抱箍法施工技术在道路桥梁工程中的应用分析
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- 发布时间:2022-08-15 13:41
摘要:在道路桥梁工程施工中,通过推广应用抱箍法技术,可以降低施工成本,提高工程质量,满足工程结构美观性要求。文章主要分析道路桥梁工程施工建设中抱箍法技术的应用效果,供相关人员参考。
在过去一段时期内,在桥梁下部结构建设施工时,多应用盖梁支撑法,例如满堂支架法、墩柱预留孔钢棒法、抱箍法。其中,墩柱预留孔钢棒法存在技术缺陷,需要在构件上预留孔,对墩柱外观质量影响大。满堂支架法应用时,如果桥梁下方地基承载力较差或环境条件不允许时会加剧施工建设难度。抱箍法施工技术,可以补充上述施工技术的缺陷与不足,降低工程建设成本,施工结构美观性强,值得推广。
1 抱箍法施工技术
道路桥梁工程建设中,盖梁抱箍法施工技术遵循力学原理,利用钢带与立柱之间的摩擦力支撑横梁及盖梁模板自重、浇筑砼、施工人员、施工工具等施工荷载的施工方法。施工将两段焊有牛腿的半圆形钢带卡在立柱上,然后把工字钢横梁安置在牛腿的砂筒上,再在横梁上支设盖梁底模进行下一步施工作业。
本施工方法不仅可以克服满堂支架对地基及桥梁下部环境要求较高的缺点,还可以克服预留孔造成的墩柱外观不美观问题。并且抱箍法的抱箍和盖梁底模可以在地面上安装,用手提葫芦或起重机顺着墩柱提升就位。拆除底模时,抱箍下落到一定高度后还可作为盖梁底部缺陷修补的脚手架,节约机械安拆盖梁模板的大量费用。该方法适用所有墩身为圆柱形的盖梁施工。
2 工程概况
以信阳新增国道328 线淮固交界淮河特大桥梁工程为例,桥梁全长2978m,桥面宽16m,全桥除主桥为现浇连续箱梁外,河道左岸76 孔、右岸7 孔引线全部采用30m 跨,先简支、后连续后张法预应力组合箱梁。桥梁下部结构采用是1.4m直径三柱式墩,桥墩间距4.25m,盖梁长度14.55m,宽度1.9m,立柱最高15.5m,平均高度8~10m。盖梁使用C30 等级混凝土,单片浇筑。为保证工程建设质量,完成桥梁桩基础施工与立柱浇筑后,盖梁施工全部采用抱箍法施工技术。抱箍结构相关参数如下:A3 钢板高度40cm,厚度12mm;螺栓直径2.7cm (见后详述)。
3 抱箍法施工技术的应用
3.1 选择桥梁施工方案
按照勘察设计资料可知,桥梁施工现场地基,以粉质黏土为主,无法满足承载力需求,且部分段落处在滩地积水段,不能满足满堂支架法施工要求。考虑到使用预留孔法施工时,不仅破坏了立柱的混凝土整体质量,并且在完成盖梁浇筑后,需对立柱进行修整,影响外观。而抱箍法施工不仅可以提升外观要求,还可以简化安装与拆卸操作流程,降低工程成本。
抱箍法施工流程如下:测量放样;安装抱箍体、安装纵横梁、底模板;绑扎盖梁钢筋骨架;安装盖梁侧模板;浇筑和养护混凝土;拆除模板和抱箍体。
3.2 抱箍模板体系设计方案
盖梁混凝土施工,须一次性浇筑完成,抱箍模板体系为该作业的核心,必须满足可靠性与安全性要求。利用理论计算,结合施工作业经验,优化抱箍模板体系设计:①盖梁侧模采用钢模板拼接,对拉螺栓(M16)设置在盖梁顶底面外侧,每块侧模设置2 道。浇筑混凝土之前,每相隔4m 设置 1 道侧模钢管斜撑。②盖梁底模选择钢模板:采用钢板(厚 5mm),槽钢(8#),间距为30cm。③盖梁抱箍部分:采用两块半圆弧型钢板制成,面板厚12mm 钢板,连接边厚20mm 钢板,高0.50mm,加强板厚20mm,为保证支撑体系满足受力要求,浇筑砼过程中不移位,50cm 抱箍一侧用13 个M24(7.8 级)高强螺栓连接,采用电动扭矩扳手对称拧紧。抱箍内侧设置橡胶垫片,厚度为2~3mm,可以加强抱箍内壁与桩柱摩擦力,同时双避免钢抱箍对墩柱造成刮伤,影响外观。
