論文現(xiàn)澆連續(xù)箱梁的施工技術

1、現(xiàn)澆連續(xù)箱梁的施工技術高義摘 要 本篇結(jié)合現(xiàn)澆連續(xù)箱梁的施工過程，對現(xiàn)澆連續(xù)箱梁的施工工藝、關鍵技術及施工組織要點進行闡述。關鍵詞 現(xiàn)澆連續(xù)箱梁 關鍵技術 施工組織現(xiàn)澆連續(xù)箱梁具有整體性好、耐久性強等優(yōu)點，在許多公路立交橋工程中愈來愈多的被采用，而這種結(jié)構型式要求的整體現(xiàn)澆施工工藝對施工技術提出了更高的要求。下面結(jié)合新建扎阿鐵路II標跨301大橋的施工過程對現(xiàn)澆連續(xù)箱梁的施工工藝、關鍵技術及施工組織要點闡述如下：1. 工程概況阿扎鐵路MDK0+775.7（32+48+32）跨301高速公路預應力混凝土連續(xù)梁大橋全長139.4米。上部施工方法為支架分段現(xiàn)澆施工。梁體采用C50混凝土，梁體結(jié)構：端

2、支座處及跨直線段和跨中處為2.5米高，中支點處梁高3.4米，箱梁頂寬6.5米，底寬3.4m,在中支座處3m范圍內(nèi)加寬到4.2m.梁體為單箱單室、變高度、變截面，頂板全橋分9個梁段，A、B、E梁段長度分別為16.25米、29.7米、15.3m;C、D為合攏段，長1.5米。頂板厚度0.32米，底板厚度為0.36至1.002米，腹板為0.4米至0.6米，按折線變化。2. 支架方案選擇鑒于該橋跨所處地形條件，為了節(jié)省支架費用并保證公路正常通車，綜合比較確定支架方案如下2.1 全橋采用DWJ型多功能碗扣式腳手架搭設滿堂支架。2.2 在主線中間設置6m寬、6.9m高雙向通道。3. 施工工藝為了縮短現(xiàn)澆箱梁

3、施工工期，減少支架、模板占用時間，降低周轉(zhuǎn)性材料的使用費用，根據(jù)現(xiàn)澆箱梁施工特點及各工序間的制約因素，施工中，我們在支架進場之前，提前安排了鋼筋的加工與制作及地基處理工作。具體施工工藝流程如下3.1 施工工藝流程圖安裝內(nèi)模、頂模鋪設滿堂紅支架支立底模模板及支架調(diào)整底板、腹板鋼筋綁扎、安設預應力管道基底處理頂板、翼緣板鋼筋綁扎、安設預應力管道鋼筋波紋管及預應力束制作側(cè)模板安裝支架預壓澆注混凝土第一現(xiàn)澆段砼拆模梁體張拉、壓漿及封錨合攏段施工第三施工段（程序如第一階段）支架、臨時墩拆除抽取試塊砼養(yǎng)生砼強度和彈性模量90%模板設計模板加工鋼支墩施工跨路門架搭設支座安放4. 施工技術及施工組織：下面，針

4、對各工序在施工中所涉及的關鍵技術及組織安排說明如下4.1 地基處理施工過程中各種荷載通過支架直接作用于地基，因此地基處理直接影響現(xiàn)澆施工的成敗，施工中必須予以重視。由于天然地基承載力不能滿足施工要求，在施工中需做如下工作：4.1.1 計算地基承受的垂直荷載G（包括恒載、施工活載）；4.1.2 根據(jù)墊木與地面接觸面積A，計算單位面積上地基受力 G/A。4.1.3 實測地基承載力（采用動力觸探法,實測=800KPa）；4.1.4 留出安全儲備（一般安全系數(shù)取2.0），采用摻灰、換填砂礫土或澆筑砼墊層等方法對地基進行加固處理，提高地基承載力。本工程采用碎石土換填碾壓。4.2 支架搭設支撐架橫向立面圖

