郭 俊 劉佳杰
(北京市政路橋股份有限公司工程總承包一部,北京 100067)
某施工合同段項目位于長江中下游平原處,全線主體為橋跨結(jié)構(gòu)。由于該地水網(wǎng)發(fā)達,地質(zhì)基礎(chǔ)為軟土地基。因此該項目需要大面積的對軟土地基進行特別處理,以保障支架搭設的穩(wěn)定性。該項目在實際施工當中運用了滿堂支架法和鋼管樁組合支架法(下述簡稱組合支架法)兩種的支架施工技術(shù)。就此對該工程在現(xiàn)澆梁施工當中運用的兩種支架法施工進行比較分析,總結(jié)施工參考經(jīng)驗。
滿堂支架法支架的搭設材料采用碗扣式多排鋼管腳手架,架管的端部切口應平整,禁止使用有明顯變形、裂紋和嚴重銹蝕的架管。滿堂支架施工一般順序:材料準備→地基處理→確定鋼管支架高度→確定支架立桿位置→安放底托→安裝立桿、橫桿和頂托及剪刀撐→安裝橫向和縱向分配梁→安裝墊木和底模(詳見圖1a))。架管應涂刷防銹漆作防腐處理,并定期復涂以保持其完好。滿堂支架法施工的優(yōu)點是不需要大型吊裝設備,周轉(zhuǎn)次數(shù)多和時間短,其缺點是大面積對地基進行特別處理,工期長且受地形的局限。
測量放樣時,用全站儀放出梁體中心線,然后用鋼尺放出底座十字線,并標示清楚,確定支架立桿位置。在安裝底托時要注意底座與地基的密貼情況,嚴禁出現(xiàn)底座懸空現(xiàn)象。碗扣支架主桿及水平桿安裝時應保證立桿處于底托下墊鋼板中心位置。構(gòu)件結(jié)點以碗扣鎖定,應用錘子順時針錘擊上碗扣至鎖死為止。然后安裝支架可調(diào)頂托,為便于在支架上高空作業(yè)時安全省時,可在地面上大致調(diào)出頂托伸出量,再運至支架頂安裝。安裝橫向、縱向分配梁時應格外注意縱向分配梁及橫向分配梁接頭應相互交錯布置,防止集中受力造成模板及支架失穩(wěn)。
組合支架法施工中,主要采用鋼管樁和貝雷梁進行支架搭設。組合支架施工順序:施工準備→修筑條形基礎(chǔ)和安裝預埋件→安裝鋼管樁、立柱橫向剪刀撐及砂箱安裝→安裝縱向貝雷梁→安裝橫向的槽鋼分配梁→安裝墊木及底模(詳見圖1b))。貝雷梁拼裝應按說明拼裝,每3 m連接一次,使之成一整體。立柱是貝雷梁支架的基礎(chǔ),立柱是否穩(wěn)定關(guān)系到整個支架的穩(wěn)定。因此,鋼管樁根部法蘭盤要與條形基礎(chǔ)緊密連接,應沒有間隙且每段鋼管樁要焊接牢固。分配梁是承力、傳遞力的重要構(gòu)件,與砂箱、貝雷梁之間必須緊貼并增加防滑裝置。砂箱與分配梁、鋼管樁間不許有間隙,如若有間隙,可用鋼板墊實且砂箱要設置防滑擋塊,防止受力后變形。貝雷梁橫向連接必須使用花窗連接且保證足夠的連接數(shù)量,貝雷梁縱向間距與橫向連接片的寬度相匹配。在貝雷梁支架的縱向連接必須使用專用的桁架銷子且在銷子末端上保險銷,在貝雷片之間應保證連接銷子齊全。由于現(xiàn)澆梁承重比較重,在分配梁翼緣板處應力集中,分配梁容易變形導致失去穩(wěn)定性,因此,應做加勁肋板加強。
由于軟基地質(zhì),地基處理難度大,若處理不滿足要求,地基受施工荷載會出現(xiàn)不均勻沉降,從而使混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量造成破壞,對工程留下隱患?,F(xiàn)澆梁支架搭設前第一步著重對地基進行處理,地基基礎(chǔ)承受上部結(jié)構(gòu)的所有荷載,如因基礎(chǔ)的局部沉降會導致已成型箱梁開裂。為了保證地基具有足夠的承載力,可根據(jù)地基實際情況,采用換填、做石灰土、澆筑混凝土基礎(chǔ)等處理方法進行處理。
