浅析桥梁浇盖梁支架的设计与施工

2009-07-29 07:11徐世权
中国新技术新产品 2009年12期
关键词:支架

徐世权

摘要:桥梁施工中现浇盖粱的支架设计、主要施工注意事项, 安装时须注意的事项及安装顺序。支架安装完成后,应做预压试验,以检查支架的压缩量及稳定性。

关键词:简支桥梁;现浇盖板;支架

盖梁,也称帽梁,一般设于墩柱顶部,是钢筋混凝土简支梁桥中的下部结构主要受力构件。墩柱顶 盖梁,如采用现浇施工,其施工质量,不仅受控于混凝土配合比、浇灌方法,且与采用的支架紧密相关。只有选择了坚实的支架,使模板牢固、可靠,拼缝严密、接口顺直,能抵抗混凝土自重和施工荷载,操作人员能安全地进行各种施工作业,才能确保施工质量和安全。托架式,即墩柱上预留水平孔,待墩柱混凝土拆模并有一定的强度后,向预留孔中穿人钢锭,然后利用钢锭两端悬臂部分搭设支架并铺设模板,钢管脚手架搭设。

1各种支架的计算要点

支架设计时,计算承受的荷载包括:模板自重、新浇筑钢筋混凝土重量、施工人员和运输工具重量、倾倒和振捣混凝土产生的荷载及支架自重等。

1.1纵横粱的设计计算

各种支架中,模板下、支架顶的纵横梁的设计计算大同小异,一般可将之当作简支梁计算。 设计计算时,先初选构件类型(如方木、槽钢或工字钢等),再根据最大弯矩或最大剪力的数据,选择构件型号及截面,验算构件的挠度、弯曲强度和抗剪强度。

1.2自落地支柱的计算

自落地支柱可当作两端简支的轴心受压构件计算,先初选构件类型(如钢管、型钢或门式架等),再根据最大轴力的数据,按计算值选择构件型号及截面,最后验算抗压稳定性和水平联系杆的竖向间距(即水平联系杆的道数),并按构造要求设计扫地杆、剪刀撑、抛撑和缆风绳等。如盖梁离地面高度较大,所在地区基本风力较大,则应考虑风荷载,并核算选择抛撑和缆风绳。

1.3抱箍的计算

抱箍所能承受的荷载可由抱箍与墩柱之问的摩擦力平衡,其摩擦系数μ由墩柱面的平整度和粗糙程度而定,一般可取为μ=0.3-0.5。设计时应选择拧紧螺栓的数量,并验算其抗剪强度,同时应验算抱箍钢板的局部抗剪强度和抗挤压强度。

1.4托架钢锭的计算

预埋托架的设计,除选择计算纵横梁外,还应对埋设的钢锭的规格和截面积进行计算,核实其最大弯、剪力和支座处挠度。支架型式的选用,应结合现场设备及施工条件与盖梁的高度,还应保证现浇盖梁的施工质量和操作安全。

2支架型式的选用条件

支架型式的选用,应结合现场设备及施工条件与盖梁的高度,还应考虑经济成本尽量能就地取材,并应保证现浇盖梁的施工质量和操作安全。各种支架的适用情况和注意事项。

自落地支柱可采用钢管、型钢或门式架等,根据施工设备状况及荷载经计算选用;无论采用何种支架,施工时都应按计算挠度值设预拱度,并应搭设足够宽度的操作面(一般每边不小于1m)和周边护栏(高度不小于1,2m);各种支架的护栏边,都应满挂密目安全网,以防止高空坠落。

3各型支架的优缺点及改进措施

3.1 各支架优缺点

3.1.1 自落地支架式结构简单,但在荷载作用下支架变形较大,耗用材料数量较多,文明施工管理工作量较大。

3.1.2 采用抱箍挑架式,在盖梁施工中下部仍可通行,不占地面工作面,便于管理,但抱箍挑梁中钢箍与墩柱之间的摩擦系数的取值难以掌握,依墩柱表面的平整度或粗糙度而异,施工时易发生抱箍滑脱事故,支架能承受的荷载不高。

3.1.3 埋设托架式虽然下部可通行,不占用地面工作面,易于文明施工管理,能承受荷载较大,支架在荷载作用下变形较小,但在埋设钢锭和施工受载时,墩柱混凝土需具备一定强度,施工后在墩柱中留下小孔,影响墩柱外观,施工后宜用微膨胀混凝土填塞小孑L及墩柱表面处理工作。

