现浇预应力混凝土碗扣支架搭设施工工法

现浇预应力混凝土箱梁施工－碗扣支架搭设施工工法1、前言现浇预应力混凝土箱梁施工中，排架搭设是否安全可靠是保证施工安全的前提和基础。因此，总结出一套安全可靠、行之有效的排架搭设施工工艺是很有必要的。碗扣型脚手架具有单件轻、拼装快、不易丢失零件、运输方便等优点。在京平高速公路北务互通式立交桥和海子沟分离式立交桥施工中，采用碗扣型满堂支架现浇连续箱梁工艺施工，经过认真总结，形成本工法。2、工法特点2.1、装拆灵活，操作方便，可完全避免螺栓作业，提高工效和减轻工人劳动强度；2.2、结构合理，使用安全，附件不易丢失，管理和运输方便，使用寿命长；2.3、构建设计模数制，使用功能多，应用范围广，可适用于脚手架、支撑架、提升架和爬架等；2.4、可利用现有扣件脚手架的钢管进行改制，降低器材的更新费用。3、适用范围本工法适用于地面条件比较平整、高程变化不大的现道路浇混凝土连续箱梁及其它现浇桥梁和框架结构的施工。4、工艺原理选用碗扣式脚手架，以600规格为主支撑，配合其它300和其它结构件组成整体支撑体系。在局部受力较大、较集中的范围内采用局部加密，以保证受力均匀。脚手架底部采用可调底座，调节基础平面度高低误差，保证架体的安装精度。在局部横杆与立杆间拉有斜杆和水平拉杆，加强架体的稳定性。脚手架的上部装有可调节顶托，最大调节高度可达300mm。

5、施工工艺流程及操作要点5.1、施工工艺流程基础处理→测量放样→铺设大板→立竖杆→安装纵、横向横杆→安装上托→设置剪刀撑→铺设纵向方钢→铺设横向方木→铺设大板→安装模板→支架预压→卸载→调整支架高度5.2、施工要点

