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参评工程师职称论文现浇箱梁施工方案泉厦项目部：梁辛酉现浇箱梁施工方案梁辛酉【内容摘要】随着预应力混凝土的广泛应用，桥梁上部结构施工方法也有了很大进步，其中就地浇筑法因有诸多优点，加之配有碗扣式支架，使桥梁上部梁板架设更为安全、快捷，已成为当前一种主要施工方法。现浇法施工，对于跨径不等的桥梁施工比较方便，无需预制场地，而且不需要吊装设备和架梁设备，整个梁体的钢筋可不中断，桥梁的整体刚度好，并避免了预制安装形成的接缝以及梁体的颜色的差异，整体色泽效果好。下面就泉厦高速公路扩建工程A8合同段的厦门互通N匝道1号桥为例简述碗扣式支架作为满堂支架浇注箱梁的施工方案。【关键词】现浇箱梁 碗扣式支架 支架预压 砼浇筑.工程概况泉厦高速公路扩建工程A8合同段的厦门互通N匝道1号桥中心桩号为NK461+642.194，与线路交角40，上部结构采用20+252+20m现浇连续箱梁，桥梁全长97m。本桥采用等高度预应力混凝土连续箱梁，分两段现浇方式施工（其中A节段长50m，B节段长40m，施工缝位于第三跨内）。箱梁断面采用单箱四室结构，主梁梁高1.5m，直腹板，箱梁悬臂长度为1.551.65m，顶板厚25cm，底板厚25cm，中腹板宽45cm，边腹板宽55cm；墩顶设一道横梁，其中中横梁宽度为1.8m，端横梁宽度为1.2m。箱梁顶、底板平行，腹板等高铅直，顶底板于桥面同坡。本桥第一跨处于桥面加宽段，桥面宽度通过左侧悬臂长度调整，底板宽度不变。箱梁采用C50混凝土，共838.46m3。.施工方案及工艺流程现浇箱梁支架采用满堂红碗扣支架，搭设时要确保满堂红支架的施工安全。碗口支架上搭设纵横方木，箱梁底模板、侧模板及箱室内模板均采用厚1.5cm的高强度竹胶板。箱梁砼浇筑采用二次浇筑法，第一次浇筑箱梁底板、腹板，第二次浇筑至顶板，待箱梁砼强度达到100%时进行预应力张拉。基本施工工艺流程为： 施工准备地基处理支架位置放线支架搭设支架校验调整铺设纵横方木 安装支座安装底模板、侧模板底模板调平支架预压支架及底模调整绑扎底板、腹板钢筋安装波纹管安装内模板混凝土灌筑绑扎顶板、翼缘板钢筋安装端模板混凝土灌筑混凝土养护拆除边模和内模板预应力张拉压浆、封堵端头养护拆除底模板和支架下一节段施工桥面铺装防水层及保护层桥面系安装。.施工方法. 地基处理为确保梁体支撑稳定，需对地面进行处理，施工时按照测量放样位置，清理原地面以上各种杂物，对于原地面未压实地段，使用振动压路机碾压，碾压密实，表面平整无轮迹，局部有反弹地段重新换填处理；碾压密实后在现浇梁范围内地面采用C20砼硬化，并设置一定的横坡，以便于排水。. 支架搭设该现浇梁满堂红支架采用WDJ式支架，架杆外径为4.8cm，壁厚0.35cm。支架顺桥向纵向间距为0.9m，横桥向横向间距梁底为0.6m，翼缘板处为0.9m，竖向步距为1.2m，单根竖杆长2.4m，为保证支架整体的稳定性，在纵横向布置斜向钢管剪力撑。本桥梁底距地面距离为3m左右，搭设脚手架时预先计算好竖杆、横杆的数量及顶托的高度。根据立杆及横杆的设计组合，从底部向顶部依次安装立杆、横杆，先全部装完一个作业面的底部立杆及部分横杆，再逐层往上安装，同时安装所有横杆，要保证竖杆铅直；立杆和横杆安装完毕后，安装斜撑杆，斜撑杆通过扣件与碗扣支架连接，安装时尽量布置在框架结点上，斜撑杆必须对称布置，且应分布均匀。