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钢卡箍支架在堡子大桥盖梁施工中的应用

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发表时间:2007-12-18 02:49  来源:荥阳黄河河务局  作者:付丽娟  浏览量:

1.              工程概况

堡子大桥位于河南洛阳孟津县白合镇堡子村,桩号k11+673.022~k11+919.962设计为1220m预应力空心板梁桥,桥位处于半径218.117的弯道上,桥面纵坡0%,单向横坡4%,内侧加宽后桥宽10+0.6×2m,主要工程数量其中直径180cm长度L=25m的钻孔桩22根,直径150cm30m的钻孔桩4根,立柱26根直径150cm平均柱高15.5m盖梁13个,板梁120片。

2.              施工环境

12孔桥,11孔全部位于河谷中,河谷有季节性洪水,河床表面多松动砂卵石,地形复杂,施工场地狭窄,工期(170天)紧。

施工中因地质复杂,盖梁施工是继基桩施工后关键线路中的关键工序。

3.              方案选择

根据以往的施工经验与现场具体情况,共提出如下三个施工方案:

方案一、落地支架施工方案

在施工范围内,平整河床,用混凝土或石灰土加固基础—方木铺底—贝雷支架架设—方木上棚—安装底模板—安钢筋—安侧模板—浇筑混凝土

方案二、立柱穿孔式支架施工方案

在立柱施工时,在计算的立柱模板处对向穿孔—浇立柱混凝土时穿入橡胶手拔棒成孔—穿直径10cm钢棍—在钢棍上支贝雷片—方木上棚—安装底模板—安装钢筋—安装侧模板—浇筑混凝土

方案三、钢卡箍支架施工方案

钢卡箍制作(内侧壁粘橡胶圈):水准测量定线—安装钢卡箍—安装托架—安装方木—安装底模板—安装钢筋—安装侧模板—浇筑(养生)—拆侧模板—拆底模板—拆钢托架—拆钢卡箍—转入下一盖梁。

 

三种方案比较:

第一方案的优点:①支架牢固。②以前使用多有施工经验。缺点:①土方平整加固、工程量大。②需要大量材料、贝雷支架。③阻水不利于防汛。④用人工多、工期长。⑤投资成本增加。

第二方案的优点:①施工设备少、简单。②操作方便、工期加快。缺点:①对立柱穿孔造成局部混凝土破坏。②对穿孔处立柱、主筋弯曲超过规范要求。③受力后受力点集中。④由于立柱高度变化大、立柱多块模板会因穿孔造成损坏。⑤抽拔手拔棒时要求严格,时间早了缩孔,晚了抽不出来。

第三方案的优点:①施工方便,钢卡箍高度可人工自由提升。②不破坏立柱模板。③立柱受压表而积大,受力均匀性好。④工期加快,设备少投资少。⑤解决高度大,汛期作业问题。缺点:受力计算与实际有一定的误差,安全系数需要提高。

4.              受力计算

4.1 荷载(单柱承载5m长)计算

混凝土    重:长×宽×高=5.3m×2.1m×1.4m×2500kg/m3=38955kg

钢托架重:592.76kg(称量)(50#工字钢)

钢卡箍重:188kg(称量)

木横梁重:5根×50kg=250kg

底模板重:373kg

侧模板重:188kg

  荷载:工作人员重8人×70kg=560kg

  荷载:P=38955+592.76+188+250+373+188+560=41106.76kg

4.2承载力计算

钢卡箍与立柱摩擦表面积S=0.7×3.14×1.5=3.297m2=32970cm2

测力计测出螺栓紧箍平均压力N=6.18kg/cm2

钢卡箍对立柱总压力F=S×N=6.18kg/cm2×32970cm2=203755kg

橡胶与混凝土摩擦系数μ=0.4

摩擦力R=μ×F=0.4×203755kg=81502kg

4.3安全系数

K=R/P=81502/41106.76=2.0

说明:在计算安全系数时没有考虑立柱顶面承担的对应混凝土的重量。

5.钢卡箍的制作使用方法

   制作:选用10mm厚钢板用机械弯曲成内径比立柱大10mm的两个半圆,宽70cm,接口处用50mm厚的钢板既做牛腿又做法兰,连接螺栓采用直径32mm加强螺栓,制好后卡箍内壁用万能胶粘上5mm厚的橡胶皮

   使用程序:测量放线确定卡箍和牛腿高度,人工利用1t 导链拉升卡箍至需要高程调整牛腿位置及平整度,旋紧加固螺栓压力至1250kg/根即完成卡箍安装。进入钢托架吊放工序。

6.施工中使用效益及存在问题

   12个桥墩盖梁施工中做到了位置准确、按拆方便、机动灵活的特点,节约了大量的人力、材料。落地支架需6天完成的任务,用此法3个小时即可完成;大大缩短了工期。

   施工中没有出现混凝土浇注振捣所引起的卡箍下移,托架弯曲变形;解决了落地支架在施工中因自重变化地基沉陷、底模板变形问题。

   与立柱穿孔式支架相比减少了立柱混凝土局部破坏,立柱主筋的错位弯曲,并避免了圆柱模板割孔造成的模板破坏。

   存在问题:在卡箍螺栓连接加固时,其螺栓受力不均匀,加固难度大,需设备旋紧,此工艺还需进一步完善。