、地基处理.1、对桥梁范围地基承载力不能满足使用要求区域进行换填处理；.2、首先保证桥梁承台基坑和管线沟槽回填土密实。.3、排架在支搭前，需清除现况淤泥及生活垃圾等杂物，进行场地平整压实，然后做30cm石灰粉煤灰稳定砂砾基础，二灰分2层施工，考虑0~2轴施工气温较低，为保证二灰强度增长，在二灰材料中掺加3%水泥。基础要求用15吨以上的压路机碾压成活，达到重型击实标准要求95%以上，以使地基承载力大于300KN/m2。.4、基础处理宽度比现况排架体系宽2米。.5、四周设好排水沟、挡水埝，避免雨水或其它水渗入地基内造成承载力下降或沉陷。、铺设垫木排架安装时，按照排架设计要求横向每排立杆下铺5cm×25cm宽木板，或者20×20cm的枕木，以确保排架底整体受力均匀。、支搭排架.1、根据组架方案和尺寸，测定框架底脚位置，安放可调支座，保证同一块阵中的柱脚位于同一水平面上。.2、从一端开始，按照顺桥向90cm，横桥向90和120cm两种间距安装底层立杆和横杆，调整立杆垂直度和位置后并将碗扣稍许扣紧，一层立杆、横杆安装完后再进行第二层立杆和横杆的安装，直至最顶层。支架完成后，安装支座。.3、在上托座调整好后铺设纵向15×15cm方木，铺设时注意使其纵向方木接头处于上托座上，接着按30cm间距铺设横向10×10cm方木，根据放样出的中线铺钉涂塑板做为箱梁底模。.4、为了确保满堂支架的整体强度、刚度和稳定性，支架横向剪刀撑每5m设置一道，沿桥梁总宽设置；纵向剪刀撑设置3道，设在每幅支架两侧及箱梁中心位置，每联通长设置；同时在支架中间位置设置水平剪刀撑，水平剪刀撑设在每跨的跨中位置。剪刀撑拉杆斜度控制45°左右，必须用扣件扣紧，确保空间网架结构的稳定性。、支架预压模板安装后（在安放衬板前）对支架进行预压。支架预压的目的：一方面是为了检查支架的安全性，确保施工安全；再就是消除非弹性变形δ1（地基非弹性变形和支架非弹性变形）的影响，确定支架系统的弹性变形值δ2，有利于桥面线形控制。预压采用等载预压，即预压重量等于梁体重量、施工人员及设备荷载之和。预压采用砂袋直接堆码在底模上和两侧翼缘板上。加载重量应不低于梁体自重。堆码砂袋前在底模上及与其相对应的基础上设置观测点（每跨纵向在支点、1/4梁、跨中和3/4梁跨处5个点、横向布设9个点共计每跨45个观测点），在预压前、卸载前、卸载后和预压过程中定期用仪器观每跨的两端、1/4梁、跨中和3/4梁跨处的变形情况，并检查支架各扣件的受力情况，沉降稳定后开始卸载（卸载前安排专人逐个检查顶托的受力情况，若有个别顶托未受力，人工通过调节杆调整，保证支架各顶托受力一致）。根据观测数据计算支架的弹性和非弹性变形值，通过U形可调托座调整底模标高（设计标高＋弹性变形值＋预留拱度，预留拱度按l/1000计算）。弹性变形值为卸载前后观测点之高差，非弹性变形值为卸载后与预压前观测点之高差，非弹性变形值可作为后续支架施工时的预留变形量的参考值。在预压结束、模板调整完成后，再次检查支架和模板的扣件是否牢固，松动的要重新上紧。、模板、钢筋和砼施工预压完成后，对底侧模在平面位置、高程进行详细检查，对底模标高，预拱度及横向曲线根据预压数据通过调节杆进行调整。底板、腹板钢筋一次绑扎成型，按先布置绑扎底板，后布置腹板钢筋的顺序进行，顶板钢筋在第一次混凝土浇筑完成后开始绑扎。箱梁混凝土进行两次浇筑，一次浇筑到腹板顶面位置，二次浇筑顶板的混凝土。混凝土每次浇筑都采用连续浇筑法，选用泵车三台，其中一台为备用。浇筑方向由低端向高端进行，从梁两端向桥中间合拢。插入式震动棒捣固，端部锚固区使用外部振捣器加强振捣。混凝土浇筑完成后，对混凝土面进行拉毛处理，待混凝土终凝后覆盖保水养生。、排架拆除.1、待工程完成后，应进行排架的拆除工作。拆除前，应对排架作全面检查，清除全部剩余材料、器具及杂物，否则不许拆除。.2、拆除时应划定作业区，设置围栏和警戒标志，并设专人监护。.3、拆除的构件均应成捆用吊具送下或人工搬下，禁止抛掷。.4、拆卸连接杆件时不得硬拉及敲打，采取措施保证柱头柱脚有效，配件应配套使用。5.3支架的受力验算搭设好的WDJ碗扣式支架是空间整体网架结构，稳定性可不需验算，仅做承载力验算。单幅进行受力验算，箱梁顶宽12.84m，梁高为1.65m，梁体砼方量806m3，梁体钢筋重约229T。、5cm大板强度与刚度验算如图2－1所示。600图2－1

5cm大板受力计算图示大板的材料力学性质：〔σ〕＝9.8N/mm2，E＝10000N/mm2因为在箱梁腹板处的均布荷载最大，取箱梁腹板处的均布荷载，考虑支架自重和施工荷载，取放大系数1.2。q＝1.65×26×0.3×1.2＝15.44KN/m（箱梁高为1.65米）M＝1/8ql2＝1/8×15.44×0.62＝0.69498KN·m

（2-1）σ＝M/W＝M/（bh2/6）＝0.69498/(0.3×0.052/6)＝5559.84KN/m2＝5.56N/mm2＜［σ］＝9.8N/mm2

（2-2）5cm大板底模满足强度要求。fmax=5ql4/(384EI)=0.83mm＜l/400＝1.5mm

（2-3）5cm大板底模满足刚度要求、横桥向10*10方木强度与刚度验算如图2－2所示。300图2－2

横桥向10*10方木受力计算图示大板的材料力学性质：〔σ〕＝9.8N/mm2，E＝10000N/mm2因为在箱梁腹板处的均布荷载最大，取箱梁腹板处的均布荷载，考虑支架自重和施工荷载，取放大系数1.2，则箱梁腹板处横向方木所承受的最大荷载为：q＝1.65×25×0.6×1.2＝30.888KN/m（箱梁高为1.65米）M＝1/8ql2＝1/8×30.888×0.32＝0.347KN·m

