等高不等宽变截面非预应

1、等高不等宽变截面非预应力钢筋混凝土连续箱梁裂缝预防施工工法 前言中铁十五局集团四公司承建的312国道苏州高新区段改建工程一标，其中高架桥长1831.494m，设计为10联79跨，上部采用装配式预应力混凝土连续箱梁(采用先简支后连续的结构体系)和等高度现浇非预应力钢筋混凝土连续箱梁。现浇段全长共292.8m，分为第五联分布为921.10m，共计189.90m，宽度40m，第六联520.58m，共计102.90m，宽度由40m变为22m，是江苏省现浇箱梁设计为最宽、一联最长、桥梁宽度变化最大的连续箱梁，也使省交通厅的科研项目。工艺复杂，技术含量高，施工难度大，工期紧且本段而现浇段混凝土浇注由于工期

2、原因，不得不安排在七、八、九月份高温季节施工完成，为防止箱梁开裂，成立了科研攻关小组，对施工方案进行研究，优化施工机具，制定防止桥梁开裂的措施，并邀请上海市、浙江、江苏省有关非预应力混凝土箱梁施工和混凝土方面的专家，对施工方案进行论证，决定采用满堂支架法现浇成型的施工方案，从支架的设计到底模的预压，从模板的安装到加固，从原材料的质量到混凝土配合比的设计，从施工工序到质量控制，制定了一套完整的防止箱梁裂缝的质量保证体系，强化质量管理，严格按设计图纸施工，按时完成了现浇箱梁施工，消除了箱梁的裂缝，受到了苏州市委、市政府、建设单位和专家的好评，在苏州市广播电视台进行了大量的报道，并将二期工程作为奖励

3、安排于我单位施工，该桥于2004年12月18日通车至今，桥梁未产生裂缝。经过不断完善、总结形成本工法。一、工法的特点1、“抓住重点、突破难点、一点带面、全面施工”的措施，强化质量管理，合理组织安排劳、材、机，工艺流程清晰。2、机械化程度高，进度快，降低了劳动强度低，操作简单，施工工艺容易掌握，易于控制施工质量。3、采用多工序平行流水作业，充分发挥机械化作业优势。4、施工组织科学合理，保证措施得力，各工序衔接紧密。二、适应范围该工法适用于公路、铁路、市政大中小桥、高架桥等非预应力变截面混凝土连续箱梁、等高不等宽渐变段非预应力变截面混凝土连续箱梁施工。三、工艺原理等高不等宽非预应力变截面混凝土连续

4、箱梁施工，由于宽度的变化表现在箱室宽度及数量的变化。在混凝土施工中，由于宽度的变化，混凝土箱梁极易产生各种裂缝，严重影响了箱梁的使用寿命。从原材料的控制与混凝土配合比的设计、支架的设计与施工、模板制作与安装、混凝土的浇注步骤与拆模方法制定了一套混凝土连续箱梁流水线施工方法和预防措施，防止混凝土开裂。四、施工要点1、工艺流程（见图一）2、关键技术（1）支架的设计与预压支架的布置与预压是关系到箱梁成败的关键因素，支架的设计应根据每平方混凝土重量、模板和附属构件的重量、钢管的自重、支架高度、预压时重量等计算支架的间距。并对其立杆强度及立杆稳定性进行验算。在计算每平方米混凝土的重量时，首先对箱梁混凝土

5、体积及投影面积进行精确计算，且由于现浇箱梁钢筋含量大，故混凝土的比重宜按26kn/m3取值计算。模板和附属构件的重量根据模板的种类和结构形式计算确定，施工活载可取3.0kn/。机械设备准备原材料检验及选择施工准备合格测量放线原材料进场基底处理、硬化支座安装支架搭设进场材料试验、标识合格混凝土配合比设计铺设底模及悬臂板模板登记使用部位钢筋加工、骨架制作预压、消除支架变形拼接钢筋骨架及绑扎底腹板钢筋混凝土拌制合格支固侧腹板模板合格合格混凝土养生施工缝凿毛、清洗浇注第一次混凝土合格绑扎顶板、悬臂板钢筋制作混凝土试件浇注第二次混凝土混凝土养生拆模制作混凝土试件施工工艺流程图 （图一）钢管的自重经计算，

