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现浇连续箱梁临时支撑施工技术

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【摘要】结合西安后围寨立交主线桥第七联现浇箱梁临时支撑的具体情况,就现浇梁临时支撑的选取、施工工艺以及施工过程中的监控量测做了阐述,在确保施工工程质量的同时,缩短了工期,节约了成本,提高了效益。对同类工程施工具有一定的参考价值。

【关键词】现浇箱梁;临时支撑;施工技术

中图分类号 U448 文献标识码:A文章编号:

1 工程概况

西安沣渭新区后围寨互通式立交地处西安咸阳两市交界处,位于西安西三环以西后围寨,是三桥新街、西宝高速及西宝疏导线等六条路的交叉口,是西安西郊及沣渭新区东部重要的交通枢纽。立交设计道路等级为城市主干道,设计车速60kM/h。主线桥全长1.42kM,下设10个匝道。

后围寨立交主线桥第七联(20#~24#墩)采用4×27.2m预应力混凝土连续箱梁,桥宽29m,左幅为单箱三室,右幅为单箱两室,梁高为1.6m。20#墩墩高15.8m,24#墩墩高17.7m,20#墩与24#墩处均设有后浇段。但由于后围寨立交征地拆迁不到位,只能施工主线桥第七联,20#墩及24#墩的后浇段无法施工,此两跨现浇梁的满堂支架也无法拆除。如果时间过长,会使满堂支架基础下沉而发生质量事故,并且满堂支架长时间得不到拆除,其租赁费过高,增加施工成本。后浇段示意图如图1所示。

图1后浇段示意图

2现浇梁临时支撑材料的选择

考虑现浇梁的受力情况,经认真验算后,将临时支撑中心线与桩基中心线设于同一轴线上。

2.1临时支撑基础

由于20#及24#墩承台宽度为2.5m,故基础材料选择尺寸为2.5m×1.83m、厚度为20mm的钢板共计6块,每块钢板上设置间距为30cm×30cm、长度为25cm的M20螺栓共计48个,承台植螺栓如与承台钢筋冲突,可适当调整植筋间距,植螺栓工工艺必须满足《公路桥梁加固设计规范》(JTG/TJ22-2008)及《公路桥梁加固施工技术规范》JTG/TJ23-2008)的要求。

2.2临时支撑的支墩

临时支墩主材选用直径为53cm、厚度为12mm的无缝钢管。长度根据承台顶至盖梁顶的高度予以适当调节。

2.3临时支撑的顶部

临时支墩钢管顶部放置尺寸为2.5m×1.83m、厚度为20mm的钢板。钢板上部设置四个砂箱予以调节现浇梁底部标高。砂箱上方设置2.5m×1.83m、厚度为20mm的钢板予以调平。砂箱的设置方便后浇段施工完毕后临时支墩的拆除。

2.4支墩以外的其余部分

西安后围寨立交主线桥第七联现浇箱梁除钢管临时支撑外,其余部分采用碗扣式满堂支架,所用碗扣支架钢管为φ48、t=3.5mm,材质为A3钢,轴向容许应力[σ0]=215 MPa。详细数据如表1。

表1碗扣支架钢管截面特性

3现浇梁临时支撑施工工序

3.1临时支撑处基础处理

现浇箱梁的基础处理是支架整体稳定性的保障,后围寨立交主线桥对基础的处理要求较高,采用30cm厚3︰7灰土+20cm厚C25混凝土处治,支架周围设置环形排水沟,防止支架地基受雨水浸泡,发生沉陷变形。对于原有桩基施工过程中可能存在的泥浆池重点关注,如果存在泥浆池将采取换填处理,确保万无一失。临时支撑处的基础处理是采用50cm的3︰7灰土+30cmC25混凝土,宽度为桥面净宽每边外扩1m,长度为纵向5m。为了防止雨水汇集于基础内造成沉陷、裂缝,在实际施工中基础四周做20cm深环形排水沟,并将水引至支架基础之外。

3.2临时支撑施工工艺

3.2.1开挖基坑

将主线桥20#墩北侧及24#墩南侧进行开挖,开挖长度为25m,开挖宽度3.5m,开挖至承台顶面。开挖边坡按照1︰0.75的坡比进行放坡。

3.2.2安装承台顶面钢板

开挖完毕后在每个承台顶面安装尺寸为2.5m×1.83m、厚度为20mm的钢板,每个钢板上设置间距为30cm×30cm、长度为25cm的M20螺栓共计48个,承台植螺栓如与承台钢筋冲突,可适当调整植筋间距,植螺栓工工艺必须满足《公路桥梁加固设计规范》(JTG/TJ22-2008)及《公路桥梁加固施工技术规范》JTG/TJ23-2008)的要求。承台顶面钢板安装如图2所示。

