大跨度跨线现浇混凝土箱梁支撑系统施工技术.pdf

大跨度跨线现浇混凝土箱梁 支撑系统施工技术 Co n s t r u c t i o n Te c h n o l o g y f o r S u p p o S y s t e m o f L o n g S p a n a n d Ov e r L i n e I n S i t u Co n c r e t e BO X Gi r d e r 张正 王春锋 上海市工程建设咨询监理有限公司 上海 2 0 0 4 3 3 摘 要： 上海五洲大道桥梁工程中的 1 4 4m跨线高架桥现浇混凝土箱梁施工 ，采用门式钢平台加碗 口式钢管的混合式模 板支撑体系。对此，通过对排架支撑系统进行重点分析介绍、编写完善的施工方案 、合理有序的施工组织以及采取有 效施工措施 ，保证了整个支撑系统的安全、可靠 ，并顺利地完成了施工任务。 关键词： 大跨跨线箱梁 碗口式钢管排架 模板支撑系统 龙门架 中图分类号： T U 7 5 5 2 文献标识码 B 【 文章编号】 1 0 0 4 1 0 0 1 ( 2 0 1 2 ) 0 7 0 6 9 1 0 3 1 工程概况 本工程跨线桥为现浇混凝土的连续箱梁 ，结构形式采 用飞燕弧形加肋筋预应力现浇箱梁 ， 梁高 2 O m 2 7 m ， 宽 为 2 5 5 m ， 全长 4 3 2 m 。全桥现浇箱梁共 5 联 1 4 孔 1 5 个墩 台 ， 其 中跨五洲大道的 5 墩 9 墩为 1 联 4孔组成 ， 跨度 为 2 7 m +4 5 m 4 4 5 m+ 2 7 m ， 高度为 1 4 0 5 m 1 6 5 1 m 。 现浇箱梁的断面采 用单 箱两室两边悬挑 的结构 ，梁高 为 2 7 m 。 中腹板为直板 ， 厚 6 0 0 m m ， 顶板厚 4 1 0 m m ， 悬挑板厚 3 0 0 m m ， 底板厚 4 0 0 m m ， 箱梁断面如图 1 所示。 图 1 箱梁 断面 2工程特点和施工难点 上海五洲大道是一条连接浦东与浦西重要 的交通枢 纽 ， 交通流量非常大。 在跨线桥施工期间必须确保地面道路 的双向四车道畅通 ， 无全封 闭施工条件 ； 除了考虑车辆通过 的宽度和高度 ，同时还要考虑不 同施工阶段交通要求对施 工的制约 ， 如 ： 排架的防撞措施、 施工车辆进 出道 口、 施工停 作者简介： 张 ,I ： ( 1 9 6 7 一 ) ， 男， 本科 ， 高级工程师， 注册总监理工程师。 作者地址： 上海市营口路 5 8 8 号 8 楼( 2 0 0 4 3 3 o 收稿 日期 ：2 0 1 2 0 5 1 0 车点布置、 吊车点位置等。 由于跨线工程混凝土箱梁的平均高度大于 1 4 m ， 而现 浇混凝土箱梁的模板支撑系统作为上部结构施 工的临时支 撑 ， 其安全稳定性至关重要 ， 是上部结构施工成功的基本保 证。 因此 ， 箱梁模板支撑系统需要根据箱梁本身的荷载和施 工荷载 的情况进行组合受力分析计算和架体的布置 ，并根 据整体的安全稳定性的要求 ，考虑模板支撑系统架体搭设 的要求 、 地基承载力是否满足上部结构施 工荷载 、 架体系统 沉降量 的值能否满足允许值等。 3 跨线梁模板支撑的受力分析 本 工程 1 4孔模 板 支架 ， 1 5 柱墩 由 2联 组成 ， 与 9 # 1 4 柱墩相 同。为了保证施工支架有足够的强度和刚度 等安全要求 ， 现浇钢筋混凝土箱梁施工采用满堂支架 ， 基础 则是经处理加固后 ， 现浇混凝土地坪组成的体系。 因跨线桥 5 N 9 墩 是长为 1 4 4 m的 1 联连续箱梁 ， 且 要求一次性完成现浇混凝土，同时还要考虑跨五洲大道保 证车辆通行。 