顶托安装时，为了方便在支架高空作业，可在地面上大致调好顶托伸出量，再运至支架顶安装；根据梁底高程变化决定横桥向控制断面间距，设左、中、右三个控制点，精确调出顶托标高，然后用明显的标记标明顶托伸出量，以便检验；最后用拉线法调整每个顶托高度，顶托伸出量一般控制在30cm以内。顶托高度调整完毕后，在其上安放1010cm的方木纵、横梁，然后铺设临时底模以便与预压。. 支架预压为检验支架及地基的强度及稳定性，消除整个支架的塑性变形，消除地基的沉降变形，测量出支架的弹性变形，在横梁及底模安装完毕后进行支架预压施工。预压采用砂袋，预压范围为箱梁底部，重量为箱梁总重的1.2倍。因翼缘板本身重量较轻，可根据实测的预压结果，对翼缘板模板的高度作相应调整。预压加载采用一次性连续加载到位，观测位置在每跨的L/2、L/4及墩部处，每组分别设左、中、右三个点，在点位处固定观测杆并做标记，以便于沉降观测。沉降观测采用水准仪观测，加载前测定出其杆顶标高H1，全部荷载完成后测定其顶标高H2，加载完成后每12小时测一次，连续两次测得数据无变化时为沉降稳定，沉降稳定后测定其顶标高H3，预压卸载时要人工配合吊车运砂袋均匀卸载，卸载完成后再测定其顶标高H4。从而可得支架和地基的弹性变形量=H4-H3，支架和地基的非弹性变形量（即塑性变形量）=H1-H3-（H4-H3）= H1- H4。预压完成后根据预压成果通过可调顶托调整支架的标高。. 模板安装底模板采用1.5cm厚高强度竹胶板，模板在安装之前进行全面的涂刷脱模剂。底板横坡按设计图纸中的横坡设定，横向宽度要大于梁底宽度，梁底两侧模板要各超出梁底边线不小于5cm，以便于在底模上支立侧模。模板之间的连接部位采用海绵胶条粘贴以防漏浆，模板拼接缝要纵横成线，避免出现错缝现象。底模板铺设完毕后要进行平面放线，此时底模标高=设计梁底标高+支架和地基的弹性变形量-箱梁张拉的预拱度。根据测量结果将底模调整到预定高度。底模板安装完成后安装侧模板、内模板及端模板，均采用1.5cm厚高强度竹胶板，安装注意事项同底模板。待第一次浇筑完成后再类似的安装翼缘板及外侧挡板。. 钢筋安装首先安装绑扎箱梁底板下层钢筋网，再安装腹板钢筋骨架和钢筋，而后安装横隔板钢筋骨架和钢筋，同时要安装定位波纹管。待第一次砼浇筑完成后再安装绑扎顶板钢筋网、侧角钢筋和护栏、伸缩缝等预埋钢筋。安装钢筋时要放置足够的砼保护层垫块，厚度要符合设计要求。钢筋加工时，应按照设计要求尺寸进行下料、成型；钢筋安装时要控制号间距、位置及数量。要绑扎牢固，要求焊接的应提前成批次焊接，以提高效率。钢筋焊接长度、饱满度等方面要满足规范要求。钢筋安装位置与预应力管道或锚件位置发生冲突时，应适当调整钢筋位置，确保预应力构件位置符合设计要求。焊接钢筋时要避免波纹管被电焊烧伤，防止造成管道被砼堵塞而无法进行张拉、压浆。. 混凝土浇筑混凝土均采用商品混凝土，砼罐车要充足，保证砼的正常及时供应。箱梁砼分两次浇筑，两次浇筑接缝按施工缝处理。砼浇筑从一端向另一端分层连续浇筑，在下层砼初凝前浇筑完成上层砼。砼浇筑应注意事项：（1）砼浇筑前，用人工和吹风机将模板内的杂物清理干净，对支架、模板、钢筋和预埋件进行全面检查，同时对吊车、砼泵车、发电机和振捣棒等机械设备进行检查，确保万无一失。（2）砼应对称纵向中心线，先中间后两边对称浇筑。砼分层厚度为30cm，浇筑过程中随时检查砼的塌落度。（3）砼振捣采用插入式振捣棒，移动距离不超过振捣棒作用半径的1.5倍，作用半径约为振捣棒半径的89倍，严防漏捣、欠捣和过度振捣，当预应力管道密集，空隙小时，配备小直径30型的插入式振捣棒，振捣时不可在钢筋上平拖，不可碰撞预应力管道、模板、钢筋、辅助设施（如定位架等）。