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沙箱式临时支座在桥梁施工中的应用


沙箱式临时支座在桥梁施工中的应用
廖雪梅 摘 要:介绍沙箱式临时支作的设计、应用、特点及其 在和一库高速,路黄河大桥施工中的实际使用情况,并将它 与设计中的硫磺砂浆临时支座作了比较。 关键词:沙箱式 临时支座 应用

在桥梁施工中,因施工工艺和工序的需要,大梁架设施 工中有时要设置临时支座放置大梁,在一联的湿接缝和应力 张拉力完成后,再采取特殊方法将

大梁放置到固定支座上, 这样才算完成了大梁的架设工作。

1.硫磺砂浆临时支座

1.1 临时支座的设计原理 硫磺砂浆支座是常见的一种临时支座,和一库高速公路 黄水河特大桥原设计中就使用了这种临时支座。它是通过电 加热熔化硫磺砂浆,使放在临时支座上的大梁逐渐下落到永 久支座上的原理进行设计的。

1.2 临时支座的试验分析 和一库高速公路黄水河特大桥临时支座在设计中仅示

意用硫磺砂浆支座,支座大小、硫磺砂浆配合比、电热丝的 布置等在设计中均未给出。为此我们做了机组配合比试验, 其结果如表所示: 硫磺砂浆临时支座配合比试验(试块 15cm×15cm×15cm)

通过试验比较在施工时我们选用了硫磺:砂浆=1:2.5 的配合比,为防止受压时脆裂在熬制时加入了少量橡胶粉。

1.3 临时支座实际应用情况及实际设计 经计算和放置大梁试压我们选择 20cm×15cm 作为硫磺 砂浆支座尺寸。为加快电热溶化速度,我们选用了 2000 瓦 的电炉丝作为加热电炉丝,并且将电炉丝固定在 1 个 15cm ×10cm 大小的小木架上排列为多个“M”形。由于熬制好的 硫磺砂浆易冷却凝固,不易抹平,我们在硫磺砂浆上面抹一

层高强砂浆(约 2cm)抹平,其具体设计情况如图 1 所示 因这种设计制作的临时支座的大梁架设使用后,证明效 果较好,但是当时和一库高速公路黄水河特大桥横跨国家二 级自然保护区的博湖芦苇湿地,硫磺加热熔化产生的烟雾对 实地的鸟类和鱼类产生了很大的影响,加热后的高温不但对 永久橡胶支座和梁底有很大的破坏作用,也对桥下大片的芦 苇埋下了火灾隐患。为了环境保护和保证工程质量,和一库 高速公路黄水河特大桥施工技术人员设计了沙箱式临时支 座。

2.沙箱式临时支座

2.1 沙箱式临时支座的设计原理 沙箱式临时支座时利用封闭容器内的干燥细沙,在容器 底部或侧面打开开口时易流出从而减少容器内的细沙体积 的原理设计的。它是通过在一个上面开口的容器盛上细沙, 在上只放一块略小于容器伤口的垫块,使其高出容器伤口 2~3cm(当然容器上口要低于永久支座高程)大梁放在垫块 上,当其它工序完成后,在沙箱侧面开口处放出沙子,容器 内沙子体积减少,大梁随之下落到永久支座上。

2.2 沙箱式临时支座实际设计

沙箱式临时支座所用的沙箱,可以是圆柱状的,也可以 使形似方箱状的,由于圆柱状的易于制作,只需用适当直径 的钢管截成合适长度。在一端焊上封口就行了,因此在实际 应用中我们选择了钢管沙箱。在实际应用中的具体设计如图 2 所示: 其中下垫板用 1~2cm 钢板密焊在钢管底部,起到稳固 和封底口的作用。在钢管沙箱侧面的螺丝,是在沙箱侧面车 丝口,然后拧上螺丝,它是沙子流出时的开关。垫块直径略 小于圆管沙箱直径,可以用锚环或铁环、混凝土块制作。上 垫板放在垫块上仅起稳固大梁作用。

