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张家湾大桥支架预压施工工序探讨
2017-12-04  中国桥梁网 分享到:
关键词:箱形拱桥 支架预压 施工工序 

   1 工程概况

   张家湾大桥在湖北省宜巴高速公路兴山县境内,该桥位于分离式路基段,左、右线桥平面均位于直线上,纵断面均位于R-32000m的凹形竖曲线上。

   本桥原设计左幅为3×45m简支梁,右幅为3×40m简支梁;由于现场地质、地形、水文、隧道弃渣等因素考虑变更为上承式钢筋混凝土箱形拱桥。

   2 支架预压

   2.1 预压方案的编制

   方案编制主要包括以下内容:预压目的,预压荷载及范围,预压材料、机械设备及加载总重量,加载程序及预留变形量,预压程序,卸载程序,沉降观测,安全措施等。编制完成后报监理审批后实施。

   2.2 支架验收

   支架施工完成后,先由现场管理人员对支架进行自检,并对不符合规范及方案要求的进行整改,自检合格后报项目部验收。项目部组织以技术负责人、工程、安质等部门进行检查,验收合格后报监理、监控、业主三方检查验收。

   2.3 加载预压

   分别对左、右线拱圈满堂支架进行预压,预压荷载按拱箱钢筋混凝土自重的1.2倍取值。采用砂袋对支架进行预压,左幅加载总重:1019.8m3×2.6t/m3×1.2=3182t。

   砂袋比重按1.5t/m3计算,堆载高度:拱脚2.9÷1.5=1.9m,拱顶2.3÷1.5=1.5m,其它部分按拱圈的倾斜角度计算砂袋的预压高度。

   每级加载完成后,停止下一级加载,间隔12h对支架沉降进行一次检测。当支架顶部监测点12h后的沉降量平均值小于2mm时,方可进行下一级加载。

   荷载加载完成后,当满足下列条件之一时,判定支架预压合格:(1)各监控点最初24h的沉降量平均值小于1mm;(2)各监控点最初72h的沉降量平均值小于5mm。

   若不满足要求,应查明原因后对同类支架全部进行处理,处理后的支架应重新选择代表性区域进行预压,并满足预压合格条件。

   卸载按先拱顶段再拱腰段最后拱脚段的循序进行,按三级荷载进行卸载,即分别卸载至80%、50%、0。卸载时两端及左右两侧需均匀对称进行,两端及两侧允许不对称荷载为15t。横桥向先卸载两边再卸载中间部分,纵桥向两端对称进行卸载。

   全部卸载6h后,应监测各监测点标高,并计算支架各监测点的变形量。

   2.4 沉降观测

   (1)支架基础观测:1)沉降观测点位布置:沉降观测点按跨径的1/8、1/4、3/8、1/2、5/8、3/4、7/8处及拱脚布置测量点,拱脚由于拱座影响,向跨中移动2米布置,每个断面设3个观测点,分别设在拱箱中心及边腹板中心处。2)支架搭设前、搭设过程至预压全过程对支架基础进行观测,为拱圈的施工提供数据。(2)架沉降观测:1)沉降观测点位布置:根据加载高度及荷载布置实际情况,选取有特征的点位进行沉降观测,共设置7组,每组3个(即拱圈的1/8、1/4、3/8、1/2、5/8、3/4、7/8处)沉降观测点,点位布置以左幅立面图为例,如图1所示,沉降观测点直接焊接在托架工字钢上,用钢筋与点位焊接,垂直向下引致支架基础面以上0.2m位置,采用水平仪进行观测。2)观测内容及步骤:①加载前,测量各沉降观测点的初始高程(hx0)。②加载至总荷载的50%、80%、100%时,每级加载完后测量各观测点的高程(hx0.5、hx0.8、hx1.0)。加载至50%、80%后测量一次,静载12h后再测量一次,测量完成后,满足加载条件后方可进行加载。同时,每级加载完拱脚段和拱腰段分别测量一次数据。加载至100%后,测量一次,每间隔24h应再进行监测一次,并记录各监控点标高、计算沉降量。当满足预压合格条件后,即可进行卸载。③全部卸载完6h后,测量各沉降观测点最终高程即为(hx01)。④根据实测高程值,计算荷载作用下支架系统的弹性变形和非弹性变形,具体数据按下列公式计算:弹性变形值=hx01-hx1.0,非弹性变形值=hx0-hx01。⑤根据弹性变形值,并综合考虑其它因素需要设置的预拱度叠加,计算出施工时采用的预拱度,按计算出的预拱度调整底模高程。

   2.5 预压报告的编制

   支架预压完成后,编写支架预压报告,预压验收合格后签署支架预压验收文件。支架预压报告内容:工程项目名称,支架分类以及支架代表性区域的选择,支架沉降观测,支架预压的合格判定。根据预压观测数据计算各项预拱度值。编制完成后报监理单位审批后,方可进行下一道工序施工。

   3 结语

   本文重点对张家湾大桥支架预压施工工序进行探讨,满堂式支架基础、地基沉降观测及数据分析、满堂支架拼装、以及支架卸落与拆除也至关重要,根据支架预压施工工序探讨得出:(1)在厚度达50m的石质弃渣体上采用支架预压施工工序,在非雨季期间施工拱圈是可行的;(2)支架预压施工工序有工作面大、施工安全风险相对较小等优点;(3)根据施工时间及费用对比后选择支架预压后的满堂支架现浇方案,既可降低成本,又能保证施工质量及进度。该桥左、右主拱圈于2012年4月20日和5月18日分别完成拱圈合龙,实践证明,张家湾大桥支架预压施工工序方法是可行的,本桥施工对以往类似桥梁施工方法进行了工艺工法上的改进,在深厚渣体上成功采用满堂支架现浇施工,为类似桥梁施工提供了参考和借鉴。

   参考文献:

   [1]《公路工程技术标准》(JTJB01-2003).

   [2]《公路路线设计规范》(JTGD20-2006).

   [3]《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011).

   [4]《钢管满堂支架预压技术规程》(JGJ/T194-2009).

   [5]万金辉.现浇支架预压沉降观测方案[J].科技信息,2009年09期.

   作者简介:刘振良, 男,汉族,高级工程师,湖北顺达公路工程咨询监理有限公司总经理。
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