新型悬挑形箱梁内箱支撑施工工法.docx

青岛海德路桥工程股份有限公司企业工法HDLQ-GF001-2013青建集团股份公司企业工法 CNQC-GF- 新型悬挑形箱梁内箱支撑施工工法 2014年 月 日发布 2014年 月 日实施目 次1 前言12 工法特点13 适用范围14 工艺原理15 工艺流程及操作要点26 材料与设备47 质量控制48 安全措施59 环保措施510 效益分析511 工程实例61 前言目前，桥梁建设中采用的复杂造型结构逐渐增多，箱型主梁内的箱室形状变化大、数量多，因而箱梁内模体系不同的施工方法对工程质量、施工进度影响非常大。特别是公路桥梁多箱多室，结构形状复杂，内模施工大部分采用现场制作，支架搭设，分箱室组装。劳动力投入多，施工工期较长，施工技术难度大，箱室内木屑多，清理难度大。图1.0.1 桥梁模壳化内模施工现场青岛海德路桥工程股份有限公司施工龙青高速公路一标松旺庄分离立交桥时，为解决箱梁内模板施工难题，成立了课题研究小组，开展施工技术研究。现浇箱梁内膜采用悬挑新型内膜支撑施工，即运用三维CAD建模技术，分析内模模壳构造特点，本着定尺、定形、模板配料加工，内膜模板体系与悬挑新型支架形成施工一体化，提高了施工质量，加快了施工进度，降低了施工难度，改变了传统施工工艺，见图1.0.1。此施工方案于2013年4月通过专家评审，本工法就实践应用在此基础上编写完成的。本工法运用建模分析构造特点和结构不同工况受力检算，合理确定模板制作体系和悬挑支撑加固方案，为桥梁内膜支撑施工提供技术保障，为模板体系和体化，提高施工质量，并取得较好的经济效益和社会效益。2 工法特点2.0.1 现浇箱梁悬挑内膜支架体系对内模板尺寸设计要求高，模板制作精度要求高，但制作过程快捷，易于提高工作效率，且受周围环境影响小。2.0.2 本工法在绑扎好的钢筋骨架内进行，无须操作架，模板加工制作和支架体系作业箱室内进行，施工操作安全性高，容易保证质量。2.0.3 箱梁内膜悬挑形模板支架施工，不影响钢筋绑扎和预应力施工作业，可以流水作业，能够加快施工进度，技术经济效果明显。2.0.4悬挑模板支架施工，反复循环操作有利于专业化技能提高，可操作性方便，易于提高操作质量控制。2.0.5施工周期短，高效稳定：该工法节约料用量，劳动强度低，施工工效高，周期短，综合效益显著。3 适用范围本工法适用于现浇浇箱梁内模规则和不规侧形内箱，尤其对桥梁内箱复杂、工程量较大现浇桥梁技术经济效果更佳。4 工艺原理4.0.1 箱梁内箱结构形状复杂，运用三维CAD建模分析结构形状及特点，合理对内模进行肢解，模板加工分为顶板、侧模、上、下梗胁，分别下料加工，以减少拼缝提供工程质量。4.0.2 运用MidasCivil2011软件对悬挑形模板支架的混凝土浇筑阶段的各种工况进行结构受力和变形进行分析计算，主要包括：1 通过分析计算，确定模板采用木结构加工制作，支撑系统采用钢管式脚手架搭设。综合考虑模板结构、支撑系统两方面的安全。2 模拟分析的工况包括：内膜施工期间人员、机具、材料堆放工况、箱梁混凝土浇筑工况。通过人员、机具和混凝土浇筑各个阶段不同工况下的模拟分析，应着重控制：图4.0.2.2模板浇筑砼工况1） 模板结构。分析模壳化模板在混凝土浇筑过程中的强度、刚度和稳定性。设计模板结构合理，构造简单。保证模板在箱梁浇筑过程结构自身的安全。2） 悬挑支撑系统。计算各工况下对支架的作用力，验算最不利工况下的支撑体系内力及变形，以保证整体模板提升和混凝土浇筑过程中支撑系统的安全。保证混凝土结构的承载力满足要求。对不能满足要求的部位，应采取加固措施。图4.0.2.2模板浇筑砼检算。5 工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程 图5.1.1 新型施工体系工艺流程支架搭设内膜施工准备模板支架验收模板支架加固模板拼装模板配料5.1 工艺流程模壳化内模工艺流程见图5.1.1。