现浇箱梁承盘扣支架的应用论文_王英杰

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摘要:盘扣式支架是一种新型承插式钢管支架。支架独创了带孔盘扣接头,具有拼拆迅速、省力、结构稳定可靠、通用性强、承载力大、应用广泛等特点。基于此,本文结合实例分析其运用。

关键词:盘扣支架;现浇箱梁;应用

1工程概况

重庆江习高速四面山互通为枢纽式互通,位于江津区四面山景区东北约6km处,采用迂回式方案。互通主线范围K50+700.000~K52+135.000,总长1435m,其中含A~D四条桥总长3244.538m。互通匝道设置预应力混凝土箱梁桥7座,长1681.5m,其中最大现浇箱梁支架高度超过40m。互通区属构造中低山地地貌区,位于一单面斜坡地形,整个斜坡坡向45°~60°,梁立体交叉施工及支架搭设施工难度大。

2基础处理

不同于平原地上高速公建设,山区高速公多穿越崇山峻岭,桥位区多为陡坡地形,支架搭设需进行基础整平处理。为减少开挖量,对坡度大于45°的地形,设置台阶,台阶高度及跨度按照立杆间距1.5m的倍数设置。基础整平后利用18T压路机碾压,对压路机不能碾压的部位,采用蛙式打夯机补强夯实,并检测地基承载力,保证承载力不小于0.25MPa,最后采用20cm厚C20混凝土硬化。

3支架搭设

3.1支架搭设示意图(如图1所示)

四面山互通C匝道2号桥箱梁为单箱多室截面,箱梁等高,梁高1.8m,悬臂长1.75m;箱梁顶板厚度25cm,底板厚22cm,边腹板厚度50cm,中腹板厚度50cm,腹板在支点附近增大为90cm。箱梁端横梁厚1.5m,中横梁厚2m,桥面净宽10.5m。

图1支架横断面图 图2箱梁荷载分配断面尺寸

梁箱梁底板位置横向采用间距1.2m(用于横桥向实体位置)、1.5m(用于横桥向翼板位置),纵向间距采用1.5m,高度方向步距1.5m。架体顶托上方铺设主龙骨,主龙骨采用14号工字钢。次龙骨采用100mm×100mm方木,上铺15mm厚的竹胶合板。纵横向分别设置剪刀撑,沿线路方向每6m在横截面上设置一道,剪刀撑与地面夹角45°。钢管上下均采用可调调节支撑,所有支架应依据搭设高度每隔6m设置水平剪刀撑。

3.2架体搭设应注意事项

1)支架基础经验收合格后,应按施工设计或专项方案的要求放线定位。2)底座应准确地放置在定位线上;底座的轴心线应与地面垂直。3)支架搭设应按立杆、横杆、斜杆的顺序逐层搭设,每次上升高度不大于3m。底层水平框架的纵向直线度应≤L/200;横杆间水平度应≤L/400。4)支架的搭设应分阶段进行,第一阶段的撂底高度一般为6m。搭设后必须经检查验收后方可正式投人使用。5)支架全高的垂直度应小于L/500;最大允许偏差应小于100mm。6)支架搭设到顶时,应组织技术、安全、施工人员对整个架体结构进行全面的检查和验收,及时解决存在的结构缺陷。7)现场须配备扭矩扳手对各钢管扣件螺栓进行检查,螺栓紧固扭矩应控制在45~60N*m,达不到规定扭矩的螺栓须重新拧紧。8)模板支撑架搭设应与模板施工相配合,利用可调托撑调整底模标高。

4结构受力计算

考虑结构自重、模板自重、混凝土荷载、施工荷载,箱梁断面尺寸如图2,通过模型简化,对四面山互通C匝道2号桥箱梁各部位支架进行了承载力、抗弯强度及地基承载力等方面的验算。

(1)支架主要计算参数

计算参数见下表1与表2。

(2)支架受力验算

利用Midas2015结构计算软件建立三维空间模型进行分析计算,按空间整体结构建模,包括顶层支撑模板层(其中包括木板、方木)和满堂支架,其中受压面(0.04m厚钢面板,作为加载单元,其自重相当于模板自重2KN/㎡),其余均采用梁单元。斜杆较密集,考虑斜撑的作用,未考虑剪刀撑的作用。

坐标轴按照右手规则确定。由分区压力面荷载模拟箱梁自重,支架、工字钢、木枋、角钢、钢管等采用梁单元模拟,模板采用板单元模拟,立杆底部约束6个方向自由度,考虑节点间变形协调性,立杆顶部与工字钢分配梁、工字钢分配梁与纵向木方均采用弹性连接方式、为防止发生奇异,对上部模板支撑层释放Z方向位移约束,对其他5个自由度进行约束处理,对底部节点约束6个自由度。支架受力验算结果表见表3~6。

5支架预压

为进一步保证施工安全,检验支架的安全性和施工沉降数据,对盘扣式支架进行了单跨预压和一联预压,采用1.1的荷载系数进行预压处理。为防止支架预压过程中发生失稳倒塌,预压分为三级加载。

结果表明:通过支架预压前沉降观测,随后按照加载顺序,分别对预压60%、80%、100%、110%进行沉降观测记录,全部加载完成后观测结果显示最初24h各监测点平均沉降0.8mm,最初72h各监测点平均沉降3mm,小于规范要求的5mm,说明预压可以有效的提高支架安全施工,搭建结果满足设计要求。

6结果分析

从上面5个表格中验算结果表明:盘扣式脚手采用的架立杆、胶合板、支架强度、14工字钢、整体稳定性及基础承载力完全满足要求。根据预压检验验算结果与实测数据可知,上述的基础处理方式、及支架搭设方案完全满足承载力及稳定性要求。

7结语

工程实际表明,采用盘扣式支架现浇箱梁支架形式稳定可控。材料通用性强,施工灵活性强,拼装、拆除操作尤为方便。造价较低且施工速度快,施工质量也有较高的保证,对类似工程有一定的借鉴意义。

参考文献

[1]《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》JGJ231-2010

论文作者:王英杰

论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期

论文发表时间:2020/3/12

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