简支变连续砂筒临时支座
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工法.doc
简支变连续梁桥砂筒临时支座施工工法
天元建设集团有限公司
二Ο一Ο年四月
目 录
1、前言…………………………………………………………………………………3 2、工法特点……………………………………………………………………………3 3、适用范围……………………………………………………………………………3 4、工艺原理……………………………………………………………………………3 5、施工工艺流程及操作点……………………………………………………………4 6、材料与设备…………………………………………………………………………6 7、质量控制……………………………………………………………………………7 8、安全措施……………………………………………………………………………7 9、环保措施……………………………………………………………………………7 10、效益分析……………………………………………………………………………7 11、应用实例……………………………………………………………………………8
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简支变连续梁桥砂筒临时支座施工工法
天元建设集团有限公司
吕凤勇 孙兴伟 孙纪绪 刘秉义 高丰
1.前言
随着我国基础设施建设规模的加大~公路桥梁的建设得到了飞速发展。在公路桥梁建设工程中~传统的简支梁桥或连续梁桥虽然具有各自的作用和优点~但已不能满足日新月异的桥梁发展需要。相应地出现了一种先简支后连续的结构梁桥~它兼顾了简支梁桥和连续梁桥的优点~在施工过程中其技术难点是进行体系转换~临时支座的选择及使用是保证体系转换能否成功的关键。目前常用的临时支座有钢管临时支座、混凝土支座、木墩临时支座、硫磺砂浆临时支座等~这些支座有较多难以克服的缺陷~主要表现在高度难控制、抗承载力小、容易变形等。为了解决这个问
题
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~我公司选用砂筒作为临时支座~组织技术人员对砂筒尺寸进行精确计算、对砂筒用砂反复研究比较~并经过多次现场实践、总结经验~逐渐形成了一套行之有效的利用砂筒作为临时支座的施工方法~经过加工、提炼形成本工法。
本工法先后在多个工程中应用~效果良好。其核心技术经科技查新~目前国内尚无与本项目完全相同的文献报道。采用本工法组织施工的连云港东海县南辰大桥、204国道龙王河大桥、连云港市新沭河特大桥等工程~均取得了较好的效果。
2. 工法特点
2.1 利用砂子的含量调节桥梁架设的高度~可将桥梁控制在任一高度~增加了施工灵活性。
2.2 研制出了砂子的最佳细度模数及含水率~方便了施工。
2.3 砂筒临时支座可以现场加工~制作成本低。
3. 适用范围
砂筒临时支座适用于所有简支变连续梁桥的施工。
4. 工艺原理
砂筒临时支座是利用钢管焊接成封闭容器~分上下两个部分~在下半部分填上符合细度模
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数及含水率的砂子~上面放一个略小的部分,里面提前灌满混凝土,~两个部分合在一起形成砂筒。在容器底部或侧面设置一个开口~容器里的砂在打开开口时流出从而减少容器内的细砂体积~使得细砂上面的垫块降低。大梁放在砂筒上~当其它工序完成后~在砂筒侧面开口处放出砂子~容器内砂子体积减少~大梁随之下落到永久支座上。
砂筒结构如下图:
混凝土 混凝土
砂子
预留孔
砂筒俯视图 砂筒剖面图
图4 砂筒结构图
5 施工工艺流程与操作要点
5.1 施工工艺流程: 见图5。
尺寸
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
及技术准备
材料检查合格 加工制作砂筒
砂的质量检查 装砂
确定砂筒的安装高度 现场测量
试验确定砂筒承载力
砂筒安装
砂筒解除
图5 施工工艺流程图
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5.2 操作要点
5.2.1尺寸设计准备
砂筒要满足整个桥梁的架设高度。当砂筒调节到最大高度时保证砂筒上下重叠部分在2cm~砂筒调节到最小高度要保证填砂高度在3cm以上~以此来确定砂筒的可调范围。
5.2.2加工制作砂筒
砂筒的焊接质量对砂筒的稳定性及牢固程度影响较大~钢筒与上下钢垫板要在外侧进行满焊~加工好上半部分后灌注混凝土~顶面抹平~待达到强度后即可使用。
图5.2.2 砂筒焊接完成
5.2.3装砂
对砂筒里的砂子有严格的质量要求。砂子的细度模数及含水率经试验确定出最佳值~以达到方便施工的目的。
图5.2.3 砂筒装砂完成
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5.2.4测量并确定每个砂筒的高度
现场要精确进行高程测量~确定每个砂筒实际总高度~考虑到砂筒的沉降量~砂筒临时支座安装时砂筒顶面要高于永久支座顶面1,2mm。为了控制梁的安装标高与设计标高一致~临时支座受到梁的压力后进行沉降量观测~以便调整后续的砂筒安装。
5.2.5试验确定砂筒的高度及承载力