故综合安全、 工期的因素 ， 选用 西 6 0 9 m m的钢 管立柱 +钢横梁组成龙门平台，并结合满堂钢管排架支撑 的形式进行施工。 考虑到工程箱梁 自重荷载大、 结构跨度大 、 高度高的特 点 ，我们依据 钢管扣件水平模板的支撑系统安全技术规 程 ( D G T J 0 8 0 1 6 2 0 0 4 ) 和 建筑施工扣件式钢管脚手 架安全技术规范) ( J G J 1 3 O 一2 D 0 1 ) ( 2 O 0 2 版) E 2 的要求进行设 计 ， 内容包括 ： 脚手架的强度和稳定验算 、 剪刀撑的布置及 构造、 脚手架的基础承载力计算以及地基变形控制措施。 3 1 支架设计 本工程跨线桥预应力混凝土现浇连续箱梁的支架 ， 采 童 筑 麓 工 3 4 第7 期 I 6 9 l 用满堂碗扣式钢管脚手架， 以一个联跨为基本单位。 本次箱 梁模板支架按全部的荷载计算。因满堂脚手架属于多次超 静定结构 ， 故采用荷载平均分布法， 进行单肢立杆的强度验 算。又因立杆的 4 个方向都有横杆 ，横杆 又处于框架平面 内，没有偏心 ；纵横向水平杆对立杆主要起限位约束的作 用，故整体结构的稳定性验算简化为单枝立杆的稳定性验 算。 根据箱梁结构特征 ，支架上的最大荷载表现在箱梁腹 板根部中段 2 5 5 m的区域。我们取宽 1 2箱梁的范围为计 算尺寸 ， 则每平方混凝土 自重 2 4 1 8 k N m ， 模板支架、 施工 和 机 具 荷 载 、混 凝 土 浇筑 时产 生 的竖 向荷 载合 计 为 3 3 5 8 k N m 。 根据碗扣多功能脚手架的国家标准 ，当钢管立柱间距 取值 0 9 m 0 9 m时 ， 每根立柱承受的荷载为 3 0 k N 。现场 立柱按间距 0 9 m搭设 ， 则 0 8 1 X 3 5 5 8 = 2 8 8 2 k N 3 0 k N ， 满足要求。 由于计算按平均布载 ， 所 以要在腹板和横梁下将 立柱加密到 6 0 0 m m 。排架剖面示意见图 2 。 通过计算 ，支架的钢管受压强度和抗稳定性验算均小 于 2 0 5 N m m ， 且强度安全系数大于 1 5倍 ， 稳 定性 安全性 系数大于 2 倍 ， 满足要求。 一 - 、 、 、 、 、 、 l 一 一 、 一 、 I 、 ： 、 7 ： ， 一 S | 、 7 一 i r 一 I | 、 、 一 、 i | 一 、 一 一 、 、 ， 一 。| | 25 8 0o 图 2 排架剖面 示意 3 2剪刀撑布置 剪刀撑根据构造设计 ， 纵横 向布置 ， 每 间隔 3 N 4 排立 杆设 1 道剪刀撑。剪刀撑 的 2 根交叉斜杆分别设置为受拉 杆和受压杆。 3 3车辆通行龙门架的布置 五洲大道与跨线桥成正交 ，根据要求按重型龙门架形 式设计 ， 顺桥方向搭设。具体搭设方法为 ： 中央绿化带两侧 各设 1 个 2 m X8 m的龙门支架， 龙门架总宽度大于 1 6 m ， 高度大于 5 m ；结构形式为钢结构 ；立柱为壁厚 1 6 m m的 6 0 9 m m钢 管 ，横 桥 向 有 6排 组 成 ，每 排 1 1根 长 2 5 8 0 0 m ， 间距 2 5 0 0 m m 。立柱的上部横 向为 H 4 8 8 m m X 3 0 0 m m X 1 1 m m X 1 8 m m双 拼 组 成 的 钢 梁 。 纵 向 为 H 7 0 0 m mX 3 0 0 m m1 3 m m2 4 m m ， 间足 巨9 0 0 m m的钢梁。 钢管立柱顶底两端焊接 2 0 m m的加强板 ， 用 6根 1 2 a 的槽 钢焊接立柱钢管 ， 作为剪刀撑( 图 3 ) 。 