摘?要:結(jié)合跨疏港高速公路特大橋跨規(guī)劃長(zhǎng)安路(32+48+32)m連續(xù)梁主墩0號(hào)塊托架預(yù)壓實(shí)例,介紹了連續(xù)梁0號(hào)段預(yù)壓系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)比選方法等,以期為此類0號(hào)段預(yù)壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工提供參考。
關(guān)鍵詞:連續(xù)梁;0號(hào)段;預(yù)壓系統(tǒng)設(shè)計(jì);經(jīng)濟(jì)比選;施工方案
掛籃懸澆連續(xù)梁的0號(hào)段是連續(xù)梁的重點(diǎn)施工環(huán)節(jié),0號(hào)塊托架的預(yù)壓是連續(xù)梁安全施工的前提條件,連續(xù)梁0號(hào)塊涉及尺度較大,施工作業(yè)高度較高,施工人員施工安全風(fēng)險(xiǎn)較大,在保證施工安全的情況下,如何節(jié)約托架的預(yù)壓施工成本也是施工的重要考慮因素。本文以跨疏港高速公路特大橋跨規(guī)劃長(zhǎng)安路(32+48+32)m連續(xù)梁主墩0號(hào)塊托架預(yù)壓施工作為例子,詳細(xì)說(shuō)明了0號(hào)塊托架的預(yù)壓方案、施工成本比較,在保證施工質(zhì)量安全的前提下,做到成本投入最合理、成本最優(yōu),降低工程造價(jià)。
1?工程簡(jiǎn)介
本托架為新建江蘇南沿江城際鐵路站前7標(biāo)跨疏港高速公路特大橋跨規(guī)劃長(zhǎng)安路(32+48+32)m連續(xù)梁主墩0號(hào)塊托架體系,0號(hào)塊總長(zhǎng)為8m。該橋主墩419#、420#墩。托架三角桁架斜支撐柱采用直徑φ300mm、壁厚10mm的普通螺旋鋼管,每邊四個(gè),托架上放置兩排砂筒用于卸落,頂部放置雙拼I45a承重梁,承重梁上為I45a分配梁,頂上鋪間距為20cm的10cm×10cm方木,模板為2cm竹膠板。如圖所示:
托架搭設(shè)布置圖
2?0號(hào)塊托架預(yù)壓方案比選
2.1?施工成本對(duì)比的意義
建筑行業(yè)存在產(chǎn)值高利潤(rùn)低的情況,市場(chǎng)中還存在大量的同質(zhì)化企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,如何保障企業(yè)在嚴(yán)峻的市場(chǎng)環(huán)境中競(jìng)爭(zhēng),在保安全、保質(zhì)量、保進(jìn)度的前提下,通過(guò)成本投入少和施工方案的比選,項(xiàng)目選擇成本投入最合理的施工方案,達(dá)到通過(guò)精細(xì)化的管理實(shí)現(xiàn)利潤(rùn),確保在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中保持成本及生存優(yōu)勢(shì)。
2.2?施工方案經(jīng)濟(jì)對(duì)比選擇的原則
根據(jù)項(xiàng)目的施工現(xiàn)場(chǎng)的情況,在保障施工的安全、施工的質(zhì)量、施工的工期、確保施工的成本最優(yōu)、施工實(shí)施簡(jiǎn)便的前提下,項(xiàng)目通過(guò)對(duì)各種0號(hào)塊的托架預(yù)壓的方案進(jìn)行對(duì)比,確定兩種托架的預(yù)壓施工方案。施工方案一千斤頂反壓托架方案。施工方案二混凝土預(yù)制塊堆載對(duì)托架預(yù)壓方案。項(xiàng)目對(duì)這兩種施工方案進(jìn)行了系統(tǒng)的比對(duì),選擇最適合本項(xiàng)目0號(hào)塊托架的預(yù)壓施工方案。
3?施工方案情況
3.1?預(yù)壓目的
施工中為確保0號(hào)塊正常施工,應(yīng)對(duì)0號(hào)塊托架進(jìn)行預(yù)壓,預(yù)壓的目的如下:
(1)檢驗(yàn)0號(hào)塊托架系統(tǒng)各構(gòu)件,尤其是主受力結(jié)構(gòu)的制作安裝質(zhì)量,重點(diǎn)是檢查焊縫的質(zhì)量情況。
(2)通過(guò)對(duì)0號(hào)塊托架預(yù)壓試驗(yàn),驗(yàn)證0號(hào)塊托架實(shí)際受力產(chǎn)生的變形是否與設(shè)計(jì)理論計(jì)算值吻合。
(3)消除非彈性變形,通過(guò)適量超載預(yù)壓(110%等效荷載)達(dá)到消除非彈性變形的目的。
