满堂支架于现浇箱梁中的应用.doc

满堂支架于现浇箱梁中的应用【摘 要】 一般造桥机等设备由于本身体积庞大，安装比较麻烦，经过测算，如果一套模架能够周转施工2次以上，经济效益比，满堂支架相当可观。【关键词】 土木工程 施工 满堂支架 技术 现浇梁1 引言满堂支架法是目前桥梁上部现浇连续箱梁采用最多的、最普遍的施工方法。满堂支架的施工，是整个现浇箱梁施工的一个非常重要的、基础性的工艺环节。支架地基的承载力是否满足要求，支架的强度和稳定性是否符合要求，支架压载试验的数据是否准确、真实，这些环节将直接影响到施工安全和工程质量。满堂支架周转时间短，使用辅助设备少，减少了人力物资的浪费，特别适用于多跨现浇梁施工，既保证了工程质量，又能加快施工进度，具有良好的经济效益。2 满堂支架搭设方案2.1 支架地基处理方案2.1.1 地基处理的范围地基处理的范围是箱梁地面投影范围加上箱梁翼缘板地面投影向外2m。2.1.2 原地面处理措施清除地基处理范围内的表土、腐殖土和耕植土，对于坑洼不平的地方用风化料进行分层夯实找平，用压路机重新对地面进行压实。尤其要重视墩台基坑的回填，确保分层压实度达到96%以上。然后铺设一层15cm厚的C25混凝土进行硬化，基坑回填范围用20cm厚的C25混凝土进行硬化，硬化面做成0.5%的横坡，在2m以外设置排水沟，防止积水使地基软化而引起支架不均匀沉降。2.2 现浇箱梁满堂支架搭设方案箱梁支架均采用碗扣式钢管脚手架，支架钢管规格为48mm3.5mm，钢管壁厚满足3.5+0.250mm。使用与立杆配套的横杆、可调底座及可调顶托。底层设纵、横向水平杆作为扫地杆，距离地面高度应小于或等于30cm，立杆上端包括可调螺杆伸出顶层水平杆的长度不大于70cm，满堂支架四周从底到顶连续设置竖向剪刀撑，中间纵、横向由底到顶连续设置竖向剪刀撑，其间距应小于或等于4.5m，剪刀撑的斜杆与地面的夹角控制在4560之间，斜杆与立杆扣接。当支架高度大于4.8m时，支架顶端和底端必须设置水平剪刀撑，中间水平剪刀撑的设置间距应小于或等于4.8m，这样确保满堂支架整体结构形成几何不变体系。2.2.1 经过安全专项方案计算，现浇箱梁支架搭设具体方案如下a 箱梁腹板位置采用立杆横桥向间距顺桥向间距横杆步距为609060cm的搭设方案。b 桥墩中心前后各2m范围采用立杆横桥向间距顺桥向间距横杆步距为606060cm。c 一般结构区底板采用立杆横桥向间距顺桥向间距横杆步距为6090120cm的搭设方案。d 翼缘板采用立杆横桥向间距顺桥向间距横杆步距为9090120cm的搭设方案。e 立杆顶托上纵向铺设1010cm方木（主龙骨），纵向方木上铺设1010cm横向方木（次龙骨）。横向方木上铺设箱梁底模，底模采用15mm厚优质竹胶板。2.2.2 搭设流程a 摆放扫地杆逐根树立立杆并与扫地杆扣紧装扫地小横杆并与立杆和扫地杆扣紧装第一步大横杆并与各立杆口紧安第一步小横杆安第二步大横杆安第二步小横杆加设临时斜撑杆，上端与第二步大横杆扣紧（在装设连墙杆后拆除）安第三、四步大横杆和小横杆安连墙杆接立杆加设剪刀撑铺设脚手板绑扎防护栏杆及挡脚板，并挂立网防护b 放置纵向扫地杆，自角部起依次向两边竖立底立杆，底端与纵向扫地杆口接固定后，装设横向扫地杆并也与立杆固定（固定立杆低端前，应吊线确保立杆垂直），每边竖起3-4根立杆后，随即装设第一步纵向水平杆（与立杆扣接固定）和横向水平杆（小横杆，靠近立杆并与纵向水平杆扣接固定）、校正立杆垂直和水平杆水平使其符合要求后，按40-60 N m力拧紧扣件螺栓，形成脚手架的起始段。按上述要求依次向前延伸搭设，直至第一步架交圈完成。