浅述130米连续箱梁满堂红脚手架施工

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   [摘要]:
  中国水利水电第十三工程局卡塔尔多哈高速公路项目第六标段是一项总长约3.5公里的道路桥梁施工项目,其中包括两座130米长的跨线立交桥,立交桥箱梁是130米长连续箱梁,采用现浇混凝土施工,属于陆上施工范畴,由于净空比较低,通过施工前期不断对施工工艺进行总结,决定采用满堂红脚手架施工,以加快施工进度,并确保施工质量,本文主要阐述满堂红脚手架连续箱梁施工方法。
  
   [关键词]:
  连续箱梁满堂红脚手架施工经济分析
  中图分类号:U445 文献标识码:A
  
  [绪论]:
  目前的卡塔尔当地建筑市场施工单位越来越多,且施工单位的力量都很强大;随着竞争压力的增加和工程量清单的实行,留给施工单位的利润已经越来越少。施工单位在这种情况下只能以质量求生存,以效率博发展,为了在卡塔尔市场继续发展下去,我们应该下大力气做好施工工程中质量的管理、进度的控制、施工安全保护等工作,就如中国水利水电第十三工程局在卡塔尔的多哈高速公路项目第六标段项目一样,该项目箱梁工程采用满堂红脚手架施工同的施工,既加快了施工进度,也控制了施工质量和提供了施工安全性,本人对该项目的箱梁施工进行仔细的思考,在这里发表以下个人的观点,供各位友人参考。
  
   [论文主体]:
  基于卡塔尔多哈高速公路项目第六标段箱梁施工,本文主要从以下部分进行阐述:
  
  施工方法原理及特点
  该项目箱梁施工主要原理:地基处理硬化,浇筑支撑脚手架的混凝土垫块,搭设满堂红脚手架,安装分配钢梁和底模板,形成施工作业面,绑扎钢筋,布置预应力管、锚具,最后浇筑混凝土。
  施工方法特点:
  脚手架搭设之前进行地基处理,确保地基承载力满足施工要求,保证施工质量;
  脚手架高度可调,便于控制箱梁的预拱度,保证箱梁浇筑后最终高程与设计高程相符合;
  模板便于拆除,方便周转并重复使用,形成流水化作业,节省施工时间,节约施工成本;
  采用满堂红脚手架施工,安全可靠性高,隐患少,便于安全检查和管理。
  
  施工工艺及操作方法
  下图是该130米连续箱梁满堂红脚手架施工工艺流程框架图
  
  
  施工要点及操作方法
  地基处理
  130米连续箱梁因其所在位置的净空高度不高,采用碗扣式满堂红脚手支架进行施工,由于桥梁所处的位置地质条件较差,不符合脚手架支撑面要求,所以在搭设支架之前要对基础进行相应的处理:
  去除现有路面上的沥青层一直到露出坚硬的土层,并按95%压实度回填桥墩基坑及去除沥青层的不平正面,直至回填到设计高程;
  实验室测试处理好后的地基承载力,当地基承载力满足设计要求时方可进行下一步工序,否则需要对地基进行重新处理;
  将预制好的混凝土支撑垫块运至现场,按照脚手架搭设施工图上的位置布置垫块,作为支撑脚手架的混凝土垫块的尺寸和混凝土强度需要通过计算验证是否符合要求,这里我们采用的垫块尺寸是50cmX50cmX15cm,强度是OPC 30。
  
  支架搭设
  该连续箱梁支架系统由下而上依次由支撑架底托基础、Ø48 碗扣式脚手支架、支撑顶托、分配钢梁和底模等组成。
  (1)测量队在处理后的地基上放出箱梁纵向中心线,然后拉线定出每一跨支架的纵向轴线,再在各轴线上按支架设计间距定好每个支架立杆的位置;
  (2)在定位好的支架立杆的位置放置混凝土垫块,放置垫块时宜适当调整使垫块与地基接触紧密稳定;
  (3)安装支撑架底托,支撑架底托支撑钢板要与混凝土垫块上表面平整接触,使支撑架的压力充分均匀的导向混凝土垫块,支撑架底托调节螺栓必须拧紧无松动,确保后续工序安全;
  (4)采用Ø48碗扣式脚手支架管搭设脚手架立杆,脚手架立杆位置及分布应严格按照设计要求布置,在搭设时可以在纵横向拉线以方便精确控制位置;
  (5)在钢管脚手架的横桥方向和纵桥方向支架之间需要设置交叉斜杆支撑,斜杆连接按设计间距布置,通过斜杆可以是整个脚手支架连接成一个整体,加强了支架的稳定性;
  (6)脚手架立杆搭设完成后需要安装支撑顶托,调节支撑顶托,使其顶标高与设计高程相符。顶托U型槽钢方向需要和分配钢梁的走向相适应,注意顶托螺杆必须保证竖直,确保其受力方向与竖向轴线一致;
  
