砂筒式临时支座在连续桥梁施工的应用

2015-10-31韩斌

建材与装饰 2015年16期

关键词：砂子永久性支座

韩斌

（中铁七局集团郑州工程有限公司）

砂筒式临时支座在连续桥梁施工的应用

韩斌

（中铁七局集团郑州工程有限公司）

在日常的工程项目施工中，砂筒式临时支座原理以及工艺在连续桥梁施工中得到了普遍应用。临时支座在一般的先简支后连续结构的桥梁施工中非常常见。由于这种砂筒式临时支座具有拆装灵活、可靠性高、价格比较便宜等优点，因此在实际应用中具有一定的价值，很多工程项目借鉴了这种形式的支座。

砂筒式临时支座；连续桥梁；应用

1　引言

连续箱梁，一般采用先简支后连续的构体。这种箱梁首先预制，利用临时支座先弄成简支形式的桥梁，再通过浇筑墩顶，使其接缝连续，待桥面的墩顶段的钢束张拉完成以后，再把临时支座拆除，这样就把整个桥梁结构的受力情况进行了转化，形成了连续的箱梁。这种受力体系在转化的过程中，临时支座起了很关键的作用，因此，这就要求临时支座必须具有承受力大、牢固以及拆装方便等特点。通过对以往施工过程中临时支座的研究总结，砂筒临时支座具有简单方便的特点，是最理想化的支座之一。砂筒临时支座从开始使用到完成整个桥梁结构受力体系转化的过程中，需要承受各种施工负荷，因此要求不能发生变形以及破坏现象，这样才能顺利完成受力体系的施工转化，以满足施工的基本要求。

2　工作原理

砂筒临时支座是一种密封式的容器，通过钢管焊接而成，在这种容器的底部或者侧面可设一个端口，这样在打开开口以后，容器里的砂就会流出来，从而减少了整个容器内细砂容量，降低了细砂上面的垫块的高度。砂筒主要分为两个部分，上面开口部分盛放细砂，即下钢桶，然后在细砂上面放一个上钢桶，这个桶比较小，里面提前放满混凝土，这两个钢桶结合在一起就形成了砂筒，这样，在安装梁板的时候，要先把梁板放在砂筒上，等利用湿接缝连接连续断，并用混凝土浇注张拉压浆工段完成以后，就可以把砂子在砂筒的侧面开口端放出来，这样容器内的砂子体积就会相应的减少，上钢桶作为支撑梁体的部分就会缓慢下降，随后，梁体在自身重力的作用下缓慢降落到永久性支座上，并把临时支座拆掉，这样就转变了永久性支座的受力体系。

3　砂筒的制作

3.1尺寸设计及技术准备

依据施工过程中的设计图纸，为了方便进行下一步的施工操作，砂筒的高度由墩盖梁的顶面和梁底之间的高度确认。砂筒的高度主要由砂筒放置的位置决定，即墩盖梁顶面和永久性支座的顶面之间的高度差。以砂筒放置的位置即墩盖梁顶面与永久支座顶面高度差，一般选取的范围在+（15～30mm）之间。

3.2制作材料

无缝钢管，直径一般为φ140～200mm，钢管厚度为4～6mm或者8～10mm，准备一些细砂，根据不同的施工要求计算需要使用的数量。

3.3砂筒的加工制作

砂筒的下半部分一般使用直径为φ140～200mm，壁厚4～6mm的无缝钢管制作，并且钢板底部的厚度必须要求砂筒的下半部分一般用直径150～200mm的无缝钢管，壁厚4～6mm，底部钢板厚度必须大于8mm，整个砂筒的上半部分的直径要比下半部分的直径稍微小一些，以保证上半部分能在下半部分中自由的旋转。使用8mm以上的钢板把顶面板焊接牢固，并用C30型号的混凝土把钢管的内部填充均匀并进行抹平。

砂筒的数量需要由最少安装连续梁板的数量来决定，并适当的根据一定的工程时间来安排定制。此外，砂筒的周转日期也要根据一定的工期安排来决定，周转次数没有限制。

砂筒在加工过程中的质量保证要注意以下三个方面：材料的选择、可以调节的高度以及砂筒的焊接质量好坏。材料在选择的过程中主要在于要合理控制钢筒壁的厚度以及钢垫板的整体平整度；可以调节的高度首先要把最低以及最高高度控制好，并且钢筒在下料之前要把垫板的厚度考虑好；砂筒焊接质量的好坏直接影响着砂筒的整体稳定性以及牢固程度，因此要在外侧把钢筒以及上下钢垫板满焊，操作人员的焊工技术要成熟并且持有相应的上岗证。上半部分加工完毕以后，要在钢管中灌注C30混凝土，把顶面进行抹平操作，等其达到一定的强度以后就可以进行使用。此外，砂筒里的砂还要保证一定的质量，砂子要细，含泥要少，烘干以后的含水不能大于1%，如图1为砂筒的示意图。

