支架现浇梁课件.ppt

支架现浇梁施工技术总结,中铁十一局集团湖北城际指挥部,目录,一工程概况二施工设计三施工工艺四常见问题处理,工程概况,武咸城际铁路是沟通城市圈中心城市武汉与鄂中南地区之间的重要运输通道，鄂中南地区人口密集、资源丰富，是武汉城市圈实施“两型社会”建设的主要地区之一。温泉特大桥56#-71#墩全部为支架现浇梁。支架现浇梁孔跨布置：3-32m箱梁+1-24m箱梁+7-32m箱梁+1-24m箱梁+3-32m箱梁。双线预应力混凝土简支箱梁长32.6m、24.6m（含两侧梁端至边支座中心各0.75m）。梁体为单箱双室、等高度结构，防撞墙内侧宽度9m。线路中心至挡砟墙内侧2.2m，人行道栏杆内侧净宽12.1m，梁顶面面宽12.2m，顶板厚度29cm、腹板厚度40cm、底板厚度26cm，于支承处、箱梁顶、底、腹板局部加厚。边隔板厚度43cm。隔板设有孔洞，供检查人员通过。,施工设计,一概述施工设计应包括以下内容：1工程概况：说明支架所服务对象的主要情况，并由相应的结构布置图。2架体结构设计和计算：第一步：制定方案；第二步：荷载计算；第三步：最不利位置支架杆件强度验算及基础强度验算；第四步：绘制架体结构计算图（平、立、剖）。3确定各个部位构件的连接措施及要求，同时绘制细部构造图；4说明结构施工流水步骤，编制构配件用料表及供应计划；5架体搭设，使用和拆除方法；6保证质量安全的技术措施。,施工设计,二方案选择支架法一般适用于地基条件较好，跨越旱地或浅水河流且桥墩高度较低的简支梁、连续梁、连续刚构梁。是否采用这种施工方法，一般应根据桥的长度、桥下净空、支架基础类型、通车通航要求及各种定型尺寸及受力性能条件确定。特点：对地基的承载力要求高，施工速度慢，施工质量较集中预制差。支架可选用满堂支架：碗扣式钢管支架梁式支架：型钢、钢管支墩组合型钢或贝雷梁支架组合支架：先梁式支架再满堂支架,施工设计,三荷载计算可分为恒载和活载两类。3.1支架恒载作用在支架上的结构荷载（新浇筑混凝土、钢筋、模板、分配梁等自重）组成支架结构的构件自重（碗扣式支架自重，贝雷梁重等）配件自重（支架附属）3.2支架活载施工人员及施工设备荷载。振捣混凝土时产生的荷载。风荷载。,施工设计,3.3荷载标准值混凝土自重：26kN/m支架构件自重（钢材）：7.85t/m模板自重：平面钢模：0.75KN/竹胶板：0.3KN/振捣砼时产生的荷载：2.0KN/人员机具荷载：1kN/,施工设计,四支架计算强度检算：支架各构件按其计算图式进行强度计算，容许应力可按临时结构予以提高。挠度验算：l/400预拱度计算：包括梁体自重所产生的挠度、支架受荷载后产生的弹性变形和非弹性变形、支架基础的沉降量等。地基承载力检算强度、刚度、稳定性必须满足设计规范的要求。容许应力法设计式由标准荷载（荷载规范所规定的荷载值）与构件截面公称尺寸（设计尺寸）所计算的应力；容许应力，=fk/K；fk材料的标准强度，对钢材为屈服点；K大于1的安全系数，用以考虑各种不定性，凭工程经验取值。Q235钢材允许应力抗拉、抗压和抗弯=140MPa抗剪=80MPa,施工设计,4.1梁计算抗弯强度验算：=Mmax/WxMmax最大弯矩Wx截面抗弯系数抗剪强度验算：=VmaxSx/IxtwVmax最大剪力Ix惯性矩Sx静矩tw腹板厚刚度验算:=5ql/384EIl/400（简支梁，均布荷载）,施工设计,4.2柱计算强度验算：轴压力N强度应力为=N/A稳定验算：计算得绕X轴稳定应力为x=N/（xA）计算得绕Y轴稳定应力为y=N/（yA）x、y绕X、Y轴受压稳定系数A立柱截面面积局部稳定验算：外径与壁厚之比为：R/满足!