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摘要:以孝义市北景观大道孝河桥为例,介绍了其工程概况,从模板支撑架材料选择、架体构造技术参数、支架预压、拆除模架、混凝土施工等方面,对碗扣支撑模架设计进行了阐述,通过对碗扣支撑模架的施工质量控制,圆满完成了既定目标。
关键词:碗扣支撑架,桥梁,换填法,混凝土
0引言
近年来,城市桥梁中的钢筋混凝土箱梁施工中大多数采用混凝土整体浇筑而成,因此支撑架的搭设尤为重要。碗扣支撑模架是一种轴向受力结构稳定的支撑架,具有承载力高、步距合理、安全性高、搭设操作简单等优点,在桥梁施工中得到了广泛应用。
1工程概况
孝义市北景观大道孝河桥为左、右幅分离式现浇整体式钢筋混凝土T型箱梁,全桥8孔20m,箱梁为整体式,总长为160m,下部结构桥墩采用直径1.3m的柱式墩,桩基采用直径1.8m的钻孔灌注桩基础,桥墩桩长45m,桥台采用直径1.5m的钻孔灌注桩基础。桥台桩长为38m。空心箱梁厚为1.35m,宽为16m。在墩柱支座处之间支点横梁局部为实心梁体,高度为1.35m,长为12.4m,宽为2m。箱梁混凝土强度等级为C40。该工程施工总荷载为19.13kN/m2,搭设跨度为19m,采用碗扣支撑模架体系,依据《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质[2009]87号文件,属超跨度和超重模架体系,需经专家论证后方可施工。
2碗扣支撑模架的设计和质量控制
2.1模架体系下的基础处理
模架体系处于河道位置,需对模架体系下的基础采用换填法进行地基处理。先填500mm干插片石,然后铺1000mm厚的天然砂砾分层压实,压实度不小于97%,再浇筑200mm厚C30混凝土面层。
2.2模板支撑架设计
2.2.1模板支撑架材料选择
碗扣式钢管脚手架用构配件均应采用符合现行国家规范标准,钢管表面应平直光滑,不应有裂缝、锈蚀严重、弯折、压痕等缺陷。方木树种选用松木,不应使用湿材,截面应方正,不得有劈裂和腐朽缺陷。模板选用覆膜木胶合板,板材表面应平整光滑,不允许有鼓包、分层等缺陷;原材应无霉变、无腐朽等缺陷。
2.2.2架体构造技术参数
1)碗扣支撑架纵、横向间距为900mm×900mm,横杆步距高1.2m,次龙骨搭设100mm×100mm方木,间距为250mm,纵向搭设顶托梁145mm×145mm方木,梁体采用14mm厚木胶合板。空心箱梁折算厚0.75m。立杆上端伸出至模板支撑点的长度为0.65m,最下面水平杆件距地面为0.35m。空心箱梁折算厚度计算为{13×20×1.35-(3.54×2+3.67)×0.85×17.7}/(20×13)=0.73m≈0.75m。2)在墩柱支座处之间支点横梁局部为板梁厚1.35m架体搭设:横、纵向间距为600mm×600mm,次龙骨搭设100mm×100mm方木,间距为250mm,梁顶托采用120mm×120mm方木,其他同上。与间距为900mm×900mm架体采用水平钢管扣件连接。
2.2.3构造措施
根据本工程支模高度3.4m,在桥梁工程四周全部设置斜撑,架体内部中间每隔4.5m设置斜撑一道,并连续设置,斜撑底端要与基础顶紧。900mm×900mm和600mm×600mm架体间在每层水平杆位置处用扣件式钢管拉接连接。立杆顶部设置可调托座,托座与主楞两侧间隙,必须用木楔楔紧。抱柱措施在立杆扫地杆处和顶部各一道,均采用扣件式钢管将桥梁墩柱与碗扣式钢管架立杆连接实现。
2.2.4支架预压