3.2 各种支架的改进

为提高自落地支架的承受荷载,而减少变形或沉降,可利用万能杆件拼装成桁式支架。桁式支架可设计为满堂式,也可设计为柱梁式。对于在河岸上现浇盖梁,如土质条件较差,做适当压实处理并经采取措施后,也可采用自落地支架。如在地面上先铺木板或槽钢,或浇筑混凝土地板,以增大地基受压面积。对于水上现浇盖梁,由于桩基、系梁及墩柱施工时,已搭设了水上操作平台,因此可利用在该操作平台上直接搭满堂支架。但必须验算操作平台的稳定性和沉降量,慎重采用。

4 钢管脚手架搭设

立杆:在竖立杆时要注意杆件的长短搭配使用。立杆的接头除梗肋处可采用搭接头外,必须采用对接扣件实行对接。搭接时的搭接长度不应小于1m,用不少于3个旋转扣件来扣牢,扣件的外边缘到杆端距离不应小于100mm。相邻两立杆的接头应相互错开,不应在同一步高内,相邻接头的高度差应大于1500mm。

大横杆:大横杆的长度不宜小于三跨,一般不小于6m。大横杆对立杆起约束作用。故立杆和大横杆必须用直角扣件扣紧,不得遗漏。上下相邻的大横杆应错开布置在立杆的里侧和外侧,以减少立杆的偏心受荷情况。同一水平内的内外两根大横杆的接头和上下相邻的两根大横杆的接头均应相互错开,不得出现在同一跨间内,相邻接的水平距离应大于1500mm。

小横杆:小横杆紧贴立杆布置,用直角扣件扣紧,拆模前在任何情况下不得拆除贴近立杆的小横杆。

斜杆:纵向支撑的斜杆与地面夹角宜在45°~60°范围内。斜杆的搭设是将一根斜杆扣在立杆上,另一根斜杆扣在小横杆的伸出部分上,这样可以避免两根斜杆相交时把钢管别弯。斜杆用扣件与脚手架扣紧的连接头两端距脚手架节点不大于200mm,除两端扣紧外,中间尚需增加2~4个扣结点。斜杆的最下面一个连接点距地面不宜大于500mm,以保证支架的稳定性。斜杆的接长宜采用对接扣件的对接连接。当采用搭接时,搭接长度不小于400mm,并用两只旋转扣件扣牢。

立杆纵横距和步距按支撑设计方案进行施工,立杆间设剪刀撑,剪刀撑应联系3~4根立杆,斜杆与地面夹角为45~60度,剪刀撑应沿步高连续布置,在相邻两排剪刀撑之间,设大斜撑,剪刀撑的斜杆除两端用旋转扣件与脚手架的立杆或大横杆扣紧外,在其中间应增加2~4个扣结点。

扣件式外脚手架的搭设顺序是:做好搭设的准备工作→按支撑施工图放线→按立杆间距排放底座→放置扫地杆→逐根拉立杆并随即与扫地杆扣牢→安装第一步大横杆(与各立杆扣牢)→安装第一步小横杆→第二步大横杆→第二步小横杆→第三、四步大横杆和小横杆→接立杆→加设剪刀撑。

满堂支撑需待砼达到设计强度方可拆除,拆除顺序和搭设顺序相反。先搭的后拆,后搭的先拆。先从钢管支架顶端拆起。拆除顺序为:剪刀撑→小横杆→大横杆→立杆→……。

立杆与横杆必须用直角扣扣紧,不得隔步设置与遗漏。相邻立杆的接头位置应错开布置,在不同的步距内,与相近横杆的距离不宜大于纵距的1/3,上下横杆的接长位置应错开布置,在不同的立杆步距中,与相近立杆的距离不大于纵距的1/3。相邻步距的横杆应错开布置在立杆的里侧和外侧,以减少立杆偏心受载情况。

剪刀撑沿架高连续布置,横向也连续布置,纵向每隔5根与立杆设一道,每片架子不少于三道,剪刀撑的斜杆除两端用旋转扣件与脚手架的立杆或横杆扣紧外,在其中应增加2~4个扣结点。

由于排架搭设是依靠扣件螺栓紧固完成的,因此每节点的扣件螺栓施工中都必须用力矩板手进行检查。

支撑排架是箱体顶板的关键工序,排架搭设结束后由专人对排架进行验收,验收合格后方可支模。

最后,钢管支架完成后应做预压试验,以检查支架的压缩量和稳定性。预压可采用施工静载法,水静压法,沙袋静压法等。

结束语

在多年的施工实施中,各类型支架按实地情况经常选用,无论在保证工程质量及支架的设置经验上,虽获益匪浅,但当支架选定后,对一些重点的处理尤应重视。如自落式支架落于地面上的地基整平、夯实、扩大承力面,落于构筑物上对构筑物的核实补强。

参考文献

[1] JGJ130-2001,建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范.

[2] 杜荣军.扣件式钢管模板高支撑架的设计和使用安全[J].施工技术,2002(3).

[3] 施炳华,吴广彬等.模板挠度计算方法的探讨.施工技术.29(3).

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