3.3 安装和拆除抱箍模板
在施工作业时,严格控制以下要点:①根据盖梁底板设计标高反算,确定抱箍设置位置高程,在桩柱上做好标记。 ②抱箍安装时,两个抱箍支撑点应对齐,且高强螺栓应交错满上,禁止全部指向同一方向。抱箍螺栓拧紧时,应全部上完后,使用电动扭矩扳手对称拧紧,避免螺栓卡位。③ 抱箍安装完成后,在抱箍顶部设置工字钢纵梁。在工字钢纵梁与桩柱接触部位设置橡胶垫,起到隔离作用,防止工字钢碰伤墩柱。④在工字钢纵梁顶部铺设I14 工字钢作为分配横梁,间距60cm,之后设置盖梁模。施工人员要注意标高检查,确保偏差值满足要求。⑤拆除操作,遵循先侧面、再端模、最后底模、横梁的顺序施工,确保施工作业质量达标。
3.4 抱箍监测
为预防抱箍下滑位移给盖梁施工造成不可逆转的损失,在盖梁底模安装完成后,需要在底模上按盖梁体加侧模重量,依据盖梁纵向长度分配,对该体系进行7 天试预压,在此过程之前和之后对抱箍底高程、工字钢纵梁底高程进行观测,以确保抱箍的稳定性。在盖梁施工过程中要不间断进行观测,在盖梁抱箍底部位置、顶部位置的工字钢中间部位、纵向桥向工字钢外侧,设置施工监测点,动态监测盖梁作业,掌握标高与位移情况。当发重不正常的位移和侧倾时,立即暂停施工,进行原因分析,采取有效措施予以处理,确保施工安全和工程质量。
4 桥梁工程应用抱箍施工法的注意事项
4.1 落实技术交底
提升抱箍施工法的应用效率与效益,落实技术交底机制,意义重大。实施过程中可以基于技术交底分析,通过施工动画模拟分析法,准确模拟抱箍法施工流程、常见问题、技术要点,确保技术人员掌握抱箍法应用流程,提升操作安全性。同时,道路桥梁工程建设过程中,可以配置VR 体验区,帮助落实施工技术交底工作,加强施工人员安全意识,提升质量管控能力,避免由于人为误操作导致的桥梁施工质量隐患。
4.2 掌握技术资料
为确保抱箍法施工技术应用效果,应掌握详细的技术资料,同时做好技术应用分析,提出安全质量控制措施,实现桥梁效益目标。组织专业技术团队,依据抱箍法施工技术需求,为方案设计提供技术支持,维护道路桥梁施工质量。
4.3 注重质量影响因素分析
在应用抱箍施工技术时,必须注重质量与安全问题,工程材料与使用环境密切相关,严格落实精细化管理理念,把控质量安全。抱箍法施工控制措施:①设备材料管控:针对抱箍施工法所需材料,应落实技术标准,实行规范化把控,利用质量检验检测、存储管理等方式,可减少不良问题,确保施工质量达标;②环境:根据道路桥梁标准化要求,科学布设和管理抱箍法施工现场,控制施工现场不良影响,实现工程建设效益;③工艺:对项目施工人员而言,定期组织安全教育与业务培训,掌握技术要点与措施,积极预防质量隐患,才可能实现工程建设效益。采用精细化管控措施,明确工程质量影响因素,深入分析问题产生原因,提出科学的控制管理对策,维护工程建设质量。
4.4 注重施工现场监管
合理应用抱箍法施工技术,加大现场监督与控制力度,发挥出信息技术支持,建设抱箍法施工监测系统、信息化管理平台,以此维护道路桥梁工程质量。组织施工人员深入现场监督检查,掌握技术应用实况,实现工程建造质量目标。
5 结语
综上所述,针对桥梁盖梁施工支撑方法,使用抱箍法替代常规施工方法,不仅解决了常规施工法存的弊端,同时还降低了施工成本。
作者简介:冯安成(1979-),男,河南信阳人,河南万达路桥集团有限公司工程师,研究方向:道路与桥梁施工技术。
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(责任编辑:周羿廷)