1)本工程桥梁基础预压和支架预压合并进行,预压加载材料采用沙袋称重,用吊车吊运加载和卸载。沙袋应能防水,并封口,防止下雨使沙子重量骤增,造成预压值不准。碗扣支撑模架每平方米预压重量为静荷载标准值+活荷载标准值=23.13kN=2.3t,底板宽12.4m,长19m,一跨预压约重为542t。依据支架基础、支架高度、荷载情况选择有代表性的区域进行预压。每一个代表性区域取一处进行预压。预压荷载取支架承受的混凝土结构恒载与模板重量之和的1.1倍,荷载不同区域采用不同的预压荷载,预压荷载采用均布形式。预压监测采用三等水准测量,采用水准仪进行。2)预压前应在预压部位下四周布置沉降观测点,沉降观测点应设置在碗扣支撑架根部,每侧监测点不宜少于3点。3)预压加载采用三次进行,第一次加载为总重量的50%,第二次加载为总重量的30%,最后加载为总重量的20%。加载时应从碗扣支撑架中间向两端对称进行,每次加载完成后,及时对各监测点进行沉降观测。当沉降量平均值小于2mm时,可进行下一下一级加载。全部加载完成后,每间隔24h观测一次各监测点标高并计算沉降量,当72h后的沉降量小于5mm或当天的沉降量平均值小于1mm时,应判定为预压合格,可进行卸载。
2.2.5碗扣支撑模架的搭设与验收
1)支架搭设。碗扣支撑架搭设前,施工员应对操作班组、作业人员进行安全、技术、环保交底,并履行签字手续。支架搭设应按立杆、横杆、抱柱件、斜杆的顺序逐层搭设,因本支架搭设高度较低,可一次搭设到顶。抱柱件必须随架子高度上升,及时在规定位置处设置,严禁任意拆除。底座和垫板应准确地放置在定位线上;垫板宜采用长度不少于2跨,厚度不小于50mm的木垫板;底座的轴心线应与地面垂直。碗扣支撑架搭设按照立杆步距将纵横向水平杆均应搭设并卡紧,不得少搭或漏搭。垫板采用厚度不小于50mm的木垫板。2)支架验收。碗扣支撑模架的检查验收,应由项目部组织项目管理人员及监理工程师参加。支架搭设过程中要对以下项目进行检查:立杆基础是否按要求进行了处理;基础表面是否平整;立杆放线、垫木放置和立杆搭设是否正确;横杆安装后碗扣是否锁紧;斜杆、抱柱件是否按规定位置设置;不同尺寸架体间是否按规定加设水平扣件钢管连接;可调顶托伸出高度是否符合设计要求。支架在使用过程中,应定期检查下列内容:杆件的设置和连接,支撑等构造应符合规范和专项施工方案的要求;底座应无松动,立杆应无悬空;上下碗扣处于锁紧状态;扣件螺栓应无松动;不得任意拆除任何杆件和构配件;应无超载使用。当发现有不符合要求的项目时,必须及时整改,符合要求后方可进行下一步作业或投入使用。
2.2.6拆除模架管理
侧模在混凝土达到1.2N/m2,并保证混凝土表面及棱角不损坏时,即可拆除;底部模板及支架在混凝土强度达到设计强度的100%后进行拆除。按照先支的后拆,后支的先拆的原则进行拆除,严禁用铁棍或铁锤乱砸。
2.2.7混凝土施工
箱梁混凝土浇筑时,采用2台汽车输送泵,由中间向两边浇筑,分两次浇筑完成,先浇筑底板及下部边幅板,当混凝土强度高于1.2kN/m2,并进行内模支设后,再浇筑上部边幅板、中幅板和顶板。混凝土养护采用表面覆盖一层塑料薄膜保湿,待混凝土稍干后,再在混凝土表面上覆盖一层土工布或草袋并洒水养护。
3结语
经过计算,面板、木方、钢管的抗弯强度、剪切强度、挠度以及架体的整体稳定性等各项指标均满足施工要求。该碗扣支撑模架在桥梁箱梁混凝土浇筑完成后,未出现不均匀沉降和重大质量、安全事故。通过对碗扣支撑模架的施工质量控制,圆满完成了既定目标并积累了大量的经验数据和宝贵的技术资料,为以后类似工程提供了借鉴。
参考文献:
[1]蒋雪峰,吴纪东.高强度碗扣支架在桥梁施工中的应用[J].企业科技与发展,2014(16):23-25.
[2]齐华强.碗扣脚手架在现浇混凝土箱梁施工中的应用[J].山西建筑,2009,35(1):175-176.
[3]JGJ166—2008,建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范[S].
作者:余大海 单位:山西六建集团有限公司