  分配梁安装
  支撑顶托安装并调整完毕后,进行分配梁安装工作。分配梁采用][10 工字钢,方向与箱梁横向方向平行;
  逐根将分配梁吊装至支撑顶托的U型钢槽内,分配梁必须与支撑顶托完全接触,分配梁的中心线与支撑顶托的中心线必须在一个竖直面上;
  分配梁在箱梁横向位置接长处,接头的位置应尽量落在支撑顶托的U型槽内;
  初步完成后,按照图纸设计高程,通过水准仪和拉线方法结合对分配梁顶标高和平整度进行全面检查和精确调整,保证之后的模板安装的精度要求。
  
  模板安装
  在钢梁分配梁上放箱梁中心线,然后安装H20木梁并在木梁上分块拼装底模模板,在拼装底模的时候注意木梁与分配钢梁结合处紧密无空隙;
  底模拼装时,须严格控制拼缝处的缝宽和平整度,对错台较大的地方要进行锤击、刨平等处理,拼缝处需要打胶处理;
  底模安装完成后,对模板表面进行必要的清理,并在其上放出箱梁的中心线和转角处的边线,作为侧模和隔板模板安装时候的控制线;
  在底模上放完控制线后,分块吊装侧模板,并在侧模的分配梁上安装木梁后进行侧模的拼装,对错台较大的部位应刨平或在分配梁和木梁之间加支垫,使拼缝处达到一定的平整度要求,之后进行拼缝处打胶处理。;
  模板安装完成后,测量队及时的对边线和高程进行复核;
  模板清理后再次确认放线,然后将箱梁底板钢筋吊到底模上,按施设计要求绑扎钢筋,钢筋绑扎其间应避免钢筋在模板表面直接拖拉损坏模板面板,同时应尽量减少钢筋绑扎其间在模板上产生的污染物。
  
  支撐架预压
  由于该桥梁箱梁模板高程设计时已考虑到箱梁混凝土自重、箱梁上隔离墩和隔音墙重量等静荷载,张拉和长期影响产生的形变值,所以该箱梁支撑架采用免预压,通过调整箱梁底模的预拱度,达到桥梁正常工作时的标高与设计标高一直的结果。
  
  桥梁支座安装
  该桥每一跨连续箱梁有两个桥台,在每个桥台处需要安装一个活动支座和一个固定支座。
  (1)桥台浇筑时需要预留安装支座的锚固螺栓孔,桥台浇筑完成后,需要对预留的锚固孔坐标进行复查,预留孔位置应在支座锚固件安装允许误差范围内;
  (2)桥台预留孔检查完成后,采用环氧树脂砂浆浇筑支座底盘找平层砂浆;
  (3)找平砂浆浇筑完成并当其试块强度达到设计要求时,在找平砂浆顶面和将要安装的支座底托上放纵横方向控制线,用吊机吊运支座进行安装,使支座与找平砂浆上控制线重合。支座坐标方向复查无误后用环氧树脂砂浆将支座的锚固件预留孔灌满。
  
  箱梁钢筋的绑扎、张拉波纹管的安装和内模的安装
  (1)按照底板钢筋图进行钢筋绑扎,采用梅花形绑扎,并按1mx1m的密度在钢筋和模板之间支垫与箱梁混凝土强度(OPC 50)一样的混凝土垫块;
  (2)底板和腹板钢筋绑扎完毕后,从腹板箍筋中穿入张拉波纹管,按照箱梁预应力束设计曲线对波纹管用“井”字型钢筋进行固定,然后按沿着纵桥方向半米的间距进行加密固定;
  (3)张拉波纹管定位安装完成后,按图纸设计位置在波纹管上布置灌浆排气孔,排气孔与波纹管连接位置要进行严格的密封处理;
  (4)波纹管安装完成后,对工作面进行清理并安装腹板模板,各分段间的拼缝需要用粘胶带密封严实,面板间拼缝要进行刷胶处理;
  
  混凝土浇筑工作
  以下简图简要地介绍了本次箱梁混凝土浇筑的流程
  
  
  箱梁分两阶段进行浇筑箱梁浇筑(1)(红色表示模板)
  
  箱梁浇筑(2)(红色表示模板) 箱梁浇筑(3)(红色表示模板)
  
