桁架类本科论文开题报告,与山区组拼式桁架箱梁外侧模整体推拉向前施工技术相关论文范文参考文献

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【摘 要 】克服地理位置、交通条件、资源配置等不利条件的影响,充分考虑现场实际情况及现有资源,使得项目能够顺利进行.在地面平整场地上将钢桁架、倒角钢模、方木及竹胶板面板组拼成完整的各个节段,然后通过吊车将各节段吊装至首件梁支架上进行逐节拼装成完整的梁体结构并完成梁体的制作,最后利用人工或小卷扬机牵引作用而逐孔向前进行梁的制作.经过此次成功的实践,不仅加快了施工进度而且节约了成本.

【关 键 词 】组装式;外模;整体推拉

0.工程概况

本项目共有9座桥82片简支梁全现浇,其中32m梁共72片,24m梁共10片,24m及32m箱梁截面类型均为单箱单室等高度简支箱梁.墩高4~24m,桥设计纵坡为3‰~19.5‰;本项目桥址范围内局部地段全风化层较厚,边坡裸露,自然坡度较陡,受地表降水影响冲刷严重,地表发育多种冲沟,沟壁较陡,沟深十多米,局部沟底可见弱风化基岩,受降雨冲刷影响,地表水携带大量全风化层至桥址右侧坡脚田中.沿线四处环山,右侧为X802县道,弯处较多.

1.施工方案的选定与实施

1.1方案的选定

目前我国铁路桥梁施工中,预制梁除外,现浇梁比较普遍的有采用移动模架、满堂支架、墩梁式支架等方法施工.结合本项目特点由于所在地势较陡,高低不平,四处环山,又紧邻X802县道,可供工作面较为狭小,考虑采用钢管桩基础或条形扩大基础、钢管立柱、砂箱、工字钢横梁、贝雷纵梁、工字钢分配梁及方木模板等组成的支架结构进行施工,由于施工场地限制对外模系统吊装困难,故对外模支撑系统进行优化,采用节段组拼式钢桁架可滑移外模系统.外模支架采用钢桁架,内模架采用钢管支架,模板采用竹胶板制作,倒角模板采用 钢模以增加倒用次数及满足梁体外观质量要求.

该模板支架系统强度、刚度、稳定性等方面都已经过结构计算验算,能够满足施工要求,但根据现场施工条件,只有单侧便道且施工场地狭窄,山区地势不平,远离便道侧的外模支架吊装困难,且吊车长时间作业对其他工作面干扰大,为了解决施工实际困难,综合考虑现场条件,决定在不改变支架系统整体结构的前提下,对外模架进行局部改进,由原设计的外模钢桁架每5片一组连成一个整体,直接立在分配梁上,改制成可移动式外模桁架,每4片一组连成一个整体共11组外加一组3片的调节段(桁架间距均为70cm以便与分配梁对齐),桁架高度较原设计减少15cm,留出导向架及落架空间,以便满足后续的外模架落架移模工作需求.

图1模板及支架总体设计图

1.2组拼移动式外模的优点

外模支撑架采用钢桁架,组拼成若干单元组,自制成可移动式,可以克服梁体施工作业面狭小、超出吊车作业半径等因素,特别只有单侧便道时,远离便道一侧的外模架吊装或拆卸困难,吊车作业时对其他工作面施工的影响,且外模架在混凝土达到拆模强度后即可拆模;可以有效节约人员及机械设备投入,节约工期.组拼移动式外模架材料来源简单,易加工,施工灵活性强,无需吊车配合,移动、拼装、拆除等操作简单快捷,有效克服了普通外模架拆卸拼装繁琐、安全风险高、材料损耗多、拆除时受混凝土张拉时间制约等不利因素,能更快的进行下到工序施工,且因为其是整体拆装,外模支架变形小,平整度更好,更有效的保证梁体的外观质量.

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适用于外侧等截面梁体,墩身工程完成具有连续性,施工地段位置偏僻狭窄,机械设备不易就位施作等地区.

1.3移动式外模架的设计

1.3.1外模加构件组成设计

根据箱梁模板的设计荷载、刚度要求及考虑施工中的可操作性等控制要求,外模架构件材料设计如图2.

图2外模架构件材料设计图

1.3.2外模架分节段设计加工

根据现场施工条件,施工场地狭窄,只有单侧便道且山区场地不平,吊车长时间作业对其他工作面施工干扰大,远离便道侧的模支架吊装困难.为了解决以上施工矛盾,考虑将外模架系统分节段台车式设计,通过[18槽钢制作成滑移轨道,运用自制的简易轨道车将外模架分节段整体往前推移,确保在有限的空间上进行快速拆装,灵活操作.整体支架设计中采用I18a工字钢作为分配梁,共47根,间距70cm.为了使外模架受力均衡,I10工字钢外模架也按70cm间距设计,共47榀,分为11组,由4榀一组的标准节段及一组3榀调节段组成,标准节段长2.8m,调节段长2.1m.外模钢桁架按设计组拼焊接成整体,纵向采用两道∠80*5的等边角钢焊接连接(或者采用Φ48×厚3.5mm钢管连接),外侧也用∠80*5的角钢焊接成剪刀撑(或者采用Φ48钢管连接)形成一个简易节段台车,制作过程注意预留15cm的轨道及落架空间.

节段钢桁架安装完毕后,根据梁体截面尺寸依次安装加固底部倒角钢曲模、腹板外模、上部钢倒角曲模、翼板模板.倒角曲模支架与钢桁架焊接牢固,方木通过螺栓开孔固定在桁架上,高强竹胶板通过钢钉固定于方木上,接缝平顺,为防止产生变形,需整体加固牢靠,以便减少后期维修,增加周转次数.

