衡炎匝道桥连续箱梁的钢支架施工方法(方案一)

衡炎匝道桥连续箱梁的钢支架施工方法（方案一）大浦互通（二期）GK0+611.3匝道桥全长88ｍ，跨径为24ｍ＋40ｍ+24ｍ共计３跨，为钢筋混凝土变截面连续箱梁，桥面宽7．５ｍ。箱梁采用单箱单室，顶面宽8.5ｍ，底宽4.8ｍ，梁高为1.3-2.3ｍ，箱梁顶板厚25ｃｍ，底板厚30ｃｍ，腹板厚度为45ｃｍ，钢筋砼为562m3。本桥采用支架现浇。支架采用８排贝雷架作纵梁，工字钢作横梁，型钢或贝雷片作立柱支撑，支架地基进行硬化处理，并对其进行预压以消除地基沉降等非弹性变形。１工艺流程图现浇箱梁工艺流程见附图２钢支架的施工现浇段场地必须进行清理、整平，并在两边挖排水沟以保持现场排水顺畅。支架材料采用贝雷片拼装的桁架纵梁，用型钢或贝雷作支撑的钢式支架,见附图。２．１支架地基处理及预压本标段跨越地段复杂，为此我们对地基处理方法如下：跨京珠高速公路两边，在水沟位置采用长为12ｍ、宽为3.5ｍ，厚5０Ｃｍ的C20片石砼扩大基础处理，利用贝雷片搭设墩架。中间利用京珠高速公路中央分隔带搭设贝雷临时墩，同样靠近0#、1#桥台平地采用横桥向的条形扩大基础。施工时注意控制其顶面标高及水平度。四周用土围起夯实，并用砂浆封面以防止雨水渗入使土基软化强度削弱。因京珠高速公路下穿，车流量大，施工安全等因素考虑，为加快施工进度，克服支架基础的沉降变形，在支架基础施工时对其进行等载或超载预压，压载时以一排支点同时预压为宜，预压中以１天为一个观测单位，若连续３天观测结果在５ｍｍ以内，则认为地基沉降基本稳定，即可进行卸载，搭设支架。２．２支架搭设和落架装置预留箱梁支架基础完成后，在其上搭设贝雷片墩或型钢立柱，墩架通过测量控制高程。墩架上安置卸落支架用的Ф３２×３０ｃｍ钢制砂筒，砂筒上安放２工40的横梁。横梁不短于12m，以保障落梁时贝雷架横移后有摆放位置。由不同梁段的荷载集度及支架跨度计算相应的弯距，根据支架强度和变形要求进行支架纵梁的布置。经计算采用8排贝雷片作纵梁，贝雷片间距为0.9ｍ＋2.5ｍ＋0.9ｍ，贝雷架横向用型钢联成整体，上铺设工10，用钢管调整变截面的高度差。钢管支架按纵向1m横向0.8m部置，支架上再铺型钢及模板浇筑砼。采用8台250吨落梁千斤顶落梁，0、1、2、3台墩各2台，采用木垛与千斤顶分多次循环、交替均衡落梁。２．３支架静载试压现浇箱梁时，贝雷片纵梁的挠度和支撑立柱将发生变形，为保证安全，我们对一跨24m支架进行８０％荷载预压，用其它钢材吊放在贝雷架上，测得支架的变形量Δ弹，具体方法：预压前测出支架纵梁上各点标高（每１ｍ测一点），预压重量全部上去后，对支架进行跟踪观测，记录各点的沉降值Δ弹；预压完后，均匀卸载，在立底模时根据该沉降值Δ弹进行调整，以消除贝雷片挠度等产生的下沉量。其余两跨根据前实测的Δ弹，进行计算确定其预拱度。２．４标高控制本桥位于匝道上，平面线形较为复杂，超高变化频繁，加之又位于竖曲线上，标高控制难度较大。箱梁底标高要考虑地基沉降、支架立柱及贝雷片挠度等的下沉Δ弹及箱梁本身的挠度。对于梁底任一点，其施工控制标高ｈ为：ｈ＝ｈ顶-ｈ1＋δ＋Δ弹＋ｆ+h4其中：ｈ顶—桥面标高ｈ1—梁高加桥面铺装，即2.3+0.1ｍδ—地基的沉降，由于搭设支架前已预压过，该部分仅计卸载后的回弹部分Δ弹—支架立柱及贝雷片的挠度，由前静载试压测得ｆ—计算的箱梁本身挠度h4—落梁高度３混凝土浇筑本桥连续箱梁混凝土标号为50＃，采用泵送砼。根据混凝土强度要求，拆模时间以及泵送等要求进行混凝土的配合比设计和试配。考虑到箱梁钢筋较密，对石子粒径有所要求，故选用密实，坚硬的连续级配碎石做粗骨料，粒径在５～３１．５ｍｍ之间。箱梁竖向分两次浇筑，第一次浇筑底板和腹板，第二次浇筑顶板。二层浇筑和振捣的时间应控制在２小时以内，以确保混凝土在初凝时间内完成浇筑。第二次浇筑顶板和翼板，两次浇筑接缝按施工缝处理，浇筑时从一头向另一头连续浇筑，浇筑至下一支点处时，对前一支点处附近１４ｍ范围进行复振。混凝土浇筑应按顺序、一定的厚度和方向分层进行，分层厚度为３０Ｃｍ，必须注意在下层混凝土初凝或重塑前浇筑完上层混凝土。上下层同时浇筑时，上层与下层前后浇筑距离应保持１．５ｍ以上。振捣采用插入式振动棒，移动间距不应超过振动棒作用半径的１．５倍，并与侧模保持５～１０Ｃｍ的距离。振捣时插入下层混凝土５～１０Ｃｍ，每一处振完后应徐徐提出振动棒。