5、 首先對施工場地進行找平壓實，地基壓實度達到90%以上，平整度30mm，對支撐架底座的地基進行承載力檢測，要求承載力達到520Kpa（附錄一 地基承載力驗算）。然后在壓實后的土基上鋪設大木方，為了使枕木和大木方受力均勻，應在枕木或大木方下用水泥砂漿做局部調(diào)平處理，使枕木或大木方平整穩(wěn)定，受力均衡。4.2.2 支撐架安裝人員必須是經(jīng)過培訓的專業(yè)施工人員進行組合搭設，縱橫向間距按施工圖進行搭設。（附錄二 支撐架驗算） 桿件搭設基礎換填夯實整平并且承載力達到要求后搭設滿堂碗扣式支架，中支點處支架豎桿順橋向間距為0.6m，邊跨部分順橋向間距為0.6m，橫橋向間距為0.3m；翼緣板處為0.6m，腹板下加

6、密至0.3m。支架搭設水平桿層距為1.2m。立桿頂端設置可調(diào)托架。托架頂采用150x150mm方木做為縱梁，縱梁上鋪置100150mm方木，其上鋪15mm厚竹膠板作為模板，方木凈間距200mm，支點處凈間距為100mm。為便于高度調(diào)節(jié)，每根立桿頂部、底部配可調(diào)頂、底托，可調(diào)范圍30cm。按照處理后的地面與梁底高程之差，根據(jù)設計要求，支架桿件強度安全系數(shù)大于1.3，抗傾覆穩(wěn)定性系數(shù)應大于1.5，采用LG300、LG180、DG150等規(guī)格的桿件進行組合安裝。每聯(lián)支架搭設至下一聯(lián)鄰近孔的L/5處或設計規(guī)定的部位。底托安放時用硬木楔墊平，以保證立桿的垂直度?？紤]到澆注頂板砼時需留設施工平臺、過道，支

7、架在搭設時有一排延伸到翼緣板的外側(cè)，翼緣板下橫橋向設置3排支撐。支架在搭設前，必須掛好每孔的縱向中心線，沿中心線向兩側(cè)對稱搭設支架。增強支架體系的整體穩(wěn)定性。搭設支架前對碗扣件進行檢查，檢查碗扣件有無彎曲、接頭開焊、斷裂現(xiàn)象，否則要進行處理，無誤后可實施支架搭設。4.2.4 剪力撐橫向、縱向剪刀撐采用普通鋼管腳手架通過扣件與碗扣架的立桿相連，當支架高度在10m以上時，每隔一排立桿設置一道橫向剪刀撐，每跨設置2道縱向剪刀撐；10m以下每隔二排立桿設置一道橫向剪刀撐，每跨設置2道縱向剪刀撐。剪力撐由低至頂連續(xù)設置，斜桿必須落地，并與掃地桿緊固，傾斜角度控制在4560，剪力撐斜桿用扣件固定在與之相交

8、的橫向水平桿的伸出端和立桿上。 通道支架兩側(cè)橋墩間距離為31米，中間跨間距為48米，橫跨通道為斜交88度，頂上的縱橫梁的受力，盡量滿足縱橫梁等彎矩布置，減少跨中彎矩和支點處負彎?？?01高速順橋方向現(xiàn)澆段長度14m，鋼管柱每孔的平面橫向布置3根，間距為3米，鋼管直徑529mm,鋼管壁厚8mm，鋼管柱支架順橋向布置為（6m+6m）橫橋向共布置14道I40c工字鋼,橫向布置為：（2*0.8+3*0.3+3*0.6+3*0.3+2*0.8）m。其中單側(cè)腹板處布置3根，間距0.3m，單側(cè)底板下布置4根，間距0.6m，單側(cè)翼緣板布置2根，間距0.8m。4.2.6 搭設注意事項4.2.6.1 所有構件都應

