連續箱梁現澆支架設計規範

2021-03-04 09:35:22 字數 3968 閱讀 1788

由於現澆梁地基處理及支架費用在工程投資中占用很大比例,因此支架型別的選擇非常重要,通過分析,筆者認為滿堂碗扣式支架具有多功能、高效率、通用性強、承載力大、受力均勻、加工容易、拆卸方便等優點,作為主要支承構件腳手架,地基處理成本低,梁體線型控制好,並適用於一般現澆梁臨時支架。從20世紀90年代中期開始在建築行業使用,目前在城市道路橋梁建設中已廣泛使用。

1地基處理

地基處理的好壞是箱梁施工成敗的關鍵。碗扣式鋼管支架的單根鋼管承載力一般為30-50kg,支架地基的承載力要求不小於250kpa。首先,對場地進行測定,控制處理標高和範圍,再按施工規範要求進行地基處理。

在橫橋向寬度15m範圍內,清除地面雜物和腐植土,整平碾壓,檢查確認無翻漿軟彈後填加20-30cm厚的填料。路基填料一般都可作為支架地基材料,填築後分2層碾壓,每層壓實度95%以上。由於地表水浸泡會導致地基下沉,在場地周圍必須先做好臨時排水設施,使支架場地高出周圍地面。

地基處理後,進行地基承載試驗,方法是:在現場設定承壓板,按設計分級施加豎直荷載,測定承壓板壓力與地基變形,將成果繪成壓力-沉降關係曲線(p-s關係線)。p-s關係線如果接近於直線,則此階段地基中各點的剪應力,小於地基土的抗剪強度,地基處於穩定狀態;p-s關係線如果是下彎的曲線,說明在地基的區域性區域內,發生了剪下破壞,隨著荷載的增加,地基中塑性變形區的範圍逐漸向整體剪下破壞擴充套件;當荷載增加到某一極限值時,地基變形突然增大,說明進入塑性變形區,發展、形成與地面貫通的連續滑動面。

地基土向承壓板的一側或兩側擠出,地面隆起,地基整體失穩,承壓板也隨之突然下陷。因此必須按計算地基承栽力進行載入,各測點必需在p-s關係線的直線段,方能滿足施工要求,否則需對地基進行另外的處理。

2支架的布置和受力驗算

2.1支架的布置

首先是測量放樣,確定支架的平面位置,對所有構件進行嚴格檢查和驗收,合格方能投入使用。一般跨支架採用碗扣式腳手架滿布搭設,立桿採用1.2、1.

8、2.4和3.0m規格,搭設時立杆的接長縫應相互錯開。

根據箱梁自身荷載的分布設計立桿的間距。支架的設計檢算包括穩定性檢算、強度檢算和剛度檢算幾個方面。由於檢算內容的不同,其荷載組合也相應不同。

穩定性檢算時,應考慮模板和支架的迎風面積、支架高度、計算風壓、風力係數及施工中的水平力和豎向力的影響;強度檢算時,荷載包括支架自重、模板自重、梁體自重、施工荷載、澆築混凝土時的衝擊荷載,對於多跨連續支架還應考慮基礎沉降的影響;剛度檢算時,荷載一般包括模板及支架自重、梁體自重。嚴格按施工方案搭設支架,搭設順序應從一端向另一端或從中間向兩端推進。特別要注意:

承載構件保證垂直、起整體聯絡作用的水平拉桿、剪刀撐搭設位置準確、牢固。搭設支架完畢後,進行驗收,整個施工過程必須符合相關的安全、技術規範要求。

2.2支架檢算

2.2.1地基承載力驗算

根據箱梁的單位面積平均重力、支架的承載力和施工的可行性,跨中段選出縱向橫桿、橫向橫桿、橫桿步距,並按照選中組合計算每根立杆可承載力。另外,還需按下式驗算地基承載力[1]:

ρ=p6/a=ρk(1)

p6為每根單桿實際承載力,單位為kn;

ρ為單根立桿對地面壓力,單位kpa;

a為底座下枕木支撐單根立桿的面積,單位m2;

