13、0#块支架及预压施工方法 曲任权.doc

0#块支架及预压施工方法桥隧工程有限公司京沪高铁项目 曲任权摘 要：大跨度连续梁0#块的施工方法很多，有落地支架和悬空支架两大类，每种类型又有不同的施工方法，因此根据情况的各异选用不同的施工方法。文章针对不同因素选用何种支架方案及预压方案进行总结，希望能给类似工程施工提供一些借鉴和引用。关键词：三角托架 碗扣支架 贝雷支架 纵梁支架 牛腿 地基处理 预压1 概 述随着高速铁路和高速公路的发展，桥梁形式也在不断的发展和更新。目前在桥梁施工中比较常见的是预制梁和现浇连续梁，预制梁的施工技术比较成熟，施工方法基本相同，应用的比较广泛；而现浇连续梁特别是利用挂篮施工的连续梁0#块施工方法很多，因此在方案制订时要综合考虑外部要求和内部环境等诸多因素，不同的方法有着不同的适用范围，如何采用合理而又简单易行的方法成为施工的关键。下面根据不同的因素组合，对施工方法进行归纳总结。2 分 类0#块支架施工和预压施工方法要根据桥梁所处的地形地貌限制条件、设计结构的不同、环境及地方的要求情况来确定。就地形地貌方面而言，地基处理分难易两种，处理困难的例如：河道内、池塘内、淤泥质土层较厚、地表高低不平、换填费用高等等，处理容易的例如：地基承载力高、地表平整、无沟渠水塘、换填费用低等等；就设计而言，从墩身的高度、墩身的结构形式、梁的结构形式及重量、承台的大小等等；就环境及地方要求而言，是否破坏原有环境植被、干扰地方交通等等。根据影响方案制订的因素和常用的施工方法归纳总结如下表，将不同的施工方法与适用的施工条件相联系，不难制订出合理、有效的施工方案。 影响方案制订的因素 表1序号因素特点编号1地形地貌地势平坦、地质条件好、处理难度小A河道、池塘、处理难度大B2设计高墩(20m)空心墩A双薄壁墩B低墩(20m)实心墩C双薄壁墩D3环境及地方要求环境及地方不做要求A要求严格、交通控制B常用的施工方法 表2序号支架类型施工方法适用条件1落地支架碗扣（钢管）支架1-A,2-C,2-D,3-A钢管桩支架1,2-C,2-D,3-A贝雷片支架1-A,2-C,2-D,3-A,2悬空支架三角支架1-B,2,3-B纵梁支架1,2-B,2-D,3-B注：表2中的使用条件是根据表1中的序号和编号项来表示的。确定了各种因素条件下使用的施工方法，只要合理的选用就可以方便的指导施工。以上施工方法也不是固定不变的，可以相互组合，得到最符合现场的方案。3 方法介绍下面将施工方法逐一进行介绍。3.1 落地支架落地支架就是指在处理好的地表上或承台上直接搭设支架，荷载经过支架传递在地表或承台上。主要在墩身高度不高的情况下使用。3.1.1 碗扣支架碗扣支架是比较常见的支架形式，大量用于现浇桥梁施工上。其特点是多功能、高工效、承载力大、安全可靠，一般不需要大型机械设备，便于组织生产。缺点是碗扣支架对地基要求比较严格（一是有足够的承载力，二是沉降量满足要求且均匀沉降）和施工总体高度受到限制。结构组成从下至上一般为：方木（混凝土基础）底托立杆、水平杆（剪刀撑）顶托横向方木（槽钢）纵向方木模板，如图3-1所示。碗扣支架施工图 3-1碗扣支架施工注意事项：（1）地基处理必须按照计算的承载力进行处理，特别是与承台交接位置的处理；（2）在支架地基周边做好排水设施；（3）按照规范搭设支架。主要检查控制项目为：顶、底托的自由高度、最顶层水平杆以上的立杆自由高度、立杆横纵向成行、上碗扣旋进到位、横纵向剪刀撑布设；（4）横向方木（槽钢）、纵向方木、顶托三者之间保证有紧密的结合，避免点、线接触；（5）沿纵向，墩身的两侧支架要与墩身连接，支架整体“抱住”墩身；（6）支架搭设完毕后进行模拟预压，确认支架安全可靠。3.1.2 钢管桩支架钢管桩支架也是一种比较常见的支架形式，其特点是高工效、承载力大、建筑高度大、结构简单，钢管桩支架最大的优点是根据现场情况直接安装在承台上，不需要对地基进行处理。缺点是需要大型机械设备配合。结构组成从下至上一般为：承台分配梁钢管桩贝雷片（型钢）分配梁（包括卸落体系）模板。如图3-2所示，钢管桩可直接放置在承台上，根据承台的大小，钢管桩可直立或倾斜；支架和模板的卸落靠砂筒来完成；此支架还有一个优点是将钢管桩顶以上部分结构用挂篮的底篮结构来代替，即可节省材料又减少挂篮拼装的时间。