論大縱坡、橫坡現(xiàn)澆箱梁底板砂箱施工技術(shù)

1、論大縱坡、橫坡現(xiàn)澆箱梁底板砂箱施工技術(shù)（黑龍江省龍建路橋第一工程有限公司）摘要： 當(dāng)現(xiàn)澆箱梁的縱、橫坡度較大，不論選擇何種支架形式，消除由于現(xiàn)澆箱梁橫坡產(chǎn)生的水平推力且由于橋梁橫坡大，現(xiàn)澆箱梁支架很容易形成單點受力狀態(tài)，對現(xiàn)澆箱梁支架的受力不利，容易造成現(xiàn)澆支架整體失穩(wěn)，發(fā)生安全事故。本文重點講述采用砂箱調(diào)整現(xiàn)澆箱梁底板橫、縱坡，使得整個現(xiàn)澆支架只承受豎向力，消除了現(xiàn)澆箱梁水平分力對支架的影響，提高了現(xiàn)澆支架的穩(wěn)定性。關(guān)鍵詞： 大縱橫坡； 砂箱； 穩(wěn)定性； 安全性1、工程簡介： 建撫高速公路B1標(biāo)段互通式立體交叉橋AK0+631.338匝道橋跨徑布置為（425）+（30+32+30）+(25+

2、32+25)+(425)+(425)m單箱雙室預(yù)應(yīng)力斜腹板現(xiàn)澆箱梁，橋梁最大縱坡為3.48%，橫坡為6%最小曲線半徑為300米，豎曲線半徑為3000米，箱梁底板距地面最大高度為14.7米。原始的施工工藝前期腳手架支立對穩(wěn)定性要求特別嚴(yán)格，且很容易形成單點受力狀態(tài)，對現(xiàn)澆箱梁支架的受力不利，經(jīng)所有相關(guān)技術(shù)人員一起研究出砂箱調(diào)整現(xiàn)澆箱梁底板橫、縱坡的施工方法，使得整個現(xiàn)澆支架承受豎向力，很好的避免現(xiàn)澆箱梁澆筑砼時水平分力對支架的影響，提高穩(wěn)定性。并保證了箱梁結(jié)構(gòu)的整體性，減少了工序，減少了污染，還節(jié)約了成本。2、大縱坡、橫坡現(xiàn)澆箱梁底板砂箱施工技術(shù)2.1、技術(shù)原理由于橋梁橫坡大，現(xiàn)澆箱梁支架很容易

3、形成單點受力狀態(tài)，對現(xiàn)澆箱梁支架的受力不利，容易造成現(xiàn)澆支架整體失穩(wěn)，發(fā)生安全事故。所以在整個現(xiàn)澆箱梁支架設(shè)計中，怎么考慮消除由于現(xiàn)澆箱梁縱、橫坡產(chǎn)生的分力是支架設(shè)計中的重點。（附圖）2.1.1、現(xiàn)澆箱梁水平分力的消除對于現(xiàn)澆箱梁產(chǎn)生的水平分力的消除，根據(jù)現(xiàn)澆箱梁的縱、橫坡的不同，采取了不同的方法進(jìn)行調(diào)整。（1） 現(xiàn)澆箱梁縱坡的調(diào)整本現(xiàn)澆箱梁設(shè)計縱坡為3.48%，現(xiàn)澆箱梁是以聯(lián)為單位進(jìn)行施工的，通過計算最大高差87厘米，所以按高差40厘米進(jìn)行控制，采用分臺階的形式對滿堂支架上部進(jìn)行調(diào)整，每級臺階長度根據(jù)實際每孔現(xiàn)澆箱梁的高差，在每級臺階范圍內(nèi)現(xiàn)澆箱梁的縱坡通過調(diào)整支架頂托和砂箱高度來完成，支架

4、頂托長度控制在20厘米。對于箱梁縱坡產(chǎn)生的水平推力考慮通過加固支架，布置剪刀撐來抵消由于縱坡產(chǎn)生的水平推力。（2） 現(xiàn)澆箱梁橫坡調(diào)整現(xiàn)澆箱梁設(shè)計橫坡為6%，底板寬度為8米，箱梁底板橫橋向高差為48厘米，高差過大，單單通過調(diào)整支架頂托或底托很難達(dá)到要求，并且支架橫向?qū)挾刃。绻麊渭儾捎弥Ъ茼斖泻偷淄羞M(jìn)行橫坡設(shè)置會產(chǎn)生支架頂托單點受力，對于現(xiàn)澆箱梁支架的整體受力不利。經(jīng)過研究決定采用砂箱的形式制作三角墊層找平層，使得現(xiàn)澆箱梁支架整體受力而不是單點受力。從整體上看雖然增加了支架上部的荷載，但整個支架只承受豎向力，消除了由于現(xiàn)澆箱梁橫坡產(chǎn)生的水平分力，提高了現(xiàn)澆箱梁支架的整體性。2.1.2、現(xiàn)澆箱梁支