ρk為地基承載力,單位kpa。

2.2.2強度驗算

強度檢算對於鋼管腳手架,梁體現澆施工時,由於混凝土澆築的不均勻性,有可能出現同一橫斷面某處腹板已經澆築完畢,而梁體某處的腹板還沒有澆築的情況發生,見圖1。

圖1支架的梁體橫斷面

檢算時應按照施工最不利情況進行檢算:單根鋼管承受其上部的分布荷載,而不應該考慮分配梁進行分配後的影響。但對於多跨連續支架,由於施工時混凝土的不均勻分布,應按照單跨滿載進行強度檢算。

對於大跨預應力橋梁的現澆支架,預應力張拉後,梁體可能產生較大的向上或向下的變形,而向下的變形將給支架造成很大的附加荷載。所以,在檢算支架強度時,不但要考慮澆築混凝土時支架的受力情況,還應該考慮預應力張拉對支架受力的影響,以免造成預應力張拉後支架損壞或梁體損壞的情況。

對於橋面較寬,縱橫坡度不大的箱梁,可通過支架地基分單元(各單元標高不同)和調整u型頂托相結合的方法施工至設計標高;但對於橋寬較小,縱橫坡度較大的箱梁,通過地基分單元和調整u託的方法就很難實施,會導致單元面積過小,影響支架的穩定性。此時,定做一些短小立桿作為找零立桿,可解決該問題。

2.2.3剛度驗算

剛度檢算剛度檢算應包括2個方面,即單個構件的剛度檢算和整體剛度檢算。單個構件的剛度應和整體剛度相協調,否則容易造成梁體區域性平整度不滿足要求的情況發生。圖1所示在檢算剛度時,不但檢算腹板處受力較大的構件剛度,同時還應該檢算其他受力較小處構件的剛度,在布置受力縱樑或桿件時,應根據單個構件的剛度和整體剛度相協調的原則布置,腹板處縱樑或桿件的間距適當加密,其他位置適當加大。

2.2.4整體穩定性檢算

支架在順橋向通常與橋墩連線,其順橋向的穩定性較好。支架的整體穩定性通常只檢算橫橋向的穩定。橫橋向整體穩定性的檢算是施工中容易忽略的部分,在施工中應引起足夠的重視。

支架橫橋向的穩定性檢算時,一般將臨時墩及其連線系或豎向鋼管和其連線系簡化成平面杆繫結構進行檢算,穩定係數應大於1.3。

鋼管的整體穩定性是由基礎的不均勻沉降、支架結構的穩定性控制。基礎的不均勻沉降通常採用碾壓、換填、排水等方法處理。順橋向支架應和墩身連線,以抵消順橋向的水平力。

橫橋向應按照支架的拼裝要求,嚴格控制豎桿的垂直度以及掃地杆和剪刀撐的數量和間距。

3支架的預壓施工

支架底模的大小分配梁鋪設完成後,為確保施工安全要對支架進行等重力預壓,以檢驗支架及地基的強度及穩定性,消除整個支架的塑性變形,消除地基的沉降變形,測量出支架的彈性變形。在施工箱梁底模板時應將這部分沉降值加到箱梁的設計標高作為箱梁的施工標高,以保證箱梁的竣工標高符合箱梁的設計標高值。

預壓通常採用砂袋法。預壓時,先按照箱梁截面計算並繪製全橋荷載分布圖,根據縱、橫截面的荷載圖計算砂袋堆放高度和寬度進行堆載預壓。應對砂袋進行隨機抽樣承重,估算每個砂袋重量。

砂袋的堆放位置和順序應盡量和實際施工時的載入順序相同。在預壓期間,應定時觀測支架以及基礎的變形情況。預壓時間應和實際施工1孔梁所用時間相同,通常為7d。

圖2現澆箱梁支架預壓及模板按安裝示意

圖中,1-混凝土箱梁,2-沙包堆載預壓,3-鋼管,4-換填石粉,5-橋墩,6-箱梁第一次模板安裝,7-施工便道,8-方木,9-槽鋼,10-方木,11-施工護欄,12-箱梁第二次模板安裝

