米跨箱梁滿堂支架施工方案

1、40米跨箱梁滿堂支架施工一、 概述1、工程概況 安慶長江公路大橋E標工程南岸堤外引橋為雙幅分離式橋梁，單幅一聯(lián)6跨（640m=240m）為單箱單室預(yù)應(yīng)力混凝土斜腹板等截面連續(xù)梁，梁高2.5m，箱梁頂板跨12.75m，底板寬5.384m，箱梁頂、底板厚均為0.25m,腹板厚0.5m，兩側(cè)翼緣板懸臂長度均為2.85m，全橋僅在橋墩支點截面處設(shè)置端，中橫梁。橋面橫坡在-3%2%變化，橋面橫坡由梁底墊石變高度使梁體整體旋轉(zhuǎn)而形成，箱梁橫斷面與梁高均保持不變；橋面縱破為2.75%。橋面橫坡見下表：橋面橫坡一覽表墩號橋面橫坡梁底軸線與橋軸線距離（cm）左幅（%）右幅（%）左幅右幅YR110.1160.02

2、0662.20657.15YR12-1.2170.020665.65657.15YR13-2.551-2.551669.00655.60YR14-3.000-3.000670.15654.35YR15-3.000-3.000670.15654.35YR16-3.000-3.000670.15654.35YR17-3.000-3.000670.15654.35箱梁采用單向預(yù)應(yīng)力體系，縱向預(yù)應(yīng)力鋼束設(shè)置采用j15.24鋼絞線，Rby=1860Mpa，波紋管制孔。每跨單側(cè)腹板內(nèi)設(shè)置6束16孔鋼束，在接縫處采用鋼束聯(lián)結(jié)器接長；頂板設(shè)置12束7孔鋼束，鋼束長為14米，一端為P錨，一端為張拉錨，鋼束跨越橋

3、墩頂分布置，每側(cè)各長7米；底板設(shè)置4束7孔鋼束，一端為P錨，一端為張拉錨，每束鋼束跨越施工接縫分布在兩跨內(nèi)。2、施工方法簡介南堤外引橋位于緩和曲線段，橋位區(qū)多為農(nóng)田、耕地及居民拆遷區(qū)，陸地施工條件相對較好。施工時，先將橋位地基處理后，采用扣件式滿堂腳手架單幅逐跨現(xiàn)澆施工工藝進行施工，施工時，翼緣模板及外側(cè)模采用定制鋼模板（按首跨長配置一套模板），內(nèi)模采用膠合板（按首跨長配置一套模板），底模采用玻璃鋼竹膠板（按一個標準跨和一個首跨長度配置）。總體施工工藝流程如下：3、施工工藝流程二、滿堂支架搭設(shè)及預(yù)壓1、地基處理先用推土機將表層耕質(zhì)土、有機土推平并壓實；承臺基坑清淤后采用分層回填亞粘土并整平壓實

4、。原有地基整平壓實后，再在其上填筑大約30cm的黃土，并選擇最佳含水量時用振動壓路機進行輾壓，輾壓次數(shù)不少于3遍，如果發(fā)現(xiàn)彈簧土須及時清除，并回填合格的砂類土或石料進行整平壓實，然后在處理好的黃土層上鋪設(shè)20cm石子，采用人工鋪平，用YZ16噸振動壓路機進行輾壓。在石子層上按照安裝滿堂支架腳手鋼管立桿所對應(yīng)的位置鋪設(shè)枕木；為盡量減少地基變形的影響，在承臺基坑回填好的地基上鋪設(shè)大型廢鋼模板（此處不鋪設(shè)枕木），廢鋼模板鋪設(shè)時，面板朝下。壓實的黃土層及石子層的寬度大約為28米。為避免處理好地基受水浸泡，在兩側(cè)開挖4030cm的排水溝，排水溝分段開挖形成坡度，低點開挖集水坑。2、支架安裝本支架采用“扣

