超危大工程高支模的施工实例简析

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关键词:堤桥;高支模;验算;方案
0 引言
在工 程 建 设 中 ,特 别是 市 政 工 程 中 高 支 模 是 常 见 的 危 大 工 程 ,对 于 超 过 一 定 规 模 的 危 大 工 程 需 要 引 起 施 工 单 位 的 高 度注意。目前政府对于建筑企业采取安全一票否决制,因此安 全对于任何施工企业来说都是根本。要保障超危大工程的施 工安全,采取的措施首先需在理论上确保安全稳定,以计算数 据作为支撑,并经专家论证;然后基于方案指导现场实施,严 格按照方案的要求进行施工,理论联系实际。
超危大工程高支模的施工实例简析
李 康 徐嘉琪
(上海交通建设总承包有限公司盐城市南海未来城项目部,上海 200136)
摘 要:南海公园堤桥施工因其结构特殊性,变截面箱梁及弧形V墩需要进行高支模的安全验算。现通过对于堤桥工程的简要介 绍,对工况及施工条件进行分析,得出了既能保证安全又切实可行、符合经济性的 通 过 修 理/报 废 决 策 过 程 将 获 取 一 个 潜 在 可 修 理 的 CIL,
通 过 对CIL中 每 一 潜 在 可 修 理 项 目 的 各 种 可 行 修 理 方 案 按 照 修理成本计算公式进行比较分析,可获得以下两种结论:
(1)一种修理方案的成本明显小于其他修理方案的成本, 则选择此修理方案。
最后,在高支模施工过程中,技术人员还需对现场实际情 况展 开 详 细勘 察 和 了解 ,且 结 合 施 工 方 案 及 图 纸 设 计 内 容 进 行对比分析,增强设计的合理性、可行性,同时结合现场实况 制 定 一 系 列 较 为 有 效 的 安 装 和 管 理 方 案 ,确 定 各 构 件 的 安 装 位置,做好科学防控,以此促进高支模施工作业的顺利进行, 增大施工安全系数。
图1 总体施工流程图
1.3 施工工艺 1.3.1 基底处理
(1)现状地质状况:本次工程中的现浇排架均是以满堂碗
以上。 1.3.2 脚手架搭设
(1)碗扣式模板支撑架施工流程:施工前做好放线测量工
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作 ,且 检 查 架 体 地 脚 排 布 及 质 量 ,之 后 调 整 架 体 搭 设 及 垂 直 度,质量合格后,进行扫地杆及剪力撑结构的搭设和验收,最 后架设模板,开始施工作业,待施工完成且质量合格后,实施 拆模作业。
2 计算支撑
以 V 墩 为 例 ,基 础 简 化 为 钢 筋 混 凝 土 底 板,上 部 V 墩 荷 载 简化为柱进行计算。
(1)基底反力计算: 1)统计到基底的荷载: 标准值:Nk=1 645.15 kN,Mkx=0.00 kNm,Mky=0.00 kNm; 设计值:N=2 056.44 kN,Mx=0.00 kNm,My=-0.00 kNm。 2)承载力验算时,底板总反力标准值(相应于荷载效应标 准组合): pkmax=(Nk+Gk)/A +|Mkx|/W x+|Mky|/W y
最后在高支模施工过程中技术人员还需对现场实际情况展开详细勘察和了解且结合施工方案及图纸设计内容进行对比分析增强设计的合理性可行性同时结合现场实况制定一系列较为有效的安装和管理方案确定各构件的安装位置做好科学防控以此促进高支模施工作业的顺利进行增大施工安全系数
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截面抗剪强度设计值[T]=1.40 N/mm2;面板抗剪强度验 算T<[T],满足要求。
(5)挠度计算: 面板最大挠度计算值:
v=0.008 mm 面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求。
3 保障高支模安全施工的主要措施
高 支 模 安 全 施 工 技 术 在 建 筑 工 程 中 的 应 用 ,虽 然 解 决 了 施工过程中存在的一些问题,强化了施工效果,但其在施工中 存在的安全风险同样需要工作人员的高度关注。