振捣时避免振动模板，钢筋等；对每一振动部位必须振到该部位混凝土密实为止，也就是混凝土停止下沉，不再冒气泡，表面呈现平坦、泛浆。在浇筑过程中应安排各工种检查钢筋、支架及模板的变化，遇到情况及时处理。混凝土浇至腹板顶部时，做好施工缝。施工缝处理方法为：凿除处理层混凝土表面的水泥砂浆和软弱层，用水冲洗干净，在浇筑新混凝土前对水平缝应铺一层厚度为１～２ｃｍ的１：２水泥砂浆。第一次浇好后，待强度达到５０％左右开始立顶板底模，绑扎面层钢筋，做好施工缝处理随即进行第二次浇筑。在混凝土浇筑完成后，应在初凝后尽快保养，采用草袋或其他物品覆盖混凝土表面，洒水养护，混凝土洒水养护的时间为７Ｄ，每次洒水以保持混凝土表面经常处于湿润状态为度。用于控制拆模，落架的混凝土强度试件应放置在箱梁室内，与之同条件进行养生。在养护期内，严禁利用桥面作为施工场地或堆放原材料。张拉、压浆结束后，拆支架时应缓慢进行，防止物体丢落砸坏行驶车辆。4、跨京珠线施工安全保证措施1）京珠线施工安全防护措施跨京珠高速公路现浇梁施工时的行车安全是本工程安全之重点。施工时严格按《工路桥涵施工规范》、《道路施工安全》等有关规定，提报施工要点计划，进行架空支架（贝雷架）吊装施工和防护工作。（1）严格执行开工前与行车组织单位进行汇报。（2）按照批准的慢行计划、封锁要点计划、施工组织方案和技术措施组织施工。（3）凡有碍行车的施工作业，均设置好防护，未设好防护，不得施工。（4）在主要施工部位、作业点、危险区、主要通道口挂安全宣传标语或安全警告牌（5）在施工地段聘请退休交警2人、员工2名，检查施工地段的线路情况，遇有危及行车安全情况时及时采取措施。（6）施工机械进场安装后经安全检查合格后方可投入使用。（7）吊装作业、落梁作业施工时，作业过程中必须设专人指挥，确保行车安全。（8）现场工作人员必须按规定戴安全帽和防护眼镜，高空作业佩安全带。（9）工作时间，在工作场所，严禁打闹、斗欧和脱岗，严禁酒后作业。2）安全预案（1）为防止施工中跌落物件，在纵向贝雷支架底布置不小于12米宽的防落网，防落网由安全网、钢丝网、土工布及5cm型钢组成，布置牢固可靠。（2）任何施工作业严格执行自检复检制，做到“安全第一，预防为主”。（3）在京珠高速公路上请示主管部门在施工段前后400米设置限速标志。同时，在京珠路面上设置减速板。施工区域慢速行驶，危险作业时请求高速交警配合指挥交通。5、缺点连续箱梁重约1450T，整体落梁施工操作时较困难，易产生受力不均匀，发生梁体扭曲开裂等现象。跨京珠桁架结构检算资料一.荷载计算1）梁体钢筋混凝土自重=562*2.5/（8.8×4.8）=3.33t/m²，考虑梁体翼板等不均匀因素取4.33t/m²；2）模板自重=0.15t/m²3）施工人员及机具重量=0.25t/m²4）混凝土灌注振捣=0.2t/m²*2荷载合计：5.13t/m二.横梁强度计算按分布荷载5.13t/m²×4.8m=24.6t/m计算横梁载荷，简图如下：Rmax=351.53KN贝雷架自重280kg/片,自重均布载荷为0.93KN/m则横梁最大均布荷载为351.53/8+0.93=44.87KN/m横梁按简支计算剪力弯矩图如下:Mmax=(q×8²)/8=(44.87×8²)/8=35.9t.m［M］=78.82t.mQmax=17.95t［Q］=24.52t满足强度要求。三.纵梁强度计算按四跨连续梁计算，简图如下：由上图知:Mmax=452.4KN.MQmax=446.42KNRmax=841.06KN纵梁W=Mmax/[σ]=（452.4×103）/160=2827㎝3取2根I45b工字钢：WX=1500*2=3000㎝32827㎝3。许用剪力=450×13.5×2×85=1032750N=103.3t44.6t,符合要求。四.钢管立柱强度及稳定性计算由上式计算Rmax=84.11t，拟采用Φ400mm×δ8钢管。I=л（D4-d4）/64=л(4004-3844)/64=18922×104mm4A=л（D2-d2）/4=л(4002-3842)/4=98.52×102mm2i=138.6λ=L/i=7000/138.6=50.51取φ=0.88σ=(84.11×104)/(9852×0.88)=97.02MPa[σ]=160MPa结论：钢管强度及稳定性满足要求。