现浇箱梁装配式超高支架施工质量控制

2010年 8月 第 8期 总第444期 水运 Port& W aterway Engineering Aug．2010 No．8 Serial No．444 囝 现浇箱梁装配式超高支架施工质量控制 蔡新民，孙玉祥 (中交第二航务工程局有限公司北京分公司，北京100013) 摘要：以重庆朝天门长江大桥 引桥双层混凝土箱梁施工为例，从铜管格构柱为主的装配式支架的、施工入手，对 超高支架施工的质量控制的关键环节进行分析 ，对保证箱梁现浇施工质量和安全具有重要意义。 关键词：现浇；超高支架；z~-Y-；质量控制 中图分类号：U 445 文献标志码：B 文章编号：1002—4972(2010)08—0143—04 Construction quality control of super-high supporting frame for the cast-in-situ box girder CAI Xin—rain。SUN Yu—xiang (Bejing Branch of CCCC Second Harbor Engineering Co．，Ltd．，Beijing 100013，China) Abstract：Taking the cast-in-situ box girder with double-deck for the approach Spans of Chongqing Chaotianmen Yangtse River Bridge as an example，this essay，starting from the design and construction of the assembled supporting flame of lattice column，mainly analyzes the key points of the construction quality control for super—high supporting flame，which is of great significance for ensuring the quality and safety for the construction of cast-in-situ box girder． Key words：cast-in-situ；super-high supporting frame；construction；quality control 搭设临时支架进行桥梁结构的现浇、安装等 施工 ，应用广泛。但在桥梁施工中，尤其是混凝 土梁现浇施工中，支架坍塌导致重大安全事故， 在国内外并不鲜见。 从近年采用支架施工的规模 、影响较大的桥 梁来看，使用钢管格构柱为主的装配式支架已经 逐渐成为桥梁高支架施工主流，如润扬大桥、苏 通大桥、重庆菜园坝大桥等。本文拟结合重庆朝 天门长江大桥引桥双层混凝土箱梁现浇施工支架 的成功经验 ，对现浇箱梁装配式超高支架施工质 量控制进行介绍、分析，供类似工程施工借鉴。 1 支架设计质量控制【 _3l 重庆朝天门长江大桥引桥设计为 50 m双层预 应力混凝土连续箱梁，上层为双箱单室单幅公路 桥，箱梁宽度为 31 m～40．5 m，下层为单箱单室三 幅箱梁 ，最大离地高度 92．3 m。采用装配式钢管 支架 ，现场装配作业效率高，便于组织流水作业， 施工安全、质量容易保证。 按最不利荷载布置和最高支架进行计算 ，同 时考虑施工中不同阶段受力状况的变化，见 1。 建立 Midas模型计算、分析，工况 5为最不 利工况，并据此进行整体和各构件的验算。确定 支架结构，见图 1。 2 钢管加工质量控制 2．1 管节外形尺寸控制 管节外形尺寸控制见表 2。 2．2 钢管法兰盘加工质量控制 螺检孑L允许偏差见表 3。 收稿 日期：2010—04—09 作者简介：蔡新民(1973一 )，男，硕士，工程师，从事工程管理设计。 ． 144． 水 运 工 程 2010年 ＼／ ，．j I l I I L 一 ：j 八／ 坠 l i《i ll l ；i l i ! 1f I f 。 r 口 I 【 {1If f ＼鲤堑 ! ／／／ 7轨道交通设计高程 ∞。 7预留车道设计高程243．589 ． ‘ r ‘ ● 固 ，^ r ，，1．- | 釜 耋 ^篓 i羹 { 置 釜 、 柱顶高程238．48 h 』 XHL1 ／ ’ 2H~MdI5L8Z8×3 ， 立 柱 ． 。 ＼ 。＼ 两 、 塑 一 。 。 ．7 ／ 卜、 燮 ＼ ＼ ＼ 2125b ．／ ＼、 ／‘ “ ， 。／ - 基础顶高程 一《 l l — I 《 一 l I ll 图 1 支架标准断面 第 8期 蔡新民，孙王祥 ：现浇箱梁装配式超高支架施工质量控制 ·l45· 表 2 管节外形尺寸允许偏差 mm 偏差部位 允许值 直径 管口 度 管端平整度 管面与管轴的垂直度 钢管桩长度 弯曲失高 D／500，且±5 D／500，且 ≤5 ≤ 2 D／800，且 ≤3 + - 3 ，J／l 500，且 ≤5 法兰端面对钢管立柱轴线的不垂直度小于 1 mlTl。法兰盘面的不平整度不大于 2 nqm。 2．3 横撑和斜撑加工的质量控制 销孔允许偏差见表 4。 表 4 销孔允许偏差 mli] 项 目 允许值 销孔同心度 孔径 (56 111111) 两销孔间距 3 支架安装质量控制 3．