振捣上层砼时要插入下层砼10cm左右，对每一振捣部位要振捣至砼停止下沉、不冒气泡、表面平坦、泛浆为止，每一处振捣完后要徐徐提出振捣棒。（4）第一次浇筑砼后，将顶面的水泥浆和松散砼凿除掉，露出坚硬的砼粗糙面，用水冲洗干净。第二次浇筑完砼收浆抹面后进行人工拉毛，采用钢丝刷横桥向拉毛，深度控制在12mm，要掌握好拉毛时间，早了带浆严重，晚了拉毛深度不够，一般在砼表面用手指压时有轻微硬感时拉毛为宜，以免影响拉毛效果。（5）砼养生采用土工布覆盖洒水养生，保证砼表面始终处于湿润状态，养生时间不小于7天。养生期内桥面严禁堆放材料。. 预应力工程（1）预应力管道必须采用镀锌双波纹管，应满足预应力混凝土用金属螺旋管JG/T3013-94的要求，钢带厚度不小于3.5mm，波纹管应有一定的强度，管壁严密，不易变形。所有管道与管道之间的连接及管道与喇叭管的连接应确保其密封性。所有预应力管道的定位必须准确牢固，定位钢筋的设置，必须满足预应力管道位置的偏差不得大于规范要求。在每一梁段混凝土浇筑后应采取妥善措施并立即检查每根管道是否漏浆和堵管。（2）预应力钢绞线：应按有关规定对每批钢绞线抽检强度、弹性模量、截面积、重量、延伸量和硬度，对不合格产品严禁使用，同时应就实测的弹性模量和截面积对计算延伸量作修正。钢绞线运抵工地后应放置在室内并防止锈蚀。钢绞线的下料及封锚截断时均不得使用电或氧弧切割，只允许采用圆盘锯切割。（3）锚具和垫板：本箱梁纵向预应力采用低松弛7丝捻制的预应力钢绞线，公称直径为15.20mm；锚具系参考OVM锚固体系的定型成套产品。锚头平面必须与钢束管道垂直，锚孔中心要对准管道中心。锚垫板下混凝土局部应力较大，空间小，应特别注意对锚下混凝土的震捣，锚垫板与管道必须垂直。（4）预应力束定位应准确牢固，严禁波纹管上、下浮，切忌震捣棒碰穿孔道，预应力束必须与锚垫板垂直，如果普通钢筋与之相干扰，可适当挪动普通钢筋，砼强度达到90%设计强度，施工龄期不应小于14天，方可施加预应力。预应力钢束张拉后，应尽快压浆（24小时内）。（5）纵向预应力钢束张拉：开始张拉之前应将所有钢绞线尾端切割成一个平面或采用与钢绞线颜色反差较大的颜料标注处一个平面，在任何步骤下量测引伸量均应量测该平面距锚垫板之间的距离，不得以油缸伸长值代替引伸量。预应力钢束施工顺序应严格按照施工步骤图要求的顺序进行。.支架计算. 计算说明该现浇梁满堂红支架采用WDJ式支架，支架架杆规格为48*3.5mm。支架纵横向间距为0.9米，竖向步距为0.6米。碗口支架上搭设纵横方木，纵向方木规格为10*15*400cm，间距0.9米，横木规格为100*100*4000mm，间距0.25米。箱梁底模板、侧模板及箱室内模板均采用高强度竹胶板，竹胶板规格1200*2400*12mm。. 立杆受力计算（1）箱梁实体荷载：根据N匝道1#桥结构设计，梁体最大荷载主要分布在端横梁处，端横梁断面荷载分布详见荷载分布图（2）模板荷载q2:A、内模（包括支撑架）：取q2-1=1.0KN/m2B、底模（包括支撑架）：取q2-2=0.5KN/m2（3）施工荷载：因施工时面积分布广，根据实际情况需要人员及机械设备，取q3=2.5KN/m2（施工中要严格控制其荷载量）。（4）碗扣脚手架及分配梁荷载：A段主梁下用脚手架根数（横向0.9米，纵向0.9米）：2.4米立杆需896根； 0.9米横杆需5160根。梁底平面面积为S：5012.5=625m2单位面积脚手架荷载q4：14.02896+51604）625=0. 