（2-4）σ＝M/W＝M/（bh2/6）＝0.347/(0.1×0.12/6)＝2082KN/m2＝2.082N/mm2＜［σ］＝9.8N/mm2

（2-5）横向方木满足强度要求。fmax=5ql4/(384EIz)=0.04mm＜300/400＝0.75mm

（2-6）横向方木满足刚度要求。、顺桥向方钢强度与刚度验算如图2－3所示。900图2－3

顺桥向方钢受力计算图示方钢的材料力学性质：〔σ〕＝215N/mm2，E＝260000N/mm2根据《路桥施工计算手册》P188，查表得□100×50×3.0mm的方钢的截面惯性矩Ix＝112.12×104mm4，Wx＝22.42×103mm3。q＝1.65×25×0.6×1.2＝30.888KN/m（箱梁高为1.65米）M＝1/8ql2＝1/8×30.888×0.92＝3.127KN·m

（2-7）σ＝M/W＝3.127/(2×22.42×103×10－9)＝69737KN/m2＝69.737N/mm2＜［σ］＝215N/mm2

（2-8）fmax=5ql4/(384EIz)=0.453mm＜900/400＝2.25mm

（2-9）顺桥向方钢强度和刚度满足要求。、立柱钢管强度与稳定性验算钢管的材料力学性质：〔σ〕＝205N/mm2，E＝206000N/mm2立柱受力区格面积为：0.9×0.6＝0.54m2立柱所用钢管外径为48mm，壁厚为3mm，钢管有效面积为：A＝（482－422）∏/4＝424.12mm2回转半径：i＝√482＋（48－3×2）2

/4＝15.95mm验算立柱抗压强度：最大受力区格位于腹板中隔板位置，考虑安全系数，取放大系数1.2，其均布荷载最大值Nmax为：Nmax＝1.65×0.9×0.6×26×1.2＝27.8KN＜30KN立柱轴心受压强度为：σ＝N/A＝27.8×103/424.12=65.6N/mm2﹤〔σ〕＝205N/mm2

（2-10）立柱轴心受压强度满足要求。稳定验算：长细比：λ＝l/i=1200/15.95=75.24

（2-11）查表得φ=0.765σ＝N/（φA）＝27.8×103/（424.12×0.765）＝85.7N/mm2﹤〔σ〕＝205N/mm2（2-12）立柱满足稳定性要求。6、机具设备6.1碗扣型脚手架现浇箱梁施工机具主要有搭设碗扣架用的铁锤、钢管、杆件，主要机具设备见表1。表1主要施工机具表序号设备机具名称型号单位数量用途1铁锤

把25打碗扣2杆件

台若干

3检测设备

套1

6.2杆件检测腕扣支架杆件验收项目7、劳动力组织碗扣架现浇箱梁劳动力组织见表2。表2劳动力组织表序号工种人数工作内容1支架工25负责地基处理、搭搭设支架2木

工15制作、安装与拆除除模板、模板板清理等3机械工5操作搅拌机、砼运运输车、砼泵泵车、装载机机4普

工10运输杆件杂物等5电

工1供电、电路维修等等6技术人员1负责技术指导、质质量监控7测量人员3测量放样、支架沉沉降变形观测测等8试验人员2负责原材料质量控控制、制作砼砼试件等9安全员1负责安全工作，进进行安全教育育及安全检查查合计63

8、安全管理措施8.1一般规定、排架施工人员必须经培训考核，持证上岗。不适宜从事此项工作的疾病的施工人员不得进入施工现场。、杆件材料到厂后必须进行检查，不合格的杆件及配件不得使用。、施工前必须进行有针对性的安全交底。、施工人员必须佩戴安全防护用品：必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。当有四级及以上大风和雾、雨雪天气时应停止脚手架搭设与拆除作业。高空作业必须配待带安全带。、脚手架使用中，应定期检查杆件的设置的连接，支撑、门洞桁架等的构造是否符合要求；地基是否有积水，底座是否有松动，立杆是否悬空；扣件是否松动；脚手架的垂直度偏差；安全防护措施是否符合要求；是否超载。、在脚手架的使用期间严禁拆除主节点处的纵、横向水平杆、扫地杆及连墙件。、不得在脚手架基础及相邻处进行挖掘作业，否则应采取安全措施。、在脚手架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施和专人看守。6.11、施工场地要求平整；夜间施工需要有足够照明设施；、如遇影响排架基础稳定情况应立即停工及时上报，待问题解决后再行施工。、严禁利用排架吊运重物。吊起重物时不得碰撞排架。不得将模板支撑、缆风绳、泵管等固定于排架上。、搭拆脚手架时，地面应设围栏和警戒标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内。、每幅支架两侧各搭设宽度不小于1m的作业平台，平台上铺设脚手板，外侧设置安全防护栏杆，高度不小于1.5m。8.2、验收排架必须经过验收方能