图2承台顶面钢板安装图(图中尺寸为CM)

3.2.3安装钢管柱

每个承台上设置4个Φ530×12mm的钢管柱,长度根据测量队测量标高进行确定。钢管柱与下钢板进行满焊连接,使用б22加劲肋将钢管柱与钢板进行焊接,焊接合格后浇筑70cm高度的混凝土将钢管及钢板进行包裹,以便整体受力。钢管柱竖向每2m设置一道连接缀板将4根钢管连接,钢管柱与桥墩竖向每4m设置一道连接缀板(第一道设置在承台上3m位置),钢管柱与桥墩之间采用支架填充密实。临时支墩安装如图3所示。

立面图 1︰100侧面图 1︰100

图3 临时支墩安装图

3.2.4安装砂箱

钢管柱顶放置尺寸为2.5m×1.83m、厚度为20mm的钢板,钢管柱与上钢板之间进行焊接。每个钢板上方放置4个总体高度约为90cm的沙箱,以便调节现浇梁地板标高。沙箱上方设置尺寸为2.5m×1.83m、厚度为20mm的钢板予以调平。

3.2.5搭设满堂支架

钢管柱临时支撑设置完毕后,正常搭设现浇梁满堂支架。待现浇梁张拉压浆完毕后,进行满堂支架的拆除工作。在钢管柱内侧预留4排×0.6m的满堂支架不予拆除,以防止现浇梁的沉降。临时支撑处的满堂支架搭设如图4所示。

图4临时支撑处的满堂支架搭设图

4现浇梁临时支撑施工监控

项目部测量队及现场工程师全面负责对现浇梁的沉降观测。由于是首次接触到此种工程,所以为保证施工质量,现浇梁沉降观测分两个阶段进行

4.1沉降观测第一阶段

沉降观测点布置:

为了解支架及临时支撑的沉降情况,在加载预压之前测出各测量控制点标高,测量控制点按顺桥向底模底每排钢管柱布置一排,支架混凝土基础布置一排,每排5个点。

在临时支撑及满堂支架搭设完毕后,使用砂袋进行预压。预压重量为设计荷载(箱梁自重、内外模板重量及施工荷载之和)的120%。加载时按照设计荷载的60%、80%、100%、120%分四级加载,测出各测点加载前后的高程。加载材料使用砂袋、用吊车吊至支架中间,从中间向两端分层码放,均匀加载。加载中由技术人员现场控制加载重量和位置,避免出现大的误差,卸载时宜一次性卸载。

在加载60%、80%、100%、120%后每天上下午均要复测各控制点标高1次,如果加载120%后所测数据与加载前所测数据支架日沉降量24h内小于2.0mm(不含测量误差)或72h内小于5mm时即视支架合格,表明地基及支架已基本沉降到位,可进行卸载。

满堂支架预压观测点布置按照规范,每跨纵向等间距布置5排,横向等间距布置5个观测点。主线桥第7联两端的临时支撑共计观测点30个。经观测预压后的沉降量均满足设计和规范要求。4.2沉降观测第二阶段

在主线桥第七联混凝土浇筑完成,张拉压浆后,需要对除临时支撑以外的满堂支架进行拆除,为了确保梁体稳定,需要设置观测点对满堂支架拆除前后梁体挠度值及沉降值的变化进行观测。观测点布置在混凝土桥面上,每跨纵向等间距布置5排,每排等间距布置5个观测点,主线桥第7联两端的临时支撑处共计观测点30个。临时支撑沉降观测表见表2。

表2临时支撑沉降观测表

根据CJJ2-2008《城市桥梁工程施工与质量验收规范》要求,相邻节段的高程允许偏差10mm,通过以上数据得知,现浇梁的沉降量满足设计和规范要求。

5 结语

通过采取以上新的现浇梁临时支撑措施,安全、优质、高效地完成了尚航路主线桥现浇梁的施工任务,施工过程中没有出现一起安全事故,没有发现一处质量隐患或质量缺陷,同时由于施工效率提高,使得现浇梁模板、碗扣支架的周转速度加快,加快了施工进度,节约了各种材料、机械设备的租赁成本,节约成本约22.3万元,为项目的整体效益做出了贡献,对同类工程的施工具有一定参考价值。

参考文献:

[1]路桥集团第一公路工程局.公路桥涵施工技术规范 JTJ041-2000. 北京:人民交通出版社,1989

[2]交通部公路科学研究所.公路工程质量检验评定标准 JTGF80-1-2004. 北京:人民交通出版社,2004

[3] 周水兴,何兆益,邹毅松.路桥施工计算手册.北京:人民交通出版社,2001-10

作者简介:王玉杰(1975—),男, 2004年毕业于石家庄铁道学院土木工程专业,中铁十四局集团第一工程有限公司工程师。