(4)正確設(shè)置預(yù)拱度,通過(guò)分級(jí)壓載試驗(yàn)。預(yù)壓實(shí)施完畢后分析得出0號(hào)塊托架的彈性變形數(shù)據(jù)、非彈性變形數(shù)據(jù),為正確設(shè)置預(yù)拱度提供可靠的數(shù)據(jù);
(5)通過(guò)試壓可取得各種數(shù)據(jù),為以后其他0號(hào)塊托架體系設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
3.2?預(yù)壓荷載計(jì)算
0#塊節(jié)段長(zhǎng)度8m,砼方量99.4m3。其兩邊懸臂段(托架支撐范圍)砼方量約為33.7m3(單側(cè))根據(jù)《鐵路混凝土梁支架法現(xiàn)澆施工技術(shù)規(guī)程》規(guī)定支架體系以不小于最大施工荷載的1.1倍超載系數(shù)逐階段加載預(yù)壓。
實(shí)際施工過(guò)程中對(duì)跨疏港高速公路特大橋跨規(guī)劃長(zhǎng)安路(32+48+32)m連續(xù)梁主墩0#塊支架體系以最大施工荷載的1.1倍進(jìn)行預(yù)壓;砼重量為33.7*2.6t/m3=87.62(T),模板重量25T,施工人員、材料及施工機(jī)具荷載:4.75*67*1*2/10=6.365(T),振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載考慮1T,澆筑混凝土?xí)r產(chǎn)生的沖擊荷載考慮1T,則最大預(yù)壓荷載為(87.62+12.5+6.365+1+1)*1.1=119.33(T)=1169.9KN。
3.3?預(yù)壓施工工藝流程
托架調(diào)整就位、底模安裝完畢→觀測(cè)點(diǎn)布置→初始各測(cè)點(diǎn)位置高程測(cè)量→分級(jí)加載→同時(shí)分級(jí)測(cè)量各部位標(biāo)高→加載至110%荷載→連續(xù)測(cè)量各部位標(biāo)高→分級(jí)卸載、同步測(cè)量各部位標(biāo)高→計(jì)算分析托架各測(cè)點(diǎn)位置彈性變形、非彈性變形值。
3.4?方案一千斤頂反壓托架方案
連續(xù)梁0#塊托架預(yù)壓方案采用穿心千斤頂反壓托架施工。承臺(tái)預(yù)埋6根Φ32的精軋螺紋鋼,作為錨固端,精軋螺紋鋼深入承臺(tái)1m,下端設(shè)置2cm厚30cm×30cm鋼板,用螺栓固定,防止千斤頂張拉時(shí),精軋螺紋鋼被拽出承臺(tái)。在托架分配梁上安裝雙拼I45b工字鋼作為千斤頂基礎(chǔ),并在雙拼I45b工字鋼上放置2cm厚30cm×30cm鋼板作為調(diào)整千斤頂?shù)奈恢盟健?/p>
用套筒接長(zhǎng)6根精軋螺紋鋼,千斤頂內(nèi)里穿過(guò)精軋螺紋鋼,千斤頂上部布置墊片及螺栓,張拉時(shí)用千斤頂油表控制張拉力度。
3.5?方案一主要施工方法
0#塊采用千斤頂反壓托架體系達(dá)到預(yù)壓效果,反壓加載利用6個(gè)60T穿心千斤頂進(jìn)行,千斤頂及頂下橫梁位置如下圖所示:
千斤頂在使用前與配套油表進(jìn)行標(biāo)定,按照所計(jì)算預(yù)壓重量平均分解至單邊6個(gè)千斤頂上,加載時(shí)做好托架預(yù)壓沉降、位移觀測(cè)記錄,預(yù)壓加載順序盡量和梁體施工時(shí)的加載順序一致,按3級(jí)進(jìn)行,即60%、80%和110%的加載總重,加載到110%后持荷載24小時(shí),若沉降趨于穩(wěn)定可卸載。
第三次加載到110%。按照對(duì)稱放置原則反向張拉到110%,反向張拉完成穩(wěn)壓1個(gè)小時(shí)后檢查各桿件的情況有無(wú)裂縫,應(yīng)間隔6h監(jiān)測(cè)記錄各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位移量;當(dāng)連續(xù)兩次監(jiān)測(cè)位移平均值之差不大于2mm時(shí),判定設(shè)計(jì)托架整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性合格,方可卸除預(yù)壓荷載。在托架反向張拉完成6h后,應(yīng)監(jiān)測(cè)記錄各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位移量。
在持荷階段每間隔半小時(shí)需通過(guò)油泵進(jìn)行補(bǔ)油,防止持荷階段反力減小。
