现浇盖梁支架有多种类型,应用特点有所差异,常见的类型有自落地式支架、抱箍挑架式、埋设托架式。自落地支架式是在地面上搭设支架,形成全地板支架结构。抱箍挑架式是在桥墩上设置钢板箍,用箍圈作为主要支撑结构。埋设托架式是通过在墩柱上埋设钢锭等形式,将支架支撑在桥梁墩柱上。1工程概况本工程为中资企业在海外承建的轨道交通项目,标段内共有公铁双层高架桥3.2 km,公路桥匝道1.6 km。桥梁第一层为双向四车道公路高架桥,第二层为双线轨道桥。公路桥为预制节段箱梁多跨连续结构,采用短线法预制空中吊拼施工。桥墩典型断面结构为中心墩柱及墩顶大悬臂盖梁,悬臂盖梁的每一侧支撑并排两跨箱型梁。2传统支架形式的特点2.1自落地支架式对场地要求较高,地质条件较好、场地开阔、不影响通行要求时可以采用。搭设前通常需要对地基进行适当处理,使地基满足承载力要求。自落地支架式结构受力简单、便于施工,在荷载作用下,支架变形大、材料消耗大、需要大量人工作业、文明施工管理难度大。2.2抱箍挑架式在水上浇筑现浇盖梁或施工荷载较小的工程较适合采用,将钢板箍作为支架,通过钢板箍与墩柱的紧密接触形成摩擦力,起到承受荷载的作用[1]。抱箍挑架式支架不需要占用过多的土地,便于管理,钢板箍与墩柱之间的摩擦系数值较难掌握,计算和调整摩擦力的难度较大。施工过程没有有效控制摩擦力数值,易发生抱箍滑脱事故,支架能够承受的荷载较小。2.3埋设托架式不占用过多的土地,施工期间下部可以通行,易于文明施工管理,能够承受较大的荷载,在荷载作用下变形较小,在钢锭埋入和施工荷载作用下,桥墩混凝土需要有一定的强度,影响墩柱的美观。3新型盖梁支架施工技术本文以11型公路盖梁为例,盖梁最大截面高4.5 m,宽3.5 m,总长度约38.85 m,中心节段长约17 m。设计采用三段法进行施工,即先施工盖梁中心节段,再施工两翼部分。项目位于城市交通主干道,工期紧、施工精度要求高。施工如果占用现有车道,影响车辆通行,需要进行交通导改,临时拓宽建设新的车道,直接影响项目工期及成本。项目所在国对安全文明施工、环水保要求高。受劳工配额限制,劳动力紧缺、用工成本高。本项目采用一种新型的墩顶支撑系统,进行盖梁中心节段现浇施工。支撑系统包含两个对称的托架,在两个托架间采用Φ26.5 mm的张拉筋,使托架环形抱紧墩柱。浇筑桥墩时,在墩柱顶部预留4个尺寸为300 mm×300 mm×350 mm(深度)的方形凹槽。施工时无须在桥下现场搭建支架,将支架系统部件在地面上组装好后,整体吊起放置在桥墩顶部四个凹槽中。3.1支架系统的设计本设计采用英国标准学会《钢结构在建筑中的结构应用第1部分:设计实施规范-轧制和焊接型材》(BS5950:Part1:2000)。托架主体钢结构采用轧制型材,满足英国标准《结构钢的热轧产品-非合金结构钢的交货技术条件》(BSEN 10025-2:2004)[2]。(1)支架系统的设计荷载。支架系统的设计荷载主要包括模板、支架的自重;新浇筑混凝土、钢筋、预应力筋等圬工结构物的自重;施工人员及施工设备、施工材料等荷载;振捣混凝土时产生的震动荷载;其他可能产生的荷载,如风荷载等。(2)支架检算设计。支架系统垂直方向的荷载作用于墩顶的四个凹槽处,墩顶凹槽处所承受的最大压力为支架的设计荷载,荷载分配及荷载计算:P=K1⋅SD1⋅γf3+NB/4 (1)式中:K1——动载系数,取值1.15;SDl——支架上部所承受的静态荷载(kN);P——墩顶凹槽处所承受的最大压力(kN);γf3——局部荷载极限状态系数,取1.1;NB——支架自重所产生的荷载(kN)。(3)M1弯矩验算。根据支架结构形式及所承受的荷载,计算支架各截面的受力情况,特别是弯矩、剪力和扰度值,确保在极限荷载状态下,支架各截面所受的作用力不超过支架结构的最大容许值。