支架现浇箱梁施工工艺浅谈

支架现浇箱梁施工工艺浅谈

Summary:现浇箱梁因综合性能好、费用低、适用面广的优点，在当今市政工程和公路工程中得到广泛的应用。我国在世界上是建筑大国，在桥梁工程施工方面尤其是市政工程有着非常丰富的经验，桥梁建设中，支架存在的意义十分重大。虽说其存在只是临时性的，但可以保证桥梁的尺寸和保护施工者的安全。满堂式支架时在连续梁施工中应用最为广泛的支撑方式。使用钢筋混凝土现浇结构的桥梁，能够较好的发挥钢筋与混凝土的力学性能，在整体桥梁受力分析过程中，铰接点与预制梁安装比较，可靠性非常高。在桥梁施工中，不仅能够保证施工安全，而且能提高施工速度，从而提高工程的经济效益。为了确保工程项目的顺利进行，结合项目的实际施工情况，对满堂支架现浇箱梁技术进行了研究总结，以达到提高经济效益和保证桥梁施工安全的目的。Keys:桥梁;支架施工;现浇箱梁1、工程概况108国道快速化改造工程西起阳曲镇收费站，东至阳曲县，道路长11.98公里，红线平均宽度40米。道路沿线分别与阳曲镇收费站匝道、大西高铁、平阳高速交通枢纽、涌泉路、锦绣大街、阳兴河、新阳大街等十七条主次干路及高速、河流相交。项目部承建的三标段里程段为K3+442-K5+400,其中包括桥梁工程、道路工程、排水工程和电力工程。主线共设计墩台44个，预应力混凝土现浇箱梁12联，共计1225m。现浇连续梁52m。2、支架现浇箱梁施工技术2.1地基处理2.1.1支架基础处理三标K3+420～K5+400为现状11m宽沥青路，现状路面结构厚度约60~80cm,实施时必须全部挖除。根据工程地质剖面图分析，桥墩地质范围为K08～K16勘探孔，K08～K16勘探孔间为粘土或粉质粘土，非自重湿陷性（轻微），地质高程范围为873.42～896.05m，地基承载力特征值约75kPa，不能满足支架基础承载力要求，需进行支架基础处理。待清表至高程895.38m后，碾压整平后回填50cm石渣，分层碾压密实，为保证边缘部位压实度，两边各超宽填筑1m，压实度不得小于0.9。硬化处理设置30cm水泥稳定碎石垫层（水泥含量5%）和20cm厚C20混凝土，水泥稳定碎石压实度不得小于0.97。①基础回填分层填筑，严格控制每层回填厚度，逐层压实，按规范要求进行压实度检测，达到压实标准要求（90%以上）后，再进行上一层的回填施工，每层松铺厚度不大于30cm且至少碾压3遍。②基础回填完成后，进行表面拉线整平，对高出的地方依线进行铲平，对低矮的地方依线进行补土夯实，使用机械振动碾对地基基础进行碾压，并对地基承载力进行检测（轻型触探法）。③支架基础预压合格后，浇筑20cm厚的C25混凝土硬化处理。混凝土浇筑前，两边采用木模作为边界模板，钢筋打桩简单固定，混凝土初凝后及时进行养护，防止开裂。2.1.2雨水管处地基处理首先需要把原雨水管采用人工配合反铲进行挖出，挖除后开始抽排雨水，完成雨水抽排后，使用粘土进行回填，回填采用分层进行回填，每次回填厚度不能超过30cm，并且同时配合使用振动碾进行碾压密实，等待回填到离原有路面50cm高度时，采用30cm拌合3:7灰土回填，然后使用20t振动压路机进行压实，且压实度不低于96%，然后进行C20素混凝土垫层的浇筑一般20cm厚，混凝土强度达到设计要求后，地基承载力在165Kpa以上时可以进行箱梁支架搭设施工。为了安全搭设支架，在支架搭设时底托垫放180mm的槽钢,分别在污水管处理部位、雨水涵回填硬化部位及承台回填硬化部位垫放。以确保支架稳定。2.1.3承台回填范围内地基处理在承台施工完成后，首先使用砂土分层回填，回填压实度不小于96%；然后铺设30cm厚三七灰土，并分层碾压，再浇筑20cm厚C20砼，以便确保承台回填范围内地基承载力满足设计要求。2.1.4地基预压为确保安全，可在回填部位或需要地基加固部分局部预压。预压材料可选择大型建筑设备模拟预压。预压荷载可选择混凝土结构荷载和支架、模板重量的1.2倍（可按照均布荷载20t/㎡）。2.2支架基础2.2.1排水系统支架搭设基础由中心沿桥梁纵向形成1%排水坡，公路路基两侧支架基础外边缘设置断面为0.6×0.4m砖砌排水沟，以排除雨水及箱梁养生水，并由专人定期维护。