变化较均匀, 则表明在预压过程中, 施加每级荷载支撑体系的沉降量基本上是整体发生的, 且各层的沉降量基本均匀。由此可以判断在施工中不会导致已浇筑完成箱梁混凝土因过大的不均匀沉降而产生裂缝等破坏现象。
4 结语
支架施工法中预压可有效检验支架的整体受力性能, 减小支架非弹性变形, 确定支架预拱度, 提高预定施工精度, 使成桥结构棱角分明、线形流畅。在工程中需结合结构设计型式着重分析支架的特殊性, 在施工中采取相应的技术对策, 以确保工程质量。
摘要:连续箱梁一般为大体积混凝土现浇施工, 支架的稳定性和变形量是决定现浇梁施工成功与否的关键。预压主要是观测支架在设计恒载作用下支架、地基等的弹性与非弹性变形情况。经过预压, 检验支架的稳定性, 基本消除支架的非弹性变形, 取得相关需要调整的数据, 确保支架在浇筑过程的变形在混凝土容许范围内, 保证箱梁的设计尺寸与标高、坡度。本文从支架预压的工程技术、试验观测技术及安全措施等方面进行了分析。
关键词:连续箱梁,支架预压,施工技术
参考文献
[1]王爱国, 杨少宏.预应力混凝土箱梁支架法现浇施工技术[J].
[2]李加林.连续箱梁桥加固技术与加固效果分析[J].
[3]项新里, 梁冰, 李海光.连续箱梁体外预应力加固施工工艺[J].
试分析桥梁墩柱无支架施工方案 篇2
关键词:桥梁;墩柱;无支撑;建设
引言
从改革开放发展至今,我国各行各业都取得了长足的进步,无论农业、工业、民生、医疗还是军事力量,都在科技的指引下每天进行着日新月异的发展和改变,自古以来道路的发展就受到每个领导部门的高度重视,道路就好比人类身体中的血管,是在全国范围内为各处各地输送“营养”的基础设施,也是最重要的前提条件之一,一个地区的道路不通畅,就会严重影响当地的经济发展。我国国土广袤,山川河流地形十分复杂,这使得有非常多的地方都需要架设桥梁才可通行,而在桥梁建造过正中,建造技术,施工方式、工艺,都会随着科技的发展而不断创新完善,变得更加省时、省力,本文将在下文详细介绍一种在墩柱无支架的环境下进行桥梁施工的方法,在节省人力、资源、原料的同时,安全性也会大大提高,尤其适用于一些松软土质、泥沼地形、山坡丘陵等特殊地质条件下的施工需要,是一种与时俱进的、推广性可靠性都很高的施工技术。
一、桥梁墩柱无支撑施工方式的具体内容
桥梁墩柱无支撑施工具体方式,一言以蔽之,即:以第一新建桥墩为起点,在建设过程中不断向上,依建设先后次序作为施工操作平台,随着建设进程而向上不断推进的一种施工作业方式。
二、无支撑施工方式的操作步骤
为方便阐述,我们可以用假设来模拟一个高架桥的建造过程。首先我们假设一架高架桥全部长度为700米,设计墩身为1.6*3.8m,1.9*3.8m,2.2*3.8m,最高墩柱为45.339m,墩柱与盖梁分别采用相应的混凝土,运用常規的翻模和预埋钢棒方式进行基建,那么在这个条件下,如何采用无支撑施工方式来操作呢?
首先,在桥梁墩柱翻模时候所用的钢板相应高度的8毫米厚度的作为模板,在模板的四角使用斜拉螺杆,对拉螺杆各两排为最佳,然后用钢筋进行捆扎,即第一层捆扎之后,把模板进行排立,这时要注意的一点是各个模板之间所处水平面需保持一致,此外对垂直度的检查也不可忽视,严格按照规定规范进行施工操作,为防止已经排立好的模板变形,可采用钢绳进行加固;模板步骤施工完毕之后,即可利用模板搭建施工的工作平台,利用圆钢和角钢进行搭建,以每一层模板的横面为支点,并在工作平台四周围建栏杆和防护网,做好安全保护措施,安装吊篮,其用途在于用来搭送施工人员,而其他大型的原材料,操作用工具、机械则用吊车进行运送。
其次,是盖梁的具体操作步骤。在浇筑墩柱时留下150毫米的预留孔内插入钢管,并放置工字钢来作为盖梁的承重支柱,在工字钢上层排设建筑木方,每个木方之间距离不要超过1米,木方要进行严格找平,然后使用大块的钢板进行来底膜的安装,由于木方和混凝土的密度性质,铺设好的底膜通常会有1至2厘米的下沉,可预留顶高来应对。之后按照设计规定,用常规方式捆扎钢筋和安装模板,处于对安全的考虑,一定要保证模板的稳固,需要用螺杆进行加固,做后期水平和垂直度的调整。
三、桥梁墩柱无支撑施工时的注意要点
桥梁墩柱无支撑施工的整个建筑过程可分为准备期、模板安装期、钢筋捆扎期、混凝土浇筑期、操作平台搭建期、直至拆除继续搭建下一个平台这样几个期间,在整个桥梁建筑中循环往复,有序进行,需要注意的有建筑工作中的几个常见问题:混凝土保养及浇筑;预埋钢筋等器件;工字钢架设;模板安装与拆除等。
混凝土的保养与浇筑分成“前中后”三个阶段来看,前期应注意的有预埋器件的统计和检查,按照设计图纸要求进行预埋的检测,并检查模板是否组装符合要求,认为减少施工失误;中期浇筑时,挑选配合比最佳的混凝土,混凝土状态为稳定性强、颗粒匀称、强度高,在拌合完成后,用专用器材进行浇筑,采用分层的手法均匀的进行浇灌,每层不宜过厚,否则会影响混凝土的性状和凝结时间;后期将振动器插入混凝土,深度在5厘米左右进行振捣,留意预埋器件的位置,不要产生碰撞。
安装模板时必须严格保持水平精度,对中调平,以保证稳定性,模板与模板连接处缝隙接触平滑紧密贴合;模板之间架设钢筋以支撑;捆扎钢筋时可在已经搭建好的平台上进行,由人工操作机器链接;从安装第二节模板时起就要安排操作的人员扎好安全绳,同时安装吊架;不可贪图方便违规操作。
模板翻升阶段应注意混凝土的凝结强度,符合设计指标后才可将模板进行翻升。首先拆掉模板的对拉钢筋和管套,采用吊车整体提升。运送至相邻墩柱的模板位置进行再次安装,安装步骤与前次一致。需注意在调运过程中的安全措施,避免造成工人或工具的损伤。
四、桥梁墩柱无支撑施工技术的实际应用性
我国幅员辽阔,各种地质地貌不一而足,数十年来的建筑经验告诉我们,传统的支架施工已经不足以满足所有状态下的桥梁建设了。举例来说,我国云南、甘肃、新疆等地区,多山地,多溪流,多沟壑,如果在这样的地形下采用脚手架式的建筑方式,由于土地的松软和不平衡,直接会影响脚手架的稳定性,为了增加工人在作业时候的安全系数,必须将脚手架的下班部分进行加固,加密,桥墩越高,难度、资金和材料的耗费也会呈几何级数随之增大,建设难度成倍增加,搭建设备的增加会造成资金的大量浪费,费工费力费时,往往会事倍功半,拖慢整个进度,影响工期。相反的,若采用上文所述的无支架施工作业方式,则可以轻松的解决这样的问题,不仅节省了资金的投入,也降低了劳动的强度,相对应的也提高了劳动的技术含量和安全性能,尤其在山区的应用更能突出它在实用性上的优点,安全,高效,经济性非常强。
五、 结语
建筑行业的发展,排在首位的都是对安全性的强烈要求,施工人员必须在有安全保障的环境下进行作业,安全生产必须是一切社会性劳动的前提条件,无支架的桥梁建筑模式在推广应用的过程中还要不断的改进,不断把新技术融入进去,去芜存菁,这才是科学技术发展的最终航向。
参考文献
[1]周金涛,孙玉君.柱式高桥墩施工监理的实施及质量监控[J].中国西部科学.