千斤頂反壓加載過(guò)程中各加載千斤頂加載速度需恒定,安排專人現(xiàn)場(chǎng)指揮調(diào)控,在加壓前各油表到各級(jí)荷載讀數(shù)據(jù)需有現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員通過(guò)回歸方程計(jì)算數(shù)據(jù)并計(jì)算成表格上報(bào)至現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理處備查,現(xiàn)場(chǎng)每個(gè)油表上需張貼相關(guān)讀數(shù)表格,并且在預(yù)壓施工前交底至現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員。
最后一級(jí)預(yù)壓達(dá)到規(guī)范要求后進(jìn)行卸壓,卸壓過(guò)程要求緩慢均衡,卸壓前需向?qū)1O(jiān)報(bào)檢,不得私自卸壓。
測(cè)量人員在數(shù)據(jù)整理完成后需盡快提交至現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員,現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員24h內(nèi)需完成預(yù)壓成果報(bào)告的相關(guān)編制工作,并按照流程完成相關(guān)報(bào)審程序并進(jìn)行存檔。
3.6?注意事項(xiàng)
(1)按要求對(duì)每個(gè)千斤頂及配套油表進(jìn)行技術(shù)標(biāo)定,計(jì)算出所需加載的壓力對(duì)應(yīng)油表讀數(shù),并做好相關(guān)記錄及表格。
(2)檢查托架焊縫是否開(kāi)裂,槽鋼與鋼板之間的焊縫,牛腿鋼板與預(yù)埋鋼板之間的焊縫,抗剪塊的焊縫。
(3)預(yù)壓施工前對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)安全交底。
(4)反向張拉前檢查所有高空作業(yè)人員的安全帶是否系牢。
3.7?方案二混凝土預(yù)制塊堆載對(duì)托架預(yù)壓方案
連續(xù)梁0#塊預(yù)壓施工混凝土預(yù)制塊對(duì)托架進(jìn)行堆載預(yù)壓法。預(yù)壓材料采用1.0×1.0×0.8m?C20砼標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制塊,預(yù)制塊預(yù)埋2根φ20鋼筋吊環(huán),作為吊裝使用,每塊預(yù)制塊重量約為2噸。用吊車起吊預(yù)壓塊,堆載時(shí)應(yīng)前后、左右對(duì)稱放置,先由支架橫向中央向兩側(cè)對(duì)稱放置,進(jìn)行托架堆載預(yù)壓。
3.8?方案二主要施工方法
0#塊采用預(yù)制塊堆載形式對(duì)支架進(jìn)行預(yù)壓,堆載時(shí)應(yīng)前后、左右對(duì)稱放置,先由支架橫向中央向兩側(cè)對(duì)稱放置,再?gòu)闹Ъ芸v向中央位置向兩側(cè)放置,堆載時(shí)做好支架預(yù)壓沉降、位移觀測(cè)記錄,預(yù)壓加載順序盡量和梁體施工時(shí)的加載,即順序一致,按3級(jí)進(jìn)行60%、100%、110%的比例加載總重,加載到110%后持荷載24小時(shí),若沉降趨于穩(wěn)定可卸載。
卸載應(yīng)分級(jí)進(jìn)行,即110%→100%→60%→0,每級(jí)卸載后分別測(cè)設(shè)支架的恢復(fù)量并做好記錄。
(1)進(jìn)行初始堆載前先設(shè)置觀測(cè)點(diǎn),測(cè)量空載時(shí)觀測(cè)點(diǎn)的高程、位置。
(2)初始堆載荷載到60%。將裝好的預(yù)制塊運(yùn)送至墩底,采用汽車吊將預(yù)制塊放至0號(hào)塊底模上,嚴(yán)格按堆載要求對(duì)稱放置,避免出現(xiàn)偏壓。堆載完成1小時(shí)后檢查支架的變形及錨固情況,并做好相應(yīng)記錄。
(3)第二次堆載到100%。繼續(xù)按照分級(jí)、對(duì)稱放置原則堆載,堆載完成1小時(shí)后檢查支架的變形及錨固情況,每隔1h觀測(cè)沉降值并記錄數(shù)據(jù),當(dāng)相鄰兩次觀測(cè)平均值之差不大于2mm時(shí),方可進(jìn)行下一級(jí)別荷載預(yù)壓。
