论文部分内容阅读
摘要:本文结合实际的施工案例,在对当前桥梁建设中临时支座的拆除方式进行介绍的基础上,分析了京杭运河大桥临时支座运用静态龟裂法的施工和拆除情况,最后并总结出了静态龟裂法的优点和缺点。
关键词:桥梁建设;连续梁;临时支座;拆除;施工
1、概述
在目前桥梁建设中,变截面连续箱梁桥的数量越来越多,特别是中型跨径(50~200m)桥梁中,因为其安全性高,设计施工工艺成熟,费用低,此类桥梁总量比例较高。但在变截面连续箱梁桥施工中,临时支座的解除一直是一个施工重点和难点(临时支座的迅速拆除,对结构的安全和工期非常重要)。
当前,临时支座的拆除主要有以下几种方式:①、定向爆破法;②、硫磺砂浆夹层法;③、人工风镐凿除法。
定向爆破法,拆除速度较快,但技术含量高,需经专业设计和计算,拆除费用高,并且爆破有较大的结构安全风险;硫磺砂浆夹层法是当前设计图纸上最为常用的一种方法,此法理论上能够较快的拆除临时支座,但在多座桥梁施工实践中发现,很难达到设计效果,主要是预埋电阻丝的损坏和硫磺砂浆不熔或熔化后的不自溜,从而达不到迅速解除临时支座的目的;人工风镐凿除法,虽然费用低,也较安全,由于临时支座多采用高标号砼,同时在结构自重和临时锚固预应力作用下,人工破除非常困难,拆除时间长,对结构的安全不利。
宿淮高速公路京杭运河特大桥是一座变截面连续箱梁桥。主跨165m,为当前国内同类桥梁中的最大跨径。在施工中,项目部摸索出了一种新的临时支座拆除方法:静态龟裂法。静态龟裂法,就是利用卷状静态破碎剂先将临时支座混凝土胀裂,然后人工破除临时支座混凝土的方法.
2、临时支座的施工和拆除
2.1、临时支座的浇筑
京杭运河大桥临时支座长6.5m,宽1m,高0.56m,采用C50素砼。为便于临时支座的拆除和梁体的平稳下落,将临时支座分为5段(1+1.5×3+1m),并在临时支座的上、下两个面设置1mm铁皮的隔离夹层,以防止静态药剂膨胀时,产生的裂缝扩延至主桥箱梁根部和主桥墩身。在临时支座中预埋孔道,用于塞装静态破碎剂(本项目没有预埋管道,而是采取后期钻孔),通过临时支座的竖向锚固钢筋最好与之隔离。临时支座结构形式见下图。
2.2、布孔
布孔方式有两种:顺桥向布孔和横桥向布孔。
若临时支座混凝土允许隔离成横桥向多块(块件长30~50cm,块间距>10cm),可采用顺桥向布孔方法。由于本桥的临时支座没有分块处理,仅是分段浇筑的,为了便于临时支座炸裂后比较容易凿除,药孔孔道按横桥向布置,孔道间距根据模拟试验确定为15cm,孔管外径4cm(根据药卷的直径确定)。
2.3、钻孔
由于本桥临时支座中没有预留孔道,钻孔工作量比较大。采用了3~4台风动凿岩机同时连续钻孔,每孔需半个小时左右完成。实际成孔直径为40~42mm。
2.4、临时支座的破碎及拆除
1)破碎剂的选择
当前破碎剂的类型主要有两种:粉状型和固态型。为了便于水平孔的装药,本桥破碎剂选用中国矿业大学生产的卷状固态型静力破碎剂。其原理是通过自身的水化反应,产生30~80Mpa的膨胀应力,使砼垫块在无振动、无噪声、无飞石和无毒气的情况下安全胀裂。
2)为了保证梁体的安全和平稳卸落,同时为增加临空面,拆除时先将中间的3段拆除,然后再用风镐对称的将4个1m的临时支座垫块拆除,这样就可以避免不均匀膨胀对梁体横桥向的影响,且使梁体能够平稳的卸落在永久支座上。
3)装药方法
a、装药时先将卷状静力破碎剂的外包装去掉,放入盛有水的容器中,浸水2~2.5分钟,然后取出。浸透时以药剂浸透为宜,如果未浸透则药力不能充分发挥,过分浸水,药剂就会反应加快,且在装药时成糊状,不便捣实。
b、将浸好后的破碎剂一卷一卷的装入钻孔的孔中,每装一卷就用木棒将其捣实,然后再装下一卷,直到装满为止。
c、静力破碎剂的膨胀反应时间可以根据不同的季节、气温和现场施工的需要由厂家调整。本桥临时支座拆除时处于秋季,静力破碎剂的反应时间控制在4~10小时之间。