9、按質(zhì)量標準進行檢查，不合格構件禁止使用。在搭設過程中，應注意調(diào)整整架的垂直度，要求整架垂直度小于10mm。 在搭設、拆除或改變作業(yè)程序時，禁止人員進入危險區(qū)域。接頭是立桿同橫桿、斜桿的連接裝置，應確保接頭鎖緊。搭設時，先將上碗扣擱置在限位銷上，將橫桿、斜桿等接頭插人下碗扣，使接頭弧面與立桿密貼，待全部接頭插入后，將上碗扣套下，并用榔頭順時針沿切線敲擊上碗扣凸頭，直至上碗扣被限位銷卡緊不再轉(zhuǎn)動為止。如發(fā)現(xiàn)上碗扣扣不緊，或限位銷不能進入上碗扣螺旋面，應檢查立桿與橫桿是否垂直，相鄰的兩個碗扣是否在同一水平面上(即橫桿水平度是否符合要求)；下碗扣與立桿的同軸度是否符合要求；下碗扣的水平面同立桿軸線的垂

10、直度是否符合要求；橫桿接頭與橫桿是否變形；橫桿接頭的弧面中心線同橫桿軸線是否垂直；下碗扣內(nèi)有無砂漿等雜物充填等；如是裝配原因，則因調(diào)整后鎖緊；如是桿件本身原因，則應拆除，并送去整修。4.3 鋪設底模 該梁為單箱單室直腹板變截面箱形梁，底模擬采用15mm優(yōu)質(zhì)酚醛覆膜木膠合光面板鋪裝。工字鋼縱梁與底模之間加墊150150mm橫向木方100150mm縱向木方，兩木方間施工時預留一定縫隙加以木楔調(diào)整模板高程同時也便于底模拆除。4.3.2 模板的接縫必須密合，底模竹膠板的縱向拼縫下面設置通長方木，以確保模板拼縫質(zhì)量。4.4 支架預壓為了消除地基沉降及支架與方木、方木與方木以及模板與方木之間的縫隙等塑性變

11、形，同時觀測支架本身彈性變形，從而對支架設置予拱度提供數(shù)據(jù)依據(jù)。必須對支架進行荷載120%預壓，具體作法如下設置預留沉落量根據(jù)接縫個數(shù)計算接縫壓縮量，根據(jù)支架高度計算支架彈性變形值，并根據(jù)地基情況計算地基沉降量，以上各值之和作為支架預留沉落量，并根據(jù)其值設置預壓前底模高度.即預壓前底模高度設計梁底標高地基沉降量接縫壓縮值支架彈性變形值一般地， 接縫壓縮量取下值：木 木接點-2.0mm 鋼 木接點-1.5mm 鋼 鋼接點-1.0mm 支架彈性變形值： N-單根桿件壓力； L-桿件長度； E-桿件彈性模量； A-桿件實際受力面積。4.4.1.3 地基變形可按分層總和法計算： 采用分層總和法計算地基

12、變形需了解下臥層地基各土層的物理力學性質(zhì)，如無地質(zhì)資料可在施工過程中依據(jù)經(jīng)驗取值，并以觀測結(jié)果為依據(jù)修正。4.4.2 布設荷載：按梁體截面型式計算箱體、端橫梁及懸臂板部分的梁體自重荷載分布值，并按計算結(jié)果分部位布設預壓砂袋。4.4.3 預壓過程中的觀測： 在預壓開始前沿梁跨分不同部位，設置水準觀測點： a.地基沉降觀測點（設于臥木頂面）； b.支架沉降觀測點（設于底模頂面）。 觀測點布設原則為： a.橫向：分箱體及懸臂側(cè)橫向布點； b.縱向：在端橫梁、跨中處縱向均布點; c.地面觀測點必須按不同下臥層分別設置觀測點;觀測點的布設直接影響觀測結(jié)果，故必須認真進行。沿梁跨方向每2m設一排觀測點以取

13、得更多的數(shù)據(jù)。 沉降觀測：從預壓加載開始直至預壓完成分階段進行，具體可分以下幾個階段： 彈、塑性觀測階段：從預壓加載開始直至加載完成的過程中，支架塑性變形（包括接縫壓縮值、方木本身塑性壓縮值）及支架彈性變形(桿件本身的彈性變形）就基本完成。這個階段按布設的觀測點實測加載后標高以求得彈塑性變形之和。 地基沉降觀測階段：地基在外部荷載作用下由于地基壓縮特性的影響沉降變形不可能瞬時完成，一般需經(jīng)一段時間才能穩(wěn)定（一般為1個月）。因此，觀測應每天進行，并根據(jù)每天觀測差值分析地基沉降進程，以連續(xù)5天無明顯沉降作為地基沉降完成的標志。卸載階段的觀測：地基沉降穩(wěn)定后，即可卸除預壓荷載，卸載從跨中至兩邊對稱進