[2]时涛.高桥墩(盖梁)无支架施工技术[J].北方交通
桥梁工程中模板支架坍塌原因 篇3
关键词:桥梁工程,模板支架,坍塌
近年来, 我国经济社会发展取得了巨大成就, 城镇化速度不断加快, 这使得我国各地区的建筑业得以不断向前发展。但在建筑业发展过程中, 各种工程施工事故接踵而至, 层出不穷。在桥梁建设工程中, 因模板支架坍塌而造成的工程事故尤其惊人, 比如近年来安徽省就连发了多起桥梁模板支架坍塌事故。笔者探究事故发生的原因, 发现是多种多样的, 有管理不善的问题, 也有建筑材料的问题, 等等, 下面笔者将进行深入的探讨分析。
桥梁工程中模板支架坍塌的原因分析:
1 施工方对安全重要性的认识不足
桥梁工程建设是建筑工程的一个重要组成部分, 众所周知, 如果建筑工程的工程质量出现较大的问题, 那原因肯定是多方面的, 比如有管理方面的原因, 也有施工方面的原因;有技术方面的原因, 也有设计方面的原因, 等等。因此, 桥梁工程中出现了质量问题, 则也不会是单方面原因造成的。在桥梁工程施工建设过程中, 经常出现模板支架坍塌问题。
从根本上讲, 桥梁工程中模板支架坍塌问题属于工程施工安全问题, 而我们清楚地知道, 我国安全事故频发的一大原因就是施工方对安全问题的重要性认识不足。在桥梁现浇梁施工过程中, 模板支架是临时结构, 是为了完成钢筋混凝土的浇筑而搭建的, 所使用的模板、扣件等材料, 是随着施工现场不断转移而转移的。这也就是说, 搭建模板支架的材料一直被视为周转性材料。
在施工中, 施工方对这些材料的重视程度不够, 对相关人员没有进行系统的搭设技能培训和安全教育, 部分工程技术人员对该如何搭设模板支架也是一知半解。桥梁工程模板支架的搭设, 大多是凭经验进行的, 这就极有可能导致搭设人员对影响模板支架承载力的因素考虑不周, 进而造成支架坍塌。
2 设计因素
(1) 造成桥梁工程模板支架坍塌的一个重要原因是设计方案中没有模板支架的施工方案, 或者施工方案的针对性不够强, 因而流于形式。非设计施工人员也知道, 在桥梁工程施工中, 模板支架是临时结构, 是为辅助施工而临时搭建起来的, 因此, 施工单位一般情况下不对其进行设计。再者, 当前多数施工单位的工程技术人员缺乏模板支架设计的理论知识和实践, 对相关的国家规范和规定也知之甚少, 在编制模板支架施工方案时, 往往不结合施工现场的情况, 也不具有针对性, 因此无法有效指导模板支架的搭设。
(2) 有些施工单位对模板支架的搭设进行了施工设计, 但在施工过程中发生了模板支架坍塌事故, 就其原因, 主要有以下三点: (1) 在对模板支架进行设计时忽略了构造要求, 荷载组合计算不准或者对其影响因素考虑不周全; (2) 施工单位对模板支架的搭设知识和有关规范不了解, 设计时忽略了整体的构造要求; (3) 部分设计方案有相应的构造要求, 但没有相应的设计图, 也没有具体的施工细则, 很难指导具体的施工搭建。
3 没有完善的技术规范
现阶段, 我国已经颁布了各类模板支撑体系的系统规范, 但在这一系统规范中, 没有关于模板支架体系的技术与构造要求的条款。这也就是, 桥梁工程模板支架的搭设目前还没有统一的技术规范和标准。这就可能导致建筑企业在搭设模板支架时出现问题, 进而导致桥梁工程模板支架的坍塌。另外, 新研发的模板支撑体系在没有及时制定安全技术规范的情况下便用于指导工程建设, 也给模板支架的搭设埋下了不小的隐患。
4 管理因素
4.1 施工企业安全管理问题
桥梁工程施工企业在安全管理方面存在四个方面的问题: (1) 专项施工方案不能按照规定进行审批和组织专家学者进行论证; (2) 施工企业内部的安全管理工作不到位; (3) 施工企业管理人员和操作人员的安全意识比较单薄; (4) 搭设工具的配备达不到施工安全管理的需要。
根据我国相关安全管理规定, 危险性较大的工程项目需要编制专项的施工方案, 施工方案编制完成以后, 施工单位应该组织工程技术人员和专家学者进行审查和论证, 确保施工方案的可操作性。但当前, 很多施工单位的施工方案是大同小异的, 不具有针对性, 也没有组织专家进行论证。
建筑施工企业的一个特点是施工点比较多, 因此, 其管理工作开展起来就比较困难, 很难及时做到对各个施工点检查。此外, 施工企业管理部门也存在职责不明确, 执行不到位的情况。
造成桥梁工程模板搭设坍塌的一个重要原因是企业管理人员和搭设人员的安全意识比较单薄。这表现在搭设人员的人员构成上, 我国的建筑人员多由农民工组成, 其安全意识和技术技能都比较低, 没有经过专业的技能培训;加上管理人员对此搭设安全问题重视程度不够, 就很容易发生支架坍塌事故。
此外, 搭设模板支架需要专业的工具, 但当前, 大多数施工现场没有无扭力扳手, 有些管理和操作人员甚至没有见过此类搭设工具, 也就无从判定工具是否合乎工程技术要求。
4.2 施工现场的安全监管问题
当前, 由于体制机制的原因, 我国工程监管部门不作为现象极为严重, 对施工单位的方案编制不审核, 或者是对审核工作草草了事, 也未组织人员对模板支架进行验收。这也就说是, 政府工程监管部门对模板支架没有进行有效的监管。
现阶段, 模板、钢管等建筑材料仍未列入施工现场检测项目, 这是由于我国建筑施工现场检测规范和标准还存在较多的盲点。
5 施工因素
(1) 桥梁工程模板支架搭设过程中偷工减料、不按照规范施工作业。当前, 不少施工企业项目部对模板支架搭建的要求不高, 施工作业人员大多为民工, 安全意识不高, 缺少必要的岗前培训;施工方案未经有关部门的审批, 擅自进行模板支架的搭设等。
(2) 在模板支架拆除过程中, 不能按照规定的作业标准拆除, 有时在拆除非承重构件前便拆除了承重构件, 造成支架失稳坍塌, 进而发生模板支架塌陷事故。
(3) 在模板支架搭设现场, 由于现场温度较高等原因, 操作人员图快省事, 经常不采用专业的工具进行施工作业, 造成节点的刚度不达标。一旦节点刚度不达标, 则很容易导致安全事故发生。
6 材料因素
由于模板支架是辅助施工作业的临时结构, 因此, 很多施工单位对其重视程度不够, 往往购买不合乎标准的搭建材料。此外, 很多单位的搭建材料已在多个工程中使用, 已存在明显的质量问题, 但施工单位却不加关注, 未能及时进行材料的更换, 导致模板支架的坍塌。
除了以上六点因素外, 还有诸如社会因素、施工现场环境因素等, 也需要施工单位加以关注。
7 结语
近年来, 我国建筑行业得到了较快的发展, 桥梁工程施工技术水平也有了很大程度的提高。随着我国城镇化速度的加快, 未来将会有更多的桥梁工程需要建设。现阶段, 在桥梁工程施工中, 经常发生模板支架坍塌事故。造成事故发生的因素有很多, 笔者结合多年桥梁工程施工经验, 总结导致事故发生的因素有管理因素、施工的因素、材料因素、技术规范因素以及设计因素等等。通过对模板支架坍塌事故的分析, 笔者希望引起工程监管部门和施工单位对此问题的重视, 进而有助于减少此类事故的发生。
参考文献
[1]杨枫.桥梁工程中模板支架坍塌原因分析及其对策[J].桥梁工程, 2012 (9) .
[2]锻联保.模板支架坍塌事故成因分析与控制措施[J].开发应用, 2011 (12) .
桥梁支架 篇4
论文摘要:无支架翻模施工技术在薄壁墩施工中具有显著的优越性和科学性,与支架施工相比,具有省工、省料、速度快的优势,在创造良好的经济效益的同时,又提高了施工安全系数。
1 概述
桥梁支架 篇5
【关键词】公路桥梁;无支架模板;施工工艺
1.关于公路桥梁薄壁模块的分析
(1)随着我国社会主义市场经济体系的不断健全,我国的中西部高速铁路工程不断方法做,公路建设实现了山区范围内的蔓延,其山势非常陡峻,落差也比较大,并且由于其比较狭窄的腹地条件,也不利于桥梁工程的正常施工,这就需要进行高桥墩结构设计模块的优化。这就需要进行脚手架的避免应用,这样可以进行人力物力等的节约。否则避免会导致施工工序比较复杂,更加不利于进度的控制,会大大降低工程的安全系数。
(2)为了提升工程的经济性,进行脚手架的搭设控制是必要的,这样可以进行人力及其财力的控制,这样可以进行原地貌的控制。在工作模块,进行无支架翻模法的应用是必要的,其广泛应用于铁路桥梁、公路等的混凝土浇筑物模块。无支架翻模法就是利用前一级已浇筑的桥墩作为承载主体固定模板,再通过模板载体来建设施工工作平台,随着桥墩不断向上施工,工作平台及模板整体向上升移的一种施工方法。
在工作模块中,做好翻模模块的控制是必要的,这需要注意好一系列的成套模具的应用,注意好施工模块的任务。比如注意墩身基顶的模板的设立顺序。注重混凝土的强度控制,从而更有利于工作模块的开展,更有利于提升其应用效益。这也需要进行内外模板的设计模块的优化。内模板分为主板、侧板、角模板和调整板4种,每节高度大约是2.0~4.5m,宽度根据墩身截面尺寸和施工要素来定:模板之间用M16×30螺栓连接。用槽钢做围带,根据相关规定,内外围带用Φ18圆钢拉杆连成整体。拉杆在内外模板之间套Ф22PVC管,有利于拉杆周转利用。
(3)在模板设计模块中,进行施工平台的设置是必要的。这需要进行内外侧施工平台的施工操作,保证平台及其外模的整体性控制,保证外模板的支架控制,更有利于施工模块的开展,更有利于提升其应用效益,方便模板的施工设计及其操作。这样可以方便操作人员工作,还能放一些小型机具。内施工平台的搭设需要借助内外模板及横穿拉杆。在内模板上首先搭设钢管支架,然后上铺木板或竹架板,最后上铺2mm钢板,便于临时存放混凝土以及操作人员行走。
