小半徑曲線現澆梁抱箍不落地支架施工技術

?
收藏 0點擊 40回復 0 04-13 20:26

1、背景


    藍田南樞紐互通立交,該互通存在一現澆群,共計22聯,結構形式、立交關系和橋址區地質水文情況復雜。其中H匝道橋第5~7聯曲線半徑R=60m,橋面寬9.25m,梁底距地面最高達25m以上,且橋址位于輞峪河河道及漫灘,河道有常流水。

  該現澆梁高寬比接近3,常規滿堂支架法不符合穩定性要求,且橋址區位于河道,施工正值當地汛期,存在架體不穩定及洪水沖刷等較大安全隱患。項目經過工藝優化,采用了抱箍+貝雷片組合的不落地支架體系進行施工,順利渡過了西安市百年一遇的雨季,并經受住輞峪河多次超大流量的洪水沖擊,安全渡過汛期,解決了復雜不良地質、地形條件下落地支架施工困難的問題。

2、工藝原理

(1)支架體系概述

  藍田南樞紐立交 H 匝道橋現澆箱梁不落地支架體系由支撐體系、主橫梁、貝雷梁、盤扣支架及分配梁等部分組成。上下支架應使用組合爬梯

(2)支撐體系

  支架支撐采用雙抱箍,上、下層抱箍分別高 900mm、350mm,厚16mm,耳板長350mm,厚 20mm,上抱箍兩側各采用24 個M30 高強螺栓連接;下抱箍兩側各采用12 個M30 高強螺栓連接。

(3)上部結構

  抱箍耳板上設雙拼I56a工字鋼主橫梁,該現澆曲線半徑R=60m,屬小曲線半徑,由于角度問題采用常規單層主橫梁往往無法保證與其上貝雷片節點相互銜接,故本支架體系通過三層主橫梁結構可將任意小半徑曲線主橫梁調整至與貝雷片相互垂直,實現兩者所有節點銜接。最上層主橫梁上設321 型貝雷梁,貝雷片上端設I14 分配梁,分配梁上放置盤扣支架底托,盤扣支架頂托內放置I12.6工字鋼上鋪設10×10cm方木;方木上鋪15mm 竹膠板;鋼支架系統橫橋向布置如下圖所示:

3、操作要點

(1)測量放樣:現場測出兩墩柱中點和柱頂標高,同時計算出現澆梁施工期間的支撐體系的總高度和各部分支撐的高度,利于施工時按各部情況調整支架的標高,滿足施工要求。

(2)抱箍施工:為保證抱箍效用,宜進行抱箍支承力檢查。使用千斤頂對抱箍進行反推模擬抱箍受力以驗證抱箍能產生足夠的摩擦力,確保抱箍安全可靠。施工中對抱箍進行重點監控。

  進行抱箍緊固時,對每個高強螺栓平行施加預拉力,都均勻擰到相似的堅固程度,觀察抱箍與墩柱的結合面,防止由于不均勻擰緊高強度螺栓引起墩柱受到偏壓,造成施工隱患。

   圖 5 抱箍牛腿平面示意圖

(3)主橫梁施工:在抱箍上安裝主橫梁,主橫梁分為三層,最下層主橫梁座于抱箍耳板上,采用雙拼工字鋼I56a,最下層工字鋼與抱箍間和三層主橫梁之間均采用點焊連接以保證穩定性。布設按縱向工字鋼、貝雷梁與主橫梁受力位置確定,兩片工字鋼對焊成Ⅱ型,安裝采用吊車,專人指揮操作。


圖6 三層主橫梁安裝圖

(4)貝雷梁施工:縱向主梁由標準貝雷片組成桁架式鋼梁,每組采用雙排、三排單層加強結構。橫橋中部為三排,其余為雙排。安裝時先在橋下將貝雷片用 90cm或 45cm定型花窗連接,縱向拼裝至指定長后,使用汽車式起重機將拼裝好的貝雷桁架吊至測量放樣確定出的主梁位置,全部主梁安裝就位后,用∠7.5×5mm角鋼“門”焊接在下橫梁上來固定主梁。


  圖9 貝雷梁、分配梁連接示意圖

 圖10 現場安裝分配梁圖

(6)盤扣式支架施工:貝雷梁上部采用盤扣式支架,盤扣支架立桿外徑48mm,壁厚3.2mm。縱橫水平桿步距為 1m,其余參數按照相關規范落實,橫向方木標高達到要求后即可進行預壓作業。為防止端部懸空橫梁發生蹺蹺板現象,端部懸空橫梁上方繼續搭設盤扣支架,且抵住已施工橋梁底部,可有效防止支架端部上翹,保證支架穩定。


因盤扣支架立于工字鋼上,施加荷載后縱梁會產生下撓,產生位移過程中對支架穩定性不利,建議使用頂托倒扣形式代替底托或采用卡扣限位底托以保證支架穩定性。

4、技術創新點

  (1)提出了一種抱箍+貝雷片的不落地支架體系,減少橋址區施工條件的限制,適用范圍廣,橋址區地質條件復雜,跨河、跨路、有通航、通車需求等項目均可應用,且無需進行地基處理及場地硬化工序,減少鋼材用量,節約經濟效益。

  (2)解決了小半徑曲線橋梁由于角度問題無法保證主橫梁與其上貝雷片分配梁節點無法相互銜接的問題,通過設置三層主橫梁實現了各種角度調整,使得任意曲線半徑橋梁節點銜接,提高支架整體穩定性。

5、效益

  (1)材料成本

  1)鋼材用量:在單聯長度18m、橋高22m、橋面寬度為9.25m 時,滿堂支架與本文支架體系鋼材用量基本一致(約130t),運用該技術鋼材用量不隨支架高度變化而變化,高度越高該工藝越節約鋼材,每增加1m 則傳統落地支撐體系增加鋼材約4t。該現澆箱梁最大高度25m,采用抱箍不落地支架體系每聯鋼材用量為130t,采用傳統落地支撐體系每聯鋼材用量為142t;項目現澆箱梁施工成本為支架體系鋼材租賃費,每天每噸鋼材租賃費為10 元,故不落地支架每聯成本1300 元/天;傳統落地支撐體系成本中每聯鋼材租賃費用 1420元/天,H 匝道橋第5~7 聯現澆箱梁施工工期為150 天,則節約鋼材租賃費用為1.8萬元。

  2)傳統落地支架需場地硬化,地質條件較差時,需對地基進行處理,H 匝道橋部分現澆箱梁位于河道漫灘上,臨近河道處需設置擋墻防護,結合項目現場實際情況,共計約16.7 萬。

  綜上,采用抱箍不落地支架技術共計節約經濟效益18.5 萬元。

6、推廣應用前景

  該技術在西安外環項目成功運用,其研究所形成的施工工藝、安全和質量控制標準可應用于同類型橋梁施工,可用于各種半徑曲線,不受橋址區地質條件限制,提高了工效,有助于縮短項目工期,該工藝在提升施工組織、安全管理、質量控制等方面的水平,具有一定理論意義和工程實用價值。


舉報收藏 0打賞 0