1 桩基混凝土施工及预埋件安装控制 首节支架立柱焊接在预埋的钢板上。 控制要点： 1)预埋钢板的相对位置 (钢管立柱的相对位 置)； 2)预埋钢板的高程和平整度； 3)浇筑混凝土时注意预埋件的变化。 预埋钢板质量控制标准见表 5。 表 5 预埋钢板质量控制标准 mnl 项目 允许偏差 预埋钢板中心位置 预埋钢板水平度 预埋钢板高程 相邻预埋钢板的中心距 5．O 1．0 2．0 5．O 3．2 首节非标钢管安装 为调整高程，首节钢管桩为非标准节段 ，为 一 端法兰一端焊接。 控制要点： 1)测量放样的桩位点准确； 2)定位桩定位要求：倾斜度小于 2％。，且法 兰面平整度小于 2 mm； 3)定位桩安装完毕后，连接横撑来安装剩余 的首节非标钢管桩 ，以减小测量误差的影响 ，提 高安装精度和效率 ； 4)首节非标钢管桩与预埋件的焊缝质量要求 达到要求。 3．3 标准钢管安装 标准钢管每节 6 m，两端采用法兰接头。 标准钢管垂直度控制是整个支架安装控制的 重点。标准钢管吊装到位后，先用螺栓对法兰盘 进行临时固定 ，不必拧紧，然后安装钢管问的横 撑和斜撑。待该层钢管的所有横斜撑安装完毕后 可将螺栓全部拧紧。拧紧后若法兰间有空隙，可 用 I～2 mlTl铁皮将空隙垫实 ，保证法兰连接面的 贴实度，使支架系统受力均匀。这样安装可以减 小钢管加工时法兰盘的平整度误差带来的对垂直 度和高程的影响。 控制要点： I)对螺栓的拧紧时机控制得当； 2)对钢管的垂直度控制得当； 3)法兰贴实度。 3．4 横斜撑和销子安装 钢管支架系统每隔 6 m安装 1道水平撑和 1 道斜撑。联系撑采用 2 [25型钢合成口字钢使用， 采用 西55x300 1Tim的销子销接 ，销子用 "45钢加 工。加工销子时 ，将销子前端 3 C1TI加丁为锥型。 安装时需要准备引导棒 ，以控制横斜撑与钢管耳 板间销孔的位置，待两者销孔重合后将销子打入。 控制要点 ：注意销孔的重合 ，用引导棒调整 销孔同心度 ，以便销子插入。 3．5 横梁安装 主横梁为 2HM588x300型钢 ，主横梁与钢管 连接部位采用节点板连接，加_r=时注意节点板的 相对尺寸。节点板螺栓孔必须采用同一专用模具 加工 ，保证精度。安装时将主横梁吊至钢管桩上 方 ，用引导棒控制下横梁与钢管节点板的螺孔位 · 146· 水 运 工 程 2010．雏 置，待其全部重合后安装螺栓。 控制要点： 1)确保销孔重合率控制； 2)钢管节点板与横梁的密贴性控制。 3．6 卸荷块制作安装 卸荷块关系到箱梁高程的调整和以后底模和 支架系统的拆除，卸荷块设置在下层横梁与贝雷 梁之间。楔型卸荷块施工方便，不需试压。楔型 卸荷块由4块组成，根据设计荷载大小设计卸荷 块的大小，计算精轧螺纹钢根数。楔面处涂抹黄 油，方便卸荷时滑动。可以小量调整卸荷块的高 度，以方便施工。 控制要点： 1)卸荷块加工质量控制：滑动面平整度、焊 接质量； 2)卸荷块安装时高程的控制； 3)卸荷块自身稳定性的控制。 3．7 贝雷梁及底模平台安装 本部分的施工较常规，重点控制贝雷梁的连 接质量。 3．8 测量控制 测量控制系统是钢管超高支架施工的关键设 施，其合理设置和施工精度直接影响到钢管垂直 度、高程 、箱梁线性控制精度。设置钢管垂直度 测量观测点为 2个 ，两观测点测量方向垂直，分 别观测东西、南北方向垂直度。在每跨支架上做 好沉降观测点，以便于支架压载和箱梁混凝土浇 筑时观测。 测量允许误差如下： 1)钢管垂直度测量精确度在 5 mm以内； 2)水准测量精确度在 0．5 mm以内； 3)箱梁线性的测点的偏差小于2 mm。 3．9 支架预压 预压荷载为 1．1倍箱梁重量。压载分配与箱梁 荷载分配相同，通过预压消除支架基础非弹性变 形，经对支架弹性变形观测，确定箱梁底模预拱 度和模板安装高程。 采用沙袋压载方法进行支架预压，压载时对 1／4跨、1／2跨、3／4跨、支架两端腹板所设观测点 的测量，找出荷载与沉降量之间的关系。 4 超高支架预拱度控制 通过理论分析和对朝天门大桥支架施工监测， 超高支架预拱度取值由以下部分决定。 1)支架基础非弹性变形：这与基础结构、支 撑面状况和荷载大小有关。 2)支架构件问间隙大小：这与构件加工、安 装质量、构件竖向组合层数有关。因此，在高支 架预压及混凝土浇筑过程中，必须把检查支架连 接间隙，尤其是立柱对接间隙作为重点。施工中 应检查因螺栓连接不紧而引起的间隙，并及时将 松动连接螺栓拧紧，保证支架安全。 3)支架竖向弹性压缩：一般可简化为在荷载 作用下立柱的弹性压缩来计算。 4)支架水平梁系挠度 ：主要指横梁及纵梁挠 度，可按施工荷载计算。 以上 4部分中，前两部分可根据预压结果进 行选取，3)，4)部分通过计算得出，以上各种沉 降值的总和即为跨中最大预拱度值，纵向其余位 置沉降量可按相关规范采用二次抛物线进行分配， 从而决定立模高程。 5 结语 现浇箱梁装配式超高支架的施工质量控制贯穿 于支架的设计、材料组织、施工控制全过程，必须 层层把关，精心组织，方可满足施工要求，保证施 工安全。由于篇幅限制，文中更多地从控制思路和 要点进行介绍，具体施工中必须结合设计、施工等 相关技术规范，结合工程特点进行细化。 参考文献： [1] GB 50017--2003 钢结构设计规范[S】． [2】J．rJ 041--2000公路桥涵施工技术规范【S]． 【3] GB 50009--2001建筑结构荷载规范[S】． (本文编辑 郭雪珍)