排水沟采用1：3防水水泥砂浆抹面，排水沟的排水坡度为1%，每隔30m设置一个集水坑，每个集水坑内设置一台污水泵，集水坑内的水排至附近高速公路排水沟内。图1盘扣式钢管支架基础断面图2.2.2支架基础预压为检测其基础变形，在支架搭设前选择距离6#桥墩中心10m作为典型地段进行基础预压，观测沉降变形是否满足要求。图2支架基础预压剖面图1）支架基础预压范围为箱梁投影面，在基础预压区域内，在回填夯实地面上加载砂袋。预压重量：箱梁自重+支架重量+模板重量，经计算取1.2倍重量1721.2t，预压使用砂袋尺寸90cm*90cm*120cm，质量约1.5t左右，预压使用砂袋数量为：1721.2/1.5=1148个，根据选取长度，砂袋沿横桥向布置3层。2）支架基础预压前，在纵向混凝土结构面每隔1/4跨径布置一个监测断面，在每个监测断面上的监测点高于5个，采用对称布置。对于支架基础沉降监测，在支架顶部和底部对应位置上分别在支架基础条件变化处增加支架沉降监测点。预压荷载施加前，监测并记录各监测点初始标高。图3支架基础（单幅）监测点布置图3）支架基础预压过程中，预压荷载沿箱梁纵横向对称进行一次性加载，并对支架基础进行沉降观测并记录。每间隔24h监测一次，记录各监测点标高、计算沉降量；6#桥墩连续箱梁端部为典型支架基础预压，当最初72h各监测点的沉降量平均值累计小于5mm（各测点沉降量平均值小于1mm）时，判定5#～8#桥墩支架基础的其余部位预压合格。4）待支架基础预压合格后，对预压材料进行一次性卸载，并沿箱梁纵横向对称、均衡、同步卸载进行。卸载6h后，监测各监测点标高，计算支架各监测点的弹性变形量及非弹性变形量。5）预压验收由专业监理工程师组织施工单位项目技术负责人和业主现场代表共同参与进行验收。支架地基和支架预压的验收首先核对现场加载荷载与预压荷载是否相符，经确认后方可进行后续验收工作。2.3支架搭设根据本工程的特点及各部位荷载情况，连续现浇箱梁混凝土施工采用承插型盘扣式钢管支撑架体系，箱梁模板采用厚15mm优质竹胶板。根据箱梁横断面荷载变化，立杆横向采用0.9m、1.2m和1.5m不等距布置，纵桥向梁端间距0.9m布置，空箱位置按1.2m布置。1)将槽钢搭建在支架的底部位置。2)在脚手架的底部安装底托。3)水平杆件的安装要与装配碗扣同时安装。4)标高设置在梁底，顶托标高要进行推算，梁顶中间部位与端点处设置为控制点。5)外伸长度为20cm的测量顶托。6)架设木方的位置在顶托的顶部，安插纵向木方在架设木方之上。2.4底、侧模安装底模的安装需要按照顺序进行，为了明确外边线，首先要进行放线，之后再画出外部的轮廓线。横板安装的正确顺序是横向→纵向→底模的顺序，安装时要注意处理模板和方木之间所产生的缝隙，这些缝隙要用硅胶进行填补，将底模的密封做好。底模设计时，两边分别加长5～10cm，以保证模板能够很好地在底模上安装，侧模安装时，要用木胶模，一般尺寸为1．5cm，侧模的固定可以用钢管进行内插，支撑在翼沿板位置，设置距离为90cm来保证支撑。2.5支架预压由于在浇筑过程中，支架会产生一定的变形，为了确保模板的安全和检验模板的实际变形量，通过预压消除结构非弹性变形，这样可以检测出模板变形的实际值，根据相关的模板弹性的荷载，调整相关数据，得出实际的现浇梁数据。混凝土和施工用的机器在振捣过程中会产生荷载，混凝土荷载是自重的1.2倍，砂袋可以用来为支架加载，可以分为三次加载，加载的比例分别为60%、80%、120%，加载完成后静置24小时后进行观察，保证稳定。加载时注意要均匀加载和均匀布载，使支架的各处受力基本相等。支架的反弹量是在卸载之后，要进行计算下陷量，保证沉降值准确无误。在确定沉降值数据统计时，要按照24小时平均值来记录。2.6底、腹板钢筋绑扎要严格把控模板的质量，要按照设计要求和国家标准选择钢筋材料，由于受到各种因素的影响一些钢筋和材料会出现腐蚀情况，部分腐蚀和生锈的钢筋在及时补救之后一般还可以用，但如果受损严重的钢筋是不能继续使用的，否则会对工程质量产生影响。