(4)第三次加載到110%。堆載完成穩(wěn)壓1個(gè)小時(shí)后檢查各桿件的情況有無(wú)裂縫,應(yīng)間隔6h監(jiān)測(cè)記錄各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位移量;當(dāng)連續(xù)12h監(jiān)測(cè)位移平均值之差不大于2mm時(shí),判定設(shè)計(jì)支架整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性合格,方可卸除預(yù)壓荷載。在支架預(yù)壓塊卸載完成6h后,應(yīng)監(jiān)測(cè)記錄各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位移量。
加載順序應(yīng)對(duì)稱進(jìn)行,每級(jí)荷載加載完成并測(cè)量判定合格后方可加載下一階段荷載。
卸載方式類似加載方式,只是加載過(guò)程的逆過(guò)程,加載完畢判定合格后24小時(shí)后開(kāi)始卸載,逆向觀測(cè)各點(diǎn)數(shù)據(jù)。(預(yù)制塊如圖)
3.9?成果判定及評(píng)價(jià)
①在首次加載前先觀測(cè)一次,作為觀測(cè)點(diǎn)初始值,每級(jí)加載完成1h后進(jìn)行支架的變形觀測(cè),并做好相應(yīng)記錄。
②荷載加載至總荷載的110%后,持續(xù)荷載24h,每間隔6h沉降觀測(cè)一次;當(dāng)連續(xù)兩次12h監(jiān)測(cè)平均值之差不大于2mm時(shí),判定設(shè)計(jì)支架整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性合格,方可卸除預(yù)壓荷載。在支架預(yù)壓塊卸載完成6h后,應(yīng)監(jiān)測(cè)記錄各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位移量。
4?施工方案比較
4.1?方案一的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):自重輕,可周轉(zhuǎn),可以利用掛籃千斤頂,成本投入少,操作簡(jiǎn)便用時(shí)少,使用環(huán)境對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的場(chǎng)地要求較低。
缺點(diǎn):對(duì)于預(yù)埋構(gòu)件的預(yù)埋精度要求高,千斤頂?shù)陌惭b、螺紋鋼的垂直度要求高。
4.2?方案二的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):取材方便,材料可周轉(zhuǎn)。
缺點(diǎn):對(duì)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地要求高,施工用時(shí)長(zhǎng),成本投入較高,施工期間相互干擾大,預(yù)制塊運(yùn)輸較為不便。
5?經(jīng)濟(jì)比較
5.1?方案一成本費(fèi)用
通過(guò)上述技術(shù)方案及經(jīng)濟(jì)分析對(duì)比,方案一安裝施工較方案二安裝施工更為便利,施工用工少,材料投入低,能同時(shí)利用后續(xù)連續(xù)梁施工中的千斤頂及油泵,通過(guò)對(duì)比方案一施工成本費(fèi)用較方案二施工成本節(jié)約32964元。在實(shí)際操作施工中需要保證各部構(gòu)件安裝精準(zhǔn)到位,保證各部構(gòu)件焊接滿足要求,安裝按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。綜合考慮跨疏港高速公路特大橋跨規(guī)劃長(zhǎng)安路(32+48+32)m連續(xù)梁0號(hào)段托架預(yù)壓采用方案一。
結(jié)語(yǔ)
在跨疏港高速公路特大橋跨規(guī)劃長(zhǎng)安路(32+48+32)m連續(xù)梁0號(hào)段施工過(guò)程中,托架預(yù)壓系統(tǒng)牢固可靠,安全順利完成0號(hào)段的預(yù)壓施工任務(wù),并取得了較佳的經(jīng)濟(jì)效益,可為類似的連續(xù)梁0號(hào)段預(yù)壓施工提供借鑒。
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作者簡(jiǎn)介:李湛(1984—?),男,漢族,重慶合川人,本科,工程師,項(xiàng)目副經(jīng)理,研究方向:施工技術(shù)、經(jīng)濟(jì)管理。