(2)如果各修理方案的成本比较接近,则需进一步确认: 1)如果各修理方案的成本都很大,则需进一步做ELORA; 2)如 果 各 修 理 方 案 的 成 本 都 很 小 ,则 采 纳 供 应 商 建 议 或 选择费用较小的维修方案。 通过比较各修理方案的成本大小来确定最优的修理级别。 4.3 敏感性分析 通常需对简单LORA输入参数进行敏感性分析,通过输入 参数的敏感性来验证最优修理决策的稳定性。对于简单 LORA的敏感性分析通常是定性分析,主要验证机队规模、利 用率或项目可靠性的敏感性程度。
f=酌0M/W =1.100×0.145×1 000×1 000/131 250 ≈1.215 N/mm2 面板的抗弯强度设计值[f]取12.00 N/mm2;面板的抗弯 强度验算f<[f],满足要求。 (4)抗剪计算: 截面抗剪强度计算值:
T =3Q/2bh =3×4 089.0/(2×3 500.000×15.000) ≈0.117 N/mm2
图2 现状地面地质状况图 (2)基底处理方法: 1)现状地面处理:为保证排架安全,现状地面40 cm内采 用4%石灰土换填(包括操作脚手架区域),顶面现浇25 cm厚 C20钢筋混凝土。 2)承台沟槽和泥浆坑回填处理:承台施工完成后,对承台 基 坑 采 用 6% 石 灰 土 分 层 回 填 ,石 灰 土 由 胜 利 路 西 侧 、新 跃 路 交 接 处 提 供 ,采 用 分 层 回 填 作 业 ,每 层 的 回 填 厚 度 不 可 超 过 20 cm,特殊情况下可增加到30 cm,以改进承台回填质量,减 少损伤问题的产生。在回填作业中,选用小型冲击夯采用冲击 或振动碾压的方式来提高回填密实度。在使用冲击夯压实时, 要求 夯 夯 重 叠 ,不 允许 出 现 任何 死 角 ,且 夯 实 次 数 控 制 在 2 次
(2)碗扣式模板支撑架安装:本工程中使用的碗扣式脚手 架支撑结构,钢管直径及壁厚分别控制在准48 mm和2.7 mm。 立杆垫座以DZ-1型号为主,支撑面尺寸为120 mm×120 mm。 立杆可调座及可调托座以TZ-2-300型和TZ-1型为主,托座采 用TZ-2型。
1)布 设 立 杆 垫 块 :立 杆 垫 座 采 用 DZ-1 型 号 ,使 立 杆 处 于 垫座中心,不另设垫板。
pk=(Nk+Gk)/A =37.75 kPa 各 角 点 反 力 p1=37.75 kPa,p2=37.75 kPa,p3=37.75 kPa, p4=37.75 kPa。 (2)地基承载力验算: pk=37.75 kPa≤fa=60.00 kPa,满足; pkmax=37.75 kPa≤1.2×fa=72.00 kPa,满足。 (3)抗弯强度计算: 经计算,得到面板抗弯强度计算值:
因此,为保证高支模安全施工的整体效果,降低施工过程 中的危 险 系数 ,就需 要在 使 用 高 支 模 技 术 时 制 定 健 全 的 管 理 体 系 ,制 定 合 理 的 管 控 及 应 急 解 决 方 案 ,以 改 进 工 程 施 工 的 整体质量。
首 先 ,工 程 负 责 人 应 加 大 对 工 作 人 员 安 全 意 识 的 培 训 力 度,确 保 工 作 人 员 能 够 完 全 按 照 安 全 规 范 的 具 体 要 求 开 展 高 支 模 施 工 作 业 ,从 根本 上 解 决 高 支 模 施 工 中 存 在 的 安 全 风 险 问题,有效避免安全事故的发生。
其 次 ,保 证 高 支 模 施 工 中 所 使 用 的 所 有 零 部 件 均 符 合 工 程施工的具体要求,并严格做好质量检测工作。在零部件安装 中,也要严格按照国家及工程的具体要求展开实际操作,以此 强化高支模施工的整体效果,提高施工质量。另外,要对安装 作 业 人 员 实 行 培 训 教 育 ,确 保 每 个 安 装 人 员 均 能 了 解 安 装 流 程及技术要点,且按照规范要求开展操作。同时配备专业人员 对安装环节实行监管,及时解决安装中存在的各种问题,从而 加快高支模施工的进度,避免损失的形成。施工质量的提升可 有 效 降 低 安 全 事 故 的 发 生 概 率 ,维 护 工 作 人 员 的 人 身 、财 产 安全。
4 结语
南 海 公 园 堤 桥 工 程 涉 及 的 危 大 及 超 危 大 项 目 较 多 ,施 工
前需组织技术人员对各个方案进行编写讨论。即从将V墩及
上部 箱 梁 荷载 简 化 为柱 模 型 进行 地 基 承载 力 验 算 ,到 通 过 混