6、根据支架钢管的直径和高度计算确定。支架高度小于50m，且为敞开式，故忽略不计。立杆的强度及稳定性验算：a 验算时取一个单元进行验算，一个单元所承受的重量就是一根立杆所必须承受的重量。根据以上所采用的数值，每单元的荷载为+kn/m2。b以式 wn/fca进行验算立杆稳定性式中: w立杆稳定系数； fc钢管设计强度； a钢管截面积；n立杆承受的竖向力；i回转半径；c 按设计强度计算立杆压应力：fc=n/a fcd 按稳定性计算立杆的压应力：fc=n/wafc横向杆强度及稳定验算：立杆承担由上部顶升降杆传递的全部重力，横向杆件基本上不承担荷载，只承担部分施工荷载及主杆弯曲变形（可忽略不计）时传给横杆

7、的微小压力，为安全起见，横杆应按20%的压力计算，且均匀作用于横杆上，对横向抗弯强度、支架刚度（挠度）进行验算。 架顶方木稳定验算：根据支架的间距，对安放在立杆上部顶升杆上的方木必须进行抗弯强度及挠度验算，以进一步确定支架的间距及整体稳定性。箱梁底板安装完成后，必须对箱梁底板的支架进行预压，预压重量不少于箱梁自重的120%，每天观测沉降，连续24小时无沉降，可视为支架已经稳定，方可卸载。（2）混凝土配合比设计原材料的质量要求用于箱梁混凝土施工的原材料，必须符合国家或现行有关标准，且符合下列要求：水泥：采用普通硅酸盐水泥，强度等级不低于42.5mpa；砂：宜采用河砂，细度模数2.83.0，含泥量

8、（含泥块）不大于2.0%，0.315mm筛通过量不少于15%。碎石：宜采用525mm的连续级配，含泥量不大于1.0%，压碎指标不大于12%，无碱集料反应。外加剂：宜采用缓凝高效减水剂，减水率25%以上，缓凝时间大于10小时以上，无氯离子含量。粉煤灰：必须达到一级质量标准。混凝土配合比设计混凝土的设计按高标号混凝土配合比的有关规范、标准进行设计。现浇箱梁混凝土配合比设计既要考虑混凝土的强度又要考虑混凝土的可泵性，并根据施工时的温度考虑混凝土的凝结时间，在炎热季节施工，混凝土的初凝时间必须大于10小时以上，混凝土的坍落度宜控制在14020mm，水泥用量不大于500kg/m3，水灰比不大于0.40，

9、砂率宜控制在34%40%，粉煤灰掺量不大于水泥用量的10%，超量系数1.01.2，宜用等量超量取代法进行粉煤灰混凝土配合比设计。3、施工步骤及方法（1）支架基地处理箱梁施工过程中，荷载(包括支架、模板自重等)通过支架传递于地基，所形成的地基应力不得超过地基的容许应力。因此在实施箱梁支架方案前，除采用适当的平面布置和基础型式外，对支架地基必须进行加固处理，以提高地基承载力。基底处理宽不少于箱梁顶板投影线100cm，基底硬化宽度不少于箱梁顶板投影线50cm。基底处理。采取对原地面翻晒或换填方法处理，翻晒挖深不少于50cm。对软弱土层必须回填片石回，厚度不少于50cm，基地压实后，检测压实度不少于9

10、3%。基地硬化。基底检测合格后，在基底上填筑厚度不少于25cm的灰土，检测压实度不少于95%。在灰土上浇筑不少于15cm厚c15混凝土硬化层，以保证支架基底承载力及回填灰土的稳定性，以满足地基的容许承载力。（2）支座安装支座安装前应全面检查，对没有位移标记的支座，对其上下座板的四边划注中心十字线，以便安装时找正位置。支座安装一般先将支座上、下座板临时固定相对位置，整体吊装、固定在设计位置上。支座安装后顺桥向的中心线必须与主梁的中心线重合或平行。对于活动支座上、下座板的中心线必须也平行，支座的四角高差不大于2mm。地脚镙栓在镙栓预留孔固定时宜用环氧树脂砂浆固定。确保平面两个方向的水平，以免影响支