2.施工工艺流程及操作要点
2.1模板施工工艺
(1)立模的准备工作。在立模边线进行确定时,应与基顶中线相结合,对立模边线外侧进行找平,采用水准仪对找平层实施抄平挂线,当砂浆硬化之后,立模应从线路中线向两侧进行操作。
(2)模板安装。运用塔式起重机开展模板安装工作,同时应进行人工辅助。模板安装之后即可安装内模板,运用M16螺栓对其进行连接,然后安装围带和对拉螺杆。模板成型后即可对各部安装尺寸进行核对,若未产生与标准规定不一致的状况,即可对安全爬梯进行安装,接着安装安全网,对内外作业平台进行铺设。
(3)立模检查。安装完成每一节段模板之后,应运用水准仪和全站仪对顶面标高和墩身平面位置进行检查,若未出现与相关标准不一致的情况,即可开展下道工序。混凝土浇筑过程中,应设置专人进行看模和护模工作,时刻对支撑进行检查。
(4)模板的除锈与涂油。模板在灌注砼前务必保护处理好板面,模板表面应彻底除锈,涂刷新机油,在气温较低时,新机油中应掺配柴油涂刷,产配比例为:机油70%:柴油30%。
(5)模板爬升作业。用手动葫芦挂住第一节段钢模板,把内外模板之间的拉杆松开,把第一节段模板及操作架卸下来,然后把它吊运到墩下安全的作业场地,这一过程使用的是塔式起重机,吊运完成之后对其进行清理,涂刷脱模剂,按放线尺组装为下一节段首节模板,接下来的安装步骤与第一节段是一样的。
(6)在安装每节模板时,可用0.5~1mm薄钢板塞填两节模板间的缝隙这样能够起到纠偏的作用。
(7)模板的拆除。施工至墩顶,墩顶还要有1或2个节段模板,如果墩身混凝土强度超过了10Mpa,那么可以将模板拆除了。为了更顺利地进行拆除工作,在墩顶预埋加强吊装环,利用吊装环悬挂手动葫芦进行拆除、吊运作业。
2.2安全爬梯施工
(1)预埋件的设置。为便于无支架施工作业人员上下,在墩身的正面(6.0m长边),楼梯转角平台处,预留Φ100mm孔洞(每层两个,呈之字形错开布置),以便搭设爬梯时穿设固定件。
(2)爬梯的制作与安装。从墩身底部起靠墩身正面搭设钢管支架,支架整体稳定性依靠穿设在预留孔内的拉杆固定件固定。
2.3钢筋加工与安装
(1)钢筋按照不同的钢种、等级、排号、规格及生产厂家分批验收,分别堆存,不得混杂,且应设立识别标志。
(2)钢筋表面应洁净,平直无弯曲,Ⅰ级钢筋冷弯率不大于2%,Ⅱ级钢筋冷弯率不大于1%。
(3)受力主筋和末端弯钩形状应符合设计要求。
(4)纵向主筋采用镦粗直螺纹套筒连接技术,其连接质量必须满足《桥涵施工技术规范》的相关要求,对已连接的成品应现场取样检测。
(5)受力钢筋焊接应设置在内力较小处,并错开布置。对于焊接接头,在接头长度区段内,同一断面内接头数量在受拉区不能大于50%。
(6)钢筋连接处的混凝土保护层应满足设计要求,且不得小于20mm,连接件之间的横向净距不宜小于15mm。
2.4混凝土施工
(1)砼原材料。拌制砼所使用的各项原材料及拌合物的质量经过检验,符合现行《公路工程水泥砼试验规程》(JTJ053)的规定。
(2)砼配合比。砼配合比以质量比计,通过设计和试配选定。施工实际采用的材料,拌制的砼拌合物应满足和易性、凝结速度等施工条件,制成的砼符合强度、耐久性(抗冻性、抗渗、抗侵蚀)等质量要求。
(3)砼的拌合。砼拌合采用强制式搅拌机,拌合好的拌合物应均匀,颜色一致,不得有离析和泌水现象。在卸料过程中,从卸料流的1/4至3/4之间部位,采取试样,进行试验,保证砼中砂浆密度两次测值的相对误差不大于0.8%,单位体积砼中粗骨料含量两次测值相对误差不大于5%。砼拌合物从拌和机出料起至入模时间不得超过15min。
(4)砼运输。砼运输能力应适应砼凝结和浇注速度的需要,使浇注工作不间断并使砼运到浇注地点时仍保持均匀性和规定的塌落度。
(5)砼浇注。如果砼运输钢筋及模板经检查发现是合格的,则可以在内外模板之间设置混凝土浇注溜槽,混凝土的输送采用的是半自动料斗,通过溜槽或人工铲送入模。混凝土采用水平分层灌注,用插入式震动器振捣,使用插入式振捣棒应快插慢拔,插点要均匀排列,逐点移动,顺序进行,移动间距不得超过振捣作用半径的1.5倍。浇筑砼时要有相关的人员随时做好观察,是不是一切运转正常,如果出现了任何的问题,要及时做好处理并在已浇筑的混凝土初凝前完成。
3.结语
与爬升模板、液压翻动模板以及支架施工相比,无支架翻模法施工的应用能够使资金的投入和劳动强度得到大大减少,节约工期,无论是从经济效益、施工质量、安全施工还是可靠性方面而言,无支架翻模施工都作为首选技术得到应用。
【参考文献】
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浅析桥梁墩柱无支架施工工艺 篇6
关键词:无支架,墩柱,桥梁
随着我国经济的发展, 科学技术水平的不断提高, 我国各个领域、各行业都飞速发展, 交通基础设施建设更是突飞猛进。各地高速公路的建设中, 在山区、峡谷等地区, 由于地形非常特殊, 可利用的施工场地有限, 高速公路桥墩高度大, 采用传统的脚手架支架法施工将耗费了大量的人力、物力、财力, 而且缺少安全保证。在这样的背景下无支架法施工顺势而生, 这种施工方式也在科技发展的推动下不断优化, 变得更加便捷更加新颖。
1 工艺特点
桥梁墩柱无支架施工工艺的具体方法是:利用前期浇筑墩柱自身作为承受模板自重及施工荷载主体, 根据施工顺序搭设施工所需不同的操作平台, 同时在施工过程中, 将一次加工成型钢筋笼整体吊装对接, 随着桥墩不断浇筑, 将操作平台整体向上提升的一种墩柱施工方法。
2 适用范围
这种方法适用于高山峡谷地区地形、地势复杂的条件下公路和铁路桥梁墩柱施工以及跨越河流区域、边坡陡峭的情况下桥梁墩柱的施工。
3 工艺原理
桥梁墩柱无支架施工技术主要的工艺原理有以下几方面:
3.1 钢筋制作安装工艺原理
无支架桥梁墩柱施工中, 根据设计施工图纸进行钢筋制作, 绑扎加工成型钢筋笼, 使用起重机具吊装钢筋笼, 将钢筋笼主钢筋与墩柱预埋钢筋对接。在钢筋笼和预埋钢筋对接的过程中, 保证钢筋笼是作为一个整体。
3.2 墩柱模板、钢结构平台一体化施工工艺原理
墩柱钢筋笼与预埋钢筋对接后, 在钢筋笼内搭设提升架, 提升架与钢筋笼主钢筋可靠连接。提升架固定后, 采用卷扬机与滑轮组将安装墩柱模板, 墩柱模板吊装就位后, 安装模板间连接螺栓并初拧, 同时检查模板内表面错台情况、连接接缝间隙及模板垂直度, 各项指标满足要求后对螺栓进行终拧。完成墩柱模板安装后进行钢结构平台搭设, 平台支架与墩柱模板采用螺栓连接, 安装时确保平台支架与墩柱模板可靠连接。
3.3 墩柱薄膜养护施工工艺原理
墩柱混凝土浇筑完毕后及时进行养护, 由于采用无支架施工, 这给浇筑完毕的墩柱覆盖薄膜带来一定的困难, 具体的施工方法是:通过墩柱顶搭设的提升架和滑轮组, 将施工人员和活动施工平台沿着墩柱自上而下, 下降过程中施工人员用薄膜覆盖新浇筑的墩柱。
4 施工工艺流程及操作要点
4.1 施工工艺流程
钢筋半成品加工工艺流程:钢筋除锈→调直→切断→弯曲成型→检查。
钢筋制作安装施工要求:
(1) 制作好的钢筋半成品在绑扎平台上按照设计施工图纸的要求一次性绑扎成型钢筋笼。
(2) 在墩柱基础或预埋钢筋笼内主筋上搭设提升架, 提升架固定在墩柱预埋钢筋笼主要筋上。
(3) 使用卷扬机和提升架上的滑轮组逐根提升主钢筋, 提升到位后将主钢筋预埋钢筋连接牢固, 主钢筋全部定位并连接完毕后钢筋笼即安装完成。钢筋笼与预埋钢筋通过焊接固定, 其焊接质量必须符合规范的要求。
4.2 柱模、钢结构平台一体化施工要求
将制作完成的钢结构平台吊至墩柱柱顶, 并采用螺栓将平台固定于柱顶模板横肋上并拧紧。在无支架的施工过程, 钢结构平台和和墩柱模板需要计算其稳定性, 要检查施工人员在操作平台浇注混凝土的过程中操作平台和墩柱模板是否满足模板的稳定性要求。在计算的过程中, 选择模板采用的钢板、型材及螺栓的规格时, 必须考虑混凝土浇筑时模板承受的侧压力, 进入操作平台施工的施工人员数量及施工机具对模板产生的荷载, 并考虑风荷载对高空作业模板稳定性的影响。实际施工过程中, 为保证墩柱模板稳定性符合要求, 通常采用三根直径合适的花篮钢丝绳从三个方向固定。同时钢结构平台上安装安全栅栏, 这是为了防止高空作业人员意外跌落, 确保在高空作业施工工人的安全。
4.3 墩柱薄膜养护施工要求
在墩柱混凝土浇筑完成后, 施工人员通过活动钢结构平台和滑轮组自上而下对新浇筑墩柱进行覆盖养护, 覆盖薄膜时, 将薄膜呈螺旋下降之势紧紧裹在墩柱表面, 薄膜接缝处采用搭接形式, 防止新浇筑墩柱裸露在空气中。
5 模板和钢结构平台稳定性检查质量控制
桥梁墩柱混凝土浇筑施工属于高空作业, 墩柱模板没有搭设支架, 墩柱模板及钢结构操作平台集成设计稳定性直接影响到施工安全工作, 所以需要对墩柱模板和钢结构平台进行全面质量控制。
(1) 墩柱模板及钢结构操作平台设计时应秉承安全可行、经济合理的原则, 墩柱模板、钢结构平台强度、刚度和稳定性应该满足相关标准规范及施工要求。相关计算参数选择和结构参数必须符合《公路桥梁的施工技术规范》、《建筑模板安全技术操作规范》以及《钢结构设计规范》中有关规定。
