摘要:结合某工程现浇预应力混凝土箱梁施工经验,对如何快速精确安装箱梁模板进行了研究,论述了当线路较长、箱梁断面形式复杂、模板安装规模化时采用定型钢模板及配套吊装设备进行安装的施工要点,为今后类似工程施工提供了宝贵的经验和可靠的决策依据。
关键词:钢模板 规模化 吊装设备
一、工程概况
某工程采用满堂红支架现浇预应力混凝土箱梁,标准跨度采用30m,布跨时以30m为主,辅以17m、23m、25m、25.5m、26.5m、26.7m进行调整,梁高为1.8m,箱梁采用单箱单室横断面,跨中腹板厚度0.5m,顶底板厚度0.25m,顶板加腋尺寸1.05*0.35m,翼缘根部高度0.6m,端部0.2m。由于该工程线路长,采用木模板材料消耗量大、模板周转率低、成本高,施工时考虑箱梁模板外模采用定型钢模板,外模模板长度2.0m一节,使用箱梁钢制外模板吊装设备进行安装,快速施工的同时节约施工成本。
二、施工工艺原理
箱梁模板采用“帮夹底”形式,箱梁外模制作定型钢模板。采用钢模板吊装设备将钢模板吊装到箱梁支架上,进行箱梁钢制外模板整体拼装、调整、加固。各组钢模板之间采用螺栓进行栓接,箱梁上口及下口用对拉螺栓拉紧,螺栓纵向间距1m。铺设底模板,底模采用木模板,调试底模及外模板高程,待高程调试完成后进行钢筋的绑扎、混凝土浇筑,混凝土达到设计强度后拆除钢模板即可完成整个施工过程。
三、施工操作技术要点
3.1制作箱梁钢制外模板
(1)组装钢桁架
首先在加工平台上平行设置两条纵楞,水平间距为1m,纵楞采用两根12#槽钢并列焊接而成;横撑的两端以间隔设置的方式分别与两条纵楞相连,横撑采用两根10#槽钢并列焊接而成;将每条背楞的下端与一根纵楞的外端垂直相连,上端与一条面楞的外端相接,同时将面楞的另一端与纵楞的内端相连接;背楞采用两根10#槽钢并列焊接而成;斜撑的上下端分别连接在位于同一平面内的面楞和纵楞上,斜撑采用两根10#槽钢并列焊接而成。
(2)组装面板
将一张面板平铺到横肋顶部,并采用交错焊将两者焊接成整体;将上平模底面与面板之间及相邻两块上平模侧面采用螺栓进行栓接。按照以上顺序制作箱梁钢制外模板,直至制成所需套数。箱梁钢制外模板加工示意图如图2所示。
3.2加工模板吊装设备
两条底楞沿水平方向平行设置在吊装设备两侧下部;底橫肋相隔距离水平设置,两端分别连接在两条底楞的内侧面上;两根模板托相隔距离水平设置,两端分别连接在两条底楞的顶面上;背楞垂直设置,两条背楞的下端分别连接在两条底楞的后端顶面上;两条中楞分别平行设置在两条底楞的正上方,且后端与一根背楞的上部连接在一起;根中橫肋平行设置在底橫肋的上方,两端分别连接在两条中楞的内侧面上。
3.3场地平整及地基处理
对箱梁支架位置处进行平整,对软弱地基部分采用清运、换填的方法进行施工,先将表面的不适宜材料彻底清理干净换填级配砂砾,每层松铺厚度不大于300mm,采用振动压路机进行碾压,通过处理后的地基承载力要达到250Kpa以上,满足承载力要求。对于小范围处的换填采用振动夯分层夯实,以确保承载力满足要求。
3.4支架搭设、主次龙骨安装
搭设满堂红脚手架,顺桥向铺设5cm厚木板,板缝间距不大于10cm,木板下为横桥向12×12cm方木作为次龙骨,间距0.7米,用铁钉将面板和次龙骨钉牢,次龙骨下布设纵桥向12×12cm方木作为主龙骨,主龙骨放于顶托上,主次龙骨间用扒钉固定。
3.5支架预压