滿堂支架法的施工過程中,在混凝土墊層澆筑前應先清理場地內(nèi)的浮土及鉆機施工時留下的泥漿,詳見圖2a);再根據(jù)梁底標高與碗口支架配桿高度確定地面標高;然后用推土機推平場地,用振動壓路機碾壓6遍~8遍進行壓實;檢測合格后,在已處理平整、壓實的地基基礎(chǔ)上澆筑一層15 cm厚的C20混凝土墊層以方便支架的搭設及保障搭設的穩(wěn)定性能。在地基兩側(cè)順橋向應各設排水溝一道,以保證排水系統(tǒng)要暢通,避免雨水及養(yǎng)生用水浸泡地基。在地基處理時應注意設置縱坡和橫坡,確保雨水及養(yǎng)生水及時排走,防止浸泡地基產(chǎn)生沉降。在混凝土墊層施工過程中應嚴格控制其頂面平整度,若不平整方可在混凝土墊層上方掃補干砂填實孔隙。澆筑混凝土墊層對地基安穩(wěn)性能很重要,因此,軟弱地基采取澆筑混凝土墊層,增強受壓區(qū)域結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能,避免地基沉陷。
組合支架法在地基基礎(chǔ)的處理中,由于采用鋼管樁作為臨時支撐支架,所以對支撐體系結(jié)構(gòu)抗壓強度需要很大需求,該項目采用在地基基礎(chǔ)上澆筑C20鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)條形基礎(chǔ)。首先采用挖掘機開挖,進行底層處理(根據(jù)具體情況進行壓實或換填),然后按設計要求綁扎鋼筋、預埋件安裝和模板安裝,驗收合格后進行條形基礎(chǔ)和條形基礎(chǔ)基座的澆筑(詳見圖2b))。按設計要求,在常溫下養(yǎng)護4 d后拆模,回填至地面線高度。待養(yǎng)護強度達到要求后,進行組合支架的搭設施工。
滿堂支架法現(xiàn)澆梁采取按一定間隔,密布搭設,起支撐作用的支架的施工方法,搭設支架之前需要大面積的對地基進行處理,且需要大量支架材料;而組合支架法是鋼管樁作為排架結(jié)構(gòu)形式,上部用貝雷梁作為連續(xù)梁式支架的方法,該方法具有減少大面積對地基的處理,且對支架材料的使用少、機械化水平高和施工快速的特點。
在該項目現(xiàn)澆梁施工中,滿堂支架法在對地基處理時需要大量的石渣,而該地區(qū)缺乏碎石材料,需要購買轉(zhuǎn)運,花費大量的運輸費用。在地基上還需要大面積的進行澆筑混凝土墊層,為一次性投入,處理費用較高,工期較長,周轉(zhuǎn)利用率較低。在支架搭設方面,需要大量的腳手架,工作量大,工期較長。相比之下,組合支架施工,只需要對承臺周邊地基小面積進行夯實,混凝土墊層材料使用少,避免地基沉降的影響,節(jié)約了投資。在支架搭設方面,租賃貝雷梁及鋼管樁費用比腳手架費用高,但提高機械化作業(yè)工效,節(jié)省了施工時間。因此,確保按期保質(zhì)完成施工任務,本項目采用了組合支架施工方法。
現(xiàn)澆梁施工中常用的施工方法主要有滿堂支架法和組合支架法。滿堂支架法施工步驟簡單,但是施工工作量大且重復;組合支架法施工具有多元化的特點,組合支架材料可以根據(jù)具體施工現(xiàn)場選擇,更利于施工。另外,在軟基地區(qū)中,由于地質(zhì)基礎(chǔ)特殊,需要對地基進行特殊處理后,方可進行下一階段的支架施工。
在現(xiàn)澆梁施工當中,滿堂支架法需要進行大面積地基處理,且需要使用大量支架材料和施工方便,而組合支架法的材料和租賃費用都得到節(jié)約,特別在高墩連續(xù)梁施工中,施工進度快。通過對滿堂支架法與組合支架法施工方法及軟基處理措施進行分析比較,得出在施工當中應根據(jù)實際地基情況及地形特征選擇合適的支架法施工,為工程創(chuàng)造效益。