14、行，卸載完成后實測各觀測點的彈性反彈值。 預壓結(jié)果分析：采用統(tǒng)計法分析各階段觀測值，剔除個別值，找出觀測值的規(guī)律性。計算支架彈塑性壓縮值：支架塑性變形（地基沉降值已考慮在內(nèi)）支架彈性變形 其中塑性變形包括地基沉降值、接縫壓縮值及方木塑性壓縮值，該值在預壓完成后認為已消除，調(diào)整底模標高時不再予以考慮。 預留拱度及沉降量，調(diào)整底模標高： DWJ碗扣式多功能腳手架部分底模標高：各點標高H=設計標高支架彈性回彈值結(jié)構本身撓度值4.4.6.2 以上各值計算說明如下：4.4.7 設計標高4.4.7.1 根據(jù)設計縱坡及橫坡，計算各點設計高程?？v向沿設計線每2m布置一排，橫向沿法向方向設置7點（設計線、箱底兩

15、側(cè)、兩側(cè)側(cè)模頂、兩側(cè)懸臂端）。法向的定向可采用下圖型式進行： 彈性變形根據(jù)預壓過程中的各點彈性回彈值計列。4.4.7.3 結(jié)構本身撓度計算：梁體結(jié)構在設計計算過程中，對梁體本身線型要求相當嚴格。根據(jù)設計原則，結(jié)構本身在自重作用下其梁底不應產(chǎn)生向下?lián)隙?。因此，在支架上鋪設底模時必須將該值考慮進去。等跨同截面型式連續(xù)梁在自重荷載作用下其撓度計算可簡化為簡支梁型式乘以0.6(其撓度值 ).各點對應數(shù)值計算完成后，將計算結(jié)果作為對應點標高調(diào)整底模標高。在調(diào)整過程中必須使支架與方木、方木與模板緊密接觸（可采用木楔塞緊）。4.5 鋼筋、波紋管制做與安裝：箍筋在縱向布置時，相鄰兩根箍筋的彎鉤應交錯布置。鋼筋

16、骨架要掛線綁扎，確保骨架順直，并用塑料墊塊保證保護層厚度。波紋管安置前應對其外觀、尺寸、集中荷載下的徑向剛度、荷載作用后的抗?jié)B漏及抗彎曲滲漏等進行檢驗。按設計坐標位置安裝。預應力孔道如與普通鋼筋有干擾時，調(diào)整普通鋼筋的位置。當鋼束與其他鋼筋相碰時，應保證鋼束的設計位置，將鋼筋適當挪動。波紋管鋼束定位鋼筋用U型鋼筋焊接固定，沿預應力鋼束縱向每0.5米設一道，平彎及豎彎段采用30厘米，使其牢固的置于模板內(nèi)的設計位置，保證在混凝土澆筑期間不產(chǎn)生位移。波紋管兩根接頭用直徑大一號的波紋管套接，長度30cm，用膠帶封頭，采用坐標樣板逐段檢查位置。在預應力筋附近進行點焊作業(yè)時對其進行保護，防止濺上焊渣或造成

17、其他損壞。澆筑前檢查并修復管道上非有意留口、破損處。波紋管安裝時要控制其曲線變線點位置、錨具位置，嚴格控制波紋管上下位置。4.6 內(nèi)模制作與安裝箱梁內(nèi)模采用木質(zhì)結(jié)構，骨架采用55方木釘制，并用斜撐及鈀釘固定節(jié)點保證其整體穩(wěn)定性。骨架外側(cè)采用木板皮釘制，形成模芯。內(nèi)模加工完成后認真檢查其各部位尺寸，合格后按設計位置放入箱體，其位置可采用墊塊固定。如內(nèi)模需拆除，則可在跨中頂部設天窗，待砼強度達到設計強度80%后予以拆除。4.7 安裝頂板鋼筋：按設計要求加工制作頂板及懸臂端鋼筋，待內(nèi)模安裝完成后再進行安裝綁扎工作。4.8 澆筑砼：4.8.1 混凝土拌和：為減小水化熱及混凝土收縮徐變，混凝土拌和時，按