11、座的使用性能。（3）支架施工支架的施工，必须按支架设计图及支架施工方案进行。支架顶端立杆螺杆调节高度不得超过20cm，且对应于端、中横梁处利用15cm15cm方木进行调整高度，中间部分采用715cm方木进行调整；底端立杆螺杆调节高度不得超过25cm，若在实际施工中调节高度必须超过25cm时，采用15cm15cm方木进行调整。（4）模板施工模板的设计。必须根据模板的受力情况，对模板的强度、挠度及稳定性进行验算。由于不等宽箱梁宽度变化较大，其主要表现在箱室宽度和数量的变化，一般采用厚度不少于10mm竹胶板拼装而成。竹胶板外采用510cm小方木加固以增加竹胶板的稳定性。小方木间距为横梁处不大于20c

12、m，其余部分不大于25cm；竹胶板的拼缝处以胶条镶嵌，以保证拼缝紧密不漏浆。腹板处加设加劲拉杆，间距以11.5m为宜，两侧腹板与脚手支架紧固，以防跑、胀模。箱梁的内模采用短钢管或方木支架支撑。支立模板顺序为先支立底模和侧模，待预压结束调整底模标高后再支立腹板模和内模，并在侧腹模与悬臂板模板相交处钉上2cm厚的小木条，以保证第一次混凝土浇注后外侧腹板的混凝土标高比悬臂板的底标高高出1-2cm，以保证第二次混凝土浇注后施工缝不明显及色差分隔带调整到折线上，使外观上不存在大的差异。（5）支架预压根据现浇梁段设计要求，支架预压的重量必须达到混凝土自重的120%以上，进行支架预压，主要是为了消除支架和地

13、基的非弹性变形。预压方法：一般采用编织袋装黄砂法，将质量基本相等，其每袋质量误差不大于1kg袋装黄砂放在底模上，根据箱梁断面的混凝土厚度，按纵向分段、水平分层对称加载的次序放置砂袋。 支架预压时，在墩中心、1/2、1/4跨处的两侧底模及悬臂板模板上直接在底模上分别设置观测点(每测点的模向间距不得大于5m)，安排专人用精密水准仪进行变形观测，每天观测不少于四次，并做好记录及成果整理，以最终确定支架及地基的弹塑性变形。支架预压的时间根据实际情况而定，待支架沉降稳定后方可卸载。根据每天进行观测的结果分析，如果连续24小时无沉降后，才能认定支架沉降稳定，方可卸载。最后根据记录分析表数值，以竖向和纵向坐

14、标绘出支架预压前和支架预压卸载后的底模示意图，以根据此图进行调整支架。支架预压时，除观测整个沉降变形外，还要观测支架主要部分的变形和强度、挠度、支架的整体稳定性等，以便进一步采取加强措施。在支架预压完成后对底模的高度调整时，还应考虑现浇箱梁纵、横向的预拱度，一般考虑为1.5cm(预拱度采用抛物线y=-l2 x2/6+6x/l进行布设，l代表桥梁跨度)。（6）钢筋施工钢筋下料按照施工设计图纸上钢筋数量表，以骨架类型为单位进行下料，保证其下料容许偏差在规范要求之内；调直后的钢筋外观检查无死弯；各编号钢筋逐一检查，分类堆放、挂牌标识。 钢筋安装前，先对箱梁底模进行精确放样，并严格检查底模的标高及构造

15、尺寸。钢筋骨架在加工棚内加工，分段安装。绑扎前核对钢筋级别、种类、直径、形状等是否符合设计及规范要求；使用20#22#扎丝绑扎固定骨架，不得有滑动、折断、移位等现象。为防止在浇混凝土时松动或变形，对重点部位及易变形部位进行点焊，以保证钢筋骨架的几何形状。加垫混凝土或塑料垫块以保证钢筋保护层厚度，垫块以梅花型布设，间距lm。绑扎误差必须符合规范要求。钢筋连接采用的焊接等方法必须正确，焊条必须符合规范要求，施焊前清除钢筋焊接部位的铁锈、水锈和油污，钢筋端部的扭曲、弯折处予以矫正或切除。闪光对焊接头处不得有横向裂纹、明显烧伤，轴线偏移小于2mm。电弧焊接接头表面焊缝平整，不得有较大的缺陷、焊瘤，接头

