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满堂支架预压监测在施工中的运用

2019-03-28

福建质量管理 2019年2期
关键词:满堂现浇箱梁

(重庆交通大学 土木工程学院 重庆 400041)

一、浅析现浇混凝土梁遇到的灾害

现浇混凝土梁施工,由于其施工工艺具有特殊性,地基承载力验算和处理,满堂支架的搭设,现浇混凝土梁施工时施加的预应力大小,施工的各个环节直接关系到施工质量安全。其中,在实际工程中支架的稳定性和地基的稳定性是影响混凝土结构施工质量的的两个重要因素,支架现浇混凝土梁施工过程中的拉应力大小与支架变形及结构自身特性相关,支架现浇混凝土结构施工过程中,钢管支架及模板的变形一般在混凝土浇筑初凝前已完成,支架的变形和支架基础的沉降是影响现浇混凝土结构开裂的主要原因,混凝土结构产生拉应力会导致混凝土梁产生裂缝,而支架的变形和地基的沉降是导致结构产生拉应力的主要原因,所以控制支架的变形和地基的沉降是施工过程中的一个重要环节[1]。要调查清楚桥梁施工场地所处地区的地质条件,这样才能确定施工时可能发生的不均匀沉降大小,应用预压沉降实验,排除地基沉降、支架形变的影响,确保施工过程中支架变形在规定范围内。

实际施工时,如果现浇混凝土安全质量控制不严格,容易出现以下列问题:支架变形或垮塌;连续梁因沉降不均匀或沉降过大而开裂;梁的线形不顺直;混凝土表面毛糙、污染或底板振动不实等[2]。这些都是施工时常见的灾害,不控制解决这些问题,将会在后期的使用中发生重大安全问题,为解决上述灾害,应对满堂支架现浇法施工的现浇预应力混凝土连续箱梁采取有效措施,进行严格的安全质量控制,下面结合工程实例:海南省万宁至洋浦高速公路WYT12标项目进行实际分析。

二、工程实例

(一)工程概况。海南省万宁至洋浦高速公路WYT12标项目起于西华农场,经世荣村西南侧,峨塔村北侧后跨越春江,终点与环岛高速(西线)相接,接洋浦海湾通道南连接线,全长约18.1Km。主线桥梁6座,分别为20m,25m,30m预制小箱梁;跨线桥1座,为预制小箱梁;分离立交桥1座,为预制小箱梁;天桥8座,其中现浇箱梁7座,砼板拱桥1座;通道桥7座,为1-10m空心桥。本项目现浇连续梁天桥共7座,上部结构均用(16+20+20+16)m现浇预应力混凝土连续箱梁。浇预应力混凝土连续箱梁在本项目中全都采用满堂支架法施工,满堂支架法施工在本工程中应用非常广泛,具有代表性。

(二)现浇满堂支架施工技术

1.地基处理。现浇预应力混凝土连续箱梁地基的处理过程中,首先必须确定箱梁施工支架的投影范围,投影范围每侧加宽不少于1m,然后对内路基进行处理,内路基必须采用不小于22t压路机碾压1~4遍,碾压后,地基承载力的检测值不得低于250Kpa,最后在夯实的支架施工基础范围内每侧加宽20cm,进行不小于15cm厚C20混凝土垫层的硬化施工。

基础混凝土直接承受箱梁施工过程中的荷载,要确保基础混凝土具备承受上部荷载而不损坏且变形在规范允许范围内就必须保证其浇筑质量,基础混凝土浇筑时应采用“扣锹”的方式摊铺,以防止混凝土离析,同时应避免“以振代平”现象的发生,为防止基础混凝土表面开裂,混凝土终凝前应进行二次抹面,同时应设置温度缩缝并及时养护[3]。

2.支架搭设。(1)在浇筑完成后的混凝土垫层上进行支架搭设,支架搭设按投影宽度每侧加宽85cm进行支架搭设,支架搭设时延纵向由桥梁中心线向两边进行搭设。

(2)现浇支架采用φ48×3.5mmWDJ碗扣式满堂支架,立杆、横杆搭设时坚持横平竖直的原则。第一、四跨采用2.4m、1.8m、1.2m进行搭设安装,横杆采用0.6m、0.3m、和0.9m等。为增强支架体系的稳定性,顺桥向每5跨设1道通长剪刀缝,横向每5跨设1道剪刀缝,剪刀缝与支架立杆、水平杆相交处安装活动卡扣。

(3)横杆与立杆必须用碗扣扣件扣紧,横杆的接头位置错开不同的立杆纵距中,与相近立杆的距离不大于纵缝的1/3,相邻的横杆错开布置在立杆的两侧,以减少立杆偏心承载情况。

(4)支架在受荷载后易产生变形和挠度,安装前必须设置预拱度,使浇筑后的梁体外形尺寸和标高符合设计要求,支架预拱度设置通过加载预压测量数据进行调整。

(三)支架预压。(1)预压目的:桥梁开始施工时必须消除支架和地基的非弹性沉降变形,同时为了给箱梁底模施工标高控制提供一个准确的数据,收集整理好支架和地基的弹性变形和非弹性变形的数据,这样才能确保整个梁体的几何线型没有问题。

(2)预压材料:采用编制袋装砂土对支架进行预压,预压荷载为梁体自重的110%:分60%、80%、110%三级预压。

(3)预压范围:对满堂直接范围进行预压,支架搭设完成后利用顶托调平铺设横管及底模,采用吊装砂袋或钢筋原材对支架进行预压。

(4)预压观测:预压分三级加载,按照最大值控制,箱梁砼量为283.6m3,则自重为283.6×26=737.36t。按照预压荷载值的60%、80%、110%进行预压。第一级加载442.4t;第二级加载589.9t,第三级加载811.1t。

(四)沉降观测。观测沉降的顺序有五个阶段,分别为预压加载前、60%荷载、80%荷载、110%荷载、卸载后。对于各个观测阶段必须定时而且都要进行两次观测,在第一个阶段,对每个观测点的标准高度都要进行测量,在加载后要定时观测标高,观测后要把观测情况准确且详细地记录整理好。观测沉降时,对于观测的间隔时间要控制好,连续两次观测之间的时长不能超过一定的时间,一般来说间隔时间在2~4h之间。对于分级加载的方案来说,每一级荷载加载完后,必须在观测确定沉降已经稳定通过后才能对下一级进行加载。在总荷载加载到110%以后,保持荷载的时间一般在24h以上。保持荷载满24h后,如果每隔2h观测到的各点平均沉降在0.1 mm 以下时,这说明地基和支架沉降已经达到基本稳定,这时可以进入卸载阶段,要是数据没达到时就要持荷预压,一定要确保地基和支架沉降符合工程标准时,方可进行卸载。卸载完成后需要对每个观测点的标高进行再次测量。

三、结语

满堂支架的施工质量对现浇箱梁的工程质量和施工安全具有重要影响,是整个现浇箱梁施工过程中的一个重要的基本环节。因此,为了提高现浇箱梁施工的安全性和保障工程质量,必须重视满堂支架施工的各个环节,确保满堂支架的各项计算数据、观测数据、试验数据等真实、准确,且必须确保满堂支架的承载力、刚度和稳定性等指标、参数均能满足工程要求。本文主要从实际项目的支架设计、地基处理、支架搭设、支架预压、沉降观测等几个方面介绍了满堂支架的施工过程和控制要点。

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