(GB50017-2003第59页5.4.5，圆管受压构件的外径与壁厚之比不大于100（235/f）=109.3)立柱壁厚R立柱外径,施工设计,4.3基础计算基底平均应力p=N/A=N荷载A基础底面积承载力容许值,施工设计,4.4满堂支架计算,施工设计,4.5贝雷梁计算,贝雷梁桁节用16锰钢，销子用铬锰钛钢，建模计算式时容许应力为：,贝雷梁整体手算时容许内力：,施工工艺,一概述采取支架法现浇施工时，需注意如下方面：1.准确掌握桥位处的地质情况，结合实际施工方案，对地基作相应的加固处理。2.支架基础必须具有足够承载力，其类型、面积和厚度应根据支架结构型式、受力情况、地基承载力等条件确定。以防止出现不均匀沉降。,施工工艺,3.支架结构应具有足够的承载力和整体稳定性，对支架的承载力和稳定性必须进行检算。（支架杆件应力安全系数应大于1.3，稳定性安全系数应大于1.5。）4.施工前需同时做好地面的排水措施，以防止造成地基沉陷。5.梁底模及支架卸载顺序，严格按照从梁体挠度最大处支架节点开始，逐步卸落相邻节点，当达到一定卸落量后，支架方可脱落梁体。总之：1.支架的预压重（模拟实际梁重分布）；2.钢筋绑扎、混凝土的浇筑（泵送混凝土距离不宜太长）；3.养生（高空作业）；4.张拉（高空作业）；5.支架拆除（支架太大易造成拆除困难）等。各个工序都需制定完整的施工工艺，才可保证施工质量。,施工工艺,二施工工艺采用支架（支架）现浇施工方法。,施工工艺,现浇支架法施工工艺流程框图,施工工艺,1基础1.1地基处理在搭设支架前对地基进行如下处理：首先测量现有地面高程，把基础范围内软土在现有地面高程往下挖至硬塑黏土层，换填灰土后用振压实。处理后采用轻型动力触探仪测试地基承载力,承载力不得小于200KPa，并结合Evd检测，其值不小于45MPa/。经检验合格后，再在上面浇筑基础。1.2基础满堂支架采用整体基础，采用20cm厚素混凝土浇筑，必要时可加垫型钢或是采用条形基础。超出支架搭设范围每边1m，并在周围设计排水沟。钢管立柱采用条形基础，利用现有承台做基础，再新增部分条形基础。地基承载力较弱时是可增加桩基础。1.3预埋件条形基础内部根据立柱位置预埋连接钢板，预埋钢板板尺寸800mm800mm，厚度1.6cm，中间留置100mm孔作为透气孔，浇筑时通过孔振捣板下混凝土使其密实。1.4底层钢筋网片满堂基础必要时可配置适当钢筋，增加支撑作用。条形基础底部铺设一层钢筋网片，钢筋采用20螺纹钢，间距按20cm均布。,施工工艺,条形基础,施工工艺,2碗扣式支架搭设支架采用碗扣式钢管支架，支架钢管采用483.5型，支架按横向60cm、纵向60cm、步距60cm进行搭设，同时对腹板下部支架进行加密，调整横向立杆间距为30cm。顶托上面底板横桥向1015cm枕木，其上沿纵桥向分布610cm方木，梁体底板下间距为30cm，腹板下满铺；再在上面铺1.8cm厚竹胶板作为梁底模，宽度不等。,施工工艺,2.1扫地杆支架立杆底部通过可调底座支撑于硬化混凝土面上，并用纵、横杆作为扫地杆，其高度距地面小于或等于35cm。支架顶部加顶撑可进行标高调整，可调顶撑伸出距离距最上层水平杆间距不得大于70cm。2.2剪刀撑为了确保满堂支架的整体强度、刚度和稳定性，在支架纵、横方向从底到顶布置连续剪刀撑，剪刀撑设置纵、横向方向间距应小于或等于4.5m。同时当支架高度大于4.8m时在支架顶部与底部设置水平剪刀撑，中间水平剪刀撑设置间距小于或等于4.8m。,施工工艺,3墩梁法支架搭设3.1立柱选用不同直径、不同壁厚的立柱，施工是注意控制立柱垂直度及柱脚焊接质量。3.2剪刀撑相邻的立柱之间用I20工字钢做横向连接，之后采用14槽钢剪刀撑增加立柱整体稳定，系杆与立柱之间利用缀板焊接；剪刀撑与立柱之间用抱箍连接，方便安装、拆卸。