(2) 进行墩柱混凝土浇筑前, 应对施工方案和模板稳定加固方案组织各方面技术人员、专家从结构以及安装方面对可行性和安全性进行论证分析, 以确保施工方案是可行的。
(3) 墩柱模板组装拼接之前, 检查模板是否变形, 工作面是否有泥土、油污、铁锈等, 如果有铁锈、油污等应进行除锈、去油污处理。组装模板的过程中, 严格控制螺栓扭矩, 确保每个螺栓不会出现松散现象。安装上一节模板之前, 复查下一节模板连接螺栓是否安装完成并已经进行终拧。检查3根加固模板用的钢丝绳与地锚是否可靠连接。墩柱顶钢结构平台吊装就位后, 施工人员要检查钢结构平台与墩柱模板连接螺栓是否安装完成, 确保螺栓全部拧紧。
6 安全措施
(1) 安全教育、训练是进行人的行为控制的重要方法和手段。施工人员进场后进行三级安全教育与训练, 能增强人的安全生产意识, 提高安全生产知识, 有效的防止人的不安全行为, 减少人失误。要对施工人员进行体检, 保证排除不适合高空作业的施工人员, 防止后期出现安全事故。
(2) 组织编制墩柱模板无支架施工专项方案, 并进行安全技术交底。
(3) 施工作业人员应按规定着装, 必须正确佩戴安全帽和使用安全带。
(4) 模板采用提升架安装, 起升过程中, 模板下不得站人, 待基本就位后, 施工人员方可上前进行安装。
(5) 墩柱混凝土浇注应严格按照施工计划, 控制好混凝土浇筑速度, 防止浇筑速度过快对模板产生重大影响。混凝土浇筑过程中, 应进行检查螺栓的连接情况, 如果发现螺栓松动, 需要立即停止浇筑作业, 采取其他紧急措施, 对模板进行加固, 并更换松动的螺栓, 确认满足安全生产条件后继续浇筑作业。
(6) 雨雪天施工应采取防滑措施, 在雷电、暴雨、大雾等气候条件下, 不得进行作业。
7 结束语
无支架墩柱施工在山区、峡谷高桥墩施工中具有传统脚手架支架施工无法相比的优点, 与支架施工相比, 无支架施工减少了人力、财力的投入, 并且有效的降低施工安全控制的难度, 降低了安全风险, 符合当前高速公路建设中山区高大墩柱的生产需求, 此外, 无支架钢结构平台周转速度的特点这一过程可以缩短施工周期, 同时满足了高率、节能和环境保护等相关要求, 是当前山区峡谷高桥墩施工的首要选择。
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浅析桥梁现浇箱梁支架施工措施 篇7
1 桥梁现浇箱梁支架施工地基处理
笔者认为, 施工现场的地基处理应根据箱梁的断面尺寸及支架的型式对地基的要求而决定。目前来说, 地基处理形式主要有地基换填压实, 混凝土条形基础, 桩基础加混凝土横梁等。在这里笔者需要强调的是地基处理时要做好地基的排水工作, 防止雨水或混凝土浇筑和养生过程中滴水对地基的影响。
2 桥梁现浇箱梁支架施工的要求
在这一部分的施工中, 笔者认为, 首先应根据桥梁的跨径、桥梁下面覆盖土层的地质条件、水的深浅等因素, 合理地选泽支架的形式, 在桥孔位置搭设支架, 以支撑模板、浇注的钢筋混凝土。笔者下面举例来加以说明。
某省市一高级公路H5标K78+960.433分离立交桥, 全长500m, 桥梁横断面为净17m。上部构造为单箱三室等高度截面钢筋砼连续箱梁, 第一、三联箱梁高1.40m, 第二联梁高1.60m, 底部宽11.4m.全桥砼圬工量为5005.5m3..按照施工的有关要求, 在其箱梁施工时, 支架体系采用WDJ碗扣式多功能钢支架。
2.1 支架布置和构件尺寸
2.1.1 支架间距的设置。
经过分析我们可得知, 该桥支架第一、三联顺桥向布置间距为1.2m, 横桥向间距为1.0m, 支点附近横隔梁处间距加密顺桥向布置间距为0.6m, 横桥向间距为0.5m;第二联顺桥向布置间距为1.0m, 横桥向间距为1.0m, 支点附近间距加密顺桥向布置间距为0.5m, 横桥向间距为0.4m.
2.1.2 传力系统的设置。
笔者在这里将支架顶部设两层方木将模板荷载传至支架。第一层顺桥向布置, 截面为12cm×15cm, 中心间距为30cm, 跨距90cm, 置于第二层方木上;其中第二层我们可以采取横桥向布置, 截面为10cm×10cm, 间距90cm, 跨距60cm, 置于碗扣式支架顶托上。
除了上述各设置外, 我们还要处理好支架施工的安全控制要点。经分析笔者认为, 支架施工的安全控制要点主要有:支架所用的桩木、万能杆件应详细检查。需要注意的是, 支立排架要按设计要求施工, 应有足够的承载能力和稳定性。并要与支保桩连接牢固, 防止不均匀沉落、失稳和变形。
3 模板设计与验算
模板设计与验算在整个施工中很重要。一般来说, 这里所指的模板主要有底模、侧模及内模三个部分组成。多年来笔者在这方面的施工经验是, 一般来说, 模板的设计在使用时再进行拼装, 这时候模板以钢模板为主, 在齿板、堵头或棱角处采用木模板。同时, 模板的楞木一般要采用方钢、槽钢或方木组成, 布置间距大概在75cm左右为宜。下面笔者根据某立交桥现浇箱梁的施工工程为例, 对其进行阐述。
3.1 工程概述。
某立交桥现浇箱梁的施工工程, 该桥为3层全互通长条苜蓿叶立交, 它主要有主桥、引桥梁结构, 这其中桥梁高l.5m, 两侧悬臂均为2m, 主桥宽13m。设计荷载为:汽车-20级, 挂车-100, 设计行车速度80km/h。现进行施工设计, 具体如下:
3.2 底模板的设计与验算。
我们首先来看它的荷载计算:模板自重:a=0.0955k N/m2;钢筋混凝土自重:b=20.75k N/m2;施工荷载:c=2.5k N/m2;振捣荷载:d=2.0k N/m2。它的强度验算。当施工荷载均布时, 我们可近似按5跨等跨连续梁计算;当施工荷载集中于跨中时, 按5等跨连续梁计算设计荷载。经过设计我们可见, 施工荷载集中于跨中时, 弯距最大。
3.3 侧模板设计与验算。
一般地, 它的侧模板我们可以采用5cm的厚木板, 在里面内钉1cm厚的竹胶板。在施工中, 我们首先进行水平荷载的计算, 在施工过程中具体如下:我们对混凝土的浇注速度可以采取ν=1.5m/h, 初凝时间我们设定为t=4h.a=0.22γtβ1β2ν1/2=35.7KPaa=γh=36KPa取较大值:a=36KPa;其次是强度验算近似按3跨连续梁计算:q=[1.2a+1.4 (b+c) ]×1.0=51.6KN/ml=1.0m Mmax=-0.100ql2=-5.16KN.mσ=Mmax/Wx=5.16×103/ (1.0×0.0602/6) =8.60MPa<[σ0]=98.6MPa强度满足要求。
4 混凝土浇筑
这是施工的主要环节。混凝土拌和严格按试验室提供配合比进行, 混凝土拌和前应检修拌和设备, 检查计量系统的准确性, 特别应经常检查用水计量系统, 否则将会影响混凝土强度。同时混凝土拌和前应精确测量骨料含水量, 以调整拌和用水量。混凝土的出盘坍落度应符合配合比要求。
在这里, 笔者建议混凝土浇筑比较适宜采用二次浇注, 第一次先浇筑底板和腹板, 待底板和腹板砼达一定强度后浇筑顶板。
5 压浆封锚环节
压浆封锚这一环节尤为重要, 是整个支架箱体收工的重中之重。在这个施工过程中压浆所用灰浆的强度、稠度等我们都要按照当地施工技术规范及试验标准中要求控制。按照要求一般我们可以采用52.5级普通硅酸盐水泥, 水灰比0.4~0.45, 膨胀剂为铝粉, 掺量为水泥重量的万分之一, 铝粉需经脱脂处理。
除此之外, 我们在压浆时所使用活塞式压浆泵缓慢均匀进行, 压浆的最大压力要按照具体要求来选择, 一般为0.5~0.7MPa, 如果当孔道较长或输泵管较长时, 压力可大些, 反之可小些。但我们要注意, 每个孔道压浆到最大压力后都要有一定的稳定时间。压浆应使孔道另一端饱满和出浆, 这一点我们要注意。
摘要:目前在我国桥梁现浇箱梁支架施工方法是一种较为重要的施工工艺, 它的特点较明显, 被诸多施工企业采纳应用。该文以理论结合工程实际, 重点论述了工程施工中支架施工的要求和模板设计与验算等。供大家参考。
关键词:桥梁工程,现浇箱梁支架,地基处理,模板施工,混凝土浇筑
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探讨桥梁满堂支架施工技术的应用 篇8
公路桥梁的满堂支架施工具有以下特点: (1) 高速公路现浇梁具有离地高、幅面宽、梁体重, 相应的满堂支架即具有高度较高、幅面宽、荷载重的特点; (2) 满堂支架所需杆件数量繁多、搭设时间较紧, 对支架设计及搭设质量的要求较高; (3) 满堂支架要求地基稳定、均衡; (4) 满堂支架施工对支架的整体稳定性要求较高。从以上特点来看, 公路桥梁的满堂支架相对于一般支架更重要, 一旦发生事故造成的损失将更严重。根据本人多年从事公路桥梁的施工及管理的经验, 针对公路桥梁满堂支架的上述特点, 对支架施工的各个环节进行了详细的分析和总结, 现扼要说明如下。常用的满堂支架材料主要包括碗扣式脚手架及扣件式脚手架两种, 通过其主要性能对比建议满堂支架采用碗扣式脚手架。
2 工程实例