5、件”式滿堂腳手架，其結(jié)構(gòu)形式如下：縱向立桿間距為90cm，橫向立桿間距除箱梁腹板所對應(yīng)的位置處間距按46cm布置外，其余按90cm左右間距布置（可詳見堤外引橋滿堂支架橫向布置圖），在高度方向每間隔1.2m設(shè)置一排縱、橫向聯(lián)接腳手鋼管，使所有立桿聯(lián)成整體，為確保支架的整體穩(wěn)定性，在每三排橫向立桿和每三排橫向立桿各設(shè)置一道剪刀撐。在地基處理好后，按照施工圖紙進行放線，縱橋向鋪設(shè)好枕木，便可進行支架搭設(shè)。支架搭設(shè)好后，測量放出幾個高程控制點，然后帶線，用管子割刀將多余的腳手管割除，在修平的立桿上口安裝可調(diào)頂托，可調(diào)頂托是用來調(diào)整支架高度和拆除模板用的，本支架使用的可調(diào)頂托可調(diào)范圍為20cm左右。由于

6、整個堤外引橋位于緩和曲線上，因此擬將每跨支架劃分為8個直線段擬和橋面箱梁曲線，每個直線段5m。施工時注意支架間距應(yīng)相應(yīng)調(diào)整。腳手管安裝好后，在可調(diào)頂托上鋪設(shè)I14工字鋼，箱梁底板下方的I14工字鋼橫向布置，長6m，間距為0.9m；由于本方案外側(cè)模板及翼緣模板為大型鋼模板，為考慮模板整體移動，在翼緣板下所對應(yīng)的位置I14工字鋼采用順橋向布置。I14工字鋼鋪設(shè)好后，然后在箱梁底板下寬6米的I14工字鋼鋪設(shè)6X12cm的木枋，木枋鋪設(shè)間距為：在箱梁腹板所對應(yīng)的位置按18cm布置，底板其余位置按3035cm布置。木枋布置好后可進行支架預(yù)壓。3、支架預(yù)壓安裝模板前，要對支架進行壓預(yù)。支架預(yù)壓的目的：1、

7、檢查支架的安全性，確保施工安全。2、消除地基非彈性變形和支架非彈性變形的影響，有利于橋面線形控制。預(yù)壓荷載為箱梁單位面積最大重量的1.1倍。本方案采用水箱加水分段預(yù)壓法進行預(yù)壓：施工前，按照水箱加工圖紙加工好水箱，水箱采用3mm厚鋼板進行滿焊加工，加工好后進行試水試驗，確保水箱不漏水。每一段預(yù)壓長度為20米左右，由于首跨現(xiàn)澆長度為47米，故首跨需分三次預(yù)壓，標準跨為40米及尾跨33米均需分兩次預(yù)壓。根據(jù)箱梁橫截面特性，共制作6個大水箱（B型水箱）和6個小水箱（A型水箱），大水箱尺寸為：3米高，3米寬，6.5米長；小水箱尺寸為：1.5米高，2米寬，6.5米長。水箱加工后采用16t汽車吊進行吊裝就

8、位，大水箱安放在箱梁底板所對應(yīng)的位置，小水箱安放在兩側(cè)翼緣板所對應(yīng)的位置，12個水箱布置成3排4列，然后用水泵加水進行預(yù)壓(詳見堤外引橋預(yù)壓步驟示意圖)。為了解支架沉降情況，在加水預(yù)壓之前測出各測量控制點標高，測量控制點按順橋向每5米布置一排，每排4個點。在加載50%和100%后均要復(fù)測各控制點標高，加載100%預(yù)壓荷載并持荷24小時后要再次復(fù)測各控制點標高，如果加載100%后所測數(shù)據(jù)與持荷24小時后所測數(shù)據(jù)變化很小時，表明地基及支架已基本沉降到位，可用水管卸水，否則還須持荷進行預(yù)壓，直到地基及支架沉降到位方可卸水。卸水時通過水管將水排至水溝中或橋位區(qū)外，以免影響處理好的地基承載力，卸水完成后