5、架計算現(xiàn)澆支架采用碗扣式腳手架進(jìn)行拼裝，在腳手架頂部和底部分別采用頂托和底托進(jìn)行高度，現(xiàn)澆支架橫坡找平層采用鋼模板制作框架，框架內(nèi)用水撼砂，采用高標(biāo)號砂漿進(jìn)行罩面，砂漿上鋪設(shè)竹膠板作為現(xiàn)澆箱梁的底模。（1） 支架荷載參數(shù)現(xiàn)澆箱梁混凝土荷載，偏于安全考慮將箱梁混凝土均折合在底板8米寬度范圍內(nèi)進(jìn)行受力計算，折合實體混凝土厚度為1.076米，鋼筋混凝土自重按26KN/m3，找平層自重按15.8KN/m3計算，找平層高度按8米寬范圍內(nèi)的平均高度計算，高度為0.24米，折合成混凝土厚度為0.146米；模板與型鋼自重（KN/m2）：1.85，傾倒混凝土荷載標(biāo)準(zhǔn)值（KN/m2）:2.0，施工均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值（

6、KN/m2）:1.0.立桿的穩(wěn)定性計算: 立桿的穩(wěn)定性計算公式（考慮到風(fēng)荷載作用）: = = =11 N/mm2 其中 N - 立桿的軸心壓力設(shè)計值(kN) ：N = 25.973 kN； - 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 lo/i 查表得到； i - 計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑(cm) ：i = 1.59 cm； A - 立桿凈截面面積(cm2)：A = 4.24 cm2； W - 立桿凈截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=4.49 cm3； - 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度計算值 (N/mm2)； f- 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計值 ：f =205.000 N/mm2； Lo- 計算長度 (m)； 計算立桿段

7、由風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的彎矩（N.m） 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 立桿縱距 立桿步距 如果完全參照扣件式規(guī)范，由公式(1)或(2)計算 lo = k1uh (1) lo = (h+2a) (2) k1- 計算長度附加系數(shù)，取值為1.155； u - 計算長度系數(shù)，參照扣件式規(guī)范表5.3.3；u = 1.700； a - 立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點的長度；a = 0.200 m； 公式(1)的計算結(jié)果： 立桿計算長度 Lo = k1uh = 1.1551.7000.600 = 1.178 m； Lo/i = 1178.100 / 15.900 = 74.000 ； 由長細(xì)比 Lo/i 的結(jié)果查表得到

8、軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)= 0.755 ； 鋼管立桿受壓強(qiáng)度計算值 ；=25973/（0.755424.000） +11= 92.135 N/mm2； 立桿穩(wěn)定性計算 = 92.135N/mm2 小于 f = 205.000滿足要求！ 公式(2)的計算結(jié)果： 立桿計算長度 Lo = h+2a = 0.600+0.2002 = 1.000 m； Lo/i = 1000.000 / 15.900 =62.89； 由長細(xì)比 Lo/i 的結(jié)果查表得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)= 0.806 ； 鋼管立桿受壓強(qiáng)度計算值 ；=25973/（0.806424.000）+11 =87.001 N/mm2； 立桿穩(wěn)定

9、性計算 = 87.001N/mm2 小于 f = 205.000滿足要求！ 如果考慮到高支撐架的安全因素，適宜由公式(3)計算 lo = k1k2(h+2a) (3) k1 - 計算長度附加系數(shù)按照表1取值1.217； k2 - 計算長度附加系數(shù)，h+2a = 1.000 按照表2取值1.029 ； 公式(3)的計算結(jié)果： 立桿計算長度 Lo = k1k2(h+2a) = 1.2171.029(0.600+0.2002) = 1.252 m； Lo/i = 1252/ 15.900 = 78.742； 由長細(xì)比 Lo/i 的結(jié)果查表得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)= 0.728； 鋼管立桿受壓強(qiáng)度計