凝土配筋,
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本工程首先进行基底处理;其次进行脚手架搭设,脚手架 采用一次性全部搭设成型的方式;然后进行支架预压,支架预 压一次性全部完成;再次进行桥梁V墩施工;接着进行堤桥两 端预应力箱梁浇筑;最后进行堤桥中部挂孔普通混凝土箱梁 施工。
总体施工流程图如图1所示。
扣式钢支架的形式设置的。在对施工现场实际情况进行分析 及 探 究 中 发 现 ,现 场 土 层 结 构 以 杂 填 土 、素 填 土 及 粉 质 土 为 主,个别区域内还存在着淤泥土,土层结构的承载能力相对较 差。另外,在桩基施工中,还存在一定数量的泥浆坑,如此就降 低了桩基施工质量,威胁施工的安全性。为此,在实际操作中, 需要对承台沟槽、泥浆坑展开回填处理,以保证排架设置的标 准性,增强结构安全性。通过对现场标高测量了解到,地面标 高在+1~1.5 m,部分地区标高可达到+2 m。承台开挖部分的 底标高约-1 m,考虑经济优化,基底处理后顶标高为+1 m。现 状地面地质状况图如图2所示。
2)顶横 杆 安 装 :要 结 合 梁 底 高 程 变 化 情 况 进 行 横 桥 向 断 面间距的控制,顺桥向断面则以左、中、右三个方向设置控制 点,且做好明确标记,保证顶横杆安装的合理性。
3)立杆安装:本工程脚手架均采用碗扣式,箱梁实心部分 脚手架步距为0.6 m,箱室部分脚手架步距为1.2 m,最底层横 杆距离地面20 cm。V墩脚手架立杆横向间距30 cm,纵向间距 30 cm;箱梁B-B、E-E断面及挂孔箱梁腹板部分立杆横向间距 30 cm,纵向间距60 cm,箱室部分立杆横向间距90 cm,纵向间 距60 cm;箱梁C-C断面腹板部分立杆横向间距30 cm,纵向间 距60 cm,箱室部分立杆横向间距60 cm,纵向间距60 cm;箱梁 A-A 、D-D 、F-F 、G-G 断 面 立 杆 横 向 间 距 30 cm ,纵 向 间 距 30 cm,立杆上部设置顶托可调支座调整高度。因箱梁B-B断 面 与 C-C 断 面 箱 室 部 分 脚 手 架 搭 设 横 向 间 距 不 同 ,为 保 证 脚 手架的稳定性,横向间距60 cm的两排脚手架根据横向间距 90 cm脚手架增加立杆,使整个脚手架连成一个整体,保证脚 手架的稳定性。
1 工程介绍
1.1 堤桥工程概述 堤 桥 为 预 应 力 混 凝 土 V 墩 钢 构 桥 ,桥 面 梁 体 由 两 部 分 组
成:中跨跨中16 m范围内采用挂孔现浇普通混凝土箱梁,其余 位置采用现浇变截面预应力箱梁。
现浇箱梁采用单箱双室的箱形截面,悬臂长度为1 m,沿 分跨线方向,每个断面箱梁的底高程在同一水平线上,箱梁顶 面自路中线向两侧设置1.5%横坡,箱梁的腹板高度沿道路横 向是变高的。预应力箱梁腹板宽度根据梁体各区段的具体需 要 ,采用 70 cm、90 cm、105 cm等 形 式,其 中 A-A、D-D、F-F、 G-G断面属于预应力实心箱梁,最厚位置为2.22 m;B-B、E-E 断面属于箱室上下底板厚度均为25 cm,腹板宽度均为70 cm 的 预应 力 混 凝土 箱 梁 ;C-C断 面 属 于 箱 室 上 下 底 板 厚 度 为 50 cm、25 cm,两侧腹板宽度为105 cm,中间腹板宽度为70 cm 的预应力混凝土箱梁;最大线性荷载为F-F断面,断面面积为 23.33 m2,最大线荷载S=23.33×25.5≈594.92 kN/m>20 kN/m。 挂孔箱梁为腹板厚度70 cm、最高处1.68 m、底板厚度25 cm的 普 通 混 凝 土 箱 梁 ,断 面 形 式 与 B-B、E-E 相 同 ,最 大 线 荷 载 S=0.7×25×1.68≈30 kN/m>20 kN/m。 1.2 施工总体部署
=(1 645.15+841.95)/65.88+0.00/53.58+0.00/148.23 ≈37.75 kPa pkmin=(Nk+Gk)/A -|Mkx|/W x-|Mky|/W y =(1 645.15+841.95)/65.88-0.00/53.58-0.00/148.23 ≈37.75 kPa
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