浅谈公路桥梁碗扣式满堂支架施工控制措施

摘要:针对目前我国公路现浇桥多数施工单位采用碗扣式满堂支架施工,为明确各阶段控制原则和标准,以确保工程施工安全可靠的进行,所以有效的施工控制措施是控制成本保证质量和安全的必要条件。

Abstract:In China, the majority of highway and bridge construction unit use bowl full support construction. Based on this, we should clear the control principles and standards in every stage to ensure that carry out the construction reliably. So effective control measures are the necessary conditions of cost control and quality assurance.

关键词:支架;施工;控制

Key words: stent;construction;control

中图分类号:TU723文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)23-0093-02

0引言

目前我国公路现浇箱梁结构,多数施工单位采用碗扣式满堂支架施工,按程序编制安全施工方案,并通过专家审查。为了进一步细化支架施工标准要求,明确各阶段控制原则和标准,经本人多年的工作总结,现谈谈公路桥梁碗扣式满堂支架施工控制措施。

1基本要求

1.1 现浇连续梁桥在施工过程中结构受力复杂,必须保证桥梁施工的安全与质量,支架施工时须根据地形、地质情况、施工难易程度、施工设备、施工习惯和成本等因素综合考虑。

1.2 支架的布置应根据梁体截面大不并通过计算确定,以满足强度、刚度和稳定性的要求;计算过程要清晰,参数取值要标注出处。对高度超过20米的支架必须进行组全风荷载验算,超过12米的要有足够抗倾覆措施。

1.3 满堂支架施工方案必须报施工(公司)单位技术负责人(总工程师)审核签字后,经过专家论证并取得监理工程师的书面批复。

1.4 跨公路和铁路沿线必须编制施工安全专项方案,交通管制及门洞设计应先征得相应产权单位或部门同意。

2支架构配件的检查与验收

2.1 支架钢管应采用现行国家标准《直缝电焊钢管》(GB/T 13793)或《低压流体输送用焊接钢管》(GB/T 3092)中规定的3号普通钢管,其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB/T 700)中Q235-A级钢的规定。

2.2 构配件检验频率:每孔支架为一验收批次。

2.3 新钢管的检查应符合下列规定:①有产品质量合格证。②应有质量检验报告,钢管材质检验方法应符合现行国家标准《金属拉伸试验方法》(GB/T 228)的有关规定。③管表面应平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道。④管外径、壁厚、端面等的偏差,应符合表1中的规定。⑤钢管每米重量应符合钢管截面特性表(表2)中的要求。

2.4 旧钢管的检查应符合下列规定:①旧钢管进场后应逐件检查,表面锈蚀深度应不超过规范表1中的规定。检查时,应在锈蚀严重的钢管中抽取三根,在每根锈蚀严重的部位横向截段取样检查,当锈蚀深度超过规定值时不得使用(检查锈蚀深度时,应先去除锈皮再量深度)。②钢管弯曲变形应符合本规范表1中的规定。③钢管内壁锈蚀或壁厚的检查,应使用称重法进行复核,钢管每米重量应符合钢管截面特性表(表2)中的要求。

2.5 扣件的验收应符合下列规定:①新扣件应有生产许可证、法定检测单位的测试报告和产品质量合格证,当对扣件质量有怀疑时,应按现行国家标准《钢管支架扣件》(GB/T 5831)的规定抽样检测。②旧扣件使用前应逐件进行质量检查、有裂缝、有变形的严禁使用,出现滑丝的螺栓必须更换。

2.6 杆件其它要求①钢管有裂缝、缺陷的严禁使用。②构件焊接质量良好,焊缝饱满。③顶托、底座等可调构件,应螺纹完好,无滑丝现象,无严重锈蚀,焊缝开脱现象。

2.7 构配件的允许偏差(表1)

2.8 钢管截面特性(表2)