湖南省通平高速公路第四合同段K25+141.0柘庄分离式立交桥, 桥位平面位于直线路段上, 纵坡为2.8%, 桥面横坡2%;第1-6跨上部结构为现浇预应力钢筋混凝土连续箱梁 (3-25m+36m+22.5m+20.8m, 共长154m) , 桥面宽11.75×2m。由于现浇箱梁受力情况较为复杂, 箱梁底标高不一致, 施工难度大, 再加上施工期间昼夜温差变化大等施工难题, 在实际施工过程中, 必须采取有效措施, 确实保证施工安全和达到设计要求。
3 施工方案
为确保施工过程的顺利进行, 必须先对该项目的施工方案进行设计。综合考虑各方面的因素后, 该项目的施工方案最终确定如下:在对地基的处理过程中, 先对基础进行碾压夯实处理, 然后再在地基表面浇筑满堂基础混凝土, 并采用满堂扣件式钢管脚手架作为现浇箱梁支架;为保证施工安全并达到设计要求, 还需通过对支架进行预压使支架及地基充分变形并达到稳定。这样就可防止由于地基不均匀沉降而导致扣件式脚手架失稳和产生裂缝等, 同时也保证箱梁在施工中有足够的刚度和稳定性;在箱梁的浇筑过程中, 采取分节段进行, 先浇筑箱底板和腹板, 再进行顶板的浇筑。
4 施工流程
地基碾压、夯实→浇筑满堂支架基础混凝土 (15cm厚) →搭设扣件式钢管支架→安装箱梁底模→分层预压→分层卸荷→测量调平底模→绑扎钢架→安装内外侧模→分段浇筑底板及腹板混凝土→安装顶板底模→绑扎钢筋→分段浇筑顶板混凝土。
5 满堂支架的设计
5.1 荷载的选择
满堂支架设计的关键在于荷载的选择及组合, 应充分考虑各种施工荷载, 不可遗漏。满堂支架的荷载主要包括以下几个方面。
5.1.1 永久荷载
⑴作用在模板支架上的结构荷载, 包括:新浇筑混凝土、钢筋、模板、支承梁 (楞) 等自重。钢筋混凝土可采用25kN/m3, 预应力钢筋混凝土可采用26kN/m3。需要特别说明的是由于现浇梁的尺寸各不相同, 荷载应选择梁体自重最大的部位进行验算。
⑵组成模板支架结构的杆系自重, 包括:立杆、纵向及横向水平杆、水平及垂直斜撑等自重。
⑶配件自重, 根据工程情况, 包括:脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等防护设施及附加构件的自重。
5.1.2 可变荷载
⑴施工人员及施工设备荷载, 按经验可采用2.5kN/m2;
⑵振捣混凝土时产生的荷载, 按经验可取2kN/m2;
⑶风荷载, 可查全国基本风压图选用。
5.2 承载力计算及支架布设
承载力计算及支架布设是满堂式支架施工的核心。现以湖南通平第四合同段柘庄分离立交桥36m中跨跨箱梁 (箱梁宽12.75m, 高2.0m, 底板宽7.75m, 单箱双室, 翼缘宽2.5m, 支架高为12m) 为例, 进行承载力计算及支架布设进行分析。该箱梁段碗扣满堂支架布设为 (1) 横向:箱室底部间距60cm, 翼板底部间距90cm。 (2) 纵向:端部、变截面段间距60cm, 等截面段间距90cm。
按支架布置原则计算立杆数量为30根, 确定底撑和顶撑的数量为60根;根据确定的基础标高及支架顶面标高, 按碗扣架的布置形式确定层间距, 计算出了立杆、纵向水平杆、横向水平杆的数量。碗扣脚手架按JGJ 166-2008建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范进行计算, 扣件式脚手架按JGJ 130-2001建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范进行计算。承载力计算主要包括单肢立杆承载力计算、横杆承载力及挠度计算、碗扣节点或扣件节点承载力计算、斜杆内力计算等。通过计算该段箱梁承载力各项数据见表1:
5.3 底模板验算
底模钉在横向木枋 (间距30cm) 上, 直接承受上部施工荷载, 取承受最大荷载的腹板处 (横梁与腹板处承受的荷载相同) 进行验算, 截取1m宽的竹胶板简化为跨径为30cm的三等跨连续梁来验算, 计算简图如图1所示。
5.4 构造要求
满堂支架的构造要求除应符合规范要求外, 尚应特别注意以下几点:
⑴每根立杆均设置标准底座, 并加垫15cm×10cm方木。设置方木具有分散应力、防止应力集中的作用, 同时可避免因单根立杆地基沉降过大导致支架整体失稳。
⑵碗扣式脚手架由于立杆间距的不均匀导致十字撑不能应用, 因此其斜撑应予加强;规范中所采用的八字斜撑由于各层的不连贯导致整体稳定性和整体刚度降低, 因此建议采用以往常用的剪刀撑。
⑶应确保支架在节点处受力, 不宜在横杆中间受力, 如必须在横杆中间受力时, 应对扣件或碗扣节点的受力进行验算。
6 满堂支架的地基处理
6.1 一般地基处理
对于一般地质条件的地基处理, 可采用铺筑水泥稳定土或水泥稳定粒料层作为面层, 顶面做好排水横坡, 顺桥向两侧挖好排水沟, 做到排水通畅。如采用一般土填筑, 则应对顶面的平整度进行严格控制、做好横向排水坡, 且支架底部垫木宽度应尽量加大, 对于必须跨越雨季进行施工的则应避免采用土填筑顶层, 防止雨水浸泡造成地基沉陷。
6.2 软弱地基处理
对于深层淤泥质软弱地基, 应改变施工方案, 满堂支架方案已不适用, 应采用较大跨度的梁式支架、管桩或钻孔桩基础。对于浅层软弱地基或软塑及硬塑状态的不良地基, 可采用抛填50~100cm厚片石或分层填筑150~200cm土, 顶部浇筑10~15cm素混凝土作为垫层。
浇筑素混凝土垫层, 不仅可增加应力扩散面积、加强地基的整体稳定性, 而且由于素混凝土本身的抗剪切强度, 即使局部地基处理不到位, 仍可保证地基的安全;对于雨季施工的支架, 可确保地基不受雨水浸泡, 从而避免地基沉陷。可以说素混凝土垫层对于地基的安全稳定是极其重要的, 因此建议软弱地基及雨季施工的支架地基均浇筑素混凝土垫层。
7 满堂支架的搭设及预压
7.1 满堂支架搭设
⑴支架搭设应严格按要求分阶段验收:支架搭设前进行构配件质量验收;首段以高度为6m进行第一阶段 (撂底阶段) 的检查与验收;架体应随施工进度定期进行检查, 达到设计高度后进行全面的检查与验收;遇6级以上大风、大雨、大雪后特殊情况的检查;停工超过一个月恢复使用前进行检查。
⑵对于满堂支架应重点检查以下内容:保证架体几何不变性的斜杆等设置是否完善;基础是否有不均匀沉降, 立杆底座与基础面的接触有无松动或悬空情况;立杆上碗扣是否可靠锁紧;立杆连接销是否安装、斜杆扣接点是否符合要求、扣件拧紧程度。
7.2 满堂支架预压
⑴预压目的: (1) 检验支架及地基的强度、刚度及稳定性; (2) 消除支架承受荷载引起的非弹性变形量; (3) 消除支架承受荷载后地基的沉降变形量; (4) 检测支架承受荷载的弹性变形量, 为箱梁支架模板预拱度设置, 提供依据。
⑵预压荷载。满堂支架预压荷载一般按梁体自重的120%进行控制。预压荷载应分级进行, 一般可按0→25%→50%→100%→120%→100%→50%→25%→0的顺序进行加载和卸载, 如有必要可减少分级次数, 但仍需分级进行。
⑶加载顺序。加载顺序为从跨中开始, 按从中间到两边的顺序逐级加载。
⑷加载材料。支架预压加载材料可采用砂袋或水袋。一般情况下, 采用水袋加载更均匀, 但水袋重量一般均不能满足加载要求, 因此仍需配合砂袋或其他材料以满足预压荷载要求。根据项目的具体情况, 通过对几种预压材料的比较, 柘桩桥施工采用水压法进行预压。为确保水压预压能保证加载要求和消除桥梁横坡、纵坡对水压的影响, 在每个水室高边处放置砂袋, 确保均匀受压。
⑸预压观测。加载前、每级荷载加载完成后、加载12h、加载24h、加载48h和卸载完毕后均应对支架及地基进行观测。变形不收敛时应延长观测时间。观测点的布设要上下对应, 目的是既要观测地基的沉降量, 又要观测支架、方木的变形量。支架预压前应在跨中断面、1/4跨中断面、墩位断面设置预压沉降观测点, 在横断面上一般布置在两侧翼缘板、箱梁底板两侧及中间, 共5个观测点。当连续3d累计沉降量不大于5mm时观测结束。
8 满堂支架施工安全要点
8.1 支架搭设防电、避雷措施
⑴防电措施钢管支架在架设的使用期间要严防与带电体接触, 否则应在架设和使用期间断电或拆除电源, 如不能拆除, 应采取可靠的绝缘措施;钢管支架应作接地处理, 设一接地极, 接地极入土深度为2~2.5m;夜间施工照明线通过钢管时, 电线应与钢管隔离, 有条件时应使用低压照明。
⑵避雷措施
避雷针:设在架体四角的钢管脚手立杆上, 高度不小于1m, 可采用直径为25~32mm, 壁厚不小于3mm的镀锌钢管;接地极:按支架连续长度不超过50m设置一处, 埋入地下最高点应在地面以下不浅于50cm, 埋接地极时, 应将新填土夯实, 接地极不得埋在干燥土层中。垂直接地极可用长度为1.5~2.5m, 直径为25~50mm的钢管, 壁厚不小于2.5mm;接地线:优先采用直径8mm以上的圆钢或厚度不小于4mm的扁钢, 接地线之间采用搭接焊或螺栓连接, 搭接长度≥5d, 应保证接触可靠。
8.2 支架预压
从支架发生垮塌的事故分析来看, 有很多事故是发生在加载过程中, 因此对超载预压应进行严格控制, 应特别注意不能集中堆载, 所有预压材料应按加载要求直接放置到加载部位, 防止堆载集中而超过支架承载能力造成垮塌。
8.3 应急处置措施
施工过程中发现支架变形过大时, 人员应立即撤离, 并对支架进行观测, 待变形稳定后对支架上的荷载进行逐步、均衡卸载, 最后对支架进行加固或拆除处理。已发生的多起事故的教训, 告诉我们应急处置措施必须首先确保人的安全, 然后才是支架的处理。
