现浇梁吊架施工技术浅析

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

黎龙强

中铁二十三局集团第三工程有限公司 四川省成都市 611130

摘要

山区公路地势险峻,部分区段受自然环境限制,桥梁上部多设计为小跨径现浇箱梁,现浇梁因地势桥高、坡陡,施工安全隐患和成本一直居高不小,寻求低成本、低风险的现浇梁施工技术一直是施工单位创新突破的重点。在本文中,首先对比分析了现浇梁吊架施工技术较传统的现浇梁施工技术的适用性和优越性,其次从吊架设计、吊架施工等各方面对现浇梁吊架施工技术进行了简述,旨在进一步促进现浇梁施工技术的提升。


关键词

现浇梁;吊架;施工技术;

正文


    在桥梁现浇梁施工中,传统的施工方法有满堂支架施工技术、钢管柱贝雷梁施工技术、穿心棒抱箍贝雷梁组合支架施工技术,但由于受地势环境所限,传统的施工技术成本高、安全隐患大、适用性不足等弊端一直存在。本文主要针对桥下净空高、地面坡度陡的现浇梁,分析现浇梁吊架施工技术,具有较强的现实意义。

    一、现浇梁吊架施工技术的适用性和优越性

1、根据公路施工规范规定,采用满堂支架现浇梁施工技术,支架搭设高度不宜超过24m,支架的高宽比宜不大于2,且随着支架高度的增加,其造价也会成比例的增加。而山区公路桥下净空较高,桥下净空超过24m的较为普遍,且一般桥宽不超过26m,要满足支架高宽比不大于2,支架搭设高度不宜超过13m,多数满堂支架无法满足要求。同时山区公路地势陡峭不平,支架基础整平困难、费用高。而吊架施工现浇梁,不受高度、地形的限制,且无需进行支架基础整平和硬化,随桥下净空的增加支架增加费用比例极小,成本极低。

2、钢管柱贝雷梁现浇梁施工技术随着桥梁净空的增加,落地钢管柱高度增加,钢管柱桩基长度也会随着钢管柱自重的增加而增加,其安装和拆除时的安全风险增大,造价也会成比例增加,同时也需在钢管柱位置增设吊装等施工平台。而吊架施工现浇梁,不需设置落地钢管柱及其基础,不需在钢管桩位置设置吊装等施工平台,其施工吊装设备和人行施工通道、安全防护措施可以利用墩柱、墩台的设备、通道和措施,造价和安全风险较低,且不会随桥下净空的增加成比例增加。

3、穿心棒抱箍贝雷梁组合支架现浇梁施工技术主要依靠穿心棒和抱箍联合受力承担上部梁体的自重和贝雷梁、模板等自重及施工荷载,穿心棒和抱箍只能在墩柱位置设置,受力点较少故穿心棒需要直径较大,部分时候不得不截断墩柱钢筋或改变墩柱钢筋间距,影响墩柱质量,且抱箍和墩柱密贴是联合受力的关键,一旦抱箍受力不均就会造成整个支架失稳垮塌,安全风险高,穿心棒预留空洞位置往往在承压后会因受力面积小压强大造成墩柱劈裂破坏出现裂缝影响质量,同时穿心棒和抱箍安装拆除不易且安全风险高。而吊架施工现浇梁,受力点分布在盖梁上,受力验算简单清晰,可以多增加吊点增大整个支架的安全系数,且可以在吊架下部设置支撑系统进行双重安全保护,安全和质量更容易得到保障。

二、现浇梁吊架设计

 

现浇梁吊架施工技术主要是利用吊杆将整个现浇梁模板支承系统悬吊于盖梁上,依靠盖梁的承载能力来完成整个现浇梁的施工。现浇梁吊架由提吊系统、贝雷梁、支架、模板系统、保护支架系统五部分组成,现浇梁吊架设计详见图1

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                   1   现浇梁吊架示意图

