钢管贝雷梁柱式支架法整体现浇箱梁施工技术
近年来,随着社会的不断发展,城市规模的不断扩大及机动车的快速增长,城市交通状况也日趋严峻,为缓解城市交通压力,城市立交得到了迅速的发展,城市桥梁在向主、次干路的连接建设中采用现浇箱梁的比例越来越远大,高架桥现浇箱梁支架施工质量的好坏对结构的安全性能影响很大,对工程的整体进展制约很大。以重庆市一横线西段二标张家梁立交桥高墩现浇箱梁施工为例, 结合现场实际施工情况,详述钢管贝雷梁柱式支架法整体现浇箱梁的施工工艺。采用钢管贝雷梁柱式支架法施工不仅施工简便、速度快,而且具有施工安全、操作简单等特点,能取得良好的效益,可为类似工程的施工提供借鉴
1 工程概况
重庆市一横线西段二标张家梁立交桥,为城市立交桥,立交主线左幅桥长480米,立交主线右幅桥长547.466米,桥梁共设8个匝道桥,总长约3379米,合计115跨现浇箱梁。全桥上部结构均采用预应力混凝土箱梁,匝道桥部分桥梁位于变宽段上,部分桥梁纵坡达5%以上,且桥梁墩柱均较高,最高墩柱达47.6米。立交桥地形复杂,桥梁纵坡较大且密集,匝道桥墩柱高,曲线半径小,梁跨大,最大梁跨40米,施工控制和技术能力要求高,现浇梁施工难度大为主要施工难点。
图1 张家梁立交平面图
2 工程重点及难点
本桥合同工期为24个月,工期紧,地理条件特殊,施工难度大,主要技术难题体现在:高墩整体现浇箱梁钢管贝雷梁柱式支架安装控制难度大,施工安全风险高。
3 施工方案的选择
根据以往的经验及工地实际情况,本桥整体现浇箱梁采用钢管贝雷梁柱式支架施
工工艺。
4 主要施工技术及关键控制点 4.1支撑系统的设计方案
支撑系统的设计及施工是整体现浇箱梁施工的关键,需具有:足够的刚度和承载能力;结构受力明确;能准确测定出结构弹性变形和非弹性变形;施工偏差符合规范要求;便于施工操作。
因张家梁立交桥桥墩高达47.6m,如采用钢管脚手架,需要大量钢管和扣件,且稳定性差,下沉变形量大。使用牛腿方案则难以承受上部荷载。根据桥墩高度、现场施工条件及结构设计情况,经过多方案比选,综合考虑技术的可行及经济性,决定以墩柱周围的岩石作为依托,采用钢管柱支撑系统,其具有结构稳定、刚度大、变形小、承载能力大、适合高墩等优点。且钢管柱支撑施工简便,搭设及拆除周期快,利于缩短工期。
根据箱梁自身特性及地形特点,采取贝雷梁柱式支架配合满堂碗口脚手架法逐段施工匝道连续箱梁。每跨桥正中间和桥墩旁各布设一个临时钢管墩柱,一跨内共布3个临时墩柱。其中中墩由2排3列D800x8钢管构成,为缀板式格构承重柱。靠桥墩的边墩由1排3列D800x8钢管构成,为独立柱,其稳定性通过附着相邻砼墩柱提供。
临时承重钢管柱底端通过δ=1.6 cm的120cm×120钢板锚固于独立混凝土基础内,顶端焊接δ=2cm的120cm×120cm钢板作顶托,在顶托上搭设横向2I56承重梁、纵向321贝雷梁和横向I12.6分配梁,以构成贝雷梁柱式支架,作为其上满堂脚手架的基础。
为适应箱梁纵坡、横坡和平面弯曲变化剧烈的特点,在贝雷梁柱式支架上搭设满堂脚手架,如此可以方便的精确调整模板标高和拆卸模架,为箱梁施工线形控制提供便利。支架结构见图2、图3所示。
t15mm竹胶模板+横向6x8cm木条@30cm+纵向10x10cm木方顶托+碗口脚手架@横90/60cm,纵90cmI12.6分配梁@90cm321贝雷片横梁2I566x8cm木条10x10cm木方箱内普通脚手架箱内普通脚手架碗扣脚手架I12.6分配梁90903060609090609090606030909090桩顶标高 +V112090120901209012090321贝雷梁602I56横梁N*800D600x6平联D800x8钢管立柱300300HC30素砼基础 2x2x0.6m桩底标高 +V220060200200 G匝道少支架标准横断面布置图
图2 钢管柱支架结构横断面图
此处贝雷片断开平面上交错布置此处贝雷片断开平面上交错布置4000+260.59m+262.19m+261.59m附+259.99m着附着+262.19m+262.19m+262.19m+261.59m附着附着+262.19m+253.59m+251.99m附着2986.12832.22255+253.59m2168.53441.9+243.99m3563.3+245.59m+245.59m附附着着+239.64m+237.59m附+235.99m着附着+232.33mP67-2400P67-31500P67-4+240.51mGP7P78-1600+233.87m+226.17mP56-4GP6P67-1+226.56m1500600G匝道GP6-GP7少支架立面布置图 图3 钢管柱支架结构纵断面图
4.2 施工工艺流程
钢管贝雷梁柱式支架法现浇箱梁施工工艺流程参见图4
施工准备 支撑基础施工 钢管立柱安装 双拼工字钢横梁安装 贝雷梁分组拼装、吊装 工字钢分配梁安装 支架及底模、侧模安装 支架预压 钢筋半成品加工 底板、腹板钢筋绑扎 预应力管道及腹板内模安装 底板、腹板混凝土浇筑 箱梁内支架、模板安装 顶板钢筋安装 顶板混凝土浇筑 拆内模、养护 张拉、压浆、封锚 拆除底模、支架 洒水、养护 工字钢与贝雷梁扣接 立柱之间连接 立柱与工字钢限位
图4 钢管贝雷梁柱式支架法现浇箱梁施工工艺流程图
支架的传力途径为:荷载传给模板→ 碗扣支架→ 工字钢分配梁→ U型螺栓→ 贝雷片纵梁→ 工字钢横梁→ 钢管立柱→ 混凝土基础→地基。 4.3 施工方法
4.3.1设备配置