,施工工艺,安装了抱箍的立柱,施工工艺,3.3沙箱(卸落块)立柱顶部设置砂箱，砂箱选用630mm10mm与530mm10mm钢管组合而成，砂箱内填充用砂选用干燥细砂。砂箱上部支撑530mm10mm钢管内填充微膨胀性混凝土，砂箱根部设置卸砂孔，采用M24mm螺栓封闭，脱架时拧去螺栓，让砂流出即可。砂箱安装：砂箱与立柱之间采用法兰盘连接，安装完成后在下部砂箱内填充干燥细沙，填充高度30cm，压实后将上部砂箱（内用混凝土填充）放置于细沙之上，依次观测砂箱顶部标高，并调整到设计标高。,施工工艺,3.4盖梁砂箱顶部设置2I45工字钢组合盖梁，安装前在现场加工成12m组合梁（单线梁9m长），随后由吊车吊装到立柱顶部砂箱上，盖梁与砂箱顶部连接采用焊接方式。3.5主梁由标准贝雷片组合而成。贝雷片规格为150cm300cm18cm。每10片一列，每两列一组，横向整体间距为1.7+1.35+1.3+1.3+1.3+1.3+1.35+1.7m。每组贝雷片对应端头采用0.45m贝雷框进行连接。分阶段拼装后由吊车吊起，在立柱顶部拼装成长度30m整体桁架。贝雷梁与盖梁之间设置U型抱箍紧固，贝雷梁与贝雷梁之间加设水平连接，用槽钢或48mm钢管在贝雷梁上下做横向水平连接，增加整体稳定性。3.6分配梁采用I20工字钢做分配梁，同时分配量兼做模板底口拉杆，与侧模骨架扣接。,施工工艺,贝雷梁横向连接,施工工艺,支架断面图,施工工艺,定型钢模分配梁与侧模连接采用连接拉杆,组合模板分配梁与侧模连接采用连接钢片,2019/12/13,29,可编辑,施工工艺,4预压预压荷载：梁体自重+模板支架重+人员机具预压材料：砂袋、混凝土预制块等其他材料加载顺序：50%100%120%分三次逐级加载。加载顺序模拟现场浇注混凝土的施工顺序，按混凝土浇注顺序加载，宜由跨中向两边左右对称加载。稳定标准：每级加载完成1h后对支架进行一次观测，加载完成后每6h进行一次观测，若连续12小时的沉降量小于2mm，则可以确认为沉降稳定，并计算总沉降量。,施工工艺,施工工艺,5模板5.1底模采用12大块钢模直接铺设与分配梁上，特殊部位可自行加工相应的模板。5.2外模5.2.1定型钢模外模设计长度32.74m，共分9节（3.87+4+4+3+3+3+4+4+3.87），拆除两节4m的即可拼出24.74m。外模由面板和骨架组成，面板与骨架之间用螺栓连接，方便运输。外模纵连成整体后可直接滑移至下孔梁，滑移利用6台滑移小车（每侧三台）。滑移前松开外模底部支撑千斤顶，下落倒滑移小车上，而后利用纵向千斤顶移动侧模。,施工工艺,定型钢模断面图,施工工艺,滑移小车、走行钢轨、支撑千斤顶,施工工艺,5.2.2组合模板外模由FRTP塑料面板和I10型钢骨架组成，面板与骨架之间设置1010cm方木层，面板与方木之间用钢钉固定，方木与骨架支架采用钢丝绑扎。骨架沿纵桥向每0.6m设置一道，并用型钢纵连成整体，同时加设剪刀撑防止起失稳。纵向方木按间距0.3m布置。,满堂支架组合模板图,施工工艺,梁式支架组合模板,施工工艺,施工工艺,施工工艺,分断拼装的模板,施工工艺,侧模骨架、方木及面板,施工工艺,5.3内模面板：小块钢模板或竹胶板支架：型钢、碗扣式支架、方木,施工工艺,6钢筋钢筋加工主要有钢筋厂集中加工，分类、分批运送至施工地点。钢筋加工前放置大样并验收合格后批量加工。钢筋绑扎顺序：梁体下部、梁体中部、梁体上部、预留钢筋埋设。梁体钢筋加工前制作各型号钢筋大样，报监理工程师验收合格后进行批量生产。,施工工艺,7混凝土混凝土浇筑前对支架、模板和预埋件进行认真检查，清除模板内的杂物，并用清水对模板进行认真冲洗。梁体混凝土浇筑顺序从跨中向之点平衡对称进行。