支架现浇梁施工.ppt

现浇混凝土梁施工技术讲座 前言 支架现浇梁分为普通钢筋混凝土梁和预应力钢筋混凝土梁 有单跨和多跨连续梁之分 一 施工支架方案包括 支架基础支架和模板支撑平台模板钢筋绑扎混凝土浇筑 1 支架地基基础 支架的地基基础结构根据实地地质地形条件和支架梁跨结构确定 对于地质承载力较好的地形地质条件 一般采用整体板式基础或者砌筑的条形基础 对于地质承载力较差的地形地质条件 一般采用桩基础 扩大深基础 有明流水的沟渠时架设支撑便桥过渡 地质承载力条件好坏的判断标准 我的标准 当地表土质经过碾压 强夯后 每平米承载力超过梁部单位面积投影重量的 就认为是较好的 达不到这个标准就是较差的 经过加强处理后地表地质承载力达到10吨 m2 100KN m2 以上为较好 地基加强处理的简单方法有碾压法 换填法和强夯法 复杂一点的方法有压入预应力管桩 打入钢筋混凝土桩 水泥搅拌桩 CFG桩等 一般根据工程需要和工期来确定 1 支架地基基础 测定地质承载力的方法有静力触探法和平板载荷法 静力触探法测定方法简单 但结果误差大 平板载荷法比较麻烦 测量结果准确性较高 对于较大的现浇梁工程 可以采用平板载荷法测定地基承载力 这一点现场技术负责人应当会用 满堂密布支架采用板式基础 以地基的抗压支撑力为主 基础类型有 20 30cm厚夯填碎石垫层基础 20 50cm厚混凝土或者钢筋混凝土板式基础 浆砌片石板式基础等 当地基承载力较高时 为了减少地基基础工程量 可以改为条形基础或者扩大基础 条形基础或者扩大基础均采用混凝土或者砌筑片石基础 厚度根据刚性角来确定 1 支架地基基础 满堂支架的地基怕水侵泡 水侵后承载力降低 避免不均匀下沉和整体下沉 地基基础表面要比周围地面高出至少20cm 周边设置排水沟 表面遮盖防水 较高的支架 采用满堂支架造价就会很高 一般以9米高为界限 超过这一高度 应设法改用粗钢管支架 加大间距 减少支柱数量 当支架地基承载力很差时 就要考虑桩基础 利用桩基的摩擦力和端承支撑力 与前面力的性质改变了 桩基础造价都很高 就要加大支架跨度 以减少桩基和支柱工程量 桩基础有混凝土灌注桩 打拔钢管桩 压入预应力管桩等 1 支架地基基础 采用混凝土灌注桩 桩孔根据地质水文条件确定成孔方法 有挖孔桩和机械钻孔 桩径一般为0 8 1 5m 无侧向水平力的桩基可以不配置钢筋 打拔钢管桩 可以回收再利用 一般采用直径 500mm以上钢管 太细的外围面积太小 摩擦力达不到要求 打拔采用专用振动锤 振动锤的型号根据需要的激振力选择 地表以下有下卧承载力高的土层时 按端承桩设计 2 支架结构 密布满堂支架有圆木支架 过去我们采用较多 扣腕钢管支架和钢脚手支架 现在采用较多 钢结构门式支架等 大跨度支架一般采用型钢支架 如粗钢管支架 直径200mm以上 型钢组合腿支架 铁路抢险备用的八三墩支架 就是属于型钢焊接的组合支架 支架支柱跨度一般大于2米 最大跨度支撑在两端承台上 支架现浇梁照片 1 0 块及逐段浇筑施工支架照片 2 温福线25局客专箱梁满堂支架施工照片 3 贝雷桁架梁施工支架示意图 2 支架结构 支架的整体稳定性要高 整体抗倾覆稳定系数大于1 5 支架支柱必须设有纵横向连接杆和斜拉 撑 杆 较高的支架还应设置斜拉筋 缆风绳 纵横连接杆的间距是根据支柱压杆稳定计算的自由高度确定的 单独一跨内有满堂支架和大跨门式支架的混合支架时 两支架间纵向应设法连接一体 必要时与两端墩台身拉结牢固 当支架现浇连续刚构连续梁时 