c 交圈后，再全面检查一遍脚手架质量和地基情况，严格确保设计要求和脚手架质量，设置连墙连（或加抛撑），按第一步架的作业程序和要求搭设第二步、第三步，随搭设高程及时装设连墙件和剪刀撑，装设作业层间横杆（在脚手架横向杆之间架设的、用于缩小铺板支撑跨度的横杆）、铺设脚手板和装设作业层栏杆、挡脚板及密目网全封闭。 图1 脚手架搭设图2.2.3 排水措施在距脚手架外立杆外侧0.5米处，设置一排水沟，宽30cm深40cm,在最低点，设置积水坑，水流入坑内，用潜水泵将水排入城市管网，排水沟坡度为3。2.3 满堂支架预压方案2.3.1 支架预压的目的一方面是为了检验支架的安全性，确保箱梁施工安全；另一方面是为了消除非弹性变形值1（包括地基非弹性变形、支架非弹性变形及混凝土收缩、徐变而引起的挠度）的影响，获得在荷载作用下支架的弹性变形值2，有利于合理设置支架预拱度、正确控制施工标高和桥面线性。2.3.2 支架预压方案根据设计要求，支架预压采用编织袋装砂对支架进行预压，预压荷载为梁体自重的120%，加载时按预压单元进行分三级加载，三级加载依次为预压荷载值的60%、80%、100%。支架顶托上纵横向方木敷设完成后，即对支架进行预压，预压在箱梁全断面进行，预压材料选用袋装砂，袋子选用大型专用袋子，每袋装砂10001200kg，精确称量后用吊车垂直运输到事先确定的位置。为了减少吊装时间，我部计划安排25人专门负责装砂，现场安排2台25t汽车吊负责吊装砂袋。上部安排15人负责砂袋的安放工作，上面下面各设一名指挥人员。预压砂袋安放顺序从箱梁跨中开始向指点处进行对称布载；横向加载时从箱梁中心线向两侧对称布载，每级加载完成后先停止下一级加载，并每12h观测一次沉降量，当支架顶部监测点12h沉降量平均值小于2mm时可进行下一级加载。图2 脚手架预压图2.4 支架预压变形观测2.4.1 方法一支架预压前, 每跨纵向选取两支点、1/4跨、跨中和3/4跨5个断面，每个断面对称分布5个监测点，在底板上安装钢筋倒垂到地面,并在其地面相应的位置竖直固定一截钢筋,使其与倒垂的钢筋在一条竖直线上,中间预留2cm-5cm的间隙.并在加载前做好标记，进行观测。以后每24h观测一次，用游标卡尺记录各监测点间隙大小，计算沉降量。当全部加载完成后，各监测点最初24小时的沉降量平均值小于1mm或各监测点最初72小时的沉降量平均值小于5mm时，判定支架预压合格，停止预压。2.4.2、方法二支架预压前,在底板上部每跨纵向选取两支点、1/4跨、跨中和3/4跨5个断面，每个断面对称分布5个监测点，用精密水准仪观测。加载前观测一次作为原始高程，以后每24h观测一次，记录各监测点标高，计算沉降量。当全部加载完成后，各监测点最初24小时的沉降量平均值小于1mm或各监测点最初72小时的沉降量平均值小于5mm时，判定支架预压合格，停止预压。卸载后6h观测相应的数值，计算支架各监测点的弹性变形量，绘制支架弹性变形及非弹性变形数据曲线，据此进行模板高程的调整。2.5. 预压过程注意事项在预压前、卸载前、卸载后和预压过程中定期用仪器观测每跨控制点的变形情况，并检查支架各连接件的受力情况，沉降稳定后开始卸载，预压砂袋安卸载顺序按照先中间后两边对称卸载的顺序进行，并且每层都是执行同样的规则。卸载前安排专人逐个检查碗扣支架节点的受力情况，若有个别点未受力，要及时进行调整，确保支架受力均匀。3 箱梁模板工程3.1 底模和侧模底模和侧模均采用15mm厚的优质竹胶板配合方木拼接组合而成，拼接时注意纵横方向接缝的顺直度，避免接缝杂乱无章没有规则。为提高砼的外观质量，防止漏浆、错台，竹胶板与竹胶板的拼缝处设在方木固定位置，接缝之间用密封胶条粘结。在外部模板的安装中，尤其要注意侧模板和翼缘板模板的安装，侧模板外侧用方木进行固定后，再用架子管进一步固定在支撑翼缘板模板的支架上，翼缘板模板底部直接坐落在支架上，注意侧板与翼缘板的接缝处理，确保顺直光滑。