钢管桩支架施工图 3-2钢管桩支架施工注意事项：（1）经过计算支架受力大小，确定所选材料规格；（2）在承台足够大的情况下，要保证每根立柱垂直于承台；在承台尺寸不足时，要确保前端立柱倾斜角度一致；（3）每根钢管立柱之间做好横、纵向剪刀撑，同时沿纵向，墩身的两侧支架要与墩身连接，支架“抱住”墩身；（4）各部件均为“堆砌”，避免点、线接触，保证支架的整体稳定性；（5）各部分紧密结合，特别是砂筒使用前必须进行预压，将支架的沉降量控制在最小。3.1.3 贝雷片支架贝雷片支架使用的频率较低，其特点是高工效、受力模式简单、材料租用方便，最大的优点是根据现场情况直接安装在承台上，不需要对地基进行处理，即使承台尺寸不足时也可以使用。缺点是支架高度受限，同时需要大型机械设备配合。结构组成从下至上一般为：承台纵、横向贝雷片分配梁（包括卸落体系）模板。如图3-3所示，贝雷片可直接放置在承台上，如承台尺寸不足时可安装加强弦杆以保证受力。此法同钢管桩支架一样，可以将挂篮的底篮部分直接安装在支架的上面。贝雷片支架施工图 3-3贝雷支架施工注意事项：（1）贝雷支架犹如“堆积木”一般，安装时保证纵横向对称，上下、左右位置一一对应；（2）支架设计时，尽量将受力点设计在贝雷片的立杆位置，如果不能保证则要对受力位置进行加固处理；（3）贝雷片之间要用“U”型螺栓连接，同时纵向墩身两侧支架“抱住”墩身；（4）各部分紧密的结合，特别是砂筒使用前必须进行预压，将支架的沉降量控制在最小；（5）准确计算出支架高度，确定需要贝雷层数，必要时用加强弦杆调节。3.2 悬空支架悬空支架就是指在支架全部在墩身上，荷载经过支架传递在墩身上。主要在墩身高度高、无法搭设支架的情况下使用。3.2.1 三角支架三角支架在高墩上经常使用，其优点是不受墩身高度限制、承载力大、结构简单，设计时根据横梁（贝雷片或型钢）强度和刚度来确定采用三角架的数量。结构组成从下至上一般为：牛腿分配梁三角架贝雷片（型钢）分配梁（包括卸落体系）模板，如图3-4所示。在墩身施工时预埋牛腿盒（钢板），墩身施工后安装牛腿。三角架固定方式有两种，一种是螺栓连接，另一种是焊接，高空作业焊接质量很难保证，多采用栓接。三角支架施工图 3-4三角支架施工注意事项：（1）准确计算标高，确保预埋件的位置正确；（2）三角架、牛腿的固定是支架受力的关键，保证栓接、焊接质量；（3）三角架支架安装剪刀撑，防止结构平面外失稳；（4）各部分必须紧密的结合，特别是砂筒使用前必须进行预压，将支架的沉降量控制在最小；（5）各构件接触位置要做局部加强，如加劲板、分配梁等。3.2.2 纵梁支架纵梁支架与三角支架结构基本相同，不同的是纵梁支架主要适用于双薄壁墩，纵梁安装在墩身的两侧。施工注意事项和三角支架相同，不同的是由于纵梁在墩身的两侧，横梁跨度比三角支架更大，需要强度和刚度很高的材料做横梁，一般采用贝雷片。纵梁可以采用型钢焊接成框架形式，如图3-5所示，也可以采用多层型钢叠放。 纵梁支架施工图 3-53.3 其 他3.3.1 底板支架和翼板支架底板支架和翼板支架根据梁高、承重主支架形式、工期等不同因素来确定。底板支架有钢管支架（图3-4）、定型模板支架（图3-5）、挂篮底板支架（图3-3）；翼板支架有定型模板和门式支架组合（图3-5）、钢管支架（图3-1）、定型模板桁架（图3-2）。具体采用那种方法根据自身情况确定。3.3.2 卸落体系卸落体系可以采用顶托、楔型块、砂筒、型钢等材料，调节高度控制在5cm以上。3.3.3 底板体系在以上介绍的施工方法中，除了碗扣支架之外其他施工方法均可以把挂篮的底篮部分作为支架体系的一部分，即减少材料的投入，又可以提高工效。4 预压方法支架预压一般有堆积法和反力法两种加载方法。堆积法是常用的施工方法，将考虑安全系数后的计算重量堆积在支架上，以达到预压的目的。使用的材料要有体积小、重量大的特性，如砂袋、混凝土块、钢筋、钢绞线、钢板桩等。反力法有两种，一种是在墩身顶部安装临时钢梁，将千斤顶放在临时梁与支架之间，利用千斤顶加载对支架进行预压；另一种是在承台施工时相应位置预埋精轧钢或是钢绞线，将千斤顶放在支架上与预埋件连接后再施加拉力。堆积法施工时要注意按照实际施工工况进行预压，特别是腹板位置要保证达到设计重量；反力法施工时要注意预埋件位置的准确和变形量的计算，同时要保证两侧支架受力同步、对称。支架预压具体采取那种方法根据现场实际情况和材料等因素有密切的关联，墩身高度较低、预压重量轻时可采用堆积法预压，而墩身较高、预压重量大、堆积