表1.0.15.2 操作要点5.2.1 模板配料采用三维CAD技术对箱梁建模分析结构形状，根据结构特点确定分块形状及分块数量，优化结构组成模块，以结构合理、少接缝、加工组装拆除方便。见图5.2.1。图5.2.1脱壳化内模三维图选用12mm厚的竹胶板用做内模面板，选用80mm80mm方木（花旗松）用做内模板次肋，选用100mm100mm方木（花旗松）用做内模主肋，并进行强度、刚度、挠度检算。配板时宜选用大块竹胶模板为主板，其他规格的模板作为补充；配板后的板缝应规则，不得杂乱无章。次肋的配置方向与模板长度方向相垂直，主肋与次肋相垂直承受次肋传递的荷载，模板接缝刨有坡角，拼缝严密并涂玻璃胶。确定安装顺序，先下梗胁、再侧模、后上梗胁与顶盖。5.2.2 支架搭设包括：图5.2.2模板支架结构1 支撑式支架搭设，严格按照设计的钢管数量及位置搭设钢管支撑体系，确保主龙骨传力点在钢管丝托上。水平钢管兼做对支撑和侧模定位架。图5.2.2。2 模板安装。首先在内箱模板支架顶托摆放主肋方木（100mm100mm），方木纵桥向布置；安装内箱模板，模板定位精确；安装侧模与下梗肋模板；再安装上梗肋和顶板模板，用2寸钢钉装订模板接缝处，组装牢固。依次完成全部模板结构的安装，对内箱结构尺寸精度控制5mm以内，各连接点和锚固点装订牢固。3 临时加固。侧模则用铁丝临时固定，用丝托水平方向撑紧校正模板后，取消侧模临时固定的铁丝。5.2.3 悬挑模板支架施工技巧包括：图5.2.3.1支架搭设1 扁担梁设置。悬挑结构位置为上梗腋，梗腋尺寸为9025cm，梗腋底部不设支撑，依靠扁担梁承担梗腋全部荷载，扁担梁为双层梁，其材料为花旗松木，材料规格1010cm，下层扁担梁深入梗腋底部悬挑梗腋，上层横梁不得深入梗腋底部高，在悬挑方木上方顺桥向放置钢管，支撑梗腋模板次肋为钢管。扁担梁端部装订三角形木，楔块固定钢管水平位移，立杆间距900900mm，立杆上设置顶托KTC-60，其可调范围300mm。图5.2.3.1。2 模板加固和定位。内箱平面位置应在箱梁铺设底模时进行放线定位，高程用水准仪控制标高，模板定位速度快又节约用工。侧模用水平钢管作对撑，固定侧模和抵抗混凝土浇筑侧压力，下梗腋用钢管铁丝压梗腋模板，检查各受力丝拖受力是否。对侧模的加工可比常规方法省去了对了杆，不节约拉杆费，利于提高模板外观质量，提高支架整体稳定。梗腋处加固用钢管代替方木，避免了方木损耗，节约了成本。悬挑支撑加固提高劳动效率，降低工程造价。5.2.5 悬挑模板支架变形控制包括：1 箱梁混凝土浇筑。箱型浇筑遵循对称均衡浇筑的原则，避免不平衡浇筑侧模移位和底板翘起。先浇筑底板混凝土，在腹板混凝土，后浇筑翼缘板和顶板混凝土。2 测量与位形控制。拼装施工前，建立平面坐标系和高程控制网。测量内模的实际尺寸和标高，并根据测量数据对内箱调整、就位，及时纠正位形偏差。6 材料与设备6.1 材料悬挑新型模板支架体系由主要由木模板设计及支撑系统设计组成，应根据我国现有材料和设计的要求选用。主要选用材料见表6.1.1。表6.1.1 主要材料选择序号物资名称型号、规格单位数量用 途备 注1立杆4.860cm支484支架系统2横杆4.8400cm支144支架系统3横杆4.8250cm支240支架系统4丝托KTC-60个1280支架系统5方木10cm10cmm311主龙骨、扁担梁花旗松6方木8cm8cmm328次龙骨花旗松7竹胶板12mmm210676.2 机具本工法涉及的主要机具包括：汽车吊、台式电剧、电刨子等见表6.2.1。辅助设备包括：角度尺、直角尺、钢尺、水准仪等。