图1　砂筒示意图

4　确定砂筒的压缩量和承载力

在下钢桶里面装上已经烘干的细砂，使细砂高度距离顶面3～5cm，再把上钢桶装上，这样就形成了砂筒，在压力机上把砂筒进行试压，根据不同的吨位确定砂筒的整体压缩量，并把压缩量-受力曲线绘制出来，这样就可以在实际的安装过程中根据安装梁的重力确定砂筒的压缩量。

5　安装

一般按照H=A+B+10～15mm确定砂筒的安装高度，其中A代表支座的垫石高度，B代表永久性支座的高度。下钢桶的高度一般大于上钢桶的高度20mm，比如，下钢桶15cm，则上钢桶的高度为13cm，并且上下钢桶的总体高度之和要大于A+B高度之和5cm左右。

一个固定的位置对应一个固定的砂筒，并且其标高分别不同，这就需要在砂筒安装完成以后，要进行相应的高程复核测量，只有在测量复核标准以后才能进行大梁的安装。此外，为了保证砂筒顶部受力的均匀，要在砂筒钢垫板的顶部位置放置2mm厚的橡胶皮，这样才能保证砂筒和大梁的底部紧密的结合在一起。为了保证砂子的干燥性，防止受潮，可以用塑料袋把砂筒包裹起来。如图2为安放临时支架示意图。

图2　临时支座安放示意图

6　作业及连续段湿接缝施工

6.1承压作业

承压作业也就是指的是大梁的安装，在安装的过程中，一定要和砂筒的位置对准以后才能进行落梁，以免使砂筒受力不均匀而歪斜。因为一般每个梁的一端放置两个砂筒，大梁由四个临时的或者永久性的支座支撑，因此其稳固性能比较好。

6.2对旧混凝土凿毛

把要进行浇筑混凝土的梁表层混凝土进行凿毛1～2mm，在安装以前就要进行凿毛处理，以防安装完毕以后，由于空间比较小而导致不好处理。在进行混凝土浇筑的时候，一定要保证新老混凝土的有效结合。

6.3钢筋安装、焊接

要按照一定的设计要求把连续段湿接缝处的两个梁的预留钢筋紧密的集合在一起，利用502焊条，在进行主筋连接的时候，按照单面焊10d，双面焊5d，并同时安装其它形式的钢筋。

6.4安装模板

安装完钢筋以后，在湿接缝的地方，永久性支座一般配备一个20mm的钢板作为底部的一个模板，其他部分使用木模或者钢模，有时候采用竹胶板，在使用的过程中，一定要保证缝隙阻塞严密，不能使浆液漏出来，并利用内拉杆对模板进行固定。

6.5混凝土浇注

混凝土要与梁体同标号，在拌合站进行集中拌制，用罐车将其运输至现场，然后采用人工方法利用斗车运送到湿接缝处浇注。

6.6桥面墩顶预应力钢束张拉、压浆

混凝土在连续断湿接缝处的强度要达到100%，也就是进行墩顶钢束的张拉，张拉作业完成以后，进行压浆作业，等浆体整体固定以后，强度达到连续段处湿接缝混凝土强度达到75%就可以把临时支座拆掉。

7　砂筒拆除

临时支座在拆除的过程中应该做到平稳、均匀和对称。工人要在操作平台进行操作，可以在墩柱梁的两边分别设置活动挂篮，这样人就可以站在上面进行支座拆除。砂筒进行拆除的时候，要把砂筒的螺丝卸下来，缓慢敲击放出里面的砂。如果砂子比较潮不容易放出来，可以利用水枪把砂子从预留孔中冲出来，这样既简单又方便。随着砂子的减少，临时支座的高度会缓慢的降低，梁体就会在自身重力的作用下，缓慢的落在永久性支座上，这样永久性支座就会和梁底以及墩顶进行合理的结合，就完成了受力转换。一旦砂筒比永久性支座稍微低，砂筒就比较容易的从梁底拆掉。