53 KN/m2，(5) 倾倒、振捣砼时荷载:取q5=3KN/ m2则单位面积最大分布荷载为：q= 0.9*(+)=0.9*1.2*(q1+ q2-1+ q2-2+ q4)+1.4*(q3 + q5)=0.9*1.2*(38.9+1+0.5+0.53)+1.4*(3+2.5)=51.13KN/m2。各恒载标准值对立杆产生的轴向力之和；各活荷载标准值对立杆产生的轴向力之和；碗扣立杆分布9090cm，横杆步距60cm, 则单根立杆最大受力为：N0.90.951.1341.4KN直径48mm，壁厚3.5mm钢管物理特性：A(242-20.52)=489mm2则单根立杆受压应力为：N/A=41400/489=84.7Mpaf=205Mpa,满足设计要求。(6)、支架稳定性验算横杆间距为0.6m ，故立杆高度取L0.6m;钢管的回转半径为：i=15.78mm长细比：L/i=600/15.78=38根据38查表得稳定系数=0.906稳定计算： =41400/(0.906*489)=93.4Mpaf=205Mpa，满足设计要求。综上计算，脚手架受力满足要求。. 横向方木受力计算10*10*400mm横向方木搭在5根纵梁上，因此按照四跨连续梁计算横向方木间距为0.25m,因此横向方木上承担的线形均布荷载为:q1=0.25q=0.25*51.13=12.78KN/M按照四跨连续梁,最大弯距为:Mmax=0.107*q1*0.9*0.9=0.107*12.78*0.9*0.9=1.107KN.MQmax=0.607*q1*0.9=0.607*12.78*0.9=6.98KN方木产生的抵抗距为:W=1/6*b*h2=1/6*0.1*0.1*0.1=1.667*10-4m3惯性距为:I=b*h3/12=0.1*0.1*0.1*0.1/12=8.333*10-6 m3落叶松容许抗弯应力=17MPa，弹性模量E=9103MPa则弯曲强度:= Mmax/W=1.107/(1.667*10-4)=6.6Mpa=17 Mpa（松木），满足弯曲强度要求;抗弯刚度：f=0.632*q1*l4/(100*E*I)=0.632*12.78*0.94/(100*9000*8.333*10-6)=0.71mm L/400=2.25mm满足抗弯要求。方木抗剪应力为：= Qmax/0.1*0.1=6.98/0.1/0.1=0.698MpaM2，故应采用M1验算强度。Wn=1/6*b*h2=1/6*1.2*0.0122=2.8810-5m3则=M1/Wn=450/2.8810-5=15.6Mpafjm=37Mpa强度满足要求.（2）挠度计算验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，故其作用效应的线荷载设计值如下：q=0.25*(190+37500)=0.25*37690=9422.5 N/m=9.4225N/mm查表得弹性模量E=10584N/mm2截面惯性距Ix= b*h3/12=1.2*0.0123/12=1.72810-7m4=172800mm4故实际设计挠度值为：v=0.26mm0.625mm. 腹板次梁受力计算腹板区模板采用高强度竹胶板，次梁（10*10cm）每0.25米布置一道，跨径为0.9米。侧面模板的侧压力按下式计算,并取其中的较小值。=0.22t0K1K2V1/2K1-外加剂影响修正系数，搀加时取值1.2；K2-砼坍落度影响修正系数，取0.85；-混凝土容重，取26KN/m3;t0-新浇砼的初凝时间，取14h；v-砼浇注速度，取0.5m/h所以：Pmax=0.2226141.20.850.51/2=57.8KN/m2Pmax=h=1