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1、满堂支架现浇预应力箱梁施工【摘要】本文介绍了北方地区满堂支架现浇预应力箱梁的施工过程和方法，详细介绍了北方地区满堂支架现浇预应力箱梁施工的各个步骤和相关的参数，介绍了箱梁圆倒角采取钢木模结合如何保证拼缝质量，曲线上钢模和木模的设计方法等，以上方法对同类型的现浇预应力箱梁有一定借鉴作用。【关键词 】 满堂支架现浇预应力箱梁技术一、前言伴随着城市的不断发展，市政配套设施也不断完善。交通路网逐渐发达，立交桥、高架桥结构随之增多。桥梁工程作为城市交通的重要组成部分，不仅要求实用而且还要美观、型式独特、新颖。如今，新、奇、异、美的结构型式增多，此时预制梁的劣势日益明显，相反，现浇梁以其较大的适应性（能适
2、应结构形式的多样性和线型的多样性）在桥梁设计和施工中的优势逐渐突显出来。二、工程简介2.1 工程概况北京市轨道交通工程共有高架桥3.5km，箱梁 73 跨，共 44 联。标准段每跨 30m，最大跨度 43.8m。桥梁结构型式为支架现浇后张预应力连续箱梁。箱梁采用单箱单室变截面双向预应力连续梁。标准段箱梁底宽4.35 m，顶宽 9.2 m，梁高 1.8。 T3-98T3-101A 大跨度变截面箱梁处，主梁顶宽9.2m，底宽 5.0m，梁两侧各悬臂2.1m。箱梁施工采用碗扣式支架满堂搭设，支架高度5.5m 8.5m。最大跨度连续梁： 36.7+43.8+42.5+35.0m四跨一连。2.2 程地质
3、和水文情况地质状况T3 线和 T2 线左右线场区在地貌单元上主要处于小中河故道与温榆河故道之间的河间台地区。场区地层以第四纪沉积的粘性土、粉土和砂土交互层为主。根据地质资料显示，按沉积年代可将地层划分为人工堆积层和第四纪沉积层两大类。按其岩性、物理力学性质及工程特性可划分为11 个大层。水文情况根据相关水文资料显示，该场区内有三层地下水，有关地下水的类型、标高见下表所示序号类型埋深（ m）标高（ m）第 1层水潜水2.10 8.3017.26 22.45第 2层水潜水微承压水7.60 11.7014.15 16.11第 3层水承压水（测压水头）17.30 20.505.01 7.021.4 工
4、程施工特点碗扣支架搭设材料用量大，垂直运输量大，高空作业多，加强对工人的安全教育和检查工作，作好各项技术交底。三.施工准备3.1 箱梁施工工艺流程施工准备测量定位支架基础处理支架安装支架检查安装底模支架预压预压卸载及标高调整安装外侧模绑扎底板及腹板钢筋、穿波纹管穿钢铰线安装内模绑扎顶板钢筋检查浇注混凝土养护、拆除内模、侧模板第一次预应力张拉孔道压浆第二次预应力张拉孔道压浆封端拆除底模及支架。3.2 准备工作2.1 施工前测量人员对箱梁定位控制桩、水准点、导线点进行复测，仔细检查核对测量资料，对丢失及碰动的桩位要重新补测，经监理工程师复核合格后方可使用。2.2 箱梁施工过程中，配合现场施工人员对
5、箱梁模板支架，及各结构部位的尺寸、高程检查复测，要注意严格控制箱梁各高程点的高程。2.3 箱梁砼使用C50S6 商品砼，罐车运输，砼泵车泵送入仓，现场坍落度控制在1618cm，对首车来料要检查砼的标号，坍落度值等有关技术资料，并按照有关规定制作混凝土试块。2.4 人员分工明确，各负其责，现场使用机具调试正常，并备120kw 发电机一台，以备突然停电时使用。四、施工方法和技术措施4.1基础平整及处理用挖掘机对箱梁下方11m宽度范围内泥浆坑、松软地段局部挖除，采用砂砾石换填，用推土机对场地全部进行推平，并设置横向双向横坡，坡度控制在1范围内，便于及时排除雨水，箱梁基础外侧一米左右设置排水沟，严防下