由于刚构是梁和墩身刚性连接 墩身和梁形成一整体 在施工中 支架要求较严格 整体支架及地基基础应有足够的刚度 确保刚构不变形 并且刚构一次连续浇筑完毕 不得留有施工缝 混凝土灌注要有专项技术措施 组织措施 混凝土采用缓凝 微膨胀等措施 3 模板平台及模板 模板平台由支撑梁部结构和面板组成 支撑梁部结构一般有纵向支撑梁和横向分配梁两层结构 纵向分配梁一般采用大方木 200 150mm 200 200mm等 工字钢 I200 450 大型槽钢 贝雷梁 万能杆件 八三军用梁及其它特制钢结构梁 横向分配梁一般采用小一点截面的小方木 100 100mm 工字钢 I10 20 20以下小槽钢 钢轨 小钢管等 3 模板平台及模板 支撑梁的跨度和间距由计算的强度和挠度决定的 挠度计算比强度严格一些 一般以挠度来控制 箱梁外侧模板使用钢模板 竹胶模板 大多为满铺 内模板使用木模板或者钢木组合模板 外模支撑框架依据箱梁横截面形状和支架情况确定 一般满堂支架直接支撑到模板底 大跨支架需要在平台上二次安装模板框架 内模板制作芯模框架或者排架支撑 4 支架预压 这两年排架倒塌事件屡屡发生 我们九局也有类似事件发生 较多倒塌事故发生在支架预压阶段 这充分说明了预压的重要性 因此要求我们技术管理人员必须坚持预压程序 支架预压的目的是检验支架承载能力 消除缩性沉落量和测定弹性变形量曲线 按相关施工技术规范要求 箱梁预制必须准确设置预留拱度和沉降量 预留拱度和沉降量只有通过预压才能做到准确预留 4 支架预压 支架预压加载形式 原则上模拟箱梁等截面重量加载 由于加载工作比较繁琐 大多简化施工 直接在模板平台上堆载 模拟箱梁等截面重量加载示意图如下图所示 模拟箱梁等截面重量加载时 对应箱梁腹板的堆载物会很高 可以使用工字钢或者方木多为过渡横梁 摊平堆码物高度 4 支架预压 加载的重物依据现场条件 因地制宜就地取材 一般采用砂袋 碎石袋 混凝土块 型钢等重物 加载过程 按照相关施工技术规范规定 加载后静止预压时间不少于24 48小时 加 卸 载过程全程测量支架沉落量 加 卸 载过程逐级堆 卸 载 一般每10吨测量一次 直至加 卸 完毕 堆载前在梁跨有代表的主要截面布置沉降观测点 沉降观测点布置在两端 1 4 1 2和3 4梁跨位置 每个横断面中心 梁底边缘和翼缘板边等5点位置 5 支架方案设计检算 主要是针对承受施工荷载结构进行的相关检算 计算荷载 梁段自重按照实际重量取值 钢筋混凝土按26KN m3取值 施工荷载活载 3 0 3 5KN m2 风载 高支架考虑风荷载 低矮支架可忽略 以荷载系数取之 风荷载按照当地施工期气象风压取值 基础 支架 模板结构自重 按实际取值 冲击荷载 大跨支架考虑一点 最多取20 满堂支架可忽略 荷载系数 参照相关设计规范取值 5 支架方案设计检算 抗拉抗压强度检算 参考结构设计规范计算 压杆稳定计算 参照钢木结构设计规范计算 支架整体稳定 抗倾覆系数不小于1 5 木模板平台支撑梁挠度 按相关工程施工技术规范取值 一般为1 400 1 500 5 支架方案设计检算 检算内容 支架基础 地基允许承载力和桩基础支撑力 估算沉降量 最终值以预压为准 支架压杆稳定强度和整体抗倾覆安全系数 支架横梁和模板支撑梁的抗弯能力 抗剪强度 弯曲挠度 模板弯曲挠度等 二 钢筋工程 支架现浇梁的钢筋工程属于常规施工 无特殊工艺要求 在桥梁附近地面设置钢筋加工场地 预先将钢筋加工成大样钢筋 然后大多组拼成网片 