高速公路預應力混凝土連續(xù)箱梁現(xiàn)澆施工碗扣式腳手架應用技術(shù)

1、杭浦高速公路S11合同段 科技推廣示范工程中 國 建 筑 第 七 工 程 局 CHINA CONSTRUCTION SEVENTH NGINEERING BUREAU PAGE - 231 -浙江杭浦高速公路S11合同段預應力混凝土連續(xù)箱梁現(xiàn)澆施工碗扣式腳手架應用技術(shù)中國建筑第七工程局（集團）二七年八月預應力混凝土連續(xù)箱梁現(xiàn)澆施工碗扣式腳手架應用技術(shù)一、工程概況杭浦高速公路S11合同段鹽蕩分離式立交橋，立交形式為主線下穿，全橋長395.06m，共計19孔，橋?qū)?2m，箱梁底寬7.5m。上部結(jié)構(gòu)0孔7孔為一聯(lián)，每跨20米，梁高1.2m，采用鋼筋砼連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)；8孔11孔為一聯(lián)，布置為202252

2、0m，梁高為1.6m，采用預應力砼連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)；12孔19孔為一聯(lián)，每跨20米，梁高1.2m，采用鋼筋砼連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)。二、箱梁施工工藝地基處理測量放樣支架搭設底模、側(cè)模安裝養(yǎng)生、拆側(cè)模復測模板調(diào)整鋼筋、預應力筋安裝安裝內(nèi)?；炷翝仓谱鲈噳K堆載預壓張拉、壓漿落模、拆支架圖2-1 支架現(xiàn)澆箱梁施工工藝流程圖1、工藝流程2、質(zhì)量控制要點1）地基處理圖2-2 鹽蕩大橋鹽蕩分離式立交橋橋址區(qū)均屬于軟土地基，采用支架施工首先對地基進行處理。另外，在橫隔板的臨時加強部位，為確保支撐下承的強度，須對下承部位地基、特別是承臺基坑開挖位置進行加強處理，使通過臨時加強支撐傳遞的荷載傳遞到承臺，由承臺承受，確保施工

3、質(zhì)量安全。2）施工測量放樣施工測量工作有標高測量控制、平面坐標測量放樣及監(jiān)控測量等，是箱梁施工的關(guān)鍵工作之一。在地基處理階段，須測量地基處理的寬度和填筑高度。支架施工前，通過測量放樣計算出支架施工面、支架布置位置及支架搭設高度，以指導施工。模板施工中，根據(jù)設計要 求準確地對模板的高程、平面位置進行放樣；并在模板、支架的預壓前、預壓中和預壓后對模板的沉降變形進行嚴密的監(jiān)控測量，根據(jù)測量結(jié)果進行計算、分析，得出有關(guān)變形參數(shù)指導施工。砼施工前，應對模板的位置、標高進行復測，并根據(jù)測量結(jié)果對變形的模板、支架進行糾正調(diào)整。過程中，應隨時對模板、支架進行測量監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)異常情況時及時處理。施工前沿路線前進方

4、向每5米布置一個標高控制斷面，每斷面設4個控制點進行控制。砼施工后、模板拆除工程中、模板拆除后，均應對結(jié)構(gòu)進行監(jiān)控測量，隨時掌握預拱度設置的準確性及砼結(jié)構(gòu)的徐變變形情況，通過不斷的分析、總結(jié)，將結(jié)果反饋回來以不斷提高施工水平，提高箱梁施工質(zhì)量。3）支架搭設施工支架架設施工前應設計搭設方案，對方案進行結(jié)構(gòu)驗算,確定符合設計及規(guī)范的要求后方可實施。支架的立桿縱橫間距、橫桿間距必須控制好，每根立桿和橫桿的承受力要符合規(guī)范要求。支架的垂直必須嚴格控制，垂直偏差必須小于全高的1/500，確保整體穩(wěn)定性。4）支架搭設并完成底模板鋪設后，先對支架進行加載預壓試驗，以消除支架的非彈性變形與地基沉降，確定支架彈