4預拱度設定

碗扣式鋼管支架的預拱度是通過調整上可調托撐來實現。預拱度設定要考慮的因素主要有:支架解除安裝後由上部構造自重及活荷載的一半產生的豎向撓度δ1;支架在荷載作用下的彈性壓縮變形δ2;支架在荷載作用下的非彈性壓縮δ3;支架基底在荷載作用下的非彈性沉陷δ4;由混凝土收縮、溫度變化引起的撓度δ5。

預拱度[2]:

δ=δ1+δ2+δ3+δ4+δ5。(2)

在支架按荷載的100%預壓後,因各種非彈性變形δ3、非彈性沉陷δ4已經消除,因此僅考慮δ1、δ2、δ5三種變形。預拱度最大值設定在梁的跨中位置,並按拋物線形式進行分配,算得各點處的預拱度值後,具體進行調整。

5落架順序

落架是現澆梁施工中的重要環節,落架的方法通常有分次卸落可調托座法、砂袋落架法、砂箱落架法和鋼卸塊落架法。落架順序的確定應根據「從大到小」的原則來確定,即先卸落變形較大的位置,後卸落變形較小的位置,橫橋向應同步進行。落架通常分級迴圈進行,先從變形較大的位置開始,逐漸向變形較小的位置進行,每次卸落量控制在1-2cm。

通常,對於採用滿堂鋼管腳手架的現澆梁用分次卸落可調托座法。單跨現澆梁,通常採用從跨中向兩邊順序進行;對於懸臂現澆梁,通常先卸落懸臂部分梁體的支架,按照懸臂端至橋墩位置的順序卸落;然後,再按照先跨中後兩邊的順序多次迴圈進行。單跨雙懸臂的現澆梁,卸落支架時,跨中的變形較大,如果卸落量控制不當,容易造成臨時墩支點處受力較大的情況,造成卸落困難,如果採用強拖硬拽的方法,容易對梁體產生衝擊荷載,應盡量避免採用單跨雙懸臂現澆梁的施工方案。

6結語現澆連續箱梁施工時,現澆支架的可靠性是施工質量和施工安全的前提。碗扣式鋼管腳支架是較好的支架材料,它施工方便,不需要大型機械裝置,是目前使用較廣泛的支架之一。其次,使用找零立桿可較好地解決縱橫坡度較大的箱梁的支架施工問題。

針對不同結構的支架和梁體的施工順序確定支架檢算時的荷載組合以及檢算方法。再次,實際施工中,要針對不同結構的支架和梁體的施工順序確定支架檢算時的荷載組合以及檢算方法。

連續梁現澆支架設計說明

南充西華體育公園1 路車行橋 2012年3月 南充 目錄1 路車行橋現澆支架設計說明 一 工程結構概況 1.橋梁總體布置 本橋位於南充市明嘉河上,為西華體育公園片區改造專案之一部分,橋梁連線規劃片區一號道路。橋梁總長121.4m,橋梁寬度24m。橋梁面積2913.6m2。梁體為變截面連續梁,橋跨組合...

連續箱梁滿堂支架設計方案

s225線新化至西河二級公路大洋江大橋 大跨徑連續箱梁支架模板施工 設計湖南省婁底路橋公司大洋江大橋專案部 2009年09月09日 目錄一 工程概況3 二 箱梁荷載類別分項係數 取值4 三 箱梁自重計算4 四 箱梁荷載計算6 五 底模板強度計算7 六 橫樑強度計算7 七 縱樑強度計算8 八 支架受力...

支架現澆箱梁

扣件式鋼管腳手架施工 支架設計與施工 引橋箱梁擬採用搭設扣件式鋼管腳手架施工,即採用搭設滿堂支架進行箱梁現澆施工。扣件式滿堂腳手架構造 扣件式滿堂腳手架的主要構件由立杆 橫桿 斜桿和底座組成。各種桿件均採用外徑48mm 壁厚3.5mm的焊接鋼管。用於立桿 橫桿和斜桿的鋼管長度採用4 6m。a.立桿 ...