16、处不得有裂纹。（7）混凝土施工混凝土浇注整联纵、横向不设施工缝，水平分两次浇注完成，第一次浇注箱梁的底板及腹板(腹板浇注的高度高过顶板底1-2cm)，第二次浇注箱梁的顶板及悬臂板。浇注时必须保证纵向和横向均衡对称，并在绑扎第二次顶板钢筋时，严格按技术规范要求，做好分层施工缝的凿毛、清洗工作。对于三箱多室箱梁，用2台输送车从联端同时对称浇注，先浇注两边侧箱梁，后浇注中间箱梁。先浇注横梁和腹板混凝土一次，然后浇注底板混凝土，底板混凝土浇注完后，再次浇注腹板和横梁混凝土，反复轮流浇注，直至要求的部位，做好凹槽，若温度较高，每次浇注只能浇注一跨的一半，纵梁、端梁和腹板的混凝土需循环分层浇注和捣实。浇注

17、时注意混凝土的浇注厚度，每次浇注厚度不大于300mm。加强振捣，振捣间距不大于40cm，不能漏捣或过捣，使混凝土密实。加强动态控制，主要为模板、支架在浇注过程中的检查。在完成箱梁底板、腹板混凝土浇注以后，按照技术规范要求对施工缝进行人工凿毛、清洗等处理，然后进行箱梁顶板内模的安装，同时进行悬臂板模板的放边线及平整度、标高复核调校工作，经检查合格后再进行顶板、悬臂板钢筋的绑扎工作，并严格按照要求进行防撞护栏钢筋的预埋和各预埋件的工作。在以上各工序进行严格认真检查并经监理工程师复核无误、签字后方可进行第二次混凝土浇注。在浇注第二次混凝土时，同样必须按照横向对称均衡的原则进行，对箱梁顶板混凝土除采用

18、插入式振动器按要求振捣外，采用平板振动器振平，对稀浆低洼处及时添加混凝土填补，然后刮平，再用人工压抹收面、拉毛、整平，平整度达到规范要求。（8）养护第一次混凝土在浇注的过程中，根据现场施工的进度，保证在混凝土初凝后就开始洒水养护，以保证混凝土表面不因为养护方面而产生开裂现象；第二次混凝土施工完成后，视施工具体情况及时覆盖土工布洒水进行养护，始终保持混凝土面湿润，养护时间不得低于21天。（9）模板拆除根据箱梁的结构特点和混凝土强度确定拆模时间。侧模板拆除时间必须超过30小时，悬臂板、底面模板必须在混凝土强度达到100%后方可由中间向两端对称拆除。为方便拆除内模，在每跨箱梁箱室顶板1/4跨处预留8

19、0100cm的出入孔，等内模拆除后封孔。4、施工要点1、根据桥梁的施工图纸，对桥梁的高程、中线等必须进行换人测量，确保测量的精度。2、支架、模板的设计，应根据箱梁的结构型式、跨径、荷载、基地类别及有关设计和施工规范进行，并对其强度、挠度、稳定性进行验算，绘制支架、模板总体布置图，细部构件图，制定支架、模板安装、使用、拆卸保养等有关技术安全措施和注意事项。3、现浇支架施工前必须对地基进行处理，对支架必须进行验算，并按设计要求进行预压；预压重量必须大于箱梁自重的120%，连续24小时无变形方可卸载。4、安装支座时必须核对支座的规格、型号，安装位置正确、标高必须符合规范要求；5、支撑方木在安装前，必