支架主要结构受力如图1所示。10.3969/j.issn.2096-1936.2021.15.067.F001图1支架主要结构受力计算时应充分考虑支架构件在最不利情况下的受力情况。①M1构件最不利情况下的弯矩值(设计弯矩):Med=K2⋅PA⋅L (2)式中:Med——构最不利情况下构件承受弯矩(kN·m);K2——整体组合荷载系数,取值1.4;PA——最不利情况下构件所受作用力(kN);L——构件长度即力臂(m)。②M1构件最大容许弯矩值:Mmax=Wyfy/106 (3)式中:Mmax——构件最大容许弯矩值(kN·m);Wy——构件的弹性截面模量(mm3);fy——钢材的屈服强度(MPa)。经计算,Med<Mmax,满足设计要求。(4)M1剪力验算。①M1构件在最不利情况下的剪切力值(设计剪力):Vurd=K2⋅PA (4)式中:Vurd——构件在最不利情况下所承受的剪切力,(kN);K2——整体组合荷载系数,取值1.4;PA——最不利情况下构件所受的作用力(kN)。②M1构件最大容许剪力值计算:Ved=0.577fy⋅S/103 (5)式中:Ved——构件最大容许的剪力(kN);fy——钢材的屈服强度(MPa);S——M1截面面积(mm2);Vurd<Ved,满足设计要求。(5)M1扰度验算。M1构件在最不利情况下的扰度:Ymax=PA⋅L3/3EI (6)式中:Ymax——最不利情况构件扰度(mm);L——构件长度(mm);PA——最不利情况构件所受作用力(kN);E——钢弹性模量(N/mm2);I——构件截面惯性矩(mm4)。Ymax构件的最大允许扰度值时,满足设计要求。同上,依次对支架主要构件的受力情况进行检算,确保其结构受力满足设计要求。3.2支架系统的安装与拆卸支架系统构件第一次运抵现场后,按设计要求进行组装。托架组装完成后,使左右两个托架之间的宽度大于墩柱宽度5~6 cm,以便将托架整体吊起,安放在墩柱的顶部。吊装前测量确认方形凹槽的位置和标高,确保其满足托架的安装要求,需要时可以放置垫片,使所有凹槽在同一个标高,在凹槽放置6 mm厚的橡皮革垫片。托架安放至预定位置后,张拉两根Φ26.5 mm的张拉筋,达到设计张拉强度,使托架环形抱紧墩柱[3]。支架拆卸时,将一侧托架预先吊挂在吊车吊钩下,采用吊装带将另一侧托架临时与墩柱绑在一起,松开左右两个托架间的张拉筋,使用吊车移除第一个托架。将另一侧托架预先吊挂在吊车吊钩下,松开吊装带,移除第二个托架。4新型支架系统的优点(1)同时设计支架和模板系统,采用液压系统或调节螺杆支撑调节模板,结构受力简单、材料消耗少、自重轻、结构稳定性高,在荷载作用下支架变形小,可承受的荷载大。(2)在海外工程施工项目中,劳动力资源紧缺、功效低、用工成本增高等,对建筑工程施工机械化提出更高的要求,采用本方案提高项目机械化水平。(3)支架吊装工作量小,省去传统支架现场搭建时的反复安装、拆卸,节省了大量人力和机械台班,施工进度快、效率高,经济效益好。(4)不占用过多的土地和地面空间,节省施工用地。(5)施工简单,减少大量人工高空作业,降低施工安全风险,更有利于文明施工管理,提高工程质量及精度要求。(6)在其他项目施工应用中,根据盖梁悬挑长度和荷载要求,通过增加外部约束条件等方式进一步优化,提高支架的稳定性和承载能力。5结语随着我国经济实力的不断提高,应在工程实践中通过不断创新,使工程施工更快速、经济、安全进行,提高企业的经济效益,为企业创造良好的社会口碑,提升其自身的核心竞争力。

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