3.2 内模及顶模的支立3.2.1 内模因箱梁砼体积较大，按设计图纸及规范要求，拟采用分次砼浇筑工艺。先浇筑底板及腹板根部部分的砼，再安装内模，浇筑腹板及顶板砼。箱室内模板分两次支立，先支腹板侧模，待箱梁底板及腹板根部砼浇筑完成，在两天内完成顶板混凝土的浇筑。支立箱梁顶板时，箱梁顶面设8080cm进人孔，以便浇砼和拆模用。人孔钢筋预留出搭接长度，待拆出内模后焊接钢筋安装模板并用同强度等级的砼补浇，注意在安装顶部模板时对混凝土接触面进行凿毛处理，确保新旧混凝土接触面结合良好。3.2.2 顶板模板为防止底板混凝土因强度不足受损，在支顶部模板时，在底板砼上设置木板分散上部顶杆传下来的压力，用1010cm方木做底托架，方木间距25cm，下面用顶托配合架子管加固调节，顶板模板采用15mm厚的竹胶板。顶板混凝土底模板安装完毕以后，用水准仪检测顶板底模高程，相差很大的部分用底部的可调丝杆进行调节，底模验收合格后，开始绑扎顶板钢筋，检查钢筋及保护层厚度达到要求后开始浇筑顶板混凝土。3.2.3梁端堵头模板用厚度15mm的竹胶板材料严格按梁端尺寸制作，使用5*7方木作为模板背面横肋纵肋，间距20cm。锚垫板位置先在模板上准确测量好，然后用螺丝将锚垫板固定在模板上，波纹管穿出模板外侧10-20cm，防止混凝土浇筑时，混凝土浆进入到管道内堵塞管道。同时预留好预应力孔道，以便钢绞线定位和穿出。端头模板要确保牢固不漏浆，尤其是锚头位置。3.2.4中横梁模板安装中横梁模板采用竹胶板和方木制作，由于箱梁混凝土为两次完成，中横梁和端横梁计划一次性支设完毕，将内模端部安装一米的范围进行内模安装，这样既方便横梁施工，同时也方便第二次混凝土的内模模板的安装和顶板模板安装。3.2.5支座安装与支座处模板安装支座安装前，对支座预埋钢板的高程和位置进行准确放样，用墨线标示出支座边线位置，用吊车吊装支座就位，支座固定完毕，将支座外漏部分涂刷防锈漆以保护支座防止锈蚀，然后开始安装模板。模板安装前，先在墩柱上垫上方木，根据计算设置方木的高度，将竹胶板切割出支座预留孔，把支座套在竹胶板内然后进行固定，注意竹胶板的拼缝顺接。安装完毕，将支座处模板接缝用玻璃胶进行处理，防止混凝土浇筑时漏浆。4 箱梁钢筋制作与安装a 钢筋进场必须附有质保书，并在试验合格后方可配料加工，原材料和成品必须挂牌标识堆放。b 箱梁钢筋在桥位处设钢筋加工场集中加工，运输吊装就位。c 根据桥梁中心位置，精确测定出箱室及腹板边线，放出中横梁及端横梁位置，在底模上弹出底板钢筋位置线。d 首先绑扎底板钢筋，然后绑扎腹板及横梁钢筋。因为箱梁要进行两次浇筑，对于翼板钢筋在外侧腹板内侧30cm以外断开，并且长短错开100cm，方便顶板钢筋绑扎时搭接。e 为确保混凝土的保护层厚度，应在钢筋骨架与模板之间错开放置适当数量的塑料垫块。5 箱梁混凝土施工5.1 砼浇筑混凝土浇筑前，先根据浇筑数量，对水泥、砂、石子等原材料进行储备，确保原材料供应充足，并按规定的频率对原材料进行检测试验，然后对拌和运输设备进行检修准备，做到万无一失。浇筑时间除了根据现场进度以外，还要与气象部门联系，确保连续3-5天没有大雨的情况下方可进行浇筑。每一联箱梁砼均分两次浇筑，第一次浇筑底板和腹板，施工缝留置于腹板翼缘板拐角处，第二次浇筑顶板砼。浇筑前对模板、钢筋、波纹管、锚具、预埋件等全面检查，并且对振捣工进行现场技术交底，要求振捣工明确波纹管具体位置，避免振捣时损坏波纹管造成进浆。混凝土总体浇筑顺序由桥梁中间向两边对称浇筑。振捣采用插入式振捣器。认真按砼操作规程，定人定区域进行精心施工，不得漏振过振，浇筑底板时先从内孔上口处下料，待一段时间后再从腹板上下料补足，必须注意在初凝前不得出现施工接缝。