9、采用16t汽車吊將水箱前移。卸水完成后，要再次復(fù)測各控制點標高，以便得出支架和地基的彈性變形量（等于卸水后標高減去持荷后所測標高），用總沉降量（即支架持荷后穩(wěn)定沉降量）減去彈性變形量為支架和地基的非彈性變形（即塑性變形）量。預(yù)壓完成后要根據(jù)預(yù)壓成果通過可調(diào)頂托調(diào)整支架的標高。經(jīng)過幾跨施工，得出支架預(yù)壓后總沉降量在415mm之間，最大非彈性變形量為13mm，平均非彈性變形量為7mm左右。4、支架受力驗算、底模板下次梁（612cm木枋）驗算：底模下腳手管立桿的縱向間距為0.9m，橫向間距根據(jù)箱梁對應(yīng)位置分別設(shè)為0.46和0.9m，頂托工字鋼橫梁按橫橋向布置，間距90cm；次梁按縱橋向布置，間距35

10、cm和18cm。因此計算跨徑為0.9m，按簡支梁受力考慮，分別驗算底模下斜腹板對應(yīng)位置和底板中間位置：a、 斜腹板對應(yīng)的間距為18cm的木枋受力驗算b、 底模處砼箱梁荷載：P1=2.526=65kN/m2（按2.5m砼厚度計算）c、 模板荷載：P2=200kg/m2=2kN/m2d、 設(shè)備及人工荷載：P3=250kg/m2=2.5kN/m2e、 砼澆注沖擊及振搗荷載：P4=200kg/m2=2kN/m2f、 則有P=（P1+P2+P3+P4）=71.5kN/m2g、W=bh2/6=6122/6=144cm3由梁正應(yīng)力計算公式得：=qL2/8W=（71.50.18）10000.92/814410

11、-6=9.05Mpa=10Mpa強度滿足要求；由矩形梁彎曲剪應(yīng)力計算公式得：=3Q/2A=3（71.50.18）103（0.9/2）/261210-4=1.21Mpa=2Mpa（參考一般木質(zhì)）強度滿足要求；由矩形簡支梁撓度計算公式得：E=0.1105Mpa；I=bh3/12=864cm4fmax=5qL4/384EI=512.871031030.94/38486410-811010=1.273mmf=1.5mm（f=L/400）剛度滿足要求。b、底板下間距為35cm的木枋受力驗算中間底板位置砼厚度在0.50.7m之間，按0.7m進行受力驗算，考慮內(nèi)模支撐和內(nèi)模模板自重，木枋間距0.35m，則有

12、：底模處砼箱梁荷載：P1=0.726=18.2kN/m2內(nèi)模支撐和模板荷載：P2=400kg/m2=4kN/m2設(shè)備及人工荷載：P3=250kg/m2=2.5kN/m2砼澆注沖擊及振搗荷載：P4=200kg/m2=2kN/m2則有P=（P1+P2+P3+P4）=26.7kN/m2q=26.70.35=9.345t/m71.50.18=12.87t/m表明底板下間距為0.35m的木枋受的力比斜腹板對應(yīng)的間距為0.18m的木枋所受的力要小，所以底板下間距為0.35m的木枋受力安全。以上各數(shù)據(jù)均未考慮模板強度影響，若考慮模板剛度作用和3跨連續(xù)梁，則以上各個實際值應(yīng)小于此計算值。、頂托橫梁（I14工字