表6.2.1 主要机具序号名称型号规格数量备注1汽车吊25t2台2台式电锯1台3电刨子2个7 质量控制7.1 质量标准7.1.1 钢结构设计规范（GB 50017-2003）7.1.2 木结构设计规范（GB 50005-2003）7.1.3 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ1302011）7.1.4 铁路混凝土梁支架现浇梁施工技术规程(TB 10110-2011)7.1.5 铁路桥涵工程施工质量验收标准（TB10413-2003）7.2 质量控制措施7.2.1 施工前，提前完成桥梁内箱模板及支撑系统图纸的深化设计，结合悬挑新型内模施工的各阶段做出施工模拟分析，在此基础上再编制施工方案，并进行技术交底。模板进行现场验收，主要包括：模板结构尺寸、安装平面位置与标高的复核。7.2.2 竹胶板、主龙骨、扁担梁等原材料进场后，均应检查其质量证明书及材质化验单是否齐全，是否符合规范标准，并按规定对主要材料进行复检。7.2.3 悬挑新型内模体系施工过程中，设专职人员对模板配料、安装质量进行过程控制。安装过程重点监控接缝质量，混凝土浇筑过程中重点监控支架的变形情况，确保浇筑阶段模板支架稳定；拆模过程中，重点控制拆模温度和混凝土强度。7.2.4 内模就位后，应根据验收规范要求，对模板进行一次全面质量验收，主要验收内容应包含模板几何尺寸、坐标位置、支撑点等。8 安全措施8.0.1 内模施工前，必须对模板、支撑系统进行各工况下模拟分析计算，确保其受力安全。8.0.2 对操作工人进行有针对性的安全交底，要求汽车吊操作人员听指挥、听口令进行起吊。现场应设一名指挥员及多名专职的巡视人员，及时发现及时解决问题。8.0.3 为确保木工电锯使用安全，定期检查保护装置，加强施工人员的安全教育。安全管理分工明确，责任到人。机具出现异常情况，必须立即停止作业。8.0.4 严格预防高空坠落。工人正确佩戴安全帽，安全绳。现场安全防护到位。8.0.5 施工现场，除操作人员外，严禁非相关人员进入到模板加工处，以防机械伤害等。8.0.6 箱梁混凝土浇筑时设专人观察模板支架，一旦出现异常，必须立即停止作业。9 环保措施9.0.1 进场材料按照平面布置要求分类摆放整齐、标识明确，模板和支架摆放至指定位置，保持环境整洁，避免造成废弃物污染。9.0.2 内膜制作和安装过程的噪音应控制在昼间70dB，夜间55dB。夜间施工应按照环保部门的要求办理夜间施工审批手续。9.0.3 木材下料时四周设有专用围挡，遮挡木屑扬尘。9.0.4 加工模板废料集中堆放，不得焚烧，避免对环境和成品造成污染。 10 效益分析10.1 经济效益10.1.1 成本分析。本工法悬挑型内模体系即模板支架一体化施工技术，节约大量的材料租赁费、人工费、机械费用，提高了施工质量和施工进度。以松旺庄分离立交工程为例，箱梁悬挑型内膜支架与常规模板施工费用对比见表10.1.1，可见悬挑型模板支架施工成本低。表10.1.1 箱梁悬挑型内膜支架施工与常规型模板支架体系施工比较施工方法施工工期桥梁内箱工程量人工费/万元机械费/万元材料费/万元合计/万元悬挑内膜施工30天28252.81542.8常规内膜施工50天2829.24.92155.110.1.2 工期分析。本工法内模支架施工快捷、材料循环利用率高，一次性安装就位，施工工艺简单，从而能够有效的加快施工速度。以松旺庄分离立交桥为例，由于悬挑型模板支架体系技术先进、策化合理，使总工期缩短了20天。10.1.3 质量安全分析。采用悬挑模板支架休系施工，解决了复杂造型内箱、下料、加固难的问题，全部现场制作、加固，相对位置准确无误，而且避免了高空作业带来的不安全因素。10.2 社会与环保效益采用本工法进行复杂造型的桥梁内箱模板施工，能够加快施工速度，缩短工期，降低工程成本。另外，本工法使用的设备简单、工艺巧妙，大大提高了工作效率和模板制作精度。通过实际工程应用证明，本工法具有较好的技术经济效果和较高的推广应用价值。11 工程实例11.1 松旺庄分离立交桥工程图11.1.1松旺庄分离立交11.1.1 工程概况。龙青高速松旺庄分离立交桥长486米，双向双幅宽26.5米，单幅宽13.25米，箱梁高度1.4米2.6米，桥梁为预应力混凝土结构，钢筋