2.9 根据对构配件检验的情况,对淘汰率较高(超过5%)的杆件应由项目部做强制退货处理。

3满堂支架地基处理

3.1 地基处理前首先对支架处的地表进行调查,绘出平面图。对泥浆池、基坑或局部突变部分确切标示,并测定高程,标注于图上。

3.2 地基排水设施:①处理过程中应设置临时防、排水设施,保证已处理的地基不受雨水、灌溉用水和施工用水及其它用水的影响。②地基处理:根据周围地势情况,地基处理高度至少高出地面15-30cm,宽度为箱梁范围以外不小于1m。将地面处理成不小于0.5%的横坡,在两侧开挖不小于40×30cm的排水沟,排水沟应汇入该结构物的总体排水系统,且沟底设有不小于0.5%的纵坡,以利将雨水或施工用水排出场地。

3.3 水塘、泥塘、泥浆池的处理:必须把施工区域内的淤泥、杂物及泥浆清理干净,露出原状土层,然后用素土分层回填到原地面,分层厚度根据压实机械情况确定,但松铺不得超过30cm。回填过程采用光轮或震动压路机配合小型夯实机械,压实度按不小于90%控制,如有“弹簧”现象应更换填土。

3.4 地基处理到设计高程后,用触探法测地基承载力,每孔至少测取12个点,分别分布在一般地段、泥浆池、基坑或其它特殊地段。地基承载力必须满足施工主案中的设计值要求(地基承载力一般不应小于120Kpa),并用16t以上光轮压路机或震动压路机碾压后无“弹簧”现象。

3.5 地基表面硬化:地基压实度和地基承载力满足要求后,对地基表面不低于30cm范围做不低于5%掺灰处理,然后在灰土表面做不低于10cm混凝土处置,混凝土标号不得低于20号,混凝土浇筑时用平板震动器振捣密实,混凝土应表面平整,并进行适当养生。

3.6 纵、横向台阶设置:如纵、横向坡度过大,应通过地基处理调整,特殊情况经监理工程师批准可采取设置台阶方式,但应尽可能减少台阶,并根据支架类型处理好台阶宽度与高度的关系,相邻台阶高差较大的(大天15cm),应对竖向面进行加固,确保台阶稳定。

4支架安装

4.1 确定支架的平面、立面布置,列出构件用量表。

4.2 底座安放应符合下列规定:①底座、垫木均应准确地放在定位线上。②立杆位置布设立杆垫木,垫木宜采用厚度不小于10cm,宽度不小于15cm的长木板,也可以采用槽钢或监理工程师批准的其它材料,垫木应放置平整,底部无悬空。应调整垫木,使立杆底端处于垫木的横向中心位置。

4.3 支架拼装:①支架一般采用Φ48×3.5mm钢管,顺桥向立杆纵距为0.9m,横桥向立杆横距为0.6m,步距为1.2m。立杆连接时,除顶层顶步外,必须采用对接扣件连接,相邻点不应在同步同跨上,高差≥500mm,距离主节点≤1/3步距;纵向水平杆连接时,宜采用对接扣件连接;当搭接时,搭接长度≥1000mm,用3个旋转扣件等距连接,相邻接点不应在同步同跨上,间距≥500mm,距离主节点≤1/3柱距。②支架拼装到3-5层高度时,应用经纬仪检查横杆的水平度和立杆的垂直度。立杆的垂直度按1/500控制,且全高的垂直偏差应不大于5cm。③相邻立杆的对接扣件应交错布置,两根相邻立杆的接头不得设置在同步内。④利用可调底、顶托将标高调平,避免局部不平导致立杆不平悬空或受力不均,可调范围严格控制到25cm以内,且调节高度不大于1/3全高。应在无荷载情况下逐个检查立杆底座是否松动或空浮,并逐个旋紧可调螺旋,使底座钢板与垫木密贴,但也要避免局部受力过大。

4.4 剪力撑布设:扣件支架施工拼装简便安全、操作灵活,但杆件均以扣件连接,平面相对转动自由度较大,不利于支架的整体稳定,需增加斜撑来克服这个薄弱环节。剪力撑布设为纵桥向布置剪力撑间距为4.5m,横桥向间距为4.5m,支架施工中剪力撑要严格按照施工方案中批复的间距和数量对称、均匀布置。剪力撑宜采用钢管搭接,搭接长度不小于1m,且不少于两个连接扣件,斜杆与地面的倾角宜在45°-60°之间。支架高度≥1.5倍投影宽度时,在垂直空间位置(中间和四周)设置剪力撑。