再把网片搬运到桥上就位绑扎成整体钢筋笼 钢筋接长大多采用闪光对接焊 按施工规范要求也可采用帮条焊接 搭接焊 搭接绑扎等接长方式 钢筋骨架的主节点点焊牢固 次节点可以绑扎成型 为满足施工人员荷载和混凝土灌注荷载需要 保证钢筋骨架不变形 钢筋骨架需要增加一些拉结筋 预应力孔道按设计要求设置定位钢筋 三 混凝土工程 现在桥涵施工都要求采用集中拌和混凝土 配置强制式搅拌机 或者采用商品混凝土 混凝土用料均为自动控制计量 混凝土运输多采用专用罐车 混凝土灌注多采用输送泵和汽车泵 混凝土振捣大多采用插入式振捣棒 表面采用平板振捣器 个别情况采用振动摊平机 为减少混凝土硬化收缩产生的横断裂纹 连续箱梁一般设计成多段浇筑 一般15 30米为一个节段 较长的箱梁应预留后浇带 后浇段 调整箱梁混凝土收缩位移量 后浇带的混凝土应采用无收缩或者微膨胀混凝土 抵制混凝土收缩量 并且选择一天中气温较低时间段进行 铁路客运专线的箱梁沉降 位移要求较严格 后浇带应预先设置临时刚性支撑和预拉预应力筋 三 混凝土工程 每一节现浇梁段的浇筑顺序 应先从沉降变形最大处开始 向沉降较小处进行 一般从垮中向两端进行 或从悬臂端向接茬端进行 每个断面从箱梁中间向梁边进行 以减少垮中变形对两端接茬的影响 浇筑后要注意防止混凝土表面凝固硬化的收缩裂 在终凝以前安排专人反复抹压混凝土表面 直到压不动为止 混凝土养生方式 根据气温和工期要求而定 可采用自然养生或者蒸汽养生 两种养生方式都要保持混凝土表面湿润 勤洒水 覆盖土工布保水 四 预应力钢筋及压浆 预应力钢筋孔道成孔 有预埋铁皮波纹管和塑料波纹管两种 支架现浇箱梁很难采用抽拔橡胶管成孔 预应力箱梁根据跨度大小 大多为两向预应力 很少有三向预应力 两向预应力即为 箱梁纵向 顶板 底板和腹板内 和桥面板横向预应力 预应力钢筋大多采用钢绞线 三向预应力的腹板竖向大多为精轧螺纹钢筋 以浇筑混凝土为界限 两向预应力钢筋有先穿和后穿之分 对于长孔道 弯曲难穿的孔道 一端锚固的孔道 抢工期的孔道 大多是先穿预应力钢筋 四 预应力钢筋及压浆 钢绞线下料采用无齿锯切割 绑线捆扎 穿钢绞线的方法有人工直接穿 卷扬机拉扯穿 预应力钢筋张拉 一般是先短束后长束 截面左右对称张拉 张拉应力控制采用双控 即以张拉吨位为主 以伸长值为辅 孔道压浆 要求采用真空压浆法 预应力钢筋张拉后及早压浆 压浆顺序为先低处孔道 后高处孔道 从一端向另一端进行 高处出浆孔冒出浓浆后捆扎紧 保压密实 五 常见的施工安全和质量事故 1 施工安全事故满堂支架现浇梁常见的就是倒塌事故 如原路桥公司在沈阳四平高速公路平顶堡大桥支架现浇连续梁倒塌事故和最近七公司哈大客专支架倒塌事故 支架事故原因表现 现场管理人员水平低 一线技术人员工作能力不足 责任心差 编不出安全的 可行的专项施工方案 基本的结构检算不会 有了专项施工方案也缺乏论证和实效的审批 冒险偷减施工程序不预压 七公司就是两片未预压的军用梁折断 倒塌反应的部位在地基承载力不足 不均匀沉降 支架压杆稳定强度低 承重梁强度不足 整体抗倾覆稳定剪刀撑杆不足等 墩台基坑回填是个薄弱位置 填筑碾压不密实 容易产生不均匀沉陷和承载力不足 满堂支架浇筑梁施工动画 满堂支架浇筑梁动画 支架倒塌图片 05年12月14日贵州小尖山大桥垮塌图片 湖南凤凰大桥倒塌前支架照片 湖南凤凰大桥倒塌事故照片 五 常见的施工安全和质量事故 2 工程质量事故九局成立以来报废了两座支架现浇连续梁桥 大连处盖州和福厦客专线黄石特大桥各一座3孔连续梁 