d、避免一次性装药过多,膨胀力将箱梁顶起的危险。分4次按图示顺序(1 - 2 – 3 - 4)装药,前三次装4孔药,第四次装1孔药,待砼垫块被破碎后立即用风镐凿除,然后继续装药,逐层剥离。
注意事项:①、浸好后的卷状静力破碎剂须在10分钟内装入孔内。浸水作业时须戴好橡胶手套,以防伤手。②、在孔眼正前方施工时,必须配戴防护眼镜,以防万一喷孔而伤害眼睛。③、避免阳光直接照射浸水后的药剂,以防反应速度过快,来不及完全装药,就开始膨胀。④、静力破碎剂应保存在干燥场所,严防受潮而影响质量。
4)破碎剂装好后,在水化反应作用下,自身膨胀,在4~10小时之后,砼垫块被胀裂。在此过程中,偶尔会出现喷孔现象。整个破碎过程无振动、无噪声、无飞石和无毒气等现象,比较安全。因此,破碎和凿除可以同时进行。
2.5、监控测量
为了控制静态破碎剂膨胀时对主桥梁体的影响,在0#块顶横桥向做了三个测量控制点,对其膨胀前后进行了跟踪观测。膨胀前后,三个测量的高程几乎无变化。由于纵向长悬臂受温度变化影响较大,没有观测。
3、优缺点
通过在本项目上的实践可知,静态龟裂法是一种比较好的拆除临时支座的方法,如再加以改进(提前预留孔道、多设置临空面),速度会更快,效果更佳。该种拆除方法可以在同类桥梁施工中推广。
其优缺点如下:
优点:①、对结构稳定性没有影响;②对0#块砼不会造成破坏;③、拆除时间相对较短;④、拆除费用低。
缺点:①、适应性不广。适合于素混凝土臨时支座,在钢筋混凝土中效果较差。②、不能完全破碎临时支座,部分混凝土还需人工凿除。
4、结语
综上所述,大桥连续梁临时支座拆除的方法有好几种,其中爆破拆除方法具有破碎效果好、拆除速度快等优点,可以节省人力、物力、财力,同时还可以缩短工程项目施工工期,确保体系工程体系转换的质量,是非常值得推广的一种连续梁临时支座拆除施工方法。
参考文献:
[1]石磊.多跨简支变连续梁桥临时支座拆除顺序优化[J].新疆交通运输科技,2016(6):46-49.
[2]向木生,贺媚.简支转连续结构临时支座横向拆除顺序研究[J].交通科技,2017(6):61-64.
[3]王勇,胡其志.连续梁桥砂箱临时支座施工工艺研究[J].山西建筑,2017,43(5):188-189.
[4]李冰,闻松,马金强.矿山式绳锯机在临时支座拆除中的应用[J].建筑工程技术与设计,2017(1).
[5] 姜宝仁. 某特大桥不等跨连续梁施工技术研究[D]. 浙江工业大学,2016.
关键词:桥梁建设;连续梁;临时支座;拆除;施工
1、概述
在目前桥梁建设中,变截面连续箱梁桥的数量越来越多,特别是中型跨径(50~200m)桥梁中,因为其安全性高,设计施工工艺成熟,费用低,此类桥梁总量比例较高。但在变截面连续箱梁桥施工中,临时支座的解除一直是一个施工重点和难点(临时支座的迅速拆除,对结构的安全和工期非常重要)。
当前,临时支座的拆除主要有以下几种方式:①、定向爆破法;②、硫磺砂浆夹层法;③、人工风镐凿除法。
定向爆破法,拆除速度较快,但技术含量高,需经专业设计和计算,拆除费用高,并且爆破有较大的结构安全风险;硫磺砂浆夹层法是当前设计图纸上最为常用的一种方法,此法理论上能够较快的拆除临时支座,但在多座桥梁施工实践中发现,很难达到设计效果,主要是预埋电阻丝的损坏和硫磺砂浆不熔或熔化后的不自溜,从而达不到迅速解除临时支座的目的;人工风镐凿除法,虽然费用低,也较安全,由于临时支座多采用高标号砼,同时在结构自重和临时锚固预应力作用下,人工破除非常困难,拆除时间长,对结构的安全不利。
宿淮高速公路京杭运河特大桥是一座变截面连续箱梁桥。主跨165m,为当前国内同类桥梁中的最大跨径。在施工中,项目部摸索出了一种新的临时支座拆除方法:静态龟裂法。静态龟裂法,就是利用卷状静态破碎剂先将临时支座混凝土胀裂,然后人工破除临时支座混凝土的方法.