IIIIlIllllIIIIl J I IllllllllllllIlI IIIIlllllllIlIIl l IiIIIIIIlIIlIl】 lIlIlllllIlllIll l ill1lIlllllIiIIl IIillllljIIllII l lIIIIIll JllIlII lIlllI JffllIIIIl l llIIIl JlIIIIllIl 埴 榴I4 丰 I 车 道 儿 车 道 彩钢板围护 图 3跨线桥龙 门架排架 考虑到整体性和防 中 撞的要求 ，立柱钢管下部 ，采用 8 0 0 m m X 1 2 0 0 m m的现浇钢筋混凝土作为地梁 ，内配 1 6 根 西1 8 m m的钢筋 ， 来承受上部传来 的荷载 ： 地梁顶预埋 1 2 根 西2 0 m m的钢筋与钢管立柱的加强板焊接。 8 4立杆的地基承载力验算 按地基每平方容许承载力 8 8 2 k N m z ， 以连续 5 根方格 为地面承受荷载的面积 ， 即 ： 5 4 X 5 4 = 2 9 1 6 m ， 以 2 5 根立 杆总受力为计算单元 ， 考虑支架水平横杆重量 ， 即： 1 1 X 2 5 X 2 8 8 2 =7 9 2 5 5 k N 则 6= N A = 7 9 2 5 5 2 9 1 6 = 2 7 1 8 k N m 6 = 9 X 9 8 k N m 2 ： 立杆地基荷载力满足要求。 3 5支架地基变形控制措施 3 5 1 原有农田及杂填土的处理 这部分的地基承载力较小 ， 要进行加 固处理后方能满 足现浇梁的施工要求。该类土质在桥的两端 ，荷载相对较 小。地基加固处理首先清表平整、 碾压密实， 采用 3 O m m 建 筑垃圾 + 1 0 0 m m碎石 +厚 1 8 0 m m的 C 2 0 混凝土 ， 每一层 均要整平压实 ， 混凝土面的平整度小于 5 m m 。 3 5 2 明 暗浜 区域 的 处理 这时需挖除原填土、 暗浜、 明浜的淤泥至老土 ， 采 用厚 3 0 0 m m的好土回填分层压实至原场地标高 ， 以重型压实标 准 ， 压实度不小于 9 5 ： 上铺厚 1 0 0 m m的碎石压实 ， 浇筑厚 2 5 0 m m 、内配 西1 4 m m 2 0 0 m il l 的双 向双层钢筋 C 3 0混凝 土 。 3 5 3 开挖承台基坑回填处理 在承台与基坑夹道内，先用中粗砂 回填至承台的顶标 高 ， 再用水密法施工 ， 以保证 回填的密实 ； 排架搭设区域 内 用厚 2 5 0 m m的 C 3 0混凝土。 3 5 4 五 洲 大道路 面的 处理 这部分采用龙门架形式传递上部荷载受力体系， 即 ： 通 过短排架到龙门梁， 到龙门钢管柱 ， 到钢筋混凝土地梁再传 到五洲大道的路面。由于五洲大道的路面结构为 9 0 m m沥 青 + 4 5 0 m m三渣 + 1 5 0 m m乐石砂 + 2 0 0 0 m m二灰 土 ， 其 承载力远大于 8 8 2 k N m 2 ， 能够满足排架地基受力要求。 为防止地基受水浸泡、 雨水和其他水流入支架区 ， 引起 支架下沉 ， 宜在排架区域外的两侧开挖 4 0 c m x 3 0 c m的排 水沟( 排水沟分段开挖形成坡度 ， 定点开挖集水坑 ) 。 核心城 区软土地基 中地下室后拆支撑对 周边环境影响的探讨 Di s c us s i o n o n I mp a c t o f Po s t Re mo v a l o f Ba s e me n t S u p p o a u p o n S u r r o u n d i n g En v i r o n me n t i n S o f t S o i l F o u n d a t i o n o f Ur b a n Co r e 黄轶 上海建工 四建集团有限公司上海 2 0 1 1 0 3 摘 要： 以中国金融信息大厦工程为例，对其地下室采用后拆支撑的技术措施进行了研究与探索。