18、每立方米齊齊哈爾鴻固水泥497kg、齊齊哈爾中發(fā)細度模數(shù)2.92中砂615kg、阿榮旗新發(fā)德昌16-31.5mm碎石1194kg、哈工大JK-102高效減水劑5.47kg拌和。拌和時間2.5分鐘，拌和后檢查混凝土拌和物應拌和均勻，顏色一致，不得有離析和泌水現(xiàn)象?；炷恋奶涠龋跀嚢枵竞蜐仓攸c分別取樣檢測，澆注開始和澆注中不少于兩次。評定時應以澆筑地點的測值為準。在檢測坍落度時，還應觀察混凝土拌和物的粘聚性和保水性。 混凝土運輸：混凝土澆注由5臺罐車進行混凝土運輸，由于受施工條件制約，5臺罐車能保證混凝土的運輸能力適應混凝土凝結(jié)速度和澆筑速度的需要，使?jié)仓ぷ鞑婚g斷并使混凝土運到澆筑地點時仍

19、保持均勻性和規(guī)定的坍落度。用罐車運輸已拌成的混凝土時，途中以24r/min的慢速進行攪動，混凝土的裝載量約為攪拌筒幾何容量的23?；炷吝\至澆筑地點后發(fā)生離析、嚴重泌水或坍落度不符合要求時，則不得使用。 混凝土澆注箱梁的混凝土澆筑控制在810小時，5臺罐車每小時運輸混凝土30立方米，由一臺泵車進行混凝土輸送。施工時箱梁頂?shù)酌鎽槕肪€縱坡變化，箱梁經(jīng)計算不需要設置預拱度。箱梁混凝土的澆筑應按先底板后側(cè)墻，每段15m從小樁號向大樁號的順序進行。混凝土根據(jù)鋼筋的間距不同，由50振搗棒和30振搗棒進行振搗，按振搗間距30cm振搗均勻，防止漏振或過振。振搗過程中應防止預留孔道的波紋管變位，尤其應避免管

20、道上浮?；炷嗤翝仓瓿珊髴⒁怵B(yǎng)生，特別要注意混凝土的濕潤養(yǎng)護及箱梁內(nèi)外通風，施工時應嚴格控制箱梁內(nèi)外溫差不超過8，必要時箱內(nèi)可設置通風設備。根據(jù)砼施工應連續(xù)作業(yè)，不能間歇過長的特點，計劃使用平行流水的作業(yè)方法，從0#下坡向3#臺上坡方向按30cm一層，分層澆注。小結(jié)：現(xiàn)澆梁施工成敗的關鍵在于支架的搭設、預壓、各項沉降量的觀測以及支架彈性回彈值及反拱的設置。同時必須認真組織梁體砼的澆筑工作。只有這樣才能保證現(xiàn)澆梁施工的順利進行。以上是我在進行現(xiàn)澆梁施工時各項工序的控制過程?，F(xiàn)作一總結(jié)，有不足之處懇請專家、領導提出寶貴批評指正使之完善?！緟⒖嘉墨I】 1姚玲森.橋梁工程M.北京：人民交通出版社，2

21、002.2龍馭球.彈性地基梁的計算M.北京：高等教育出版社.附 錄根據(jù)建筑施工扣件鋼管腳手架安全技術規(guī)范的51 基本設計規(guī)定： 腳手架的承載能力應按概率極限狀態(tài)設計法的要求，采用分項系數(shù)設計表達式進行設計?？芍贿M行下列設計計算： 縱向、橫向水平桿等受彎構件的強度計算； 立桿的穩(wěn)定性計算； 立桿地基承載力計算。 計算構件的強度、穩(wěn)定性與連接強度時，應采用荷載效應基本組合的設計值。永久荷載分項系數(shù)應取1.2，可變荷載分項系數(shù)應取1.4。附錄一、立桿地基承載力驗算1. 計算草圖2. 荷載計算鋼筋砼自重荷載：因連續(xù)箱梁鋼筋含量為82，所以容重按26KN/m3計算，鋼筋砼荷載：高系數(shù)容重1.91.226