2.3 沙箱式临时支座的实际应用 在实际使用中, 要注意临时支座的高度。 在放置大梁后, 临时支座上垫板表面要高于永久支座顶面 1cm,H1 要有 2~ 3cm 的高度,H2 要有 5~6cm 的高度,沙箱顶面要低于永久 支座 3~4cm,螺丝开关在沙箱中部偏下一点,为易于沙子流 出可以向上斜置。 另一个值得注意的地方是:梁板落在临时支座上时,松 装的沙子要有一定高度的沉降,如果把握不好,将会影响到 架梁施工。为此在实际施工中我们做了沙子的沉降观测,发 现上述沙箱式临时支座在放置 63t 左右的大梁后,四个支座 沙子的沉降量在 5~10mm 之间,为了准确掌握沙子的沉降,

我们放人较为均匀的细沙。然后用水润湿让其沉降,最后发 现可以放置大梁之后细沙的沉降控制在 6~8mm 之间。架梁 时只需保证梁底标高(上垫板标高)高于永久支座顶面标高 1.6~1.8cm 即可, 不同的盖梁可以用沙箱内沙子的多少来调 整高度。 在其他工序完成之后,需要将临时支座的大梁放置到永 久支座上时只需将沙箱一侧的螺旋开关拧开,轻轻敲击,沙 子就会流出,大梁就会随沙箱内沙子的减少在自重作用下落 到永久支座上,即方便、又简单。

3.两种临时支座特点的比较

从上述两种支座的设计制作和使用中可以看出硫磺砂 浆支座和沙箱式支座有各自的特点。 从制作上来看,硫磺砂浆支座支座起来较简单,只需要 熬制硫磺砂浆灌入板,上覆高强砂浆抹平即可。沙箱式支座 需要用钢管做沙箱,车丝扣做开关等相对复杂一点。 从使用上看:硫磺砂浆直接做易发生碎裂不能重复使用 (和一库高速公路黄水河特大桥使用中就发生过梁体撞坏硫 磺支座,耽误施工的情况)。而沙箱式支座不易破坏,在施 工中容易操作,而且可以重复使用。 从经济方面比较,硫磺砂浆支座单个制作成本低,但不

能重复使用。沙箱式支座单个制作成本虽然高,但能够多次 重复使用,因此对于临时支座数量较多的桥梁来说,用沙箱 式临时支座要比硫磺砂浆临时支座经济的多。 从质量和安全来讲,硫磺砂浆支座需要通电热熔,增加 了安全隐患,较费时间,而且加热时很容易影响到旁边的橡 胶永久支座,对梁体也有损害。沙箱式临时支座不存在电加 热,对安全和质量无的影响。 从环境保护方面来看,硫磺对周围环境影响很大,无论 是硫磺粉末还是加热后产生的烟雾都会对动、植物产生危 害,而沙箱式临时支座在使用中对周围环境无任何影响。

4.结束语

通过对硫磺砂浆临时支座和沙箱式临时支座在和一库 高速公路黄水河特大桥中的使用情况可以看出,无论从质 量、安全、经济、环保,还是可操作性来讲,沙箱式 I 时支 座有它的明显的优越性。

第一章、工程概况 本合同段设计有大桥 1786.46m/6 座,分离式立交桥 579.31m/5 座,梁板共 1108 片。梁板安装时除伸缩缝处安装永久支座外其余

墩顶均需设置临时支座,待每一联完成简支到连续的体系转换 后,方可将临时支座拆除完成一联桥梁的安装工程。 第二章、设计思路 支座的设计,既要保证梁体在墩顶的临时存放阶段的安全稳 定, 又要保证在整联梁的安装过程中临时支座不发生明显的下沉 而影响到梁体的安装高程, 同时还要保证在体系转换过程中临时 支座拆除时的快速、均匀、安全、便捷。 综合考虑下我合同段选用沙筒式临时支座。 2.1 沙筒式临时支座的设计原理 沙筒式临时支座是利用封闭容器内的干燥细沙, 在容器底部或 侧面打开开口时易流出从而减少容器内的细沙体积, 使细沙上面 的垫块降低的原理设计的。在一个上面开口的容器盛上细沙,上 面放一块略小于容器上口的垫块,使其高出容器上口 2—3cm(当 然容器上口要低于永久支座高程)大梁放在垫块上,当其它工序 完成后,在沙筒侧面开口处放出沙子,容器内沙子体积减少,大 梁随之下落到永久支座上。 2.2 沙筒式临时支座实际设计 沙筒用内径为 325mm,高度为 200mm,厚 6mm 的钢管制作, 下垫板用厚 8mm,直径 377mm 的钢板焊在钢管底部,起到稳固 和封底口的作用。在钢管沙筒侧面距下垫板 20mm 处设置螺丝 口, 然后拧上螺丝, 螺丝直径为 20mm, 它是沙子流出时的开关。 垫块直径略小于圆管沙箱直径,用直径 300mm,厚 4mm 的无缝

