现浇连续梁支撑体系的施工工艺探讨

2010-04-09 06:08薛立兴
科学之友 2010年11期
关键词:条形工字钢管桩

薛立兴

(中铁三局四公司,北京 102300)

现浇连续梁支撑体系的施工工艺探讨

薛立兴

(中铁三局四公司,北京 102300)

文章针对目前客运专线现浇连续梁支撑体系的施工方法和工艺流程,对其施工工艺进行简单总结,分析得出了关于现浇连续梁支撑体系施工中的重点、难点和关键点。

现浇连续梁;支撑体系;施工工艺

近年来随着国民经济的快速发展,铁路建设规模空前扩大,标准越来越高,我国已相继修建了郑西、石太、武广、福厦、合武、京沪等客运专线。且这些客专专线跨线、跨河中修建了不少桥梁,其桥梁上部结构中不乏又连续梁出现,而在连续梁施工实践中采用多种支撑体系结构形式。本文就针对南方沿海地区软弱地段现浇连续梁支撑体系采用预应力管桩进行地基处理、管桩上施作条形基础、支架采用钢管柱支撑、横梁为工字钢、纵梁为贝雷片,再加工字钢横梁组成的支架系统,作了一点工艺总结和探讨。

1 工法特点

(1)采用预应力管桩进行地基处理。

(2)管桩上在做条形基础,支架采用钢管柱支撑,横梁为工字钢,纵梁为贝雷片,再加工字钢横梁组成的支架系统。

(3)按照受力检算结果搭设支架系统。

2 技术要求

(1)地基处理预应力管桩打设时严格控制其垂直度不大于0.5%,采用最后3阵(每阵10锤)贯入度均不大于2 cm为控制标准,保证地基处理后单桩承载力不小于设计值。

(2)条形基础施工时,基底采用级配碎石夯填密实,承载力不小于200 kPa,浇筑混凝土时必须将管桩填充至桩底,并保证钢筋笼深入管桩内长度不小于6 m。

(3)支架所用材料进场前必须有相应的质量证明文件和出厂检验报告,并经抽样检验合格后方可使用。

(4)施工时保证钢管柱的垂直度,砂箱、横梁均应置于中心处,防止偏心受压,影响支架的稳定性。

(5)支架系统各部连接牢靠,保证支架系统的整体稳定性。

3 施工程序及工艺流程

(1)地基处理前要对各构件进行仔细检查,看是否有损坏。

(2)地基处理及支架拼装的程序是:场地平整→预应力管桩打设→条形基础施工→钢管柱拼装→钢砂箱安装→横梁拼装→贝雷片纵梁吊装→工字钢横梁安装→铺设底模→调试→预压及观测。

4 施工要求

4.1 施工准备

地基处理用预应力管桩进场并检验合格,支架所用钢管柱、工字钢及贝雷片等均已进场,并经验收合格。现场场地平整,具备地基处理及支架搭设施工条件。地基处理及支架施工的各种机械设备进场,调试并试运行。

4.2 施工工艺

4.2.1 地基处理

根据南方沿海地区地质情况,为保证在施工梁体过程中基础不发生过大的饶度或沉降问题,采取预应力管桩加固条形基础(基础下换填0.2 m级配碎石)的地基处理模式。

(1)预应力管桩。场地平整后,按管桩平面布置图中尺寸采用全站仪进行测量放线,放出桩位中心点的坐标。管桩采用C40钢筋混凝土预应力管桩,两桥墩间沿线路纵向设3排,每排横向设5根预应力管桩。采用HD50打桩机进行管桩的打设,严格以最后3阵,每阵10锤贯入度均小于2 cm为标准严格控制,保证管桩的贯入度和单桩承载力不小于1 048 kN。管桩施工时,由现场技术员全过程监控,保证管桩的贯入度及垂直度以及桩设计值。

(2)基础换填。施工条形基础前分层夯填不小于0.2 m的级配碎石,视现场实际地质情况,可适当加深换填的深度。

(3)条形基础施工。在换填顶按照图纸所示条形基础平面布置、尺寸、管桩深入基础长度及配筋要求,进行精确测量放样,采用C25钢筋混凝土进行条形基础的施工。施工条形基础时,必须按照支架图的要求,在钢管桩与条形基础连接处预埋螺栓和连接用钢板。预埋钢板必须准确定位且表面水平,预埋螺栓的埋入和露出长度必须满足图纸的尺寸要求。

(4)排水沟设置。为保证雨水和养生用水从支架底部及时排出,防止雨水长期浸泡使支墩下沉,在支墩周围远3 m范围内设置排水沟,排水沟排水效果要好,无积水形成。

(5)地锚的设置。为增强整个支架抗风能力,在每侧各设置3个2 m×2 m×2 m片石混凝土地锚,每个地锚内牵出钢丝绳与外模连接。地锚施工时,必须将基底夯实,生锈或断丝的钢丝绳不允许使用。钢丝绳与外模连接时,要把握好钢丝绳的松紧。

(6)施工注意事项。①预应力管桩施工前,必须准确测量放样,打桩时,必须有专人全过程监控施工,并做好施工记录,保证管桩的贯入度符合最后10锤不大于2 cm的标准,且垂直度不大于0.5%。②条形基础预埋钢板平整度不大于2 mm。

4.2.2 支架施工

4.2.2.1 支架搭设

钢管柱在安装前测量基础顶面预埋钢板的标高,结合图纸要求,截好钢管的长度(可按现场实际情况,采用法兰盘螺栓数节钢管柱连接为一根立柱)并做好钢管柱上下法兰盘的焊接及各种配件的准备工作,尽量减少高空作业量。支架结构的搭建要稳固,杆件连接牢靠。拼装前要检查基础顶面预埋钢板的平整度,其误差要≤2 mm。钢管柱安装过程中随时检查立柱的垂直、方正与水平,钢管柱安装完成,其垂直度等各项指标满足施工要求后,每排钢管柱采用角钢焊接成剪刀撑,提高钢管柱的稳定性。在钢管柱上采用螺栓将宽600 mm×长600 mm×高300 mm钢砂箱牢固在钢管柱上。