安排专人从内部摊平并振捣密实。浇筑腹板时合理掌握好与底板的间隔时间。防止从内模处向外翻浆。顶板浇筑后即进行修面、收浆、抹平工作。派专人严格控制高程和平整度。因现浇梁桥面无水泥砼铺装层，桥面顶面的平整度及标高必须控制好，控制措施是：浇筑砼前在每个梁肋处隔2米设置一个钢筋头与箱梁钢筋绑扎焊接。事先测好钢筋头高程作好标记待浇顶板时以此控制高程。顶板修面时先大体抹平后铁抹子压光，然后木抹子拉毛。在砼振捣浇筑过程中，尤其要注意锚头位置的振捣，因为锚头钢筋密集，不容易振捣密实，这个位置要安排经验丰富的振捣工认真振捣。混凝土浇筑过程中，每班组须制作同条件养护的砼试件，作为张拉时间控制的依据。图1 混凝土浇筑过程图5.2 砼浇筑注意事项(1) 采用插入式振捣器振捣混凝土时，插入式振捣器的移动间距不宜大于振捣器作用半径的1.5倍，且插入下层混凝土内的深度宜为50mm100mm，与侧模应保持50mm 100mm的距离。当振动完毕需变换振捣器在混凝土拌和物中的水平位置时，应边振动边竖向缓慢提出振捣器，不得将振捣器放在拌和物内平拖。不得用振捣器驱赶混凝土。(2) 表面振捣器的移动距离应能覆盖已振动部分的边缘。(3) 附着式振捣器的设置间距和振动能量应通过试验确定，并应与模板紧密连接。(4) 对有抗冻要求的引气混凝土，不应采用高频振捣器振捣。(5) 应避免碰撞模板、钢筋及其它预埋部件。(6) 每一振点的振捣延续时间以混凝土不再沉落，表面呈现浮浆为度，防止过振、漏振。(7) 对于箱梁腹板与底板及顶板连接处的承托、预应力筋锚固区以及施工缝处等其它钢筋密集部位，宜特别注意振捣。5.2 砼养生砼浇筑初凝后，应及时养生，顶板覆盖毛毡洒水养生，浇水次数以砼保持经常湿润状态为度，养护期不少于10天。5.3 砼施工注意事项a 应准确预留（埋）泄水孔、透气孔、伸缩缝钢筋、支座预埋件、隔水槽等。b 施工中和砼浇筑后，一定要采取措施避免外力撞击、雨水渗入地基等现象，防止支架变形失稳。6 满堂支架拆除箱梁浇筑结束后，经检测砼试件强度达到规定要求后即可进行支架拆除，拆除时，设置警戒区，由专人负责安全。制定拆除方案，方案应包括拆除的步骤和方法、安全措施等。拆除顺序应遵守由上到下，先搭后拆、后搭先拆的原则。即先拆栏杆、脚手架、剪刀撑、斜撑、而后小横杆、大横杆、立杆等，并按一步一清原则依次进行，要严禁上下同时进行拆除工作。拆架子的高空作业人员应戴安全帽，系安全带，穿软底鞋上架作业，同时，周围设置栏杆或竖立警戒标志并有专人指挥，以免发生伤亡事故。尤其是要注意跨高速公路和跨省道公路部分的门洞拆除，必须做好公路的安全防护工作，跨线部分拆除时，将顶托卸落，然后将两边支架拆除，留出足够的行车通道，然后用锥形帽配合人工指挥将车道改道，将中间部分拆除，现场进行封闭，然后快速将门洞部分拆除，尽量缩短时间，避免造成事故危险。6.1 拆除除脚手架、卸料时应，应符合下列规定a 拆除作业必须由上而下逐层进行，严禁上下同时作业；c 各构配件严禁抛掷至地面；d 运至地面的构配件应按规定及时检查、整修与保养，并按品种、规格随时码堆存放。7 施工安全应急预案7.1支架垮塌预案（1）认真按照专家论证通过的方案进行地基处理和支架搭设，施工过程中要经常对地基情况和支架受力情况进行检查，发现问题立即停止施工，并采取强有力的措施，消除安全隐患。（2）对班组人员经常进行岗前技术培训，让他们掌握操作要领，明确标准，防止违章作业，同时必须了解现场的危险因素和防范措施。（3）各施工班组要根据本班组工作特点，作业面的地理环境等，分析找出本施工区段内影响支架稳定的因素，并事先采取相应措施进行整改，尤其要注意在支架上不能过分集中荷载。（