5、性變形值；為確定箱梁底模板立模標高提供可靠的參數(shù)數(shù)據(jù)。三、支架設計與驗算1、選用支架要求：1）支架分布受力的性能好，自重輕，盡量減少對地基的壓力；2）根據(jù)要求，可調(diào)節(jié)高度，滿足調(diào)節(jié)橋梁立模標高調(diào)整的要求；3）支架自身壓縮變形小，穩(wěn)定性能好；4）施工時拼裝、拆卸靈活方便，工效高；5）支架可周轉(zhuǎn)使用，可降低工程的施工成本；2、支架選用箱梁采用滿堂支架全斷面現(xiàn)澆的方法施工。支架483.5mmWDJ碗扣式多功能腳手架搭設，支架頂部用立桿可調(diào)托架支撐縱橫向100100木枋設成平臺。圖3-1 碗扣接頭構(gòu)造WDJ碗扣式多功能鋼管滿堂支架，搭設平均高度為H=8m，即步數(shù)n=6，步距H=120cm。立桿縱距LA

6、=90cm，立桿橫距LB=60cm。為保證支架的穩(wěn)定性，必須在支架四邊與中間每隔四排支架立桿應設置一道剪刀撐，沿全高圖3-2 立桿連接示意設置雙桿剪力撐，斜桿與地面角度應為4560度，剪力撐必須用扣件與力桿連接。模板支架兩端與中間每隔4排立桿從頂層向下每隔2步設置一道水平剪刀撐。剪刀撐的構(gòu)造應符合建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范第6.6.2條的規(guī)定。掃地桿設置在基礎(chǔ)表面上20cm處。表3-1 WDJ碗扣式支架規(guī)格桿件名稱型號規(guī)格(mm)理論重量立桿LG.120LG.180LG.240LG.30012001800240030007.4110.6714.0217.31橫桿HG.30HG.60H

7、G.90HG.120HG.150HG.180HG.24030060090012001500180024001.672.823.975.126.287.439.73立桿可調(diào)底座KTZ.30KTZ.50KTZ.600300050006005.246.757.50立桿可調(diào)托架KTC.30KTC.50KTC.600300050006004.956.457.203、支架結(jié)構(gòu)驗算1）計算參數(shù)立桿截面積：A=489mm2立桿截面抵抗矩：W=5.08103mm3立桿回轉(zhuǎn)半徑：I=15.8mm立桿彈性模量：206MPa2)支架、模板內(nèi)力驗算方法支架豎桿縱橫向間距為90cm60cm，支架橫桿豎向步距采用120cm

8、，底模板采用100100木枋，底模板為15mm竹膠板。1) 模板計算新澆筑結(jié)構(gòu)混凝土平均荷載:G1=5.22（梁體截面積）26/（2521.8）7.5=18KN/m2；施工人員、料、具行走運輸堆放載荷Gr=2.5KNm2；混凝土傾倒和振搗沖擊荷載均按2KNm2考慮；根據(jù)規(guī)范要求計算模板及支架時，所采用的荷載設計值，應取荷載標準值分別乘以相應的荷載分項系數(shù)，然后再進行組合。該段組合后的設計荷載為：18.01.2+6.51.4=30.7KNm2。模板跨徑L1=0.9m，模板寬度b=0.2m。模板每米上的荷載為：g=30.70.2=6.14KNm。模板跨中彎距計算：M1/2=gL12/8=6.140

9、.92/8=0.622KN.m。竹膠板其容許彎應力w=90Mpa,并可提高1.2，模板需要的截面模量：W=M/(1.2w)=0.622/(1.290103)=5.75910-6m3。根據(jù)W、b得h為：h=65.75910-6/0.2 =0.013m故模板厚度選擇采用15cm。2)縱梁計算縱梁跨度：L2=0.9m；橫橋向?qū)挾萀1=0.6m；那么有：縱梁單位荷載：g=30.7L1=30.70.6=18.42KN/m?？缰袕澗啵篗1/2= gL228=18.420.928=1.865KNm。需要的截面模量：W=M/(1.2w)=1.865/(1.210103)=1.55410-4m3。縱梁方木寬度b

10、為0.10m，那么有：h=61.55410-4/0.1=0.096m。縱梁方木截面積取0.10m0.10m，核算其撓度，則有：I=bh312=0.10.10312=8.310-6m4F=5gL24/(384EI)=518.420.94/(384101068.310-6)=1.89610-3m。F/L2=1.89610-3/0.6=1/316f/l=1/250，符合要求。3)支架立桿強度、穩(wěn)定性計算立桿承受由縱梁傳遞來的荷載N=gL2=18.420.9=16.578KN。鋼管截面最小回轉(zhuǎn)半徑i=15.78mm，支撐立柱步距為1.2m，長細比=l/i=120015.78=76,查表得=0.744。