8.4 安全控制
施工过程中, 要坚持以人为本的原则, 严格按照相关规范的规定, 注重施工过程中的每一个细节, 做好安全控制工作。成立专门的安全管理领导小组, 编制完善紧急情况应急预案及施工安全保证措施, 做好操作及管理人员的专项安全培训, 确保施工人员, 以及所建桥梁的安全。
9 结语
满堂支架施工是为连续梁桥施工中最常用的一种施工方法, 其施工工艺简单, 无需大型的机械设备, 施工速度较快, 能适用于多种桥梁形式和各种环境下的施工。根据笔者多年从事高速公路施工及管理的经验, 简明扼要的介绍了满堂支架施工各个环节关键技术要点, 为支架的安全施工提供了有益的参考。
参考文献
[1]JGJ166-2008, 建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范[S]
[2]JGJ130-2001, 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范[S]
[3]王海涛, 李照明, 黄志豪.山区现浇箱梁施工中地基处理及支架搭设[J].公路交通科技 (应用技术版) , 2009, (12)
[4]余孙文.浅谈满堂支架施工技术要点[J].山西建筑, 2011, (02)
谈桥梁支架工程事故及预防措施 篇9
随着我国高速公路的发展, 桥梁建设项目的不断增加, 桥梁跨度不断增大, 在桥梁施工中大量应用了新技术、新材料、新工艺和新设备, 使桥梁施工技术创新的步伐不断加快, 桥梁施工工艺的水平不断提高。但同时, 桥梁在施工过程中所发生的支架倒塌安全事故也越来越多, 不断发生的桥梁垮塌事故, 造成了人员伤亡和重大财产损失。如:
2000年深圳盐坝高速路高架引桥, 因施工支架构造和设计存在缺陷、施工方法和工艺不当等因素, 在施工中, 支架突然坍塌, 造成高架引桥30 m~50 m长的桥面倒塌, 正在桥面作业的工人随桥面坍塌坠落, 造成多人伤亡的重大事故。
2005年贵州务川珍珠大桥施工时, 拱架发生垮塌, 造成多人伤亡, 这起事故发生的直接原因:一是大桥的施工单位在施工中, 使用了不符合安全质量的施工材料, 二是施工单位在施工中违规作业, 导致了事故的发生。
2010年南京城市快速内环南延高架工程, 在B17~B18钢箱梁防撞墙施工时, 由于施工过程中违反施工程序, 现场管理缺位, 造成钢箱梁发生倾覆, 此次梁体侧翻坠落事故是一起典型的生产安全责任事故。
此类桥梁垮塌事故的实例很多, 桥梁工程垮塌事故带来的损失巨大, 伤亡惨重, 令人痛心, 也是难以弥补的。本文结合同安湾大桥垮塌事故实例, 认真反思桥梁事故的发生过程, 通过对桥梁事故实例的具体分析, 探讨引发工程事故的本质原因, 有助于施工企业从中获得教训与启发, 避免类似事件的再次发生, 是对桥梁施工安全管理整改, 推进大桥建设的安全发展, 确保公路桥梁建设项目安全性的一个有效方法。
2 事故案例分析
2.1 事故过程
2006年厦门同安湾大桥, 在大桥主梁段浇筑混凝土时, 施工所采用的满布式钢管支架整体倒塌, 使支架所支撑的混凝土箱梁发生坍塌, 造成多人受伤的严重事故。
2.2 事故分析
2.2.1 技术缺陷
桥梁支架施工方案存在一定问题。该桥位于海边的堤外浅滩处, 施工采用砂袋回填筑岛, 当采用满布式碗扣钢管脚手架支撑模板梁体时, 没有考虑到海水的渗透和风雨等不利因素的影响, 地基没有采取有效的加固措施, 基础承载力不够, 致使支架沉陷发生变形倒塌。
搭设的桥梁支架结构多处不符合规范要求, 杆件支撑体系设置不合理, 存在一定的安全隐患。搭设时立杆水平距离间隔过大, 水平杆步距跨度过高, 部分杆件扣件没有拧紧, 支架剪刀撑、斜撑杆设置不足、间距过大, 造成支架主体稳定性较差。
2.2.2 管理不足
施工单位安全管理责任不落实, 监理单位安全管理责任监督不到位, 项目管理负责人责任心不强, 施工现场安全管理混乱, “三违”现象严重, 没有对作业人员进行技术培训和岗前教育, 没有进行安全技术交底, 没有进行支架基础承载力预压试验, 支架无验收, 安全隐患督促整改不力。
2.3 事故责任
经专家调查分析, 认定本次桥梁支架垮塌事故是一起典型的安全生产责任事故。项目负责人施工前不认真审核支架安全施工方案, 施工中忙于赶工期、抢进度, 忽视了安全管理, 没有制定详细的架设方案, 也不对作业人员进行安全架设技术交底和培训, 对违章作业无人监督检查, 现场管理失控, 负有管理失误的责任。
施工作业人员安全意识淡薄, 桥梁支架搭设不符合规范要求。安全检查不到位, 未能及时发现事故隐患。在桥梁支架的搭设作业中存在违反操作安全规程问题, 现场项目负责人, 施工安全员在定期安全检查和一般安全检查中, 工作态度不认真, 没有及时发现安全隐患, 使支架缺陷问题没有得到纠正, 应承担一定的事故责任。
2.4 预防措施
2.4.1 责任落实
桥梁施工过程中, 事故主要是因为安全管理不到位, 监督和安全检查企业管理者不严格, 专职安全人员短缺, 施工工人的安全思想意识不强。生产组织应当建立安全管理体系, 使建筑工人在各级, 形成一个有机的整体, 明确项目经理, 各部门, 各工作区域, 团队合作和安全生产责任制, 签订安全生产责任状, 形成联合管理的安全管理系统, 制定本项目的工种、设备、机具的安全操作规程。
2.4.2 安全培训
安全教育和培训是加强职工思想, 提高安全意识的重要基础, 施工单位应严格开展职工三级安全教育和培训体系, 定期进行培训, 利用黑板, 公告板, 以及其他形式的工程事故案例, 分析开展教育活动, 加强一线职工, 特别是农民工的培训和教育, 提高员工的安全意识, 支架搭设中严格执行安全要求和技术规范操作作业, 保证贯彻执行各项安全生产规章制度。桥梁支架等特殊工种作业人员必须做到持证上岗, 并定期接受安全培训。作业人员应定期体检, 合格者方可持证上岗, 进入施工现场时必须戴安全帽, 在支架搭设高空作业时, 要认真检查系好安全带。
2.4.3 技术措施
桥梁施工中, 支架倒塌造成混凝土箱梁桥工程事故发生的比例较高, 主要原因是搭设支架结构不合理, 工人不能严格执行相关支架搭设与拆除的安全要求。桥梁支架基础必须进行处理, 以满足压实承载能力的要求, 做到没有积水, 没有下沉。搭设支架过程中, 应有技术管理人员指挥作业, 围设安全警戒线, 禁止闲杂人员进入。
搭设桥梁支架, 所采用的各种钢管扣件, 质量应符合要求, 必须具有出厂合格证明, 凡变形、脆裂、滑丝的不得使用。支架基础应计算地基承载力, 支架应计算杆件强度, 并验算支架的稳定性, 必须满足桥梁上部施工荷载要求。支架上的扣件、脚手板等不能随意拆除, 以保证支架结构的整体性。在支架搭拆过程中, 安全员应及时进行安全检查, 每两跨步距验收一次。当遇有台风等恶劣天气时, 应及时停止支架搭拆作业。
支架立杆搭设时, 应保持竖直, 2 m高度的垂直度允许偏差在15 mm以内, 每根立杆底部必须设置底座或垫板。应每隔6跨, 设置一根斜撑, 每组剪刀撑, 跨越立杆根数为5根~7根。立杆、大小横杆的间距应根据支架的使用情况具体确定, 但不得超过规范值, 底层水平杆步距不应高于2 m。支架底部应设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆, 使用直角扣件固定在距底座上皮不大于200 mm处的立杆上。横向扫地杆, 使用直角扣件固定在紧靠的纵向扫地杆下方立杆上。高度在25 m以上的支架, 必须采用扣件式钢管支架, 其支架高度不宜超过50 m。
支架搭设完毕后, 应在支架上进行堆载预压, 以消除支架及地基的非弹性变形, 作为设置施工预拱度的依据。项目负责人应组织专人检查验收, 合格后方可使用。支架在施工过程中, 必须有专人负责检查管理, 时刻注意观察支架异常情况, 并及时采取措施加固。
桥梁支架拆除时, 应全面检查支架结构支撑体系的安全状况, 拟定作业计划, 确定支架拆除顺序和安全保证措施, 并向作业工人进行拆除安全技术交底后才可作业。整个拆除过程中必须有专业技术人员指挥检查, 防止拆除时支架发生变形倒塌。
支架拆除作业时, 先松支架顶托, 使梁体与底模板分离后, 从桥梁跨中对称的向两边拆除。作业必须自上而下, 按先装后拆, 后装先拆的顺序进行, 严禁上下同时作业, 分段拆除高差不应大于2步。当桥梁支架拆至下部立杆时, 应先在适当位置搭设临时斜撑加固后, 再拆除。拆除的钢管、扣件应统一向下传递或吊运到地面, 严禁向下抛掷或用推、拉倒的方法拆除。
3 结语
桥梁支架工程事故的发生, 看似偶然, 但多与人为因素有关, 从事故发生的过程和原因分析, 事故发生又是必然的。施工企业以桥梁工程事故实例具体分析, 总结事故原因, 吸取事故教训, 找出薄弱环节和隐患, 对症下药, 从中获得教训与启发, 避免类似事故的再次发生, 才是桥梁建设、桥梁管理的科学态度, 应切实抓好安全生产责任制, 加强施工现场的日常管理和检查, 做好项目负责人及专职安全人员的安全教育和培训, 提高作业人员基本素质和安全责任感, 就能防患于未然, 有效预防桥梁支架工程事故的发生。
参考文献
[1]侯秀丽.桥梁工程重大坍塌事故调查分析[J].中南大学学报, 2006 (8) :67-68.