6、雨后箱梁地基下沉。用推土机对含水量较大地段翻松3050 进行晾晒，含水量控制在最佳含水量。用 18T 振动压路机碾压 35 遍，碾压密实，表面平整无轮迹 , 局部有反弹地段重新换填处理；横坡调整到 1内。处理好后应进行钎探测地基承载力，当地基承载力达到计算所需承载力后方可铺垫砂砾。如纵向坡度过大，采取设置台阶方式，相邻台阶高差为 30CM的整数倍（立杆高度模数），便于底托支垫平整。在箱梁地基处理过程中一定要注意承台基坑周围。一般北方地区承台基坑只需用素土分层夯实即可。但一般在承台基坑回填时，极易忽视对基坑的夯实，加之北方地区大部分为粉土或粉质粘土。粉土和粉质粘土都有个共同的特性：“湿陷性”，一
7、旦在箱梁施工过程中下雨极易造成承台基坑周围沉陷导致支架局部下沉或倒塌。故承台周围必须分层用素土夯实或用级配砂砾回填。4.2 支架与模板箱梁模板支架采用WDJ碗扣式支架搭设。箱梁外模板采用18 厚 122 244 定尺胶合模板（圆倒角部位采用定制钢模），根据箱梁结构尺寸现场加工，圆倒角部分采用定型钢模。支架顶设可调高度顶托。内模使用 1.5cm 厚熊猫板制作，外包 0.3mm塑料布。底模及侧模待支架完成后进行铺设，内模提前加工成型，吊装安装。钢木模结合模型组装图因所有倒角均为圆倒角，木模加工难度极大，故倒角部分采用定制钢模。为保证模型拼装时木模与钢模拼缝一制，要求钢模厂家对钢模的加工采用非标准长
8、度， 直线上每钢模的长度一定要取木模（熊猫板）的宽度（ 1.22m）为模数以达到钢木模拼缝一致 ，曲线上外侧钢模长度同直线上一样选取熊猫板的宽度（ 1.22m）为模数，内侧则根据曲线半径大小通过计算或在 CAD中按 1:1 绘制出来，准确计算出一跨每块内侧钢模的长度。曲线上通过局部裁剪曲线内侧熊猫板以达到钢模和木模的拼缝一致。对于钢木模结合的模型，钢模尺寸的设计（即拼缝位置的选取）致关重要，合理的设计不仅可以减少木模的裁剪达到节约材料的目的，而且可以提高模型拼装的工效和有利于模型加固。1、钢木模的结合部位切不可选择在圆倒角的圆弧与直线的结合部位，选择在此部位将会给加固带来极大的难度，极容易跑模
9、。2、钢木模的结合部位应选尽量选择在结构物横向直线部位宽度为木模（熊猫板）宽度的模数的部位。 这样就可减少拼缝和裁剪木模，以达到节约成本和提高工效的目的。或如上“钢木模结合模型组装图”所示底板部位钢木模结合部位选取在恰好在熊猫板宽度的整数倍（ 3 倍）的部位。而腹板各翼缘板的钢木模结合部位选取在腹板和翼缘板的木模之和刚好为熊猫板宽度的整数倍（2 倍）。这样腹板裁一次所剩下的模型拼放在翼缘板处刚好，这样就既能减少拼缝节约材料又能提高工效。预留拱度设置在支架上浇筑箱梁混凝土施工过程中和卸架后，箱梁要产生一定的挠度。因此，为使箱梁在卸架后能满意地获得设计规定的外形，须在施工时设置一定数值的预拱度。在
