巨花湾大桥南引道起自顺德河南堤,经过勒流市念海村、福禄村,止于港港路。起止里程为K1+800~K3+088.756。该项目主桥工程设计为15*30m。支撑箱梁,长度450米。共有墩身56个,帽梁28个。帽梁长11.8m,宽2m,高1.75m。桥墩加厚面积高2.25m。盖梁顶面水平,侧面和底角均为15cm×15cm倒角,盖梁外悬挑265cm。盖梁全部采用C40混凝土。单根帽梁混凝土体积43.7m3,钢筋6.4t。盖梁距地面高度为3~9m。
图1 盖梁前视图
图2 盖梁侧视图
目的
传统的盖梁大多采用支架法施工。主要工艺流程为:基础处理→支架安装→底模板安装→预压→钢筋绑扎→侧模板及预埋钢筋安装→浇筑混凝土。这种方法不仅繁琐,而且施工成本高、工期长、安全风险高。
降低盖梁施工成本、缩短工期、降低安全风险是改进盖梁施工技术的主要目的。
想法
承台梁支架法施工必须先处理基础。巨花湾大桥共有28根盖梁。每根盖梁都需要基础处理,费用昂贵,盖梁高度高,脚手架投资大。穿芯钢杆法施工主要利用墩柱本身的承载力来支撑盖梁模板的重量,有效解决了地基处理和支架投资的成本。
盖梁钢筋现场绑扎耗时长,且均涉及高空作业,安全风险较高。盖梁钢筋在钢筋场进行绑扎成型,然后整体吊装就位,大大缩短高空作业时间,降低安全风险,提高施工效率。
工作原理
无托架盖梁整体安装钢筋的施工方法是在墩柱上设置预留孔,安装钢拉杆,通过钢拉杆将力传递到墩柱上。钢筋整体安装是在钢筋场预先安装盖梁。钢筋通过吊车整体绑扎成型安装,减少高空作业时间,提高施工效率,降低安全风险。
施工技术
帽梁施工支撑采用墩体内预埋钢杆,预埋钢杆用于搭建帽梁支撑。在桥墩顶部向下1.33m高度(至PVC管底部),垂直于盖梁轴线,沿桥墩径向预埋安装钢杆孔。预留孔由PVC材料制成。管道内径为160mm。安装模板前,先安装钢杆。密封开口以防止管道充满混凝土。承重支撑采用直径140mm的穿芯钢杆。钢楔子支撑在杆上以调节系统的高度。 HM588钢架设在钢楔上,作为支撑系统的纵梁。在HM588纵梁上开Φ18螺栓孔,用螺栓固定在钢楔上。 I16工字钢每隔500mm横向架设在纵梁上作为分布梁。分布梁两端留有1.0m作为施工操作平台。平台满铺3厘米木板,平台四周设置栏杆,挂防护网。防护网高度1.2m,盖梁钢底模板铺设在分布梁上。
图3 墩柱预埋孔 图4 钢板及调整块安装
01
钢杆安装
钢棒采用高强度钢棒,需要在专业的热处理厂进行调质处理。处理后的强度应符合规范要求。钢杆直径为14cm,单根钢杆长度为2.5m(桥墩每边延伸50cm)。钢杆由起重机吊起并手动安装在叉车或梯笼中。穿钢棒时,两侧各伸出50cm±5cm。为了方便钢杆的安装和拆卸,在钢杆的一段上焊接有吊环,吊环与钢杆的焊接稳定可靠。
图5 钢杆吊环示意图
02
调整块及纵横梁安装
调节块由钢板焊接而成,最大调节范围为6cm。为了保证钢杆与调节块充分接触,调节块底部设置为半圆形(见下图),并在调节块上架设HM588钢材作为支撑系统纵梁。 、为了保证调节块的稳定性,在钢杆与调节块之间焊接有楔形块,防止调节块打滑;纵梁HM588上设置Φ18螺栓孔与调节块连接,纵梁顶部安装16根工字钢作为水平分布梁,间距0.5cm。