桥梁支架 篇10
【关键词】无支架;翻模;施工
近年来我国高速公路发展迅猛,公路建设开始向山区延伸,而有些地区山势陡峭,高差很大,而且场地狭窄,使得在桥梁建设中大量采用高桥墩结构。常用的支架施工需搭设大量的脚手架,不仅耗费大量的人力、物力,而且工序复杂、进度缓慢、安全系数低。
1.薄壁墩无支架翻模施工特点
(1)墩身分段依次成型,可有效控制墩身偏心、扭转,能够随时纠正墩身施工误差,便于模板及时清理、修整、刷油,混凝土表面平整光洁。
(2)通过采用50~60m塔吊垂直作业,可同时进行2~4个墩同时作业,既可大大节约成本,缩短作业时间,又能有效提高安全系数。
(3)翻模上设置悬吊平台,能够更好的进行周转件的拆卸,处理砼表面。模板采用整体大块钢模板,模板接缝不多,表面也不会出现凹凸不平的现象,浇筑成型的砼表面光洁,错台不多,结构尺寸没有错误的。模板加固采用横向拉杆,模板轻便,操作简单,安全系数高。
(4)经济环保。无须搭设脚手架,节约人力与财力,而且占用场地少,对原地貌的破坏少。
2.适用范围
无支架翻模法主要是在公路、铁路桥梁薄壁墩、高塔柱等混凝土构筑物的施工中使用。
3.工艺原理
无支架翻模法就是利用前一级已浇筑的桥墩作为承载主体固定模板,再通过模板载体来建设施工工作平台,随着桥墩不断向上施工,工作平台及模板整体向上升移的一种施工方法。
翻模是由2-3节段大面组合模板及支架、内外工作平台、塔式起重机、手动葫芦组合而成的成套模具。在进行施工时,在墩身基顶上支立第一节模板,第一节模板上再支立第二节模板。如果第二节混凝土的强度有3Mpa,第一节混凝士的强度有10Mpa,此时拆掉第一节模板。每一节段翻模主要由内外模板、围带、拉杆、作业平台组成。外模板分为主板、侧板和调整板3种,内模板分为主板、侧板、角模板和调整板4种,每节高度大约是2.0~4.5m,宽度根据墩身截面尺寸和施工要素来定:模板之间用M16x30螺栓连接。用槽钢做围带,根据相关规定,内外围带用Φ18圆钢拉杆连成整体。拉杆在内外模板之间套Ф22PVC管,有利于拉杆周转利用。
每层模板内外设施工平台。外侧施工平台按每层、每块模板分别施作,平台与外模应连结为一个整体,平台及其扶手采用Φ28圆钢焊接固定在外模板上作为支架,在平台四周沿周边设立防护栏杆,在栏杆外侧及固定架底部需要有全封闭安全网。施工平台上有一个5cm厚木板或竹架板,这样可以方便操作人员工作,还能放一些小型机具。内施工平台的搭设需要借助内外模板及横穿拉杆。在内模板上首先搭设钢管支架,然后上铺木板或竹架板,最后上铺2mm钢板,便于临时存放混凝土以及操作人员行走。
4.施工工艺流程及操作要点
4.1高墩无支架翻模施工工艺
施工准备→基顶放线→试拼模板钢筋绑扎→镦粗直螺纹连接→钢筋绑扎、镦粗直螺纹连接→安装外作业平台至外模板→模板刨光、刷脱模剂→组拼模板→模板调试、检查、校正→紧固拉杆→安装内作业平台→浇筑混凝土→第一层模板及栏杆、平台整体拆除→混凝土养生至第二阶段完工→安装第一层安全爬梯→第一层安全爬梯挂安全网→进入下一层施工。
4.2操作要点
4.2.1模板施工
①立模准备。在确定立模边线时要参照基顶中心,立模边线外侧找平,找平层用水准仪抄平挂线,砂浆硬化之后,立模需从线路中间向两侧展开。②模板安装。安装模板使用的是塔式起重机,同时需要人工辅助。安好外模板后再进行内模板的安装,对其进行连接时采用的是M16螺栓,然后安装围带和对拉螺杆。模板成型后核对各部安装尺寸,如果没有出现与安装标准不一致的情况再安装安全爬梯,接着安装安全网,铺设内外作业平台。③立模检查。第一节段模板安装结束时,用水准仪和全站仪检查模板顶面标高和墩身平面位置,如果没有发现与相关标准不一致的情况再进行下道工序。浇筑砼时一定要有专人看模护模,要对支撑时刻做好检查。④模板的除锈与涂油。模板在灌注砼前务必保护处理好板面,模板表面应彻底除锈,涂刷新机油,在气温较低时,新机油中应掺配柴油涂刷,产配比例为:机油70%:柴油30%。⑤模板爬升作业。用手动葫芦挂住第一节段钢模板,把内外模板之间的拉杆松开,把第一节段模板及操作架卸下来,然后把它吊运到墩下安全的作业场地,这一过程使用的是塔式起重机,吊运完成之后对其进行清理,涂刷脱模剂,按放线尺组装为下一节段首节模板,接下来的安装步骤与第一节段是一样的。⑥在安装每节模板时,可用0.5~1mm薄钢板塞填两节模板间的缝隙这样能够起到纠偏的作用。⑦模板的拆除。施工至墩顶,墩顶还要有1或2个节段模板,如果墩身混凝土强度超过了10Mpa,那么可以将模板拆除了。为了更顺利地进行拆除工作,在墩顶预埋加强吊装环,利用吊装环悬挂手动葫芦进行拆除、吊运作业。
4.2.2钢筋加工与安装
①钢筋按照不同的钢种、等级、排号、规格及生产厂家分批验收,分别堆存,不得混杂,且应设立识别标志。②钢筋表面应洁净,平直无弯曲,Ⅰ级钢筋冷弯率不大于2%,Ⅱ级钢筋冷弯率不大于1%。③受力主筋和末端弯钩形状应符合设计要求。④纵向主筋采用镦粗直螺纹套筒连接技术,其连接质量必须满足《桥涵施工技术规范》的相关要求,对已连接的成品应现场取样检测。⑤受力钢筋焊接应设置在内力较小处,并错开布置。对于焊接接头,在接头长度区段内,同一断面内接头数量在受拉区不能大于50%。⑥钢筋连接处的混凝土保护层应满足设计要求,且不得小于20mm,连接件之间的横向净距不宜小于15mm。
4.2.3混凝土施工
①砼原材料。拌制砼所使用的各项原材料及拌合物的质量经过检验,符合现行《公路工程水泥砼试验规程》(JTJ053)的规定。②砼配合比。砼配合比以质量比计,通过设计和试配选定。施工实际采用的材料,拌制的砼拌合物应满足和易性、凝结速度等施工条件,制成的砼符合强度、耐久性(抗冻性、抗渗、抗侵蚀)等质量要求。③砼的拌合。砼拌合采用强制式搅拌机,拌合好的拌合物应均匀,颜色一致,不得有离析和泌水现象。在卸料过程中,从卸料流的1/4至3/4之间部位,采取试样,进行试验,保证砼中砂浆密度两次测值的相对误差不大于0.8%,单位体积砼中粗骨料含量两次测值相对误差不大于5%。砼拌合物从拌和机出料起至入模时间不得超过15min。④砼运输。砼运输能力应适应砼凝结和浇注速度的需要,使浇注工作不间断并使砼运到浇注地点时仍保持均匀性和规定的塌落度。⑤砼浇注。如果砼运输钢筋及模板经检查发现是合格的,则可以在内外模板之间设置混凝土浇注溜槽,混凝土的输送采用的是半自动料斗,通过溜槽或人工铲送入模。混凝土采用水平分层灌注,用插入式震动器振捣,使用插入式振捣棒应快插慢拔,插点要均匀排列,逐点移动,顺序进行,移动间距不得超过振捣作用半径的1.5倍。浇筑砼时要有相关的人员随时做好观察,是不是一切运转正常,如果出现了任何的问题,要及时做好处理并在已浇筑的混凝土初凝前完成。⑥第一节混凝土强度。第一节混凝土强度超过10Mpa时,凿毛清理混凝土顶面,再进行下一节墩身施工。⑦养护。每节混凝土拆模后,应及时包裹土工布防止新浇注混凝土在太阳下暴晒,并洒水保持混凝土面湿润。养护时间为7-10天。
5.结束语
浅谈桥梁上部构造支架现浇施工 篇11
关键词:满堂支架,半落地式支架,支架预压,混凝土浇筑,卸架