每座损失都在千万元 主要质量事故有 不分段浇筑 或者后浇带不采取措施 造成桥面横向贯通裂缝 波纹管堵塞 凿壁开孔破坏混凝土 锚下锯齿板钢筋不足 捣固不到位 混凝土不密实 强度不足 浇筑顺序和工艺不对 梁体混凝土腹板空洞 狗洞 责任心差 先穿的钢绞线水泥浆握裹造成假张拉 跨中无预应力 开通后梁体下弯裂缝等 杭州湾大桥 可能是铁4局的 悬浇梁底板预应力筋孔道预埋位置偏差大 保护层过薄 钢绞线张拉后造成混凝土翘起崩裂事故 在海上架设临时钢支架 释放预应力加固处理 加固方法是凿开孔道 加深孔道 增加钢筋网片 重新浇筑混凝土 重新张拉 花费了巨大资金修复 支架现浇梁也会发生类似事故 工程质量事故图片 底版支座混凝土空洞 腹版的狗洞 腹版的狗洞 腹版的狗洞 九局福厦客专黄石桥连续梁波纹管多处堵塞 九局福厦客专黄石桥连续梁锯齿板缺筋 六 施工注意事项 1 施工质量注意事项波纹管孔道预埋位置要准确 接头包扎严密 钢筋电焊防止烧伤 混凝土振捣时小心触碰 混凝土搅拌质量提高和易性和流动性 减少振捣量 混凝土振捣优先采用插入式振捣棒 掌握最佳振捣量 避免过振和漏振 支座处和锯齿板浇筑位置列为重点部位 派专人振捣 看护 确保混凝土密实 两次浇筑工艺法 第一次浇筑部位为底板和腹板 底板浇筑完成后 需要间歇半小时 等待底板混凝土接近终凝时再接续浇筑腹板混凝土 防止底板混凝土反涌带来的腹板混凝土空洞 六 施工注意事项 施工安全注意事项双层作业要设置隔离层平台 夜间作业要有良好的照明 各脚手架要安全牢靠 不要堆放不必须要的东西 物件要放稳系牢 以防坠落伤人 凡参加施工的人员 都要经过全面的安全培训和技术交底 六 施工注意事项 铁路工程施工安全技术规程 基本分册中的相关内容10 1模板 支 拱 架10 1 1模板 支 拱 架施工前 应根据构筑物的特点和混凝土施工工艺进行设计 编制安全技术措施 工具式模板工程 滑模 爬模 大模板等 及危险性较大的支 拱 架应编制专项施工方案 施工前应向作业人员进行交底 10 1 2模板 支 拱 架应具有足够的强度 刚度和稳定性 能承受新浇混凝土的重力 侧压力和施工期间可能产生的各项荷载 10 1 3模板 支 拱 架地基必须符合承载力和沉降要求 并应采取防 排水和防冻融措施 不得产生不均匀沉降 位于河道中的支架还应有防洪水和漂流物冲击的措施 六 施工注意事项 10 1 4模板 支 拱 架的构件应力安全系数严禁小于1 3 稳定性安全系数严禁小于1 5 10 1 5作业人员登高必须走专用斜道或爬梯 不得利用模板支撑和脚手架攀登上下 10 1 6模板 支 拱 架安装后 使用中 拆除前及异常天气时 应对其进行检查和维护 发现沉落 变形 跑模等异常情况时 必须立即停止施工 并经整修加固安全后方可复工 10 1 7模板安装应符合下列规定 1不得将手脚伸入模板缝内和模板底端 模板安装 支撑稳固前 不得松手或摘勾 2模板安装时 四周应用斜支撑撑牢或加设缆风绳 背带间距 拉结螺栓 拉杆 设置必须经检算并具有一定安全储备 不得随意变更或减少 3模板的支撑系统应自成体系 严禁与脚手架连接 六 施工注意事项 10 1 8支 拱 架搭设应符合下列规定 1搭设前应清除搭设范围内地上 地下的障碍物 电缆 管线 2支 拱 架的构件应连接稳固 并应设置足够数量的纵 横 斜向支撑和水平拉杆 确保支 拱 架的整体稳定性 10 1 9模板 支 拱 架的拆除时间应符合相应的规范要求 六 施工注意事项 拱 架的拆除顺序应按施工方案执行 