新渭南车站连续梁施工案例.docx
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新渭南车站连续梁施工案例
铁路注册建造师继续教育
新渭南车站连续梁
支架施工案例
中铁航空港建设集团第一工程有限公司
朱力仁
二零一三年三月
新渭南车站连续梁支架施工案例
工程概况
新建郑西高速铁路新渭南车站共设计了四处支架现浇连续梁,两处简支变现浇梁,基本情况如下:
地形情况
四处支架现浇法连续梁和两处简支变现浇梁,地势平坦,地面相对高差1~2m,无跨路跨河。
地质情况
1地层岩性
该地质条件包括黏质黄土、粉质黏土、粗砂、细砂四种岩性。
2不良地质、特殊岩土特征
包括湿陷性黄土、松软土,土壤最大冻结深度为25cm。
桥梁结构形式
DK416+872.57~DK417+081.97段(42#~47#)为(31.9+3-48+31.9)m五孔连续梁形式,梁全长为209.3m,截面类型为单箱单室等高度截面,桥面板宽13.4米,底板宽5.5m,梁高3.25m,顶板厚30cm~45cm、底板厚30cm~65cm,腹板厚50cm~110cm,悬臂根部厚度为65cm。
全桥分5段施工,①号段长40.65m,②③④各长48m,⑤段长24.65m。
DK415+899.57~DK416+11.3段连续梁为(32.23+48+29.9)m形式(11#~14#),梁全长为111.63m,截面类型为单箱双室等高截面,在距梁端56.62m范围内顶板宽从19.769m渐变至13.4m,底板宽从11.869m渐变至5.5m,箱梁两侧悬臂长3.35m,箱梁顶板厚30cm~45cm,悬臂根部厚65cm,底板厚30cm~65cm,腹板厚50cm~110cm。
DIK416+698.7~DIK416+807.17段连续梁为(29.9+48+28.97)m形式(37#~40#),梁全长为108.37m,截面类型为单箱双室等高截面,在距梁端51.75m范围内顶板宽从19.769m渐变至13.4m,底板宽从11.869m渐变至5.5m,箱梁两侧悬臂长3.35m,箱梁顶板厚30cm~45cm,悬臂根部厚65cm,底板厚30cm~65cm,腹板厚50cm~110cm。
DIK416+298.3~DIK416+411.7段连续梁为双幅(31.9+48+31.9)m形式(24#~27#),梁全长为113.3m,为非标准连续箱梁,两幅非标准连续箱梁顶板间距为50cm,箱梁顶板宽9.5m,悬臂长1.4m,箱梁顶板厚30cm~45cm,底板厚30cm~65cm,腹板厚50cm~110cm。
DIK416+011.3~DIK416+076.6和DIK416+633.3~DIK416+698.7段(14#~16#和35#~37#),为双幅两孔32m简支梁,双侧悬臂为1.625m,单侧由1.535m变化为3.35m或由3.35m变化为1.535m,每侧单幅桥梁顶全宽由11.675变宽为9.86m或由11.675变宽为9.86m,通过外侧悬臂变宽实现箱梁变宽,两幅桥顶板间距为5cm。
主要施工控制要点
支架方案的选择
针对本项目的实际情况,从材料、工期安排、经济效益等多方面考虑,连续梁支架形式分别为:
42#~47#采用满堂红支架法,11#~14#和37#~40#采用满堂红支架法,24#~27#采用满堂红支架法,14#~16#和35#~37#采用钢管桩+贝雷片结构,墩旁用钢管支架填补。
地基处理
1、将原地面钻渣、耕植土、虚填杂土、杂物挖除外弃。
2、对墩位处承台施工的基坑,以三七灰土分层回填,夯压密实,其上以素土分层压实回填。
3、原土层填平压实,压实度不小于85%,由工区试验员对每层进行检测记录。