一般来说φ16钢筋可以使用作为底板的横向和纵向，φ12钢筋可以当作底筋和箍筋，混凝土上设立保护层，一般是要求2cm厚度。通常情况下为了确保不损坏模板，在焊接纵向钢筋时要专门焊制加衬垫，也要选择符合质量要求的混凝土，以使钢筋能够完全包裹在混凝土中，从而提高工程质量。2.7波纹管定位安装、内模安装1)波纹管定位安装时要注意管道的顺畅，保证预应力筋在连接的每一个位置都可以连接通畅，安装构件也要通畅平顺，才能保证钢筋在使用过程中的稳定，如果钢筋不稳固，后期使用安装时容易产生移动。2)间距为100cm的横梁主筋和定位筋要用并排的方式焊接，以确保安装的稳定和提高安装效率。3)50cm间距的构件是必要的间距，构件与构件之间的连接要稳固、平顺。4)管道焊接有一定的难度，会对管道产生一定的影响，要注意焊接手法。5)在施工时，会出现管道走向相同的情况，出现这一状况时，要以管道安装为主，在确保工程质量和施工安全的状况下，可以对主筋的位置进行部分调整。6)要按照安装要求进行施工。安装时，要先安装两侧模板，然后将钢管支撑在安装好的木方上面，最后对钢筋和预应力管道进行检测，合格之后再铺设顶模模板。2.8箱梁混凝土浇筑1)箱梁混凝土浇筑可以分为浇筑底板腹板和处理顶板翼板两部分。2)坍落度实验可以在混凝土浇筑过程中作为检验混凝土浇筑是否合理的重要检验方法，以确保混凝土在使用中是否合规。3)为保证工程的安全和效率，在浇筑过程中要做到一次到位。4)混凝土本身具有压力，浇筑过程中会产生冲击力，导致钢筋或管道发生变形或位移的情况。所以在浇筑过程中，要减少冲击力对其产生影响。5)底板在浇筑之前要清理干净，浇筑过程中要按顺序进行，分段浇筑，直至完成浇筑，最后完成肋板浇筑。浇筑底板混凝土时，在两侧肋板下混凝土，通过流动至底板处，在内模底板每间隔两米设置一道振动窗口，面积为40×40cm，从而保证底板浇筑完整振捣密实。浇筑两侧混凝土时，由于坡度较大，为防止内模上浮，在两边的内模上方压设压力块，箱梁外模两侧设置对拉螺栓加固。边肋板和箱梁翼板同时浇筑，待边肋板浇筑完后，将压力块拆除放置到下一跨箱梁上重复使用。6）为了保证箱梁顶板混凝土的厚度与平整，在浇筑顶板混凝土之前，在桥面范围内布点，测量高度，其工艺为采用φ10的圆钢制成Y型支架布置在各测量点处（按桥纵向1.2m，横向3m布设）,利用Y型支架架设φ25圆钢，以圆钢定位顶面标高并固定，浇筑时，采用5m铝合金靠尺找平浇筑混凝土，将多余的混凝土刮平。7)混凝土浇筑完成后，待表面收浆后尽快对混凝土进行养生，养生期为混凝土达到100%以后。在拆模以前要使混凝土连续保持湿润，养护的时间为14天。为混凝土表面的湿润，混凝土表面覆盖麻袋片，养生期间混凝土保持强度达到2.5Mpa之前,不得使其承受行人、运输工具、模板支架及脚手架等荷载。2.9预应力钢绞线张拉1)监控张拉过程要注意应力的大小，分析出受力影响和伸长对施工前张拉钢筋的影响。将张力的误差控制在施工要求的范围之间。2)拉力的对应关系和油表的实际度数两者可以确定出油表的度数。3)如果在张拉过程中，出现密封不严或者出现油表指针异常的情况时，要立刻停止张拉，检查油表出现异常的原因，并采取相对应的措施进行改善解决。4)张拉延伸的构件要进行多次检验，按照施工的顺序，计算出张拉力及伸长量。2.10孔道压浆孔道压浆前需要用需要适用清水冲洗孔道，清除杂质，没有异物要保证孔道畅通。张拉后要及时进行压浆，灰浆强度不得小于设计，每个孔道压浆至最大压力时，稳压一段时间，压浆达到孔道另一端饱满出浆，为提高压浆质量最好是分两次进行压浆，在第一次压浆完成后再次注浆。在压浆过程中把控好时间，间隔不易过久。少数情况下可以一次完成压浆。2.11支架拆除预应力混凝土箱梁的支架一般要求管道内压浆强度达到90%以上才可以拆除。支架拆除时一般应一联或一跨同时进行拆除作业，一般从每跨的跨中向两端均匀、缓慢、分次松动调节螺杆，横向的也是从中间向两侧对称拆除，避免由于一次拆除过多，使梁体上部开裂或梁体压死螺杆。梁体支架拆除时进行观测并做好记录。3、结论在桥梁施工中，满堂式支架施工的存在不仅能够保证施工安全