10、算值 ；=25973/（0.728424.000）+11 = 95.144N/mm2； 立桿穩(wěn)定性計算 = 95.144N/mm2 小于 f = 205.000滿足要求！2.2、施工工藝流程及操作要點2.2.1施工工藝流程施工工藝流程見工藝流程圖（圖5-1）支立滿堂紅支架鋪設(shè)砂箱底模、支立側(cè)模測量現(xiàn)澆梁底板高程填水撼砂澆筑砂箱砂漿墊層 鋪設(shè)現(xiàn)澆梁底模 2.3操作要點2.3.1支立滿堂紅支架1.支架的地基處理：在原地面基礎(chǔ)上深挖1m，換填1m碎石土，在此基礎(chǔ)上加高0.5m碎石土基礎(chǔ)，并鋪設(shè)0.05m中砂找平層，并用彩條布進(jìn)行覆蓋做為防水措施。2.支架步距：橫向間距或排距(m):0.60；縱距(m

11、):0.90；步距(m):0.60；立桿上端伸出至模板支撐點長度(m):0.50；腳手架搭設(shè)高度(m):12.00；采用的鋼管(mm):483.5 ； 扣件連接方式:雙扣件，扣件抗滑承載力系數(shù):0.80；板底支撐連接方式:型鋼支撐。2.3.2填水撼砂向砂箱模板內(nèi)填注完水撼砂，用振搗棒進(jìn)行人工振搗撼實，振搗要均勻不能有漏振現(xiàn)象，以防止砂箱沉降。在砂箱頂部鋪蓋塑料布，防止雨水及養(yǎng)生用水進(jìn)入砂層導(dǎo)致砂子流失。3.2.3控制現(xiàn)澆梁底板高程在水撼砂中按橫向步距1.2m一道設(shè)置長條木方，按圖紙設(shè)計測量現(xiàn)澆梁底板高程，通過調(diào)節(jié)水撼砂來控制木方頂面高程使其與現(xiàn)澆梁底板高程一致。木方高程調(diào)整完畢后，按木方頂面高

12、程來澆筑砂漿墊層，待砂漿強(qiáng)度達(dá)標(biāo)后將現(xiàn)澆梁底模釘在水撼砂木方上、鋪在墊層上。3、質(zhì)量控制JTG F80/1-2004 公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)，JTJ /T F50-2011公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范等。3.3.1通過水準(zhǔn)測量嚴(yán)格控制砂箱標(biāo)高及平整度。3.3.2嚴(yán)格控制砂箱砂子的水撼密實，防止砂箱沉降。3.3.3控制砂箱邊模的穩(wěn)固性，防止砂箱變形，損壞。3.3.4在砂箱頂部鋪蓋塑料布，防止雨水及養(yǎng)生用水進(jìn)入砂層導(dǎo)致砂子流失。4、安全措施4.1在施工前對全體施工人員進(jìn)行技術(shù)交底。4.2由于現(xiàn)澆梁底板砂箱施工是在滿堂紅支架上進(jìn)行，屬于高空作業(yè)，人員施工時系好安全帶，戴好安全帽預(yù)防墜落事故和砸傷。4.3在

13、支架邊緣設(shè)置護(hù)欄及防護(hù)網(wǎng)，對高空施工人員進(jìn)行身體檢查，發(fā)現(xiàn)有不適宜高空作業(yè)的病癥，不得從事高空作業(yè)。4.4由于砂箱、模板屬于木質(zhì)材料，在鋼筋焊接時注意氧氣乙炔的使用及焊渣掉落，避免引起高空火災(zāi)。4.5在現(xiàn)澆梁底板砂箱施工，配有副經(jīng)理進(jìn)行現(xiàn)場指揮及專職安全員1名負(fù)責(zé)施工現(xiàn)場的安全工作。5、環(huán)保措施5.1工程施工過程中嚴(yán)格遵守國家和地方政府下發(fā)的有關(guān)環(huán)境保護(hù)的法律、法規(guī)和規(guī)章，加強(qiáng)對施工燃油、工程材料、設(shè)備、廢水、生產(chǎn)生活垃圾的控制和治理，遵守有關(guān)防火及廢棄物處理的規(guī)章制度。5.2現(xiàn)澆梁底板砂箱施工過程中產(chǎn)生的垃圾、廢物按環(huán)保部門要求堆放在指定地點，避免亂堆亂棄，污染周圍環(huán)境。5.3攪拌站材料根據(jù)規(guī)劃堆放整齊，