13、鋼）驗算：腳手管立桿的縱向間距為0.9m，橫向間距為0.9m和0.46m，頂托工字鋼橫梁按橫橋向布置，間距90cm。因此計算跨徑為0.9m和0.46m，為簡化計算，按簡支梁受力進行驗算，實際為多跨連續(xù)梁受力，計算結(jié)果偏于安全，僅驗算底模下斜腹板對應(yīng)位置即可：平均荷載大小為q1=71.50.9=64.35kN/m另查表可得：WI14=102103mm3；I=712104mm4；S=I/12跨內(nèi)最大彎矩為：Mmax=64.350.460.46/8=1.702kN.m由梁正應(yīng)力計算公式得：w=Mmax/W=1.702106/(102103)=16.69Mpaw=145Mpa滿足要求；撓度計算按簡支梁

14、考慮，得：E=2.1105Mpa；fmax=5qL4/384EI=564.3510000.464109/ (3842.1105712104)=0.053mmf=2.25mm（f=L/400）剛度滿足要求。、立桿強度驗算：腳手管（483.5）立桿的縱向間距為0.9m，橫向間距為0.9m和0.46m，因此單根立桿承受區(qū)域即為底板0.9m0.9m或0.46m0.9m箱梁均布荷載，由工字鋼橫梁集中傳至桿頂。根據(jù)受力分析,不難發(fā)現(xiàn)斜腹板對應(yīng)的間距為0.46m0.9m立桿受力比其余位置間距為0.9m0.9m的立桿受力大，故以斜腹板下的間距為0.46m0.9m立桿作為受力驗算桿件。則有P=71.5kN/m2

15、由于大橫桿步距為1.2m，長細比為=/i=1200/15.78=76，查表可得=0.744，則有：N=A=0.744489215=78.22kN而Nmax=PA=71.50.460.9=29.6kN，可見NN，抗壓強度滿足要求。另由壓桿彈性變形計算公式得：（按最大高度11m計算） L=NL/EA=29.610311103/2.11054.89102=3.171mm壓縮變形很小單幅箱梁每跨混凝土340m3，自重約884噸，按上述間距布置底座，則每跨連續(xù)箱梁下共有765根立桿，可承受2525噸荷載（每根桿約可承受33kN），比值為2525/884=2.86，完全滿足施工要求。經(jīng)計算，本支架其余桿件

16、受力均能滿足規(guī)范要求，本處計算過程從略。、地基容許承載力驗算：根據(jù)地質(zhì)資料可知，南岸堤外引橋軸線上地表土質(zhì)基本為亞粘土層，分別有：重亞粘土、輕亞粘土、人工填土（粉質(zhì)輕亞粘土，砂壤土）等。地基碾壓密實處理并鋪墊20cm厚石子前，地基承載力在100130Kpa之間。出于安全考慮，處理后仍按100Kpa設(shè)計計算，即每平方米地基容許承載力為10t/m2，而箱梁荷載（考慮各種施工荷載）最大為7.15t/m2，完全滿足施工要求。二、 模板工程為保證現(xiàn)澆箱梁的外觀質(zhì)量光潔度、表面平整度和線形，加快施工進度，本工程箱梁底模采用鋪設(shè)竹膠板，外側(cè)模采用大塊鋼模板，箱體內(nèi)采用膠合板木模。1、 底模：箱梁底模采用竹膠

17、板，模板加工時可根據(jù)箱梁線形曲線及寬度將模板分段（按順橋向每5m為一段考慮）制作，將每一段視為直線段，即分段用折線代替圓曲線，從而提高了模板的使用效率。鋸板采用合金鋸片，直徑400毫米，120齒左右，轉(zhuǎn)速3800轉(zhuǎn)/分，在板下墊實時鋸切，以預(yù)防毛邊。玻璃鋼竹膠板存放時板面不得與地面接觸，要下墊方木，邊角對齊堆放，保持通風良好，防止日曬雨淋，并定期檢查。當一跨砼澆筑好后，等強度達到80%后，便可張拉、壓漿，壓漿完成后可將底模板下的可調(diào)頂托下降，將I14工字鋼、木枋和竹膠板脫離底板，取下竹膠模板等。2、 內(nèi)模：箱梁內(nèi)模采用九合板，木枋順向布置，木枋截面尺寸為6X12cm，木枋布置間距為35cm左右