1、提吊系统

提吊系统是整个吊架的核心受力部件,由扁担梁、吊杆、吊梁和分配梁组成。扁担梁采用双拼工字钢,顺桥梁方向布置于盖梁顶面,布置数量和工字钢型号根据现浇梁重量和整个模板、吊架系统的自重和施工荷载计算所得,长度为盖梁宽度+两端分配梁宽度+两端吊杆设置所需长度+30cm,数量宜布置25根,其中一般在盖梁两端现浇梁腹板外侧20cm各布置一根,现浇梁底板下布置3根,当现浇梁底板下高度不足时,也可以仅布置在现浇梁腹板外侧。扁担梁在翼板上根据吊杆数量和尺寸开孔以便于安装吊杆。吊杆沿盖梁两侧竖向布置于分配梁外侧,上端穿过扁担梁,下端穿过吊梁,一般采用φ32mm精轧螺纹钢(或高锰钢钢板)设置,吊杆长度根据相邻两跨安装贝雷梁和支架高度需要计算,吊杆数量以满足承担现浇梁重量、模板吊架系统自重和施工荷载计算,吊杆采用2cm厚钢垫板和双螺帽(或钢销)固定在扁担梁和吊梁上,扁担梁和吊梁上下两侧均需设置垫板和螺帽锁固。吊梁顺桥向布置,是整个提吊系统的底承系统,数量和规格型号与扁担梁一致。分配梁紧邻墩柱布置于吊杆内侧,沿盖梁方向支承在吊梁顶面,长度大于现浇梁宽度1m,采用三拼工字钢,工字钢型号根据分配梁自重、贝雷梁、支架模板自重、现浇梁重量和施工荷载计算。  

2、贝雷梁

贝雷梁采用321型贝雷梁,沿桥梁纵向方向布置,支承在提吊系统的分配梁顶面,一般在跨中部分设置加强弦杆进行加强,布置数量和间距通过贝雷梁、支架模板系统自重、现浇梁自重、施工荷载计算。贝雷梁上方设置Ι12等小工字钢横向分配梁作为支架的基础垫梁,分配梁间距根据支架纵向间距设置。

3、支架模板系统

支架主要为调整现浇梁的纵坡和横坡而设置,可以采用盘扣支架、碗扣支架或是钢管支架搭设,底部支承于贝雷片顶面的小工字钢分配梁上,支架纵、横向间距根据支架、模板自重、现浇梁重量和施工荷载计算。支架顶部横向设置方木(或槽钢)作为模板的主龙骨,上部纵向设置方木作为模板的次龙骨,箱梁底模安装在次龙骨上,模板采用竹胶板或木板,模板厚度、方木或槽钢规格、间距通过模板自重、现浇梁重量和施工荷载计算。

4、保护支架系统

保护支架系统主要为提吊系统部分杆件突然失效时起到双层保护作用,可以对提吊系统进行加固和更换。保护系统由在墩柱内纵向预留孔设置的高锰钢穿心棒、设置在墩柱系梁上螺旋钢管柱组成4个支承点,在提吊系统变形超过计算的吊杆和分配梁变形值时支承住分配梁。螺旋钢管柱顶面纵向设置双拼工字钢,工字钢长度以伸出分配梁20cm为宜,工字钢焊接在钢管柱顶面,钢管柱底部采用预埋螺栓固定在系梁顶面,钢管柱之间采用工字钢桁架焊接连接成一个整体。支承钢棒顶面低于计算的吊杆变形后的分配梁底面5mm,螺旋钢管柱上工字钢顶面低于计算的变形后分配梁底面5mm

三、现浇梁吊架施工

现浇梁吊架采用汽车吊或塔吊进行安装。安装顺序为保护支架系统安装→扁担梁安装→吊杆安装→吊梁安装→分配梁安装→贝雷片安装→贝雷片上小工字钢分配梁安装→支架安装→主龙骨安装→次龙骨安装→箱梁底模、腹板及翼板模板安装→现浇梁施工→模板及吊架系统拆除。安装扁担梁时,扁担梁与盖梁接触面垫一层35mm细砂,以防止扁担梁受力不均匀压裂盖梁顶面,并在盖梁施工时,在盖梁与扁担梁接触顶面混凝土内加设3层φ6mm的防裂钢筋网片。吊架系统安装按照同步对称的原则进行,即同一联现浇梁安装提吊系统、贝雷梁、支架、模板系统时,均同步对称进行,不宜将一跨安装完再安装另一跨。为防止一跨受力后产生“跷跷板”现象,在分配梁安装完成后,后安装贝雷梁的一侧在分配梁和盖梁底部设置工字钢斜撑顶住吊梁上翘,现浇梁混凝土浇筑时按贝雷梁安装跨的同样顺序进行。支架安装完成后采用混凝土块或砂袋进行预压。吊架的拆除按照后装先拆的顺序进行。

四、结语

综上所述,在桥高、坡陡的地区现浇梁施工中,吊架施工技术适用性极高。在本文中,分析了现浇梁吊架施工技术的适用性和优越性,简述了吊架系统的设计和施工,希望能不断促进桥梁施工技术水平的提升。


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