22、59.28 KN/m2，人員施工荷載：系數(shù)1KN/m21.411.4 KN/m2傾倒砼荷載：系數(shù)4KN/m21.445.6 KN/m2，振搗砼荷載：系數(shù)2KN/m21.422.8 KN/m2，風荷載：因支架高度小于6m，因此風荷載不予考慮。3. 立桿地基承載力計算 p=N/A；式中 p立桿基礎底面的平均壓力， N上部結(jié)構傳至基礎頂面的軸向力； A立桿基礎底面積； p =N/A（鋼筋砼荷載+人員施工荷載+傾倒砼荷載+振搗砼荷載）長寬/立桿基礎底面積（59.28+1.4+5.6+2.8）0.60.6/（0.20.6）207.24 Kpa pfg =kcfgkkc腳手架地基承載力調(diào)整系數(shù)，應按建筑施

23、工扣件鋼管腳手架安全技術規(guī)范第條的規(guī)定對碎石土、砂土、回填土應取0.4； fgk地基承載力fgk= p/ kc=207.24 Kpa/0.4=518.1 Kpa通過計算要求立桿地基承載力為520 Kpa。附錄二、立桿穩(wěn)定驗算1. 荷載計算鋼筋砼自重荷載：因連續(xù)箱梁鋼筋含量為82，所以容重按26KN/m3計算，鋼筋砼荷載：高系數(shù)容重1.91.22659.28 KN/m2，人員施工荷載：系數(shù)1KN/m21.411.4 N/m2傾倒砼荷載：系數(shù)4KN/m21.445.6 KN/m2，振搗砼荷載：系數(shù)2KN/m21.422.8 KN/m2，風荷載：因支架高度小于6m，因此風荷載不予考慮。2. 立桿計算

24、立桿荷載：N（鋼筋砼荷載+人員施工荷載+傾倒砼荷載+振搗砼荷載）長寬（59.28+1.4+5.6+2.8）0.60.624.869KN橫桿步距h=1.2m，立桿外徑48mm，壁厚3mm，回轉(zhuǎn)半徑i15.95mm NA=0.754.2410210-6205MPa=65.19kN上式中N上部結(jié)構傳至立桿的軸向力 長細比 0 橫桿步距 N計算立桿軸向力設計值 i 鋼管截面回轉(zhuǎn)半徑 軸心受壓構件的穩(wěn)定系數(shù) A 立桿截面面積 鋼材抗壓強度極限值根據(jù)驗算N2，所以容重按26KN/m3計算，鋼筋砼荷載：高系數(shù)容重1.91.22659.28 KN/m2。人員施工荷載：系數(shù)1KN/m21.411.4 KN/m2

25、傾倒砼荷載：系數(shù)4KN/m21.445.6 KN/m2，振搗砼荷載：系數(shù)2KN/m21.422.8 KN/m2，風荷載：因支架高度小于6m，因此風荷載不予考慮。2. 大橫桿驗算大橫桿上每米均布荷載q（鋼筋砼荷載+人員施工荷載+傾倒砼荷載+振搗砼荷載）0.6m（59.28+1.4+5.6+2.8）0.641.448 KN/m大橫桿截面慣性距Ibh3/120.120.123/1217.2810-6m4 跨中彎距MmaxqL12/10=41.4480.62/10=1.492 KNm 大橫桿截面模量： h2b/60.1220.12/62.88010-4m3 彎曲強度： Mmax/1.492 KNm/2.88010-4m3 =5.18MPa=13 MPa-彎應力 抗彎剛度：f5qL14/384/EI541.448 KN/m0.64m4/384/11106 Kpa/17.2810-6m4 0.37mm2，所以容重按26KN/m3計算，鋼筋砼荷載：高系數(shù)容重1.91.22659.28 KN/m2，人員施工荷載：系數(shù)1KN/m21.41