  第一阶段混凝土浇筑
  (1)第一阶段指对箱梁的底板和腹板进行混凝土浇筑,在混凝土浇筑前,对支架、模板、钢筋、波纹管及其他预埋件进行认真检查并做好记录,对绑扎丝等杂物用空压机清理;
  (2)混凝土浇筑之前需对现场通道进行必要的部署,以方便泵车和罐车进出,泵车布置:箱梁两头每边各布置一台泵车,一共4台泵车,外加一台备用泵车。混凝土浇筑顺序是从箱梁两头开始往中间汇拢,先浇底板后浇腹板和横梁;
  (3)混凝土浇筑应该逐层进行,每层不超过45cm,浇筑落下高度不超过1.5m,应避免混凝土冷缝的产生,混凝土振捣采用Ø50插入式振捣棒,振捣棒尽量竖直起落,避免振捣棒直接碰触模板、钢筋、波纹管和其他预埋件,混凝土振捣应密室、不漏振、欠振或过振;
  (4)底板混凝土浇筑完后,应适当地让底板与腹板连接处混凝土定型后再继续腹板混凝土浇筑,防止浇筑腹板时底板上产生过多的多余混凝土,当底板上有多余混凝土时,需进行及时清除;
  (5)混凝土浇筑时需要派专门人员对箱梁支架、模板系统进行全程监控,发现问题需及时处理;
  (6)混凝土初凝后,安排专人覆盖土工布,洒水养护,保持湿润状态,养护时间不少于7天。
  (7)该箱梁第一阶段混凝土总量约840方,浇筑时间约11小时。
  
  第二阶段混凝土浇筑
  第一阶段混凝土浇筑3天后拆除箱梁腹板,并搭设箱梁顶板底模,箱梁顶板底模搭设时,由于封闭环境,工人在内模里待的时间不可过长,可以采用换班制,可从箱梁地板人孔处布置几台排风扇,防止内模里面施工人员中暑;
  顶板底模搭设时,同样需要对拼缝进行平整度控制和打胶处理;
  清理模板并在其上放箱梁纵向中心线、腹板边缘线等控制线;
  将箱梁顶板钢筋吊到顶板底模上,按施工图要求绑扎钢筋,钢筋绑扎其间应避免钢筋在模板表面直接拖拉损坏模板面板;
  顶板钢筋绑扎完成后沿着纵桥方向,在顶板钢筋顶布置一根外径50mm钢管,以钢管顶作为混凝土浇筑参考线,钢管共5条,沿着横桥方向均布;
  对钢管顶进行标高复查,并部署现场混凝土浇筑设备的进出通道;
  混凝土浇筑顺序是从箱梁顶板两头开始往中间汇拢,当混凝土面完全覆盖一根钢管时,及时拆除该钢管,并对混凝土面进行处理;
  混凝土浇筑完成后需留守专门的养护人员,在頂板上覆盖土工布并进行洒水养护,保持土工布湿润状态,养护时间不小于7天。
  该箱梁第二阶段混凝土总量约695方,浇筑时间约8小时。
  
  至此箱梁混凝土浇筑工作完成。
  
  [结论及建议]:
  中国水利水电第十三工程局在卡塔尔承担的多哈高速公路项目第六标段,采用该工法施工了4跨130米长连续箱梁,施工质量好,施工进度快,在紧张的工期要求下能够优质地顺利完成任务。
  我相信今后在施工过程中只要下功夫了,认真的按图施工,按规范施工,一定可以保证工程如期完工、顺利通过验收。
  对于该箱梁满堂红脚手架施工方法,我简要做了如下技术经济分析
  从质量控制上分析:箱梁支架搭设后,可通过调节支撑顶托进行箱梁高程微调,使高程能按预拱度设计要求布置,即箱梁的线性质量更容易控制;
  从材料利用上分析:采用满堂红脚手架施工,碗扣式脚手管可以回收利用。第一跨箱梁外模搭设完成后,浇筑完成后可以整体拆除移至第二跨箱梁,无需再一次对箱梁外模进行拼接,节约工时;
  从箱梁施工净空高度上分析:满堂红脚手架施工受净空高度限制小,成本低;
  从施工安全角度上分析:满堂红脚手架施工安全可靠性高,隐患少,方便检查,便于管理。
  
   [参考文献]:
  《QATAR CONSTRUCTION SPECIFICATION》 卡塔尔标准规范及计量组织,2010版
  《PROJECT SPECIFICATION》多哈高速公路第六标段项目规范
  《BRITISH STANDARDS》英国规范
  
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