20、须进行全面刨光处理，保证各方木尺寸一致，使其受力均匀。6、在支架预压结束后，对底模进行冲洗，对竹胶板有损坏的，进行更换；调整高程后，钢筋安装前，必须进行一次底模拼缝及嵌缝的检查，两竹胶板拼缝处，利用双面胶条嵌缝，以保证模板拼缝严密，不漏浆、不错台；检查合格后方可进行钢筋的安装。7、钢筋的规格数量必须符合设计要求，焊接绑扎的质量必须符合技术规范，特别是钢筋骨架的焊接接头必须符合设计要求的搭接长度；对于在底模上需要焊接的接头，必须采用机械连接接头，以防止焊接对底模烧伤，影响底模混凝土的外观质量。在吊装钢筋骨架时，在模板必须垫上方木，以保证钢筋不与模板直接接触，以防损坏模板。8、模板制作质量必须符合

21、规范要求及支撑必须牢固，模板拼缝处必须有防漏措施，并且保证有足够的强度和刚度。9、混凝土的原材料必须按有关规定进行检验，作到不合格的材料不进场，不使用，以防止因原材料的质量引起的混凝土开裂。10、混凝土配合比设计既要考虑混凝土的可泵性，有要考虑减少混凝土的单位用水量，宜掺用高效缓凝减水剂，提高混凝土的和易性，减少混凝土单位用水量；严格控制水泥用量，降低水泥的水化热，可掺用磨细的一级粉煤灰，掺量不大于水泥用量的10%，采用“双掺法”进行混凝土配合比设计，改善混凝土的和易性， 提高混凝土的粘聚性，可泵性。11、按要求对混凝土的拌和计量及混凝土的和易性进行抽检，必须严格按照合比进行施工；混凝土浇注时

22、振捣方法必须正确，保证振动密实，养护时间及时方法正确。12、在炎热季节宜安排在夜间浇注混凝土，新拌混凝土的初凝时间必须大于10小时以上，以保证有充裕的时间进行振捣、抹面、两次收光等工作。在混凝土初凝后终凝前进行二次抹面，对顶板混凝土进行拉毛。在混凝土浇注前，用高压水枪冲洗模板和钢筋，用通风设备将其吹干，降低模板和钢筋的温度，防止因环境温度引起的混凝土开裂。13、在施工过程中，严禁乱踩已帮扎好的上层钢筋，以防止承受负弯距的受力钢筋保护层加厚，减少构件高度，形成垂直方向的裂缝。14、在混凝土施工时，纵向按跨设施工缝，距支座1/4处，横向施工缝设在腹板的3/4处，在箱梁与箱梁之间的湿接缝，在浇筑混凝

23、土体内加入适量的聚丙烯可预防裂缝。施工逢的处理，并预留一定的拱度，中、边跨预留拱度值分别向上0.5cm和1.0cm。混凝土强度达到5mpa后方可拆除侧模和腹模，强度达到100%后，应均匀对称的拆除底板支撑和底模。在拆模前要做好计划，要有专人统一指挥，减少因拆模造成的裂缝。15、现浇箱梁一次性混凝土浇注量大， 必须严格按照设计图纸、技术规范、质量检验评定标准、试验规程、其他有关技术规范和实施性施工组织设计和技术交底书进行精心施工，严格控制，层层落实质量责任制，各级质量检查人员必须做到认真负责，一丝不苟的把好每道工序的施工质量关。16、必须制定雨季施工措施，要定期组织雨季施工交底和检查，准备好足够

24、的防雨设施和覆盖用的油布、塑料薄膜等。刚浇注好的混凝土若遇雨，采用塑料薄膜进行覆盖，以免影响混凝土面层色泽。混凝土施工尽量避开雨天，若浇筑进行而不能中断时，混凝土配合比要适当调整，运输时要有防雨措施，浇筑作业部位搭设棚盖防护。雨后混凝土作业注意调整配合比的骨料含水量。 17、炎热高温季节对混凝土施工不利，高温会造成新拌混凝土失水、坍落度损失、假凝等不利影响，对养护期的混凝土会使水份蒸发迅速、造成养护湿度不够，产生混凝土裂缝，最终对混凝土的强度、抗掺性、稳定性、抗化学侵蚀性造成不良影响。 宜设计炎热季节专用配比。调整混凝土浇筑时间，尽量将混凝土浇筑时间调整至夜间或温度较低时进行。采取降温措施：浇