4、在如上范围施工三七灰土层,要求:
4.1严格按3:
7计量掺拌,务必拌合均匀。
4.2满堂支架地基压实厚度40cm,钢管桩+贝雷片地基压实厚度为60cm,分层压实,每层20cm。
4.3压实度检测按不小于95%控制。
4.4灰土层顶面不设坡。
4.5边角及墩旁以人工配合夯机完成。
5、在灰土层顶面填铺石屑、细粒碎石垫层,厚3cm。
6、砼支承垫层:
42#~47#:
C20砼支承顶层:
在石屑层上浇筑砼支承顶层,范围:
沿桥梁中线设宽7.8m厚15cm砼垫层,纵桥向每5m左右设一道断缝,砼面抹平,不设坡。
37#~40#和11#~14#:
从40#墩中心线纵桥向50.45m范围C20砼支承垫层宽度为7.8m,其余范围C20砼支承垫层宽度由7.8m渐变为13.97m,砼垫层厚15cm。
24#~27#:
在每幅桥沿梁中线宽7.8m范围内施工厚15cm的C20砼垫层。
14#~16#和35#~37#:
每孔为32m,钢筋混凝土条形基础每孔设置四排条形基础,中间两排为双排基础,条形基础中心距为8.75m+9m+8.75m,条形基础厚为50cm,单排宽100cm,双排宽300cm,条形基础长24m;在15#墩和36#墩施宽7.3m长24m厚15cm砼垫层。
7地基处理中的注意事项
7.1采用3:
7灰土换填提高承载力,以砼支承层兼作利水、防渗作用,并在地基处理层外缘设坡及排水沟引水,解决地面的积水、排水问题。
7.2灰土层地基承载力要求大于400Kpa,必须符合压实度要求。
满堂红支架施工
1支架形式
42#~47#五孔连续梁
满堂红支架高度为10.2m,由2根3m立杆和一根2.4m及一根1.8m立杆组成,立杆横向布置17根,布置形式为(3×1.2+2×0.9+6×0.6+2×0.9+3×1.2)m,纵向间距端部加厚区范围内为0.6米,中间段为0.9米,横杆步距为1.2m。
24#~27#双幅桥
支架立杆横向布置40根,横桥向布置形式为(1.2+0.9+0.6+4×0.3+6×0.6+4*0.3+0.6+3×0.9+0.6+4×0.3+6×0.6+4×0.3+0.6+0.9+1.2)m,纵向间距端部加厚区范围内为0.6米,中间段为0.9米;横杆步距为1.2m;立杆高度为9m,由2根3m立杆和一根1.2m一根1.8m立杆组成。
37#~40#变宽连续梁(11#~14#变宽连续梁)
此处连续梁支架为变截面,方向从40#到37#,纵桥向1-94排为同一截面形式,支架立杆横向布置17根,横桥向布置形式为(3×1.2+2×0.9+6×0.6+2×0.9+3×1.2)m;95-112排为同一截面,立杆横向19根,横桥向布置形式为(4×1.2+2×0.9+6×0.6+2×0.9+4×1.2)m;113-121排为同一截面,横桥向布置形式为(3×1.2+16×0.6+3×1.2)m;122-134排为同一截面,立杆横桥向布置形式为(4×1.2+16×0.6+4×1.2)m,135-151排为同一截面,立杆横桥向布置形式为(5×1.2+16×0.6+5×1.2)m,全梁支架纵向间距端部加厚区范围内为0.6米,中间段为0.9米;横杆步距为1.2m;立杆高度为10.8m,由2根3m立杆和两根2.4m立杆组成。
满堂支架立杆顶部设可调顶托,在底板范围内顶托顶部设置三层方木,第一层方木为14×14cm,纵向铺设,方木立放,间距等同于立杆间距,第二层方木为9×9cm,横向铺设,墩顶6m范围内方木间距为25cm,其余间距为40cm,方木在底模与侧模接口处断开。
第三层方木为5×7cm,纵向铺设,间距为20cm。
底板以外设置两层方木,第一层为14×14cm,横向铺设,纵向间距为1m,第二层方木为9×9cm,在每个翼板下设置四根,纵向铺设。
