简支变连续梁桥双钢筒临时支座施工应用
在浙江省公路桥梁建设工程中,传统的简支梁桥或连续梁桥虽然具有各自的作用和优点,但已不能满足曰新月异的桥梁发展需要。2000年以后逐渐出现了先简支后连续的结构梁桥,它兼顾了简支梁桥和连续梁桥的优点,在施工过程中其技术难点是进行体系转换, 临时支座的选择及使用是保证体系转换能否成功的关键。目前常用的临时支座有钢管临时支座、混凝土支座、木墩临时支座、硫磺砂浆临时支座、砂袋临时支座等,这些支座有较多难以克服的缺陷,主要表现在高度难控制、抗承载力小、容易变形、不可回收利用等。为了解决这个问题,我建议选用砂筒作为临时支座,且砂筒的项部采用小直径的砼填充筒。我公司采用本工艺组织施工的金丽温高速公路青田段第9合同段工程、申嘉湖杭高速土建第7合同段工程、兰溪灵马公路第二合同段等工程,均取得了较好的效果。
1、工艺特点和适用范围
利用砂子的含量调节桥梁架设的高度,可将桥梁控制在任一高度,增加了施工灵活性。
总结出了砂子的最佳细度模数及含水率,方便了施工。且砂筒临时支座可以现场加工,制作成本低。砂筒临时支座适用于所有简支变连续梁桥的施工。
2、工艺原理
砂筒临时支座是利用钢管焊接成封闭容器(图1),分上下两个部分,在下半部分填上符合细度模数及含水率的砂子,上面放一个略小的部分(里面提前灌满混凝土),两个部分合在一起形成砂筒(多数简直连续桥在临时支座顶部采用木板,木板的对工程质量与双钢筒相比在变形方面更难控制)。在容器底部或侧面设置一个开口,容器里的砂在打开开口时流出从而减少容器内的细砂体积,使得细砂上面的垫块降低。大梁放在砂筒上,当体系转换完成后,在砂筒侧面开口处放出砂子,容器内砂子体积减少,大梁随之下落到永久支座上。
3、施工工艺流程与操作要点
施工工艺流程如下图2:
3.2 尺寸设计准备
砂简要满足整个桥梁的架设高度。当砂筒调节到最大高度时保证砂筒上下重叠部分在2cm,砂筒调节到最小高度要保证填砂高度在3cm以上, 以此来确定砂筒的可调范围。
3.3 加工制作砂简
砂筒的焊接质量对砂筒的稳定性及牢固程度影响较大,钢筒与上下钢垫板要在外侧进行满焊,加工好上半部分后灌注混凝土,顶面抹平,待达到强度后即可使用。如图3所示:
3.4 装砂
对砂筒里的砂子有严格的质量要求。砂子的细度模数及含水率经试验确定出最佳值, 以达到方便施工的目的。
3.5 测量并确定每个砂筒的高度
现场要精确进行高程测量,确定每个砂筒实际总高度,考虑到砂简的沉降量,砂筒临时支座安装时砂筒顶面要高于永久支座顶面1~2mm。为了控制梁的安装标高与设计标高一致,临时支座受到梁的压力后进行沉降量观测,以便调整后续的砂筒安装。
3.6 试验确定砂筒的高度及承载力
首先要进行砂筒的承载力设计,确定出砂筒承载力的设计值。砂筒在压力机上进行试压,应保证砂筒的高度及砂筒的设计承载力两个方面符合要求。如果达到承载力而砂筒的高度低于设计值,要继续加砂;如果达到承载力后砂筒的高度高于设计值,要进行减砂,直到两个方面都满足求。
3.7 砂筒安装
由于每个砂筒都对应每个固定的位置,不可混乱使用导致标高错误。砂筒在安装完后要进行高程复核测量,高程合格后方可进行箱梁吊装。为了保证砂筒顶面均匀受力,砂筒钢垫板顶面宜放置2mm厚的橡胶皮,这样箱梁底部能与砂筒紧密均匀贴在一起。
3.8 砂筒解除
解除临时支座应做到逐孔对称、均匀、同步、平稳。为了工人操作安全,解除临时支座要有操作平台。临时支座可以采用一个掏耳勺形状的铁件进行解除。随着砂筒里的砂慢慢减少,永久支座代替临时支座承重,从而取出砂筒,完成体系转换。
4、质量、安全和环保的主要控制措施
焊接人员必须持证上岗,每个焊工必须进行试焊,试焊合格后方可进行批量焊接。砂子的细度模数、含水率及含泥量等指标应尽量经试验确定, 己达到精确控制的效果。临时支座应进行沉降量观测, 以确保梁的架设高度准确。对所有挂件和吊绳每天进行检查 特别是要注意挂件和吊绳摩损情况,不符合要求的及时维修、更换。
现场制作时,应在现场设置一处加工棚,加工棚远离生活区及办公区。
5、双钢筒砂筒临时支座的优势体现
制作一个砂筒可以周转利用,施工效率高,质量更容易控制,且使用后剩余价值高。
使用过程中,除有部分砂遗漏外,不会产生其他的污染和浪费;施工安全性也比其他的临时支座高,具有无形的环境和安全效益。
采用双钢筒砂筒临时支座经笔者多个公路简直变连续桥梁施工应用,已经逐渐在同行业单位推广,各单位对本创新评价较好。推而广之,从笔者看来临时支撑类的施工,均可采用双钢筒砂筒支撑,在未来的施工和管理过程中会不断的摸索和应用。
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