桥梁上部构造采用支架现浇施工,现浇支架有多种形式:全落地的满堂支架;半落地或者不落地支架;有简易的移动式等。支架结构的选择一般根据桥梁上部构造荷载的大小,桥下地面地基、水文;桥下对来往交通的要求;施工工地现有设备、材料情况,综合比较来选择确定。支架现浇施工工艺主要是对支架结构及基础方案的确定,支架、底模的预压,混凝土浇筑及施工缝处理、卸架这几个关键工序控制。现介绍几个工程实例。
1 关于支架预压
根据施工规范与设计要求,对现浇支架与底板必须预压。某自锚式悬索桥,主跨钢箱梁是采用顶推到位的,而两岸锚固主缆的预应力混凝土的锚室及锚区采用支架现浇。混凝土总体积达5 000 m3,无法实行支架预压,但结构在施工过程中的沉降与变形对整个悬索桥的影响非常大。施工单位提出把支架预压的费用花在支架结构上,设计成刚性支架,控制支架的沉降变形在规范要求内。根据荷载大基础采用钻孔桩与打入混凝土预制桩两种,通过检测实际承载力,支架立柱采用不同壁厚的钢管,支架纵横梁采用型钢,底模板采用钢板,层层压实电焊牢固,尽量消除残余变形。对于弹性变形通过理论计算与试验确定预留值。混凝土竖向分层,平面分块,预留了后浇带,施工缝错开结构最不利截面,后浇带内钢筋连续且适当补强,混凝土内部加厚,不至于产生薄弱断面;调整混凝土的缓凝时间,逐步对支架加载,最后浇筑后浇带微膨胀混凝土形成整体。
对支架受力最大的局部范围,用1 m×1 m×2 m标准混凝土标准块件进行预压,检验安全性和可靠性。通过观测实际沉降值均符合设计要求,效果很好,这是一个比较成功的支架现浇实例。
2 混凝土的浇筑是支架现浇施工的关键
在施工技术上,混凝土骨料要有良好的级配,控制最大的粒径,和易性要好。对于坍落度不合格的混凝土要求退回,调整混凝土的缓凝时间,混凝土浇筑分层控制在30 cm,浇筑的总时间应该控制在一定时间内完成。
某城市立交桥为三跨20 m预应力混凝土连续小箱梁。采用钢管满堂支架现浇施工。桥横向宽23.0 m,分两次浇筑。
当拆除模板以后,底板对应肋板位置出现了蜂窝露筋、露波纹管现象,面积达8 m2左右。
修补工作由有经验的专业人员承担,其具体操作分三步:1)对缺陷部位进行清理,并清洗干净。2)在新老混凝土表面涂上一层SC-2界面胶,增强粘结力,边装模板,边干扎C50微膨胀混凝土,尽量做到密实。3)当填充混凝土达到20 MPa后,剔除混凝土表面,使用SC-2修补胶泥和砂浆。对外表面进行近原色处理,尽量达到底板外观无差异。
3 支架现浇三孔连续梁预应力出现问题
某山区县城附近修建一座小桥,跨越一呈V形山谷,为3孔预应力混凝土连续箱梁。布孔为34 m+38 m+34 m,梁高为2.0 m左右,箱梁断面为单箱三室等截面,4个腹板厚50 cm,预应力都布在腹板上,每个腹板上6束19根直径为15.24的钢绞线,群锚预应力体系,共计24束通索、竖弯索。单束张拉控制力为3 700 kN,使用YCW400千斤顶在梁两端张拉。
施工单位及监理单位对桥梁及预应力施工很不熟悉。采用一次性搭设满堂支架,绑扎钢筋,安装预应力管道与模板,一次浇筑三孔梁的混凝土。预应力管道安装不规范,在浇混凝土时没有保护好管道,混凝土达到强度穿预应力钢绞线时,管道移动且堵塞相当严重,箱梁混凝土多处开窗,管道不平顺,预应力损失相当大,张拉伸长值达不到规范要求,中跨跨径大,不能满足受力要求。
在偏远山区县城施工劳动力难组织,一次浇筑时间超过了48 h,施工人员疲劳,施工机械容易发生故障,也没有备用措施,施工中难以确保不出问题,如果分三次浇筑难度将大大地降低。分三次现浇,第一次为34 m+8 m左右,第二次为38 m,第三次34 m-8.0 m左右,施工缝设在1/4跨径附近,这样即可以节省支架投入,每一次浇混凝土体积减少,预应力束可以先张拉一部分,采用连接器连成通索,另一部分随浇筑梁段加长,管道安装、钢绞线也跟着穿入,保证管道的畅通和固定,这样质量容易得到保证。
应让有经验的施工单位承担,这样施工不会出现问题。对于三跨跨径不大的连续梁,如果设计采用7孔钢绞线群锚,除了在腹板布置部分弯索来抵抗腹板上主控应力与剪切应力外,其余主要在顶板的负弯矩区,底板正弯矩布置短索、预应力吨位少,张拉千斤顶体积小,安装移动方便,施工难度减小,施工质量也好控制。
该桥预应力出现的问题,很难拿出合适的办法来补救,只能先检测中跨预应力损失情况,再考虑在边墩顶面(负弯矩区)和中跨底板(正弯矩区)设置明槽和体外预应力索来补救的措施。
4 支架现浇施工连续刚构出现开裂
某乡村小桥跨越不到40 m小河,设计为2孔20 m普通钢筋混凝土连续刚构,即河中桥墩与梁固结,两岸桥台上设置板式橡胶支座。采用支架现浇施工。施工时将桥面混凝土在支架上浇完后再卸支架。在中墩横隔墙纵向两侧出现开裂,呈45°角延伸至下缘,严重渗水。显然是桥台基础的沉降或支座的压缩造成中间墩顶附近负弯矩增加,混凝土拉应力大于容许应力而出现开裂。
这种两跨普通钢筋混凝土连续刚构在跨越高速公路的上行桥梁应用也相当多,卸架成桥后开裂现象也时有发生。连续刚构比简支梁受力要复杂得多,负弯矩比正弯矩大得多,施工中支架变形与支座的压缩是肯定存在的,如果设计上布置了预应力弯索给施工多留一点余地,采用两跨简支梁,开裂的可能性大大减少。
在施工中支架拆除前,对于两跨钢筋混凝土连续刚构,特别应注意严格支架的变形,支座的非弹性及弹性压缩,必须进行认真的预压,支座要固定牢固,要设法消除支座垫石、支座及底模之间的空隙。或者要求卸架前在两个桥台上用千斤顶对称顶升,加垫一定厚度钢板来消除各种因素产生的沉降值。
混凝土的浇筑顺序不能只图方便,简单从一头开始向另一头浇筑,应该考虑支架的变形,从两桥台开始先浇筑,最后浇筑中间桥墩负弯矩区的混凝土。支架现浇施工卸架顺序也应先从正弯矩区对称向负弯矩完成落架,桥面混凝土应该卸架后再浇筑完成。
该桥修补方案:对开裂部位进行压注环氧树脂,对裂缝进行封闭,开凿桥面混凝土,重新浇筑,然后在两岸桥台用千斤顶对称顶升,加垫一定厚度的钢板,弥补桥台沉降和支座的压缩。这样能够增加梁体正弯矩,降低墩顶负弯矩峰值。
5 设计没有充分考虑施工来选择合理的桥梁结构
某库区由于新建水库即将蓄水,将造成库区内的村庄没有进出道路,移民局决定拨款建造一个宽约4.5 m的小桥。初步设计为2孔20 m预应力空心板梁,采用预制吊装施工,桥台、桥墩均采用2根直径为1.5 m的人工挖孔桩基础。进行初步设计评审时,专家对此方案进行否定。因为实际施工时桥下无水,桥净高不到5.0 m,桥下地基情况好。原设计方案中施工梁片少,只有10片梁,既要预制场,又要吊装设备,吊装又存在安装隐患问题,还有预应力施工技术,把施工复杂化了,对承建的单位技术素质要求高得多,专家提出了修改意见:采用3孔13 m的普通钢筋混凝土实心板简支梁,满堂支架施工,墩、台基础均采用为2根直径为1.2 m的人工挖孔桩基。这样施工技术简单,安全和质量容易得到保证,施工单位选择性大,节省工程成本,经济实用,移民局领导相当满意。
6 结语
支架现浇施工桥梁上部构造是最常用的基本方法,施工工艺相当简单,却容易忽视,在实际施工中出现的质量问题也不少,很多的经验与教训值得我们去分析、总结,应采用合理的施工方法来确保桥梁结构的安全与施工质量。
参考文献
[1]交通部第一公路工程总公司.桥涵[M].北京:人民交通出版社,2000.
[2]范立础.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社,1988.