1.3.3外模架滑移系统设计

外模滑移系统有滑移轨道及简易滑移轨道车组成,如图3~9.

图3外模架滑移系统

图4导向滑槽(移动轨道) 图5导向架(轨道车)

图6导向架平面图

图7导向架滑轮

图8 图9

滑移轨道采用[18a的槽钢焊接于分配梁上,间距180cm,梁体左右侧各两道,作为配套,需加工两个简易的滑移轨道车,左右侧各一个,轨道车尺寸为长180cm×宽180cm(宽度与滑移轨道一致).轨道车同样采用[18a的槽钢加工而成,轨道车顺轨道方向的槽钢槽口向下,横向的向上,四根槽钢连接的四个角各需加焊一块L10cm*10cm的三角钢板加固,防止导向架使用时变形.横向每根槽钢上焊接两道Φ20圆钢,外套Φ30的圆管,作为横向移动各组外模架用.纵向两根槽钢槽口向下,每根槽钢靠近端头处需焊接两个轴承作为轨道车的“轮子”,整个轨道车共8个“轮子”,焊接时需保证轮子超出槽口边缘1~2cm;此外,还需焊一个稍小的轴承固定于顺轨道方向的槽钢底,以减小外模架移动时轨道车与滑移轨道间的摩擦力.

1.3.4外模架拼接缝设计

各组节段桁架间倒角钢模处设置法兰螺栓连接,便于外模安装时能够快速就位,有利于减小节段间的模板错台,钢模与木模拼缝用方木支垫平顺,具体设计见图10.

图10模板拼缝设计图

外模支架下方设置4排槽钢(中间两排作为节段台车滑移轨道,间距180cm,浇筑前及浇筑时4排槽道均为外模架的支撑点,采用木楔或钢楔支撑,调整至设计标高后固定每处支撑点的上下两楔块,以防止施工过程中松动走位.轨道有利于各节段台车整体均匀受力.

1.4方案的实施

1.4.1外模架首次组拼

箱梁外模架首次组拼安排在地面平整场地上,按4榀一组组拼标准节段桁架及3榀一组的调节段,榀与榀间距严格按照70cm控制,并用∠80角钢或Φ48钢管联接加固.待贝雷支架预压完成、标高调整到位后,在两侧分配梁上按设计间距铺设[18a槽钢,槽口向上,每侧4根,中间两根为滑移轨道,需严格控制间距为180cm,然后依次吊装各节段钢桁架至槽钢上,底部用木楔或钢楔将桁架调整到位,并用U型螺栓卡将钢桁架与底部分配梁连接牢固,防止施工过程中发生偏位扭转,保证安全.然后按设计尺寸位置将倒角钢曲模焊接于桁架上,之后铺设方木并固定牢靠,再将竹胶板固定于方木上,并处理好接缝位置,避免错台.整体拼装加固完成后,根据设计的节段长度将钢模及竹胶板等断开,形成2.8m长的标准节段及一组2.1m长度调节段,节段间按拼接缝设计加固.


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1.4.2外模架的脱模与滑移

梁体混凝土施工完并达到拆模强度后即可进行脱模作业,脱模前需先将节段之间的联接钢管拆除,然后退除滑移轨道上的木楔,在桁架底部套入滑移轨道车,轨道车就位后再将剩余两排楔子退除,使节段钢桁架落于轨道车上,并将节段钢桁架往外移动约30cm,保证其顺利往前推移.各节段可通过人工或小卷扬机牵引滑移至下一跨拼装就位.外模架的拆装可两侧同时进行作业,加快施工进度,且无需吊车配合.节段外模整体滑移施工见图11~12.

图11U型卡扣加固

图12节段外模整体滑移

1.4.3外模架下一循环组拼与维护

外模架移动前,需先拆除组与组间的倒角曲模的法兰连接螺栓及桁架连接钢管,外模架移动时,需先把两道导向滑槽上的木楔拆除,保留剩余的木楔,待套入导向架后,方可移除其余木楔,使单个单元桁架组落与导向架上,再往外侧稍微移动一点距离,以防止移模时与梁体产生刮擦.一般情况下,采用2至3个工人就可以往前推进(如图11),且梁体左右侧可同时进行互不影响,个Ò

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35;外模架因阻力过大的,可以用“手拉葫芦”或小卷扬机牵引.外模架移动就位后,采用小千斤顶支撑,移走导向架,在模架底部打设木楔,移除千斤顶,并连接各相邻两组间的倒角曲模螺栓和连接钢管,待整体拼装完毕、标高调整后,用长铁钉固定好上下两块木楔(每处采用两块木楔).各节段外模架滑移就位后,首先要对整个模架进行检查,对变形破损部位进行维修,并对模板接缝处进行处理,多次周转后破坏严重的模板需要进行更换处理.循环过程中倒角钢模要进行打磨除锈,对木模进行清理后均匀涂刷脱模剂,以提高模板的周转次数和混凝土的外观质量.


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2.结束语

目前,本项目已完成全部82片现浇梁简支梁,外观质量良好,其施工方法亦已成为本工程的一大亮点.采用自制可移动式外模架,材料来源简单,消耗量少,有效的减少了人工及机械设备的投入,避免了采用普通外模架吊装拆卸过程中,外模支架容易产生变形、模板损耗快而减少周转次数以及拆除时繁琐、安全风险大等问题,且移动式外模架拼装过程简单,模板拼装效果平整美观,并取得一定的工期和成本的双赢效益.[科]

【参考文献】

[1]《无砟轨道后张法预应力混凝土简支箱梁(双线)》图号:通桥(2008)2322A-Ⅵ.

[2]《高速铁路桥涵工程施工技术指南》铁建设[2010]241号.

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