25、筑前的混凝土温度不能超过32，否则采取对原材料棚盖或喷水冷却、或用冰水搅拌混凝土等措施降低混凝土温度。与混凝土接触的模板、钢筋等表面，在浇混凝土前应冷却至32以下，可采取喷水或保护覆盖的方法降温。桥面铺装混凝土浇筑温度不应超过26，蒸发率大于每小时0.5kgm2时，则不进行桥面铺装或其他暴露的板式结构上浇筑混凝土施工作业。五、机具设备（见表一）表一 投入本分项工程的主要施工机械及检验设备表序号机械名称规格型号功率或容量单位数量备注12345678910111213141516171819挖掘机平地机装载机压路机灰土拌和机自卸汽车洒水车混凝土搅拌站混凝土泵车混凝土运输车平板振动器插入式振动器汽车

26、吊汽车吊电焊机切割机弯曲机调直机发电机组ex220py-180zl-50振动wbl23yzt3262njt5100hzs75zhbj-60jcq-6qy25qy20120kw1m3132kw5t16t298kw15t8t90m3/h60m3/h6m325t20t30kw18kw15kw120kw台台台台台辆辆台台辆台台辆辆台台台台台31211322210104011105443六、劳动组织（见表2）施工人员结构表序号人员构成人数任务安排1指挥1协调各工序工作负责本工程现场技术工作负责现场的安全工作和质量检查负责测量和试验工作负责混凝土泵的操作负责混凝土运输负责混凝土的拌和负责钢筋加工、骨架及钢

27、筋绑扎成型等工作。负责基底硬化、支架搭设、拆卸以及模板支立、加固等。负责现浇梁混凝土浇注、养护等。2技术指导43质量安全34测量试验55泵车司机26混凝土运输车司机107混凝土拌制88钢筋工409架子工2010混凝土工5011合计138七、质量保证措施1、工程施工所用的各种原材料按有关规范标准取样试验，必须符合国家现行有关规范和标准，2、执行公路桥涵施工技术规范（jtj0412000）和公路工程质量评定标准。3、混凝土拌和必须采用全自动计量装置集中拌制，按规定要求检测砂、石料含水量，计算混凝土施工配合比。4、对支架、模板的强度、挠度、稳定性进行验算，绘制支架、模板总体布置图，细部构件图，制定支

28、架、模板安装、使用、拆卸保养等有关技术安全措施和注意事项。5、支架预压重量必须大于箱梁自重的120%，连续24小时无变形。6、依据gb/t19001-2000-iso9001：2000标准要求建立质量保证体系并操作运行。八、安全措施（1）建立以项目经理、专职安全员、施工员、班组长为核心的安全网络，切实加强职工的安全技术交底，建立健全各级安全生产责任制责任落实到人，督促施工人员执行安全操作规程，定期组织学习和检查。（2）施工现场设专责安全员，进入施工现场必须戴安全帽，高空作业必须系安全带，严禁闲杂人员进入施工现场，非特种作业人员不准从事特种作业。并作好防洪、防火等安全要求。（3）施工用电必须做到

29、“一机、一闸、一漏”，“三相五线制”，确保用电安全。电工、电焊工必须持证上岗。（4）机械操作人员必须持证上岗，按规程要求操作。机械操作人员不得擅自离岗，不得操作与操作证不相符的机械，不得将机械交给无操作证的人员操作。（5）焊割作业点与氧气瓶、电石桶和乙炔发生器等危险物品的距离不得少于10米，与易燃易爆物品的距离不得少于30米。（6）危险地段悬挂标志，做好围护措施，高空作业要系好安全带并注意脚下防滑，确保施工安全。九、环保措施（1）合理规划施工工序，尽量减少临时占地面积，缩短使用时间，及时恢复土地原有功能。（2）临近住宅或学校等时，夜间施工不得施工有噪音的工作。 （3）在运输水泥、砂石料时用篷布覆盖严密，并装量适中，不超限运输；尽