2、临时支座的施工和拆除
2.1、临时支座的浇筑
京杭运河大桥临时支座长6.5m,宽1m,高0.56m,采用C50素砼。为便于临时支座的拆除和梁体的平稳下落,将临时支座分为5段(1+1.5×3+1m),并在临时支座的上、下两个面设置1mm铁皮的隔离夹层,以防止静态药剂膨胀时,产生的裂缝扩延至主桥箱梁根部和主桥墩身。在临时支座中预埋孔道,用于塞装静态破碎剂(本项目没有预埋管道,而是采取后期钻孔),通过临时支座的竖向锚固钢筋最好与之隔离。临时支座结构形式见下图。
2.2、布孔
布孔方式有两种:顺桥向布孔和横桥向布孔。
若临时支座混凝土允许隔离成横桥向多块(块件长30~50cm,块间距>10cm),可采用顺桥向布孔方法。由于本桥的临时支座没有分块处理,仅是分段浇筑的,为了便于临时支座炸裂后比较容易凿除,药孔孔道按横桥向布置,孔道间距根据模拟试验确定为15cm,孔管外径4cm(根据药卷的直径确定)。
2.3、钻孔
由于本桥临时支座中没有预留孔道,钻孔工作量比较大。采用了3~4台风动凿岩机同时连续钻孔,每孔需半个小时左右完成。实际成孔直径为40~42mm。
2.4、临时支座的破碎及拆除
1)破碎剂的选择
当前破碎剂的类型主要有两种:粉状型和固态型。为了便于水平孔的装药,本桥破碎剂选用中国矿业大学生产的卷状固态型静力破碎剂。其原理是通过自身的水化反应,产生30~80Mpa的膨胀应力,使砼垫块在无振动、无噪声、无飞石和无毒气的情况下安全胀裂。
2)为了保证梁体的安全和平稳卸落,同时为增加临空面,拆除时先将中间的3段拆除,然后再用风镐对称的将4个1m的临时支座垫块拆除,这样就可以避免不均匀膨胀对梁体横桥向的影响,且使梁体能够平稳的卸落在永久支座上。
3)装药方法
a、装药时先将卷状静力破碎剂的外包装去掉,放入盛有水的容器中,浸水2~2.5分钟,然后取出。浸透时以药剂浸透为宜,如果未浸透则药力不能充分发挥,过分浸水,药剂就会反应加快,且在装药时成糊状,不便捣实。
b、将浸好后的破碎剂一卷一卷的装入钻孔的孔中,每装一卷就用木棒将其捣实,然后再装下一卷,直到装满为止。
c、静力破碎剂的膨胀反应时间可以根据不同的季节、气温和现场施工的需要由厂家调整。本桥临时支座拆除时处于秋季,静力破碎剂的反应时间控制在4~10小时之间。
d、避免一次性装药过多,膨胀力将箱梁顶起的危险。分4次按图示顺序(1 - 2 – 3 - 4)装药,前三次装4孔药,第四次装1孔药,待砼垫块被破碎后立即用风镐凿除,然后继续装药,逐层剥离。
注意事项:①、浸好后的卷状静力破碎剂须在10分钟内装入孔内。浸水作业时须戴好橡胶手套,以防伤手。②、在孔眼正前方施工时,必须配戴防护眼镜,以防万一喷孔而伤害眼睛。③、避免阳光直接照射浸水后的药剂,以防反应速度过快,来不及完全装药,就开始膨胀。④、静力破碎剂应保存在干燥场所,严防受潮而影响质量。
4)破碎剂装好后,在水化反应作用下,自身膨胀,在4~10小时之后,砼垫块被胀裂。在此过程中,偶尔会出现喷孔现象。整个破碎过程无振动、无噪声、无飞石和无毒气等现象,比较安全。因此,破碎和凿除可以同时进行。
2.5、监控测量
为了控制静态破碎剂膨胀时对主桥梁体的影响,在0#块顶横桥向做了三个测量控制点,对其膨胀前后进行了跟踪观测。膨胀前后,三个测量的高程几乎无变化。由于纵向长悬臂受温度变化影响较大,没有观测。
3、优缺点
通过在本项目上的实践可知,静态龟裂法是一种比较好的拆除临时支座的方法,如再加以改进(提前预留孔道、多设置临空面),速度会更快,效果更佳。该种拆除方法可以在同类桥梁施工中推广。
其优缺点如下:
优点:①、对结构稳定性没有影响;②对0#块砼不会造成破坏;③、拆除时间相对较短;④、拆除费用低。
缺点:①、适应性不广。适合于素混凝土臨时支座,在钢筋混凝土中效果较差。②、不能完全破碎临时支座,部分混凝土还需人工凿除。
4、结语
综上所述,大桥连续梁临时支座拆除的方法有好几种,其中爆破拆除方法具有破碎效果好、拆除速度快等优点,可以节省人力、物力、财力,同时还可以缩短工程项目施工工期,确保体系工程体系转换的质量,是非常值得推广的一种连续梁临时支座拆除施工方法。
参考文献:
[1]石磊.多跨简支变连续梁桥临时支座拆除顺序优化[J].新疆交通运输科技,2016(6):46-49.
[2]向木生,贺媚.简支转连续结构临时支座横向拆除顺序研究[J].交通科技,2017(6):61-64.
[3]王勇,胡其志.连续梁桥砂箱临时支座施工工艺研究[J].山西建筑,2017,43(5):188-189.
[4]李冰,闻松,马金强.矿山式绳锯机在临时支座拆除中的应用[J].建筑工程技术与设计,2017(1).
[5] 姜宝仁. 某特大桥不等跨连续梁施工技术研究[D]. 浙江工业大学,2016.