施工实践表明，该技 术措施不仅满足了工期要求，并且有效地控制了对周边环境的影响，取得了很好的社会效果 ，为今后类似工程的实施 积 累了经 验 。 关键词： 地下室结构后拆支撑爆破控制环境监测 中图分类号： T U 7 5 5 2 ， 文献标识码 B 【 文章编号】 1 0 0 4 1 0 0 1 ( 2 0 1 2 ) 0 6 0 6 9 3 0 3 1 工程概况 中国金融信息大厦工程位于上海市浦东东园路 l 8号 ， 东侧为星展银行 ， 南侧为东方明珠 电视塔 、 海洋水族馆 ， 西 侧为浦东公园， 北侧为滨江大道清水平台 ， 处于旅游核心区 和金融核心区的位置。 本工程为 1 幢高层办公楼 ， 地下 4 层 、 地上 2 2 层 ， 建筑 作者简介 ：黄 轶( 1 9 7 5 一) ， 男 ， 工程硕士 ， 高级工程师 。 作者地址： 上海市桂林路 9 2 8 号( 2 0 l 1 0 3 ) 。 收稿 日期 ： 2 0 1 2 0 6 2 9 高度 9 9 4 m ， 总建筑面积为 6 9 0 5 8 11 1 2 。 基坑面积 4 7 5 5 11 1 2 ， 挖土深度 2 O 4 m 。基坑围护墙采用厚 1 m两墙合一的地下 连续墙 ， 内设 4道钢筋混凝土支撑， 采用“ 角撑 +对撑 +边 桁架 ” 的平面布置形式( 图 1 ) 。 2 技术路线确定 由于本工程特殊的地理位置、超深基坑的施工和非常 紧张 的施工工期 ( 1 6 4 个 日历天内需完成深 2 0 4 m的 5 皮 土方挖土、 4道支撑施工、 地下 4层结构施工和 4道支撑拆 除等工作量 ) ，决定 了本工程的施工既要考虑常规 的质量 、 安全 、 进度 ， 又要重视地下室结构施工对周边环境的和谐 。 4 施工过程的安全管理 考虑到本工程支架高度大于 8 m 、 跨度大于 1 8 m 、 施工 荷载大于 l O k N m 等特点 ，应编制专项方案后报专家组论 证 ， 满足专家意见后再报监理审批 ， 方可施工。 排架搭设过程应建立验收程序。 排架采用全封 闭施工 ， 车道上 面设 双层保 护 防坠落 ，在龙 门架 平台上 满铺 厚 1 8 m m的多层夹板组成全封闭平台 ， 平台下满铺密 目网。 施 工平台 向两边延宽 1 2 m ， 底层和侧面均两层搭设 ， 一层竹 胶板一层密 目网， 防止高抛和细小硬物的坠落。 拆除模板支架时 ， 要考虑受力体 系转换的安全和拆除 过程 中保证交通运行的安全。 现浇箱梁支架拆除过程中， 应 按设计施工的要求 ，箱梁现浇混凝土强度达到设计要求的 1 0 0 ，箱梁有关的预应力工程施工完成后方可拆除模板支 架。 拆架时一定要先拆箱梁翼板后拆底板或先外伸梁后主 梁 ， 并必须从跨中对称往两边拆。支架拆除分两阶段进行 ， 先从跨 中对称往两端松一次支架， 再对称从跨 中往两端拆 ， 而且在整个拆除过程 中必须有技术人员跟班指挥与检查 ， 以防拆架过程中产生过大的瞬时荷载引起不应有的施工裂 缝。 5 结语 大跨现浇混凝土箱梁的模板支撑系统作为上部箱梁结 构施工的临时支撑 ，其稳定安全性至关重要。在施工过程 中， 通过对排架支撑系统进行分析、 设计等采取一系列有效 措施 ， 使得工程顺利完成 ， 且使用效果 良好 ， 在取得 了良好 的社会、 经济效益的同时， 为以后类似工程的施工组织提供 了借鉴和参考。 参考文献 O l D G T J O 8 O 1 6 2 0 o 4钢管扣件水平模板的支撑系统安全技术规程 s 上海 2 0 0 4 建 筑 麓 工第3 4 卷第7 期 I 6 9 3 I