现浇连续刚构弯箱梁满堂支架施工现浇连续弯箱梁技术

满堂支架施工现浇连续弯箱梁技术内容提要通过崇遵高速公路元田大桥现浇连续刚构弯箱梁施工，主要介绍了满堂支架施工多跨现浇连续弯箱梁的支架布置及检算、模板设计与拼装、预拱度设置、支架预压、线形控制和砼浇注等施工工艺。关键词满堂支架连续弯箱梁技术一工程概况崇遵高速公路第九合同段元田大桥设计为520M普通钢筋混凝土现浇连续弯箱梁双向四车道，桥面净宽210M,梁高18M，其中1、2墩跨越210国道采用单柱式，3、4墩采用双柱式径向布置。桥梁始于圆曲线到缓和曲线止，桥梁纵向位于竖曲线上。现浇箱梁钢材总量为2815T，C50砼10371M3。二现浇连续箱梁施工（一）支架设计支架设计的主要内容包括支架布置，强度、刚度、稳定性验算，预拱度控制以及特殊位置加固等。设计原则为在满足使用功能的前提下，尽量布置经济合理，便于施工，利于施工控制。1、方案确定考虑到现阶段施工中经常采用的碗扣式脚手架有着多功能、高功效、承载力大和安全可靠便于管理等优点，我们决定用其作为全桥的一般跨的主要支承构件。又由于该桥在1、2墩间横跨210国道，35墩间横贯一条小河，决定采用贝雷梁设置门架和便桥渡过，门架支墩为密排碗扣式脚手架，浆砌片石基础。便桥采用浆砌片石墩和基础。施工时，应根据梁底标高和支架总高来确定基顶标高。碗扣式脚手架设置上、下可调拖撑调整支架高度、落架和拆除模板。2、硬化场地及基础施工桥址处为岩溶较为发育的河流阶地，在4墩5台间上覆层为冲积砂粘土，厚15M，15台间下覆盖层为卵石土。为减小沉降，对砂粘土层进行换填片石处理；为均匀传递荷载，降低因前期河中系梁大开挖造成的地基软弱，决定在3墩5台间浆砌05M的M75片石后，再浇注C20砼20CM,其余地段均用压路机压实后浇注C20砼20CM,硬化场地宽度为120M。3、支架布置支架采用满堂支架施工，其中对一般跨处采用碗扣式脚手架，立杆采用12M、18M、24M和30M规格合理配置，支架立杆排距为顺桥向立杆间距为09M,在箱梁横隔板下加密为06M；横桥向立杆在翼沿处为09M，箱梁底板下为06M，支架横杆排距为06M。在支架上托撑上横桥向放置012014方木后，再在箱梁底板位置顺桥向铺5CM木板和12CM竹胶板作为箱梁底模。支架详图见图1。元田大桥满堂支架横截面图图1对跨210国道的门架支墩采用密排碗扣式脚手架的方法支设，立杆间距为02M03M，脚手架设上下可调拖撑调节标高，横杆采用40钢管，以用扣件连接，间距06M。为保证稳定，门架支墩与两侧的脚手架连为一体，为均匀整体传力，在上可调拖撑上顺桥向放置由两根焊接成形的20槽钢，然后沿门架支墩方向各放置两根60钢轨作为贝雷梁的支座。4、支架检算支架检算的内容包括荷载分析及统计，支架的强度、刚度及稳定性检算。（1）荷载分析支架所受恒荷载包括所浇注的钢筋混凝土重量，内外模板、上承方木自重，支架重量；所承受的活荷载包括施工人员、施工料具运输、堆放荷载以及浇注、倾倒、振捣混凝土产生的荷载等。恒、活荷载的荷载分项系数分别为12和14。由于箱梁翼沿的荷载值远小于箱体段的荷载，因此仅考虑箱体段的荷载及其下支架的计算。（2）荷载统计A、混凝土自重荷载分项系数R12桥梁跨中的截面（详见图2）面积S1为S15724M2有横隔板处截面（详见图3）面积S2为S211654M2翼缘的截面积面积为S3134M2考虑钢筋重量后砼容重取26KN/M3，则砼自重为12（5724134）2613678KN/M元田大桥箱梁无横隔板处横截面图2元田大桥箱梁有横隔板处横断面图3B、模板、支架自重荷载分项系数R12外模面积1398M2/M内模面积1126M2/M采用10CM10CM方木、5CM木板与竹胶板的组合木模板，木材容重为75KN/M3,木支架顺桥向每04067M一榀，模板图如图7。模板自重包括顺桥向的方木重量、内外模重量和内模内的钢管支撑重量。经计算后得出顺桥向每延米的重量为188KN/M。碗扣式脚手架重量仅计算箱体段（宽以60M计）下重量，全桥均保守考虑为1106M66M高（顺桥向每延米）为121/0910（106721731（397282）11752）981677KNC、施工人员和施工材料、机具堆放荷载荷载分项系数R14取10KPAD、倾倒砼产生的冲击荷载荷载分项系数R14取40KPAE、振捣砼时产生的荷载荷载分项系数R14取20KPA（3）荷载总计由于箱梁翼沿的荷载值远小于箱体段的荷载，因此仅考虑箱体段的荷载及其下的支架计算，则Q12（5724134）2618816771420402057323653KN/M（4）支架内力计算A、支架顶方木计算在上可调托撑上部，横桥向布置高度012M，宽度014M的方木，材质为马尾松。查相关资料，其顺纹弯应力为120KPA，按简支梁计算由于横桥向立杆间距为06M,顺桥向为09M则作用于方木上的均布荷载为Q23653/573093715KN/MMQL2/83715062/8167KNMWBH2/120142012/12168104M3则M/W167103/168104995MPAF/FRG141918/573/25020191168M取为12M。