混凝土从腹板对称入仓，均匀布料，并采用水平分层、斜向分段、连续一次浇筑成形的浇筑工艺，水平分层厚度不大于30厘米，分多次往复运动浇筑而成，以充分振捣保证均匀密实。底板混凝土主要从两侧腹板进料，流入底板两侧，当混凝土高度在底板圆弧角以上30厘米处，且保证圆弧角处混凝土振捣密实后，再从内模顶板预留灌注口处进行补料，振捣密实后用人工抹平。顶板混凝土在二次收面时应边收面边覆盖，防止产生干缩裂纹，同时严格控制桥面混凝土的平整度，各处不得有局部凹凸现象。,施工工艺,8预应力张拉预应力施工应按预张拉、初张拉和终张拉三个阶段进行。现浇梁带模预张拉时，内模应松开，不应对梁体压缩造成阻碍。初张拉应在梁体混凝土强度达到设计要求的强度后进行，初张拉后梁体可承受结构自重。终张拉应在梁体混凝土强度及弹性模量达到设计值后、龄期不小于10天时进行。8.1张拉流程010%k20%kk补拉k回油锚固,施工工艺,8.2实测伸长量的计算方法：纵向预应力筋：L=L3+L2-2Ll（L2-Ll）：0%-10%伸长值（L2-Ll）：10%-20%伸长值（L3-L2）：20%-100%伸长值L=（L2-Ll）+（L2-Ll）+（L3-L2）=（L2-Ll）+（L3-Ll）=L3+L2-2Ll式中：Ll10%的实测伸长值(mm)（活塞伸出量+夹片外露量）L220%的实测伸长值(mm)（活塞伸出量+夹片外露量）L3100%的实测伸长值(mm)（活塞伸出量+夹片外露量）（理论伸长量-实际伸长量）/理论伸长量=小于6%属检合格范围；大于6%，不合格，要查找原因。,施工工艺,8.3预应筋伸长值的计算按照以下公式：L=（1）Pp=（2）式中：L各分段预应力筋的理论伸长值（mm）；Pp各分段预应力筋的平均张拉力，注意不等于各分段的起点力与终点力的平均值（N）；L预应力筋的分段长度（mm）；Ap预应力筋的截面面积（mm2）；Ep预应力筋的弹性模量（Mpa）；P预应力筋张拉端的张拉力，将钢绞线分段计算后，为每分段的起点张拉力，即为前段的终点张拉力（N）；从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和，分段后为每分段中各曲线段的切线夹角和（rad）；x从张拉端至计算截面的孔道长度，整个分段计算时x等于L（m）；k孔道每束局部偏差对摩擦的影响系数（1/m），管道弯曲及直线部分全长均应考虑该影响；预应力筋与孔道壁之间的磨擦系数，只在管道弯曲部分考虑该系数的影响。,施工工艺,下面以（40+64+40）m连续梁钢绞线的伸长量计算为例，进一步说明伸长量的计算方法。选取主梁纵向腹板钢束F2，钢束大样图（图1）及N4坐标表如下（表1）：（其余略）,F2钢束大样图,施工工艺,根据设计图纸及规范和实测数据，已知以下参数（表2）：,施工工艺,根据钢绞线要素（图1和表1），可以计算出各分段长度，根据公式计算出伸长量，采用计算一半钢绞线的伸长值然后乘以二的方法，见表3。,计算伸长量与设计伸长量对比：（76.8-75.935）/76.8=1.12%,施工工艺,8.4千斤顶张拉力与对应油表读数计算示列钢绞线的张拉控制力：15根钢绞线束：con=15Ak=151401302=2734.2KN1523号千斤顶张拉、0050号油表时：千斤顶回归方程：P=0.35+0.01035F式中：P油压表读数（MPa）F千斤顶拉力（kN）(1)、10%con=273.42kN时：P=0.35+0.01035F=-0.35+0.01035273.42=3.18MPa(2)、20%con=546.84kN时：P=0.35+0.01035F=-0.35+0.01035546.84=6.009MPa(3)、100%con=2734.2kN时：P=0.35+0.01035F=-0.3