首先要进行砂筒的承载力设计~确定出砂筒承载力的设计值。砂筒在压力机上进行试压~应保证砂筒的高度及砂筒的设计承载力两个方面符合要求。如果达到承载力而砂筒的高度低于设计值~要继续加砂,如果达到承载力后砂筒的高度高于设计值~要进行减砂~直到两个方面都满足要求。
5.2.6砂筒安装
由于每个砂筒都对应每个固定的位置~不可混乱使用导致标高错误。砂筒在安装完后要进行高程复核测量~高程合格后方可进行箱梁吊装。为了保证砂筒顶面均匀受力~砂筒钢垫板顶面宜放置2mm厚的橡胶皮~这样箱梁底部能与砂筒紧密均匀贴在一起。
5.2.7砂筒解除
解除临时支座应做到逐孔对称、均匀、同步、平稳。为了工人操作安全~解除临时支座要有操作平台。临时支座可以采用一个掏耳勺形状的铁件进行解除。随着砂筒里的砂慢慢减少~永久支座代替临时支座承重~从而取出砂筒~完成体系转换。
5.3 劳动力组织
表5.3 劳动力组织一览表
施工人员 技 术 员 测 量 员 质 检 员 试 验 员 焊 工 操 作 工 数 量 1 2 1 1 1 4
检测砂的高程测量检查砂筒砂筒尺寸设质量及砂砂筒的安装职 责 确定砂筒的焊接质砂筒焊接 计 筒的承载及解除 高度 量 力
6. 材料与设备
以南辰大桥砂筒临时支座举例说明:南辰大桥共需要砂筒临时支座425个~每个砂筒需要Φ325mm钢管长10cm~Φ300mm钢管长10cm~上下钢垫板需要8mm厚钢板377mm×377mm×2,电焊机一台~附属材料橡胶皮等。
主要的材料与设备:见下表6。
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表6 主要材料设备一览表
材料设序 号 型 号 单 位 数 量 用 途 备 注 备名称
1 钢 管 Φ325mm 米 43 砂筒制作
2 钢 管 Φ300mm 米 43 砂筒制作
23 钢 板 厚8mm m 128 砂筒制作
4 电焊机 BX-400 台 1 砂筒制作
25 橡胶皮 厚2mm m 70 箱梁吊装
7. 质量控制
7.1工程质量标准
砂筒制作所需钢板应符合《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带》(GB/T 3274-2007)。
砂筒临时支座的焊缝质量应符合《焊接部位的质量控制》,JB/ZQ3679,和《焊接工艺质量控制》,HB5363-1995,的验收标准。
7.2质量保证措施
7.2.1 焊接人员必须持证上岗~每个焊工必须进行试焊~试焊合格后方可进行批量焊接。
7.2.2 砂子的细度模数、含水率及含泥量等指标应经试验确定。
7.2.3 临时支座应进行沉降量观测~以确保梁的架设高度准确。
8. 安全措施
8.1 对操作人员进行安全思想教育~提高安全意识~实行持证上岗
制度
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~不经培训或无证者~不得进行上岗操作。
8.2 对所有挂件和吊绳每天进行检查~特别是要注意挂件和吊绳摩损情况~不符合要求的及时维修、更换。
8.3 所用的电缆要采取安全措施~避免车辆碾压~防止人员触电~并经常检查线路的绝缘情况。
8.4
安全检查
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人员要经常巡视~发现有安全隐患及时整改。
9. 环保措施
现场制作时~应在现场设置一处加工棚~加工棚远离生活区及办公区。焊接砂筒所产生的
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氧化膜等要集中清理~做到工完料净场地清。
10. 效益分析
10.1 经济效益:制作一个砂筒需要55元,包括人工费及焊条费用,~采用硫磺砂浆试块成本32元,不包括熬制费用,。单个制作成本砂筒要高于硫磺砂浆试块~但是硫磺砂浆试块无法周转利用~剩余价值不高。综合比较砂筒的施工成本更低~特别是砂筒在特大桥方面的应用~优势更为明显。
10.1 社会效益:由于采用了该工法提前了工程工期~保证了工程质量和施工安全~得到了建设、监理等单位的高度评价~取得了较好的社会效益。
11.应用实例
11.1江苏省连云港市东海县南辰大桥
南辰大桥是连云港市最大的撤渡建桥工程~属于民心工程。桥梁长度577.082,~上部结构为装配式部分预应力混凝土连续箱梁~箱梁长度为30米~梁高1.6,~为先简支后连续结构。采用砂筒临时支座进行施工~提前工期20天~并且保证了施工安全。
11.2 G204赣榆段龙王河大桥工程
龙王河大桥位于赣榆县海头镇龙河上~桥梁全长334.097,,本桥面设计宽26m~左右两幅。本桥上部结构为预应力混凝土组合箱梁~梁高1.4,~为先简支后连续结构。施工过程中采用了砂筒临时支座~临时支座全部从其它工程周转使用。不仅缩短了施工工期~而且降低了施工成本。
11.3 新沭河特大桥工程
204国道连云港段扩建工程G204XP5-SG标新沭河特大桥建设工程全长1618.36m,K456+133.84,K457+752.2,~本工程为双向四车道一级公路标准~设计时速80km/h~桥涵设计荷载公路-?级。临时支座使用量较大~并且以前工程剩余很多废旧钢模板~质量符合要求~以此为材料制作砂筒~节省施工费用近12万元~取得了较好的经济效益。
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