跨河便桥验算与门架验算类同，不在赘述。（二）支架预压、预拱度和底模标高的计算与控制1、预拱度的设置要分别考虑以下几个因素支架卸载后由上部构造自重及活荷载的一半产生的竖向挠度1；支架在荷载作用下的弹性压缩变形2，2L/E（其中L杆件长度；E弹性模量；支架构件的压应力）；支架在荷载作用下的非弹性压缩2；支架基底在荷载作用下的非弹性沉陷4；由混凝土收缩、温度变化引起的挠度5。2、预拱度的计算根据设计要求，支架搭满全桥后在各跨按抛物线分别设置预拱度，其跨中值（1）为第一、五跨为200CM，第二、四跨为100CM，第三跨为150CM。在支架按箱梁自重的80预压后，因各种非弹性变形已经消除，我们仅考虑1、2两种变形。其中2L/E5258106PA66/21101100017M由于以上计算考虑了荷载的分项系数12，很为保守荷载统计也，在实际施工观测中发现支架变形很小，可以忽略不计。因此，在支架预压后支架的实际预拱度1。各跨按二次抛物线分配时X4X（LX）/L2其中跨中预拱度值；X距左支点X的预拱度值；X距左支点的距离；L跨距因此，在预压后底模标高由下式计算HH其中H底模的施工标高；H箱梁底的设计标高；3、支架的预压（1）加载方案根据设计要求在纵向两台之间，横向整个梁宽范围内按箱梁自重的80对支架进行预压，全桥用编制袋装砂根据箱梁纵、横截面的荷载图堆载预压。为使预压与支架的实际受力相一致，禁止采用移动荷载逐跨预压。（2）观测点的布设沉降观测点设置在两个层面一层在箱梁底模板上，一层在硬化后的场地顶面，上下两层观测点在同一垂线上一一对应。测点沿桥轴纵向在墩中心线处和每1/5跨距处布设，横桥向则设置于桥轴中心线和腹板的两端。（3）沉降观测在加载前先测出各观测的初始数据，加载后再次观测，其后在加载前3D每天观测2次，3D后每天观测1次，直至沉降趋于稳定后卸载。卸载后必须再观测1次，卸载前后的观测差值可认为是支架的弹性变形，应重新设置预拱度予以调整。实际观测中，发现该值小于1MM，可以忽略不计。（三）模板的设计及安装1、概述元田大桥现浇箱梁的一次浇筑模板用量大（一次性浇筑长度100米），周转次数少（左右幅分幅施工，仅一次周转），如果采用钢模板投入会很高，为此采用以122M244M大块竹胶板为面板,以10CM10CM方木为肋骨拼装而成。2、底模板的铺设底模板由5CM厚木板和12CM厚的竹胶板组合而成，宽度应比箱梁箱体每侧超出至少20CM，以便在其上放置侧模。施工顺序为插入可调上托撑顺桥向放置方木横桥向铺设5CM木板铺设12CM竹胶板支架预压调整底模标高安装侧模。3、侧模、翼缘模板的制作及安装（1）侧模的荷载统计A、振捣混凝土所产生的荷载40KN/M2,B、混凝土对模板的侧压力26（18045）351KN/M2以上合计391KN/M2（2）强度验算竹胶板侧模固定在10CM10CM方木上，为使竹胶板接缝正好处于方木上，方木按4067CM间距布置，一块竹胶板正好放置6榀，即040676244M，因此，侧模可按跨度为4067103067CM的简支梁计算，以策安全。竹胶板的惯性距为IBH3/12100123/12144107M4WBH2/6100122/624105M3MQL2/839100030672/845974NM则M/W45974/241051916MPA90MPA强度满足要求。方木木板竹胶板桥中心线方木5C木板方木钢筋外模板图图7（3）侧模和翼缘模板的安装及加固侧模和翼缘模板是由竹胶板作为面板，背10CM10CM方木组合而成。为保持曲线线形在方木上钻两个25的孔，沿桥纵向通长穿入20钢筋，为使模板稳定，采用方木和钢管配可调上托撑侧向加固，并将侧模与底模拉结，详见上图。为保证翼缘的折线形状，应在工场里根据模板设计图用1010CM方木和5CM厚木板加工出背条。安装模板时应注意以下即点A、箱梁腹板模板应竖直；B、由于跨公路处支承飞沿的支架左、右互相分离，侧模加固好后还应穿拉锚钢筋加强；C、支座周边底模采用竹胶板支设，模板与台帽间填砂支承，在支座位置将竹胶板挖洞，露出支座，并安放好楔形块模板，刮腻子密封，在拆模时将砂掏掉，取出竹胶板和楔形块的模板即可。内模的制作安装与外模类似，不再赘述。（四）钢筋的绑扎与安装在刷完脱模剂后，根据先浇筑底板和腹板，再浇筑顶板的设计要求，按照先绑扎底、腹板钢筋，再绑扎顶板钢筋，先绑扎底层钢筋，再绑扎顶层钢筋的原则在现场施工。施工时应注意，钢筋的焊接、绑扎、接头应设置在内力较小处，并错开布置，搭接长度、焊缝宽度等应符合规范要求，在钢筋骨架与模板间错开放置同标号的砂浆垫块确定保护层厚度。（五）混凝土的浇筑浇筑大体积连续梁对施工方法和施工速度要求较高，浇筑时必须保证工作面不出现冷缝和断缝。为此，采用混凝土拌和站集中拌制，输送车水平运输，输送泵垂直运输的浇筑方式。主要设备有500L拌和站2台，6M3输送车3台（一台备用），60M3/H输送泵一台，备用一台25T吊车。人员采用三班不间断作业。采用一个作业面从一端桥台处向对面推进的顺序施工。混凝土的养护