11、483.5mm鋼管510cm方木11002016045厚1.5cm竹膠板1010cm方木圖3-3 計算截面(支架縱距90cm）強度驗算：a=N/Aji=16578/489=33.9MPaa=206MPa；穩(wěn)定驗算：a=N/A0=16578/(0.744*489)=45.57MPaa=206MPa，滿足要求。考慮到橫桿豎向步距120 cm時，立桿荷載Pmax30KN，同時計算時是按平均布載，碗扣式支架相對單管支架穩(wěn)定性又大大提高。在腹板和橫隔板下將立桿橫向間距改為0.6m，縱向間距相應改為0.3m，經(jīng)計算均能滿足要求。四、支架搭設施工1、支架材料要求碗扣式腳手鋼管采用外徑為48mm, 壁厚3.5

12、mm,無嚴重銹蝕、彎曲、壓扁或裂紋的鋼管，且符合YB242-63標準，當每批鋼管進場時，應該同時具有生產(chǎn)廠家的檢驗合格證。另外對承受桿件的鋼材，還應有抗拉強度、伸長率、屈服點和硫、磷含量的合格保證?？奂?、附件應符合GB978-67 規(guī)定，螺紋、墊圈應符合BG196-81、GB96-76規(guī)定，機件不應有裂紋、氣孔，也不應有疏松、沙眼或其影響使用性能的鑄造缺陷，并將影響外觀質(zhì)量的粘砂、清洞口殘余、披縫、毛刺、氧化皮告清除干凈?？奂c鋼管的貼合面要嚴格整型，保證與鋼管扣緊時接觸良好，扣件夾緊鋼管時，開口處的最小距離要不小于5mm?？奂幕顒硬课粦蛊滢D(zhuǎn)動靈活，旋轉(zhuǎn)扣件的兩旋轉(zhuǎn)面間隙要小于1mm。2、

13、支架下基礎(chǔ)處理：橋址區(qū)施工支架的持力層均為軟土地基，根據(jù)地質(zhì)資料和現(xiàn)場調(diào)查地層由上至下分為第四系的亞粘土、淤泥質(zhì)亞粘土、亞粘土、粉砂、亞粘土等；該地區(qū)地形起伏不大，地層分布較為均勻。土層天然含水量高，孔隙比大，壓縮模量小，快剪凝聚力低；根據(jù)地質(zhì)資料及驗算，必須進行地基處理，使其土層承載力滿足施要求（大于150kPa）。在擬搭設支架的場地兩側(cè)各不小于1.0m以外，先挖出深度不小于1.0m的排水溝。然后在持力層上采用振動壓路機反復碾壓密實；再碾壓一層10cm宕渣墊層，然后在墊層上澆筑一層10cm厚C15砼；使其持力土層均勻受力，并滿足支架承載力的要求。3、支架搭設首先在砼墊層上、立桿下方設置鋼墊板

14、加大立桿的受力面積，鋼墊板采用14#槽鋼沿支架立桿橫向通長設置。然后搭設腳手架。1）搭設順序：在腳手架基礎(chǔ)上彈線定立桿位置擺放掃地桿（貼近地面大橫桿）逐根樹立立桿（隨即與掃地桿扣緊）裝掃地小橫桿并與立桿 或掃地桿扣緊用水準儀抄標高安第一步大橫桿用線錘檢校立桿垂直度第二步小橫桿第二步大橫桿加設臨時斜撐桿（上端與第二步大橫桿扣緊，在裝設兩道連墻桿后可拆除）第三、四步大橫桿和小橫桿連墻桿加設剪刀撐鋪腳手板掛安全網(wǎng)驗收搭設下一步2）剪刀撐的搭設：將一根斜桿扣在立桿上，另一根斜桿扣在小橫桿伸出部分上，這樣可避免兩根斜桿相交時把鋼管別彎，斜桿兩端扣件與立桿接點的距 圖4-1 碗扣架搭設離不宜大于20cm,