支架预压采用砂袋作为等代施工荷载。在预压前选取特殊点作为监测点并做明显的标识,由测量人员测出监测点的高程。墩外缘处及1/4跨和跨中布设5道变形观测断面。横桥向根据荷载分布情况,每横断面设5个沉降变形观测点。
沉降观测要定时观测,将预压的荷载及测量的高程数值分析。当各监测点最初24h的沉降量平均值小于1mm或最初72h的沉降量平均值小于5mm时,判定支架预压合格。
3.6测量放线、调整支架标高
采用全站仪进行箱梁模板控制点布设,控制点提取箱梁下部圆倒角切点向桥梁中心线侧偏移10cm的点,以便于模板安装过程中参照基准线进行调整。直线部分10m布置一个控制点,曲线及缓和曲线部分根据曲线半径大小适当加密。
3.7箱梁钢制外模板拼装、调整、加固
将钢制外模吊装设备及钢制外模运输到施工现场,然后由工作人员将吊车上的吊绳穿入到吊孔内,启动吊车,待吊车提升到一定高度后由工作人员将吊装设备上的两条底楞插入到钢制外模的两条纵楞中间,直至模板托与钢制外模上的横撑卡扣在一起,然后将钢制外模吊装到指定位置后再将吊装设备取出,继续重复以上动作即可完成钢制外模的安装。
3.8铺设底模板
底模采用木模板,铺设顺桥向5cm厚木板,板缝间距不大于10cm,内贴1.2cm厚优质光面竹胶板,箱梁两侧底模竹胶板安装到箱梁钢制外模板下倒角处的底板托上。
3.9钢筋绑扎及混凝土浇筑
箱梁钢筋集中制作,运至现场安装绑扎、焊接成型。钢筋现场绑扎时,其各部位尺寸和数量应符合规范及设计要求。混凝土采用商品混凝土,混凝土输送泵泵送入模,插入式振捣器捣固。混凝土的浇筑采用连续浇筑、一次成型,中间不得间断。
四、安全控制措施
(1)搭设时认真处理好地基,确保地基具有足够的承载力,垫木铺设平稳,不能有悬空,避免脚手架发生整体或局部沉降。
(2)箱梁钢制外模板安装时,支架上作业人员应待模板吊至控制边线正上方稳定后再扶正就位。凡是进行高处作业施工的,应使用脚手架、平台、梯子、防护围栏、挡脚板、安全带和安全网等。
(3)吊装中的大模板、预制构件等上严禁站人。
五、结束语
如何使桥梁的造型美观、线形流畅成为桥梁建设者们重点讨论的话题。常规的箱梁外模施工通常采用木模板形式,如果外模支撑处理不好容易跑模和漏浆,从而会严重影响箱梁的外观质量。木模板存在周转率低、材料消耗大、成本高、模板成型精度低以及装拆速度慢等缺点,因此不利于线路较长的现浇箱梁施工。该工程通过优化施工方案,在已经搭设好的箱梁支架上采用箱梁钢制外模吊装设备进行箱梁钢制外模板整体拼装、调整、加固。形成了安全可靠的施工工艺,解决了箱梁外模板支撑不牢固、材料消耗量大、模板周转率低、外观质量差及施工速度慢等问题。适用于线路较长的现浇箱梁施工,尤其在箱梁断面形式复杂、模板安装规模化的现浇箱梁施工中更加快速便捷。
参考文献:
[1] 朱杨琼.某特大桥大跨度道岔预应力连续梁支架施工[J].山西建筑,2011年20期。
[2]邵琦.公路桥梁施工中现浇箱梁施工技术的应用[J].交通世界(运输.车辆),2015,12:48-49.
作者简介:
张林松,男,现任中铁六局集团北京铁路建设有限公司助理工程师,于2007年07月毕业于河北工程技术高等专科学校公路与城市道路工程专业。
论文作者:张林松
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/18
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