18、。為施工方便，內(nèi)模分塊加工成幾種型號，并確保同一類型號的模板能夠互用；加工時，將面板和木枋通過鐵釘加工成整體。為便于內(nèi)模從箱梁內(nèi)取出，在每一跨箱梁頂板上預(yù)留兩個160（縱向）100（橫向）的人洞，人孔分布在每跨離橋墩10米處，不能跨越施工縫；每一跨箱梁底板鋼束張拉、壓漿及封錨完成后，將人孔澆注砼封閉。箱梁內(nèi)模支撐采用483.5腳手管做排架，立柱支撐在底模頂面上，腳手管順橋向按0.9米設(shè)置一排，每排7根，且每排均需設(shè)置剪刀撐和縱、橫水平撐，以增加支架的整體穩(wěn)定性，防止內(nèi)模脹模，內(nèi)模支架的搭設(shè)原理及方式與滿堂腳手架的搭設(shè)原理及方式基本相同；立柱支撐點必須與橫橋向底模下的工字鋼位置對應(yīng)，而且立柱不可

19、直接支撐在底模頂，兩者間須墊設(shè)混凝土墊塊。經(jīng)受力驗算，內(nèi)模及內(nèi)模支架均能滿足規(guī)范要求，本處計算過程從略。澆注砼之后，等強度達到設(shè)計強度的30%后方可進行拆除內(nèi)模。如果拆模時間過早，容易造成箱梁頂板砼下饒、開裂，甚至倒坍；如果拆模時間過晚，將增大了拆模難度，造成拆模時間長且容易損壞模板。具體拆模時間由現(xiàn)場技術(shù)人員視現(xiàn)場砼的凝固情況把握好。3、 封頭模板和翼緣端模板端橫隔板封頭模板采用玻璃鋼竹膠板，施工接縫處縫頭模板采用5mm厚鋼板制作。內(nèi)側(cè)翼緣端模板采用20a槽鋼（翼緣板砼厚為18cm）；外側(cè)翼緣板由于防撞護欄設(shè)計構(gòu)造的緣故，留有10cm的后澆段，采用4cm厚的泡沫板，安裝及拆除時十分方便，雖然

20、泡沫板只能一次性使用，但由于其價格便宜，與采用鋼板相比更為經(jīng)濟。4、 外側(cè)模板和翼緣模板為確保外觀美觀，本箱梁外側(cè)模板和翼緣模板采用大型鋼板，由專業(yè)模板加工廠家加工制作；為施工方便，將外側(cè)模板和翼緣模板加工成整體，每塊模板寬為2.7米。面板采用5mm厚鋼板，橫肋采用70角鋼，背帶采用210槽鋼，背帶間距為90cm，每塊模板上設(shè)有3道背帶，每道背帶上設(shè)置兩根18的拉桿。經(jīng)受力驗算和施工檢驗，此模板強度和剛度完全能夠滿足施工要求。為調(diào)模、脫模方便，模板外側(cè)每道背帶上設(shè)有3根可調(diào)絲桿用來支撐模板，確保模板在澆注砼時不向外傾倒?？烧{(diào)絲桿的上端與模板采用鉸聯(lián)結(jié)，下端與翼緣模板下方的橫向I14工字鋼鉸聯(lián)結(jié)

21、，每塊模板下方的3根橫向工字鋼通過鋼筋連成整體，橫向工字鋼安裝在順橋向外側(cè)模行走軌道上（縱向I14工字鋼）。為確保模板整體不向外滑移，翼緣模板下方的橫向工字鋼與底板下方的橫向工字鋼通過“C-C”型緊索具連接在一起，如此一來，澆注砼時兩側(cè)腹板砼向外的脹力可以相互抵消。首跨外側(cè)模板及翼緣模板安裝時，采用16t汽車吊起吊。模板起吊前，要將相應(yīng)的絲桿和橫向I14工字鋼聯(lián)接好，在模板就位時，要將模板上的橫向工字鋼與底模板下的橫向工字鋼位置對齊。由于每塊模板面板均為平面，沒有按照箱梁平曲線設(shè)置弧面，故安裝模板時，確保模板與模板之間留有15mm左右的間隙，以此來調(diào)出箱梁的平曲線（實際為若干折線）。模板之間的