图6 调节块卸载前 图7 调节块卸载后
图8 盖梁施工图
03
支架平台
①工作平台布置
盖梁长11.8m,宽2m,两侧留有1.5m的人行通道和工作平台。工作平台全部铺有3mm厚钢板。具体布局如下图所示。
图9 工作平台布置图
②登高设备
本工程主要采用梯笼爬升盖梁。安装梯笼前,应先铺设梯笼混凝土基础,并预埋锚杆。梯笼与盖梁支架不得强行连接紧密,可用脚手架板连接上下出口。
图10 梯笼示意图及实拍图
04
底模安装
盖梁底托采用钢管加千斤顶制作。插孔顶部放置一块10cm*10cm的方木。钢管横向间距50cm,纵向间距60cm。盖梁两侧的底模由三角形桁架支撑。三角桁架由模板厂家统一加工。桁架采用I16工字钢,槽钢相互焊接而成。焊接稳定可靠。桁架安装时,前后两侧均安装限位楔块。限位楔块采用15mm厚钢板。
图11 盖梁支架标高示意图
05
钢筋安装
盖梁钢筋在钢筋场绑扎成型,整体运至施工现场安装。盖梁钢笼长11.8m,宽2.4m,高1.75m,总重6.4t。使用25t吊车安装,如下图所示。
图12 盖梁钢筋笼整体吊装技术难度图
帽梁、支架法施工对地基处理要求较高。本工程软土地基需更换并采用混凝土硬化。支架法施工容易产生非弹性变形。每个盖梁在施工前均需预压。现场绑扎钢筋属于高空作业,作业空间有限,容易产生安全隐患。
创新点
巨花湾大桥桥墩、立柱呈矩形,截面尺寸为1.4m*1.5m。盖梁采用钢杆施工法施工。墩身上预埋钢杆,用预埋钢杆搭建盖梁托架。该支架系统的主要创新点是在墩柱上预埋钢杆作为支架系统的承重支撑。盖梁的重量通过型钢传递到墩柱上。墩柱受力。力传递路径简单清晰,不存在支架下沉的问题。 ,支撑稳定性较好。由于桥墩为矩形桥墩,若采用抱箍法施工,会导致抱箍与桥墩摩擦不均匀,安全性能较差。不建议采用抱箍法施工。与传统的钢管支撑系统相比,具有以下优点。
本工程地基松软,钢管支架施工时需更换地基并浇筑混凝土。钢杆法施工避免了钢管支护施工的地基处理,降低了地基处理成本;
钢管支架施工过程中,支架架设时间长,材料消耗大。钢杆法减少了支架的装拆时间,缩短了盖梁的施工工期,降低了施工的安全风险;
当墩柱较高时,钢管支撑系统的非弹性变形较大,钢杆法的非弹性变形较小;
在水桥墩等地质复杂地区,不能采用钢管支护法施工,钢杆法不受影响。
实施效果
盖梁采用无支撑施工技术和盖梁钢筋整体安装工艺,创新了传统支撑方式施工和现场钢筋绑扎技术,避免地基处理费用,减少高空作业时间,减少安全隐患,缩短施工时间。缩短了工期,提高了施工效率,保证了安全、质量、文明施工。
福利及推广价值
解决了传统盖梁施工方法人力大、劳动强度高、工期长的问题。采用无支撑施工、钢筋整体吊装,简化了施工流程,缩短了工期,提高了施工效率,降低了高空作业人员的安全风险,保证了安全、质量、文明施工。
在公路、市政工程项目中,我们经常会遇到地质条件、交通条件等限制,无法采用支架支撑法施工桥梁盖梁,或者采用支架法施工成本较高。无托架支撑法是利用桥墩承载力支撑盖梁模板的施工方法,简单、经济。可广泛应用于盖梁施工。