钢砂箱上放置8 cm厚钢板,安装好钢板后,进行高程测量,并进行相应的标高调整(垫钢板),使每个砂箱上钢板的高程一致。在钢板上架设工字钢横梁,每一横梁上的工字钢必须紧密接触,并采用钢筋将其焊接在一起,横梁与砂箱钢板间采取防滑移措施,工字钢横梁超出梁体外边缘1 m,作为施工完毕后贝雷梁及工字钢的吊卸平台。

施工前先搭设组装平台,将标准贝雷梁构件拼装成整体后,用汽车吊提升至支墩顶,按设计位置就位。贝雷梁按简支梁使用,其支点放置在端构架的竖杆处。贝雷梁作为受力纵梁,其横向刚度通常较弱,贝雷梁全部吊装就位后,安装联系杆,使各片梁予以固定。然后沿梁横向铺设工字钢分配梁,分配梁上铺底模。工字钢分配梁两端超出梁体外边缘各1 m作为施工作业平台。

4.2.2.2 支架拆落

施工节段的预应力钢绞线张拉完成并进行孔道压浆后进行底模板及支架系统的拆除。具体拆除工艺如下:

(1)砂箱卸荷。现场统一指挥,将一孔内25个卸荷砂箱侧面螺母同时拧开,使砂箱内沙子同时匀速地外放,测量砂箱钢板的下沉量,达到3 cm时,重新拧上螺母。

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(2)底模拆除。砂箱卸荷后,将地面的连接螺母以及预埋件的固定用螺母拆除,采用卷扬机分块将模板缓慢移动至工字钢拆卸平台上。采用汽车起重机将模板吊放置指定的场所。

(3)贝雷片拆除。利用梁底排水孔及侧面通风孔,采用钢丝绳将贝雷片连接牢固,将贝雷片缓慢平放至28b工字钢横梁上,采用卷扬机将贝雷片缓慢移动至28b工字钢吊卸平台上,采用汽车起重机将贝雷片吊放至指定场所。

(4)钢管柱拆除。将法兰钢板上连接螺栓拆除后,采用装载机将支架吊放在制定位置。

(5)支架拆落施工注意事项。对支架拆除作业前,对参加作业人员进行技术安全交底,在统一指挥下,按照确定的方案进行拆除作业。按照先上后下、先外后里,先架面材料后构架材料、先附件后结构件的顺序,一件一件地松开跨结、取出并随即吊下(或集中到毗邻的未拆的架面上,扎捆后吊下)。

分段整体吊下贝雷片时要加强指挥、相互询问和协调作业步骤,严禁不按程序进行作业,拆除立杆时,在把稳上端后,再松开下端连接取下。严禁将卸下的材料抛向地面,在存放各类杆件时应分类存放,尽量不使其变形,以增加其周转次数。对拆卸后的钢管柱、贝雷片、工字钢、砂箱等进行细致的检查,并重新进行加固,损坏的严禁再次使用。

4.2.2.3 施工注意事项

(1)钢砂箱焊接良好,所采用的钢砂符合使用要求,并在使用前,模拟施工承受荷载进行相应的试验,掌握钢砂箱的卸荷速度。安装好后,采用密封胶带将钢砂箱密封,防止外部水浸入箱内,影响卸荷的正常进行。

(2)钢管柱、贝雷梁、钢砂箱、工字钢等原材料进场前必须有相应的质量证明文件,进场后,由中心试验室对其外观、尺寸进行严格的检查,并取样做相应的原材料试验,经检验合格后方可用于施工。

(3)施工时严格控制钢管柱的垂直度不大于0.5%。

(4)提前做好高程测量和标高控制工作,根据测量数据,及时调整钢管柱的长度和钢砂箱的高度,确保钢砂箱顶的高程一致且满足设计要求(宜大于设计高程2 cm左右,搭设下节段支架时应根据上一节段的预压成果对标高进行相应的调整)。

5 劳动组织

(1)劳动力组织方式:采用架子队组织模式。

(2)施工人员根据施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。见表1。

表1 人员配备一览表

6 材料要求

地基处理预应力管桩、支架系统所用钢管、工字钢、钢板、贝雷片等均要有相应的质量证明文件及出厂检验报告,并经中心试验室检验合格后才可投入使用。

7 设备机具配置

主要机械设备配置,见表2。

表2 主要机械设备配置表

8 质量控制及检验

(1)施工前对原材料进行检查,并有合格记录。对施工程序、工艺流程、检测手段进行检查。

(2)施工过程中应对支架等进行全过程检查。

(3)条形基础、支架高程及平整度满足设计要求。南方沿海地区铁路客运专线现浇连续梁支撑体系采用预应力管桩进行地基处理,管桩上在做条形基础,支架采用钢管柱支撑,横梁为工字钢,纵梁为贝雷片,在加工字钢横梁组成的支架系统,使连续梁施工平稳无沉降,解决地基受力问题并与搅拌桩相比节省了投入,取得较好的经济效果。

Discusses the Construction Craft of Cast-in-situ Continuous Beam Supporting System

Xue Lixing

This paper is aiming at the current place PDL for continuous beam construction methods and processes,and makes a brief summary of its construction technology.The key,difficult and critical points have been analyzed in the situ continuous beam construction supporting system.

cast-in-situ continuous beam;supporting system;construction technology

U 488.21+5

A

1000-8136(2010)32-0046-03

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