22、間隙通過木板條和玻璃膠進行堵塞，不留縫隙。當砼強度達到設(shè)計強度的50%60%時，方可脫離外側(cè)模板和翼緣模板。脫模時，只需將每塊模板上的可調(diào)絲桿收緊，模板就會自動脫離砼表面，十分方便。為確保外側(cè)模和翼緣模能夠順利行走，應(yīng)確保模板脫離砼面不小于8cm。外側(cè)模行走采用5t或10t卷揚機拖動行走，由于箱梁處于平曲線內(nèi)，故每次只能行走12塊模板。模板行走時，卷揚機安放在已澆梁段頂板上，通過人孔、型鋼和鋼絲繩等將卷揚機固定。為確保鋼模板能夠行走至將施工梁段的最前端，應(yīng)確保卷揚機鋼絲繩的導(dǎo)向輪安裝在施工梁段最前端的前方。為確保模板行走時不脫離行走軌道，將模板下方的橫向工字鋼通過鋼筋等卡在工字鋼軌道上。根據(jù)施

23、工實踐，外側(cè)模及翼緣模板只需1.5天左右便可全部行走到位，而每一跨箱梁張拉需不少于一天的時間，由于模板行走可在張拉前一天進行。故在張拉完成之前模板能夠全部行走到位后。單側(cè)模板行走到位后，便可一邊進行調(diào)模，另一邊進行模板行走，大大縮短了工期。四、混凝土施工1、混凝土配合比的設(shè)計及要求混凝土強度等級為C50水泥：采用華新P052.5水泥。粗骨料：東至縣香口產(chǎn)525cm級配。細骨料：江西贛江產(chǎn)中粗砂。單幅箱梁一次澆筑最大方量約408m3，2個50m3的混凝土站，實際生產(chǎn)能力約為35m3/h，初凝時間不得小于12h，坍落度為14-18cm。每灌攪拌時間不小于90s。確保砼的流動性、和易性、秘水性及可泵

24、性能夠施工及質(zhì)量要求。2、箱梁混凝土澆筑由于砼為整跨澆注，方量較大，澆注時間長，首跨澆注方量為408m3，標準跨每跨澆注方量為340m3。如果采用一臺攪拌站澆注，按每小時20m3計，則首跨至少需要澆注20小時，經(jīng)過討論，擬采用兩臺攪拌站進行澆注。由于其它標段的箱梁澆注均出現(xiàn)了不同程度的問題，如腹板砼冷縫及分層現(xiàn)象較明顯、頂板砼表面有裂紋、箱梁內(nèi)翻漿現(xiàn)象嚴重。項目部對造成這些問題的原因及預(yù)防方法進行了專門的討論，經(jīng)過討論，一致認為：腹板砼出現(xiàn)冷縫和分層現(xiàn)象是由以下一種或幾種原因引起澆注氣溫過高或風干現(xiàn)象嚴重造成砼出現(xiàn)假凝現(xiàn)象。砼初凝時間過短。砼澆注補料間隔時間過長。砼振搗不力，在每次補料前沒有將砼表面假凝層破碎。砼配合比不均勻，某層砼澆注坍落度過大，某層砼澆注坍落度過小。頂板砼表面出現(xiàn)裂紋是由以下一種或幾種原因引起澆注氣溫過高或風干現(xiàn)象嚴重造成砼表面容易開裂。砼養(yǎng)護不力或養(yǎng)護不及時。砼表面抹面不力，沒有修漿。砼配合比不合理。箱梁內(nèi)翻漿現(xiàn)象嚴重