4.5 安装注意事项①支架搭设前应首先对杆件及扣件按本措施第四条进行检验,未经检验的杆件及扣件不得使用。②严禁将外径48mm与51mm的钢管混合使用。③支架搭设的技术要求、允许偏差与检验方法严格按照支架使用说明书和《建筑施工扣件式钢管支架安全技术规范》进行。

4.6 安装后的扣件螺栓拧紧扭力矩应采用扭力扳手进行检查,抽样方法按随机分布原则进行,抽样检查数目与质量判定标准按表3的规定确定。扣件螺栓拧紧扭力矩为40-65N・m(参见建筑施工扣件式钢管支架安全技术规范表8.2.4)。

4.7 扣件拧紧抽样检查数目及质量判定标准(表3)

5支架预压与沉降观测

5.1 预压目的:①检验支架及地基的强度及稳定性,消除整个支架的塑性变形,消除地基的沉降变形,测量出支架的弹性变形、检查支架的安全性,确保施工安全。②消除地基非弹性变形和支架非弹性变形的影响,也有利于桥面线形的控制。

5.2 预压基本要求及注意事项:①超载预压所加荷载应为现浇梁自重的1.2倍,预压加载分三次完成,各次分别加至现浇梁自重的50%、100%、120%。各次加载的间隔时间为25h,预压过程中应有专人指挥,以对荷载分布的均匀和操作的安全进行有效控制。②预压过程中,应随时观测支架的稳定性,变形超过预计值时,要立即停止加载,查明原因,进行相应处理,并确认稳定后方可继续预压。③预压加载作业应严格按吊装的安全规定进行,荷载的分布应与结构上部的分布相同,因此,加载应严格按设计的加载数量和顺序进行,及时调整吊车位置,严禁荷载分布集中而引起支架失稳。④利用砂袋进行预压时,应注意每个砂袋所装砂砾的数量基本相等,就位时堆放整齐,分布均匀。⑤大气降水过程中及降水以后,项目部安全工程师必须及时组织施工队巡视记录,发现隐患及时采取应急措施,降水结束后及时排除。

5.3 沉降观测:①观测方法必须可靠,在底板和地基上均需设沉降观测点,以便区别地基和支架本身的非弹性变形,作为判断支架稳定性的依据之一。②支架压载观测点布置在距支点1m处、1/4跨处、1/2位置,每个断面横向至少布设3个点。观测点在压载前布设,观测分压载前、压载完、卸载后3个阶段进行。③沉降的观察:自第一次加载始,对所有观测点每日观测4次,每次间隔时间4h。双孔以上一次性浇筑的支架,每孔观测点的设置及观测,也按上述要求进行。④卸载:终载后连续4昼夜观测,跨中24h不大于2.5mm且均匀稳定时,可认为达到卸载条件,否则预压还需进行,直到符合要求为止。卸载应按加载顺序逆向均匀进行,控制荷载的不均匀分布,防止产生不均匀变形。⑤卸载完毕,要再次复测各控制点标高,并计算出总沉降量、支架和地基的弹性变形量和非弹性变形量(即塑性变形),绘制支架加载预压和卸载变化(下沉和位移)曲线。

6混凝土浇筑(略)

7支架拆除

①对支架的拆除方案,设计图纸有规定的要严格按设计要求进行。②设计没有规定的必须严格执行先中跨后边跨,由跨中到两端原则,尤其是非预应力连续梁,拆除支架过程即梁体受力过程,必须严格执行落架顺序且梁体混凝土不得低于设计强度的90%。③支架拆除作业由上而下逐层进行,严禁上下同时作业。④非预应力箱梁支架拆除必须经监理工程师书面签认后方可拆除。

以上控制措施通过本人计算、论证、实施及多年的工作经验能够确保工程的顺利施工,即节约了工期,又控制了成本,还能够有效保证质量和安全,取得了较好的经济效益和社会效益。

参考文献:

[1]《公路桥涵施工规范》(JTJ041-2000).

[2]《WDJ碗扣式型多功能支架使用说明书》.

[3]《建筑施工碗扣式支架安全技术规范》(JGJ166-2008).