【摘 要】通過(guò)橋梁工程實(shí)例總結(jié)分析了同類工程施工時(shí)應(yīng)掌握支架的制作及計(jì)算的方法, 本文闡述支架施工的特點(diǎn)及技巧。

【關(guān)鍵詞】支架 施工 應(yīng)用

1、支架種類、構(gòu)造與應(yīng)用

1.1 滿堂支架法

滿堂支架法(又稱就地澆注法)施工是—種比較古老的施工方法。施工過(guò)程出較明確易控制,設(shè)計(jì)計(jì)算也比較簡(jiǎn)單,是工程技術(shù)人員樂(lè)意采用的施工方法。施工時(shí)在支架上安裝模板,綁扎及安裝鋼筋骨架,預(yù)留孔道,并在現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土與施加預(yù)應(yīng)力。但施工過(guò)程中需使用大量的樓板支架,一般僅在小跨徑橋或交通不便的邊遠(yuǎn)地區(qū)采用。隨著橋梁計(jì)算理論的進(jìn)步。橋梁的結(jié)構(gòu)形式的樣式越來(lái)越多,出現(xiàn)了一些變寬的異形橋、斜彎橋等復(fù)雜的混凝土結(jié)構(gòu)。又由于近年來(lái)臨時(shí)鋼構(gòu)件和萬(wàn)能桿件系統(tǒng)的大量應(yīng)用,在其他施工方法都比輕困難或經(jīng)過(guò)比較,施工方便、費(fèi)用較低時(shí),也有在中、大跨徑橋梁中采用滿堂支架法施工。如在洛三高速公路許溝特大橋(跨度為220m的拱橋)就采用了支架施工。

1.2 支架的形式

支架按構(gòu)造可分為梁式、支柱式和梁桂式。支柱式支架構(gòu)造簡(jiǎn)單, 在陸地或不通航的河道中經(jīng)常用到, 或用于橋墩不高的小跨徑橋梁。其特點(diǎn)是在橋垮下滿布支架立柱,模板直接支承在立柱上的方術(shù)或型鋼上。梁式支架則是在兩端設(shè)立柱,上方設(shè)承重梁,模板直接支承在承重梁上。依其跨徑可采用工字鋼、鋼板梁或鋼桁梁作為承重梁,當(dāng)跨徑小于l0m時(shí)可采用工字梁,跨徑大于20m采用鋼桁架。

2、支架制作的要求

2.1支架雖為臨時(shí)結(jié)構(gòu),但它要在施工過(guò)程中承受橋梁的大部分恒載。因此從受力和使用性能上要求必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。同時(shí)支架的基礎(chǔ)應(yīng)可靠,構(gòu)件之間的結(jié)合要緊密.并要有足夠的縱、橫、斜向的連接桿件,使支架成為空問(wèn)穩(wěn)定的整體。

2.2對(duì)河道中的支架要充分考慮洪水和漂流物的影響。支架組拼后,應(yīng)考慮洪水的影響及漂流物對(duì)支架安全的威脅。

2.3支架在受荷后將有變形和撓度,在安裝前要進(jìn)行計(jì)算.以便設(shè)置合理的預(yù)拱度,使結(jié)構(gòu)的外形尺寸和標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求。

2.4支架上要設(shè)置落架設(shè)備,落架時(shí)要對(duì)稱、均勻,不應(yīng)使主梁局部受力。

2.5構(gòu)造和制作簡(jiǎn)單,裝拆方便,要能增加周轉(zhuǎn)次數(shù)。

3、支架計(jì)算要點(diǎn)

3.1作用在支架上的荷載有橋跨結(jié)構(gòu)的重力、澆筑設(shè)備的重力(包括振動(dòng)荷載)、風(fēng)力及施工人員的重力,連同模板和支架自重均由支架承受;

3.2支架的各構(gòu)件應(yīng)按其計(jì)算圖式進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算,容許應(yīng)力可按臨時(shí)結(jié)構(gòu)予以提高;

3.3支架的撓度需要驗(yàn)算,并小于其容許值;

3.4支架的預(yù)拱度計(jì)算包括梁自重所產(chǎn)生的撓度、支架受載后產(chǎn)生的彈性變形和非彈性變形、支架基礎(chǔ)的沉降量等;

3.5支架卸架設(shè)備的選用及受力計(jì)算。

4、支架施工的方法

預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋需要按一定的施工程序完成混凝土的就地澆筑,待混凝上達(dá)到所要求的強(qiáng)度后,拆除模板,進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋的張拉、管道壓漿工作。至于何時(shí)可以落架,則應(yīng)與施工程序和預(yù)應(yīng)力筋的張拉工序相配合。當(dāng)在張拉后恒載自重巳能由梁本身承受時(shí)可以落架。對(duì)多聯(lián)橋梁,支架拆除后可周轉(zhuǎn)使用。有時(shí)為了減輕支架的負(fù)擔(dān),節(jié)省臨時(shí)工程材料用量,主梁截面的某些非主要受力部分可在落架后利用主梁自身進(jìn)行支承.繼續(xù)澆筑第二期結(jié)構(gòu)的混凝土,但由此要增加梁的受力.井使?jié)仓�和張拉的工序有所反�?fù)。

小跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋,一般采用從～端向另一端分層、分段的施工程序。大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋常采用箱形截面,施工時(shí)要分層或分段進(jìn)行。一種是水平分層方法。先澆筑底板,待達(dá)到一定強(qiáng)度后進(jìn)行腹板施工,或直接先澆筑成槽形梁,然后澆筑頂板。當(dāng)工程量較大時(shí),各部位可分?jǐn)?shù)次完成澆筑。另一種施工方法是分段施工法,糧據(jù)施工能力,每隔20～45m設(shè)置連接縫,該連接縫一般設(shè)在梁的彎矩較小的區(qū)域,連接縫寬約1m。待各段混凝土澆筑完成后.最后在接縫處施工合龍。為使接縫處結(jié)合緊密,通常在梁的腹板上做齒槽或留企口縫。分段施工法,大部分混凝土重力在梁合攏之前已作用,這樣可減少支架早期變形和由此原因而引起的梁的開(kāi)裂。

5、工程實(shí)例

某大橋跨結(jié)椅布置為9×20m+220m+4×20m,全長(zhǎng)493.14m,橋面縱坡為2%。主孔為等截面懸鏈線箱形無(wú)鉸拱,截面為三室箱,拱軸系數(shù)m=1.543,凈跨徑m,凈矢高f。=40m,矢跨比為1/5.5,拱上建筑為13～17.5m預(yù)應(yīng)力混凝土空心板連續(xù)橋面及雙柱式排架立柱,柱間設(shè)橫向聯(lián)系。東西引轎為頂應(yīng)力混昆凝土空心板,橋面連續(xù),下部為雙柱式墩臺(tái),基礎(chǔ)為鉆孔灌筑嵌巖樁i.橋面寬度為2×(凈llm+2×0.5m墻式護(hù)欄),主拱拱箱采用50號(hào)混凝上。

該橋位于山區(qū)跨越河溝,村槽表層為亞砂土,下層為卵石土,兩岸地質(zhì)較好。設(shè)計(jì)方案為有支架預(yù)制拼裝,其原因是主孔橋面設(shè)計(jì)標(biāo)高上空10m處有l(wèi)l00kV高壓線通過(guò),且不宜改線另架,故無(wú)法采用無(wú)支架吊裝施工。經(jīng)多種施工方案研究比較后。決定采用有支架施工方案,但改預(yù)制拼裝方案為現(xiàn)撓方案,因預(yù)制拼裝又必須有大型纜索吊裝設(shè)備。就施工方法而言,如何使逐步澆筑的混凝土得到——臨時(shí)結(jié)構(gòu)的可靠支撐,直到形成拱圈,是問(wèn)題的核心。本文就支架設(shè)計(jì)和計(jì)算分析的有關(guān)問(wèn)題進(jìn)行介紹,由于本橋?yàn)殡p幅拱橋,這里介紹的內(nèi)容均為單幅,另幅相同。

支架設(shè)計(jì)的思想是充分發(fā)揮施工單位具備制式器材的優(yōu)勢(shì),安全可靠、施工簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)舍理。根據(jù)施工單位制式器材的具體情況,采用鐵路軍用器材和常備萬(wàn)能桿件組拼現(xiàn)澆支架主體, 在近拱腳兩端34m范圍內(nèi)采用萬(wàn)能桿件組拼支架,碗扣式支架形成拱弧兼卸落設(shè)備;中間大部分采用六五式鐵路軍用墩組立支墩,兩支墩墩頂設(shè)置六四式鐵路軍用梁,支墩之間設(shè)置萬(wàn)能桿件縱系梁兩道,形成梁柱式結(jié)構(gòu)體系的現(xiàn)澆支架。考慮到橋址處地質(zhì)情況,整個(gè)支架組立于混凝土或片石混凝土臨時(shí)墩上。支墩采用六五式鐵路軍用墩,其布置方式為2×5柱,根據(jù)位置不同其高度也不同,最低支墩為l8.1m,最高支墩為36.6m,頂端因支承位置不同略有變化。梁部采用雙層六四式鐵路軍用梁,跨度均為20m,橫向共8片。由其配套器材形成橫向連結(jié)。兩拱腳34m范圍內(nèi)采用萬(wàn)能桿件直接組立。并與梁柱式結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié),形成一體支架共同受力。在整個(gè)支架上部, 采用碗扣式支架形成拱弧, 其上采用組合鋼模板。

6、小結(jié)

通過(guò)工程實(shí)踐總結(jié)一些有益的經(jīng)驗(yàn),供同類工程施工參考。

6.1臨時(shí)結(jié)構(gòu)的計(jì)算分析模型要盡量接近實(shí)際情況,計(jì)算工況應(yīng)直接模擬施工過(guò)程。荷載的影響因素考慮要全面。對(duì)于拱橋的施工支架,尤其是水平力要充分考慮。

6.2采用制式器材組拼施工支架快捷經(jīng)濟(jì),能移充分發(fā)揮戰(zhàn)時(shí)器材在和平時(shí)期的作用。碗扣式支架現(xiàn)澆施工的底模標(biāo)高相差較大時(shí)很方便,且為多點(diǎn)卸落;但要注意加強(qiáng)橫向聯(lián)結(jié)措施,增加水平剛度,防止水平位移過(guò)犬。

6.3支墩較高時(shí)要注意加強(qiáng)縱向聯(lián)結(jié)系,以保證其整體穩(wěn)定性。計(jì)算和實(shí)測(cè)表明。本支架上縱系梁受力較大,下縱系梁受力較小,在受力上稍欠合理。但構(gòu)造上保證了支墩的穩(wěn)定性要求。

6.4施工預(yù)拱度必須嚴(yán)格計(jì)算和控制,應(yīng)充分考慮非彈性變形的影響,必要時(shí)進(jìn)行加載試驗(yàn)取得經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),然后對(duì)立模標(biāo)高進(jìn)行修正,才能保證結(jié)構(gòu)線型符合設(shè)計(jì)要求。

6.5對(duì)大跨度拱橋應(yīng)進(jìn)行施工監(jiān)控,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并予解決,防止出現(xiàn)施工安全事故的發(fā)生。

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