特别注意方木接头错开。
位于砼支承层上的轮扣钢管底部直接支垫槽钢[10,翼板下的钢管底部设可调底垫,支承在枕木上。
轮扣支架腹板加强措施:
腹板下支架立杆加强:
在每个断面腹板位置处两侧各增加2根立杆,立杆材料选用同型号的扣件式钢管,并用扣件连接。
支架整体加强:
横向剪刀撑设置:
每隔7排设置一道剪刀撑;纵向剪刀撑设置:
两侧及中间各设一道。
2支架的施工
2.1首先确定每根立杆的平面位置;
2.2复核每根立杆所在的混凝土面是否与设计标高相符,取最高点(不能和设计标高相差太大,±10mm)为设计标高修正值。
2.3中间混凝土面上横向支垫槽钢[10,低的地方采取垫钢板的措施予以支平。
立杆底部不得悬空。
两边横向铺设枕木,立杆底部加底垫予以调平。
2.4轮扣式脚手架在结构上无任何活动零件,只由横杆和立杆两大类构成。
立杆上每隔0.6米焊接一只轮扣,横杆上两端各焊接一只横插头,连接时把横杆端头的横插头插入轮扣上相对应的孔内,由于设计上的特点,只需用铁锤敲击横插头即可锁紧,横杆上加荷载时,锁紧更可靠。
每只轮扣上可同时插接四支横杆,四支横杆互为90°。
2.5立杆顶部设顶托DT-50,顶托最大调整高度为35cm,本方案按25cm考虑,局部地方超出可调范围,可搭设一根14×14的方木,减少调整高度。
2.6立杆顶部纵横向方木用钉子连接固定,以保证支架整体性;另外注意剪刀撑底部应着地。
3满堂支架施工中应注意的问题:
3.1混凝土基础施工时,应注意表面平整,砼密实;
3.2立杆接长缝要错开,不能在同一水平面上;
3.3脚手架搭设时,保证立杆的垂直度;
3.4箱梁腹板下支架加强措施:
横桥向在每个断面腹板位置处两侧各增加2根立杆,立杆材料选用同型号的扣件式钢管,并用扣件连接。
3.5满堂支架整体稳定性加强:
横向剪刀撑设置:
每隔7排设置一道剪刀撑;纵向剪刀撑设置:
两侧及中间各设一道。
钢管桩+贝雷片施工
1支架的形式
14#~16#和35#~37#简支现浇梁
支架立柱采用直径为426mm,壁厚为8mm的钢管桩做立柱,每处现浇梁有两孔,每孔布置6排钢管支架,支架排距为(7.75+2+7+2+7.75)m,每排中钢管中间距为(3.5+3+3+4+3+3+3.5),钢管桩的底帽和顶帽、接长方式同于11#~14#变宽连续梁。
钢管桩之间纵横方向用[10槽钢连接,每3米一道,增加支架整体的稳定性。
钢管桩底部支垫厚10mm尺寸为60*60cm的钢板,并在四个方向用8*10的小三角钢板将钢板与钢管桩连接成整体,利用预埋钢筋将钢板固定(见下图);钢管桩顶设同样的桩帽,钢管桩采用焊接接长。
立柱上架设2I40b(两根并排焊接在一起的工字钢)作为横梁,并采取固定措施。
钢管桩上用I40b工字钢做横梁,用贝雷片做纵梁,在每幅桥底板布置8排贝雷片,一共布置28排贝雷片,贝雷片上底板范围内布置两层方木,底层方木为9*9cm方木,横向铺设,梁端6m范围内间距25cm,其他位置间距40cm,底板外设置两层方木,底层方木为14*14cm大方木,横向铺设,纵向间距为1m,顶层方木为9*9cm,在每个翼板下布置四根,纵向铺设,具体间距见图车站14#~16#现浇梁支架截面图。
2钢管桩+贝雷片施工中应注意的问题
2.1首先确定每根钢管桩的平面位置;
2.2测出每根钢管桩所在位置的基础顶标高,计算每个位置所需钢管桩的长度;
2.3加工钢管桩:
将钢管桩加工成需要的长度,两头桩帽及侧面连接板都焊接牢固,桩帽、底板等厚度应计入钢管桩长度,并在每根钢管桩上用红油漆编号。
为了确保钢管接长处不发生断裂,在钢管与钢管连接处先满焊一圈,再在接缝处周围加焊六块条形钢板与两钢管连接成整体。