10、确定预拱度时应考虑下列因素：卸架后箱梁本身及活载一半所产生的竖向挠度；支架在荷载作用下的弹性压缩；支架在荷载作用下的非弹性变形；支架基底在荷载作用下的非弹性沉陷；由温度变化而引起的挠度；由砼徐变引起的徐变挠度。支架和模板变形预留拱度可根据现场的地质条件和整体进度计划，在基础平整、硬化后，现场按照箱梁自重的 1.2 倍设计荷载，在支架基础上进行模拟静载预压试验。碗扣式支架支撑间距采取 60 90cm形式布置。在其上码放与箱梁自重的 1.2 倍设计荷载等同的砂袋、水袋或砂袋上加钢筋的方法。在支架顶部模板处和底部方木或方砖顶面均设置观测点，连续观测 48 小时并做好详细记录。 根据试验结果， 并结合
11、以往的施工经验以及压缩量理论计算，初步确定支架和模板变形预留拱度。若条件不允许，也可在支架预压时在支架顶部模板处和底部方木或方砖顶面设置观测点进行观测。徐变挠度对梁体的挠度影响不容忽视。影响徐变挠度的因素很多：在受弯构件中，在长期持续荷载作用下，由于徐变的影响，梁的挠度会与日俱增，徐变挠度可能达到弹性挠度的 1.5 至 2 倍。影响徐变的主要因素是应力的大小和受荷时砼的龄期，因此在施工中要避免砼结构过早地施加预应力。砼的徐变与砼的级配组成也有关系，水灰比越大，徐变也越大；骨料的弹性模量越大，徐变越小；水泥用量越大，徐变越大。此外，结构所处的环境也有重大的影响，湿度大的地区徐变小。 针对以上影响
12、砼结构徐变的各种因素采取以下措施：严格控制水灰比和水泥用量；选用质地坚硬、耐磨性能好的骨料；加强构件的养护，延长洒水养护时间；选用适当的外加剂。根据梁的挠度和支架的变形所计算出来的预拱度之和，作为预拱度的最高值，设置在梁的跨径中点。 其他各点的预拱度以中点为最高值， 以梁的两端部为支架弹性变形量，按二次抛物线进行分配 y=4f 拱 x(L-x)/L 2 。根据计算出来的箱梁底标高对预压后的箱梁底模标高重新进行调整。箱梁预留拱度的设置除考虑上述各类弹性变形和非弹性变形外，还应考虑箱梁张拉起拱，以免箱梁张拉起拱后导致箱梁梁顶超高。支架与模板布置A. 箱梁支架采用 WDJ碗扣支架，首先，在经处理后的
13、基础上铺设100 120 的方木，立杆底托支在方木上。支架立杆横向间距为0.6m，沿桥向纵向为0.9m，步距 1.2m。纵、横向每 57 排设置一道剪刀撑，剪刀撑用钢管及扣件安装。墩柱处箱梁腹板厚度增大，可在墩柱纵向两侧三米范围内立杆加密至纵向间距为0.6m，沿桥纵向为 0.6m。详见“支架布置图”。B. 支架顶托沿桥纵向支撑12 14cm的方木，方木横向间距90cm，其上铺 10 10 厘米的分布方木 , 方木布距 25cm,其上铺模板。C. 箱梁模板的形式确定如下： 底模采用 1.8cm 厚酚醛复合板 （熊猫板）。箱梁侧模及翼板模板材质结构同底模，侧模与底模采用侧包底方式，侧模与底模接触处
14、贴海绵胶条二层。圆弧倒角处采用定制钢模。腹板侧模及翼板底模下外楞均采用8cm 10cm方木加固。D.箱梁内模采用 2cm厚木制模板，外贴 0.3mm厚塑料薄膜，横向铺贴，上块压下块，搭接长度不小于20cm,搭接处用钉子钉牢固，避免塑料布在浇筑时裹进箱梁侧板混凝土中。箱梁内模背肋采用88cm方木制作骨架，横向支撑采用短钢管加地托支撑。受力计算作用在模板、方木、支架上的可分为恒载和活载。恒载主要有：现浇砼、钢筋、模板、背楞、背杠自重；活载包括：捣固人员、捣固器具、砼捣固时产生的荷载、风荷载。首先选取受力部位 , 根据设计图分析箱梁自重对支架最不利位置为2-2 断面部位，其底板受力最大。本计算不考虑墩柱承重，计算结果将偏于安全。人孔