方案中未作规定的 应执行10 1 10模板 支 拱 架拆除应符合下列规定 1模板 支 拱 架的拆除必须设立警戒区 非作业人员严禁进入 2模板 支先支后拆 后支先拆 先拆非承重模板 后拆承重模板 自上而下 分层分段拆除的顺序和原则 3拆除人员应使用稳固的登高工具 保持自身平衡 防止坍落或失稳坠落 严禁使用吊车吊除未撬松动的模板 4拆下的模板 构件严禁堆放在支架上 应及时向下传递运出 临时堆放的位置 高度 地点不得影响通行和作业安全 5拆除过程中 应对有倾倒危险的桁架 构件等进行临时支撑加固 6安装拆除模板 支 拱 架时 料具 构件应传递 严禁抛掷 六 施工注意事项 10 2钢筋10 2 1电焊工必须持证上岗 作业时按规定佩戴护目镜 面罩 绝缘手套 绝缘鞋 鞋盖等防护用品 10 2 2钢筋加工应符合下列规定 1钢筋冷拉调直机或绞磨必须采用地锚固定 卷扬机应设有防钢丝绳跳槽装置 卷筒上至少保留3圈以上保险绳 卷扬机和绞磨必须有良好的制动装置 调直场地两侧应设置防护遮拦 卷扬机前后应有防止钢筋回弹的防护挡板 调直至末端时 应采取防止钢筋甩动和弹起伤人的措施 六 施工注意事项 2钢筋切料机断料时 不得用手扶持钢筋 不得将双手分在刀片两侧俯身送料 断短料时 应以1m以上夹具夹持 被切断钢筋直径不得超过切断机规定的允许值 切断机刀片应无破损 安装应牢固无松动 3钢筋弯曲机使用前应检查工作台 柱 盘 安装稳固方可启动 弯曲钢筋旋转半径范围内和机身无固定销的一侧严禁站人 被弯钢筋直径不得超过弯曲机规定的允许值 人工弯曲钢筋时 应检查扳口方正 操作时扳子应放平 压牢 防止滑脱 六 施工注意事项 10 2 3钢筋焊接应符合下列规定 1钢筋焊接场地应干燥无可燃物 施焊时的防火距离应符合相关规定 焊机应有可靠的漏电保护和接零保护 焊钳连接导线应绝缘良好无破损 2雨天不得进行室外焊接作业 3闪光焊时 焊机上应安装遮光围屏 焊接长钢筋时应设钢筋托架 闪光范围内不得有人员停留 4室内进行电弧焊时 必须设置有效的通风除尘设施 操作者应佩戴防尘口罩 5钢筋焊接的防火要求应符合5 3节的规定 六 施工注意事项 10 2 4钢筋运输应符合下列规定 1人力抬运钢筋时应动作一致 起落 上下坡道 拐弯时应互相呼应 跨越铁路线路和道口时 必须设防护员防护 统一指挥 竖向运输钢筋时 应搭设运料斜道 2吊运钢筋骨架时 不得碰撞脚手架 模板及支架 骨架下方严禁站人 骨架到达作业面上方1m时 方可扶正就位 支撑牢固后摘钩 3严禁刮碰作业脚手架 模板支架 不得在钢筋骨架上直接敷设电线 电缆 骨架上传递料具不得抛掷 10 2 5钢筋绑扎应符合下列规定 1绑扎钢筋骨架前 应检查确认模板 支架 作业脚手架稳固后方可进行绑扎施工 2绑扎深基础钢筋时 应设置上下通道 搬运传递钢筋时不得抛掷 3在2m以上的高处绑扎钢筋时 不得在模板上集中堆料 严禁直接攀爬钢筋骨架上下 钢筋骨架应支撑加固 保证稳定 六 施工注意事项 10 3混凝土10 3 1混凝土搅拌 运输机械的作业应符合本规程第8 6节的有关规定 10 3 2混凝土浇筑与养护作业应符合下列规定 1振捣器或振动器应安装漏电保护器 电源线规格应符合设备要求 确保绝缘无破损 接头连接牢固 保护零线应符合要求 2振捣器操作人员必须穿戴绝缘鞋 靴 绝缘手套 3检修或作业停止时 必须切断电源 严禁用电缆线 软管拖拉或吊挂振动器 六 施工注意事项 4混凝土振动台应安装在牢固的基础上 地角螺栓应连接牢固 装置振动器