2.4用吊车将钢管桩吊至相应位置,并用预埋在基础混凝土里的钢筋将钢管固定。
然后将钢管以槽钢[10连接,槽钢与钢管连接处应采用电弧焊满焊,不宜点焊。
2.5钢管桩全部连接好之后,开始架设横梁,由于横梁比较长,可将横梁分段吊装,接头设在钢管桩顶位置,横梁安装完成之后再将几段横梁焊接成整体。
横梁与桩顶不得悬空,不足部分可垫钢板。
横梁完成之后,在桩帽顶对横梁进行有效固定,为以后拆卸方便,可在横梁两侧用槽钢[10将桩帽与横梁焊接连接,见下图:
2.7架设贝雷片:
先在地面上三片或四片连成整体,再用汽车吊安装,安装顺序先纵向后横向,逐跨吊装,贝雷片全部吊装完毕后,再将贝雷片两两连接,形成整体。
预压
根据所采用的支架形式,在铺设箱梁底模板前对支架进行加载预压,以消除支架的非弹性变形,并得出较为准确的弹性变形值,同时通过预压可提前验证支架的强度、刚度和稳定性。
连续梁预压材料采用砼块,砼块尺寸为1×1×1m,上设两个吊环,每个预制块重量为2.4t,以方便施工,加快进度,砼块可以周转使用。
每处连续梁均采用逐跨加载预压,加载长度、宽度、砼块层数及块数根据各处连续梁的具体荷载计算布置。
1、预压工艺流程
2、加载
加载采用逐孔加载的方式,从一端开始依次向另一端分层进行,用汽车吊吊装砼预制块。
3、加载后观测
整孔加载完毕后,立即进行测量各观测点的标高值,之后每隔6小时观测一次并做好相应的记录。
加载24小时后,当误差值不超过1mm时,可认为变形稳定,可以确定卸载;差值较大时,继续持荷。
4、卸载
卸载是从一端向另一端进行,依次用吊车吊移各层砼预制块,其顺序与加载时相反。
5、调整底模标高
预压消除了支架的非弹性变形,并取得了弹性变形值,因此根据预压得到的弹性变形值调整底模标高。
底模顶面标高=梁底设计标高+弹性变形值
6、注意事项
6.1加载前应对支架进行全面检查,确保支架在加载过程中无异常变形。
6.2加载及加载过程应加强施工现场安全保卫工作,确保各方面的安全。
6.3预压加载时支架下严禁站人。
6.4预压完成后。
根据变形情况及地基沉降程度,采取必要的措施对薄弱环节加强,确保施工安全和工程质量。
支架的拆除
轮扣式脚手架拆除:
采用可调顶托落架,支架拆除应从跨中向两端进行。
贝雷片拆除:
采用钢楔落架;贝雷片拆除:
每两片为一个单元拆除,先用卷扬机把贝雷片拉到边上,然后分段用吊车卸至地面上。
钢管支墩拆除:
采用钢楔落架,利用卷扬机和吊车配合,拆除钢管桩支墩上的工字钢。
安全措施和应急预案
安全措施
1、支架在使用过程中避免产生偏心荷载,泵送混凝土时,随浇随捣随平整,混凝土不可堆放在输送管道口处,以免产生较大的集中荷载,使支架偏心受荷,装卸其它物料时也要防止产生偏心、振动和冲击。
2、在浇筑混凝土过程中,发现支架有异常情况,立即停止作业并修复加固。
3、仔细检查各种材料、杆件是否有严重损伤,损伤、锈蚀严重者严禁使用。
4、支架周围设防护栏,并悬挂安全警示标志。
5、六级以上大风、暴雨不得搭设支架。
6、支架在高压电线区架设时注意离开高压线一定距离,严禁带电体接触。
应急预案
在加载过程中,随时对支架情况进行观察,以免发生意外,如有下列情况,应及时通知现场管理人员立即停止加载并卸载,在采取可靠的加固措施后再加载:
1基础混凝土出现明显下沉
2钢管发生侧弯
3方木发生脆断
施工小结
新建郑西高速铁路新渭南车站连续梁布置集中,数量多,施工场地狭小,且同时开工,对支架材料、机械、人员以及混凝土等协调压力大,项目部通过合理组织,积极调配,最终按期、顺利的完成了施工任务。
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