钢管制作,垫块下垫板厚 4mm,垫块高 180mm,加工好后在钢 管中灌注 C30 砼, 待达到强度后即可使用。 垫块上放置上垫板可 起到稳固大梁及调整标高的作用。 2.3 沙筒式临时支座的施工工艺 在实际使用中,要注意临时支座的高度。在放置大梁后,临时 支座上垫板表面要高于永久支座顶面 1 cm,H1 要有 2~3cm 的 高度, 要有 5~6cm 的高度, H2 沙箱顶面要低于永久支座 3~4cm, 螺丝开关在沙箱中部偏下一点,为易于沙子流出可以向上斜置。 另一个值得注意的地方是:梁板落在临时支座上时,松装的沙 子要有一定高度的沉降,如果把握不好,将会影响到架梁施工。 为此在实际施工时我们应做沙子的沉降观测, 统计沙箱式临时支 座在放置不同重量的大梁后,支座沙子的沉降量,准确掌握沙子 的沉降,要求放入较均匀的细沙。架梁时只需保证沙子沉降后梁 底标高(上垫板标高)高于永久支座顶面标高,不同的盖梁可以用 沙箱内沙子的多少来调整高度。 在其它工序完成之后,需要将临时支座的大梁放置到永久支 座上时只需将沙箱一侧的螺旋开关拧开,轻轻敲击,沙子就会流 出,大梁就会随沙箱内沙子的减少在自重作用下落到永久支座 上,即方便、又简单。

一种利用沙箱作为连续梁临时支座的施工方法, 其 特征在于它包括以下步骤: (a)制备沙箱,所述

的沙箱包括上垫板和沙筒, 所述的上垫板包括上钢板和 连接在所述的上钢板底部的钢管, 在所述的钢管内浇注 有混凝土, 所述的沙筒包括钢筒和连接在所述的钢筒底 部的下钢板, 在所述的钢筒的下部侧壁上开有至少一个 泄沙孔, 在位于所述的泄沙孔处的钢筒内壁上焊接有螺 母,所述的螺母与螺栓相连; (b)在所述的钢筒

内放入沙子,沙子分层放入,并用小锤敲击,以提高密 实度,沙子填至设计高度后将上垫板的钢管套入钢筒; (c)沙箱预压,在8-13Mpa的压强下用重物压 在所述的沙箱上钢板上对沙箱进行预压处理, 预压处理 后使沙箱的整体高度高于永久支座的顶面高度3-5 mm,钢筒顶面低于永久支座5cm以上,然后用连接 板将钢管的外壁与钢筒顶部内壁之间进行连接; (d)沙箱就位,将预压后的多个沙箱放置于墩顶指定 位置, 测量调整使沙箱上钢板顶面高于永久支座顶面3 -5mm,钢筒顶面低于永久支座5cm以上后,用水 泥浆对钢管的外壁与钢筒的顶部内壁之间进行填封以 确保钢筒内沙子不会溢出; (e)连续梁施工,连

续梁施工时将连续梁0号块模板铺设于沙箱上钢板上; (f)沙筒泄沙,在连续梁施工完成后,连续梁开始体 系转换时,将多个沙箱下部泄沙孔上的螺栓拆除,并对 沙箱进行敲击使沙子缓慢流出,上垫板随沙子下落,下

落至上钢板与钢筒接触时将沙箱吊至地面。


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