15、最下面斜桿與立桿的連接點離地面不宜大于50cm,以保證架子穩(wěn)定性，剪刀撐應聯(lián)系3-4根桿，剪刀撐的斜桿除兩端用旋轉(zhuǎn)扣件與腳手架的立桿大橫桿扣緊外，在其中間應增加2-4個扣結(jié)點。設置足夠數(shù)量縱、橫向的掃地桿（縱向掃地桿采用直角扣件固定在距底座上皮20cm的立桿上。橫向掃地桿在緊靠縱向掃地桿下方的立桿上）和斜拉桿（通頂）以消除側(cè)向應力負作用。3）腳手架垂直度、水平度和立桿間具的控制：（1）在腳手架基礎(chǔ)上以0.60.9m為單位彈線定點確定立桿位置；（2）用經(jīng)緯儀檢校四大角立桿垂直度，其余立桿用線錘檢校；（3）用水準儀確定四大角標高并拉管線以控制大、小橫桿水平。利用可調(diào)底座調(diào)整支架橫桿使之保持整體水平

16、。在支架搭設過程中結(jié)合模板、橫梁、縱梁厚度，通過跟蹤測量調(diào)整支架高度，同時確?？烧{(diào)U型頂托螺旋調(diào)節(jié)幅度不超過25cm。在支架U型頂托上沿線路縱向擺放橫截面為10cm10cm方木作為縱梁，在縱梁上橫向擺放橫截面為5cm10cm方木、間距20cm作為橫梁(木材均為松木)。最后在橫梁上鋪設模板，模板接頭之間放置海綿雙面帖，以防止因模板擺放時間過長熱脹冷縮造成模板鼓起或縫隙過大。4、模板安裝圖4-2 碗扣架搭設和模板安裝支架根據(jù)設計標高搭設完成，經(jīng)檢驗合格后，在其頂托上安放縱向木方，再按橫向間距20cm安設10cm10cm木方，鋪設箱梁底模。調(diào)整符合要求。外側(cè)模板采用型鋼大模板，安裝使用吊機配合人工運

17、輸上架進行安裝。模板安裝完成后，在其上按規(guī)定要求進行加載預壓。預壓完成并卸載后，重新調(diào)整模板。經(jīng)檢驗合格后進行底板鋼筋、箱室腹板鋼筋及預應力波紋管的安裝，接著完成澆筑底、腹板砼，然后安裝頂板鋼筋、預埋筋、澆筑砼。底模、側(cè)模安裝時拼縫必須嚴密、平整，調(diào)整好后用透明膠紙粘貼，保證不漏漿。內(nèi)模板采用木模，內(nèi)模支架為定型鋼支架，一米一片，片與片之間采用連接，內(nèi)模板使用預埋塑料管穿鋼筋拉絲內(nèi)撐與外模板固定，內(nèi)撐必須牢固、合理，保證箱梁施工時模板牢固穩(wěn)定。防止因模板安裝導致頂板漏漿引起混凝土缺陷。骨架與底模之間設置拉桿，以便控制內(nèi)模上浮。注意事項：（1）模板制作前必須先熟悉設計圖紙，核對結(jié)構(gòu)的各細部尺寸，

18、復雜的結(jié)構(gòu)應通過放大樣，以確保制作精確。（2）立模時保證箱梁橫截面等高、中腹板垂直、邊腹板保持設計斜度和坡度。（3）模板接縫必須嚴密、平整，安裝后在接縫處以透明膠貼封。（4）箱室腹板模板必須使用牢固的內(nèi)撐、腰撐，砼施工中有專人檢查。（5）為便于拆模等工作而預留的工作口必須嚴格按照設計及有關(guān)規(guī)定進行施工。5、模架預壓支架拼裝施工完成后，在模板安裝之后，須進行支架預壓。預壓前一定要仔細檢查支架各節(jié)是否連接牢固可靠，預壓時各點壓重要均勻?qū)ΨQ，防止出現(xiàn)反常情況?；炷料淞罕旧淼闹亓考s420噸，預壓采用1.2倍荷載預壓。其荷載分布則按混凝土箱梁斷面變化處分段配載。預壓采用砂袋加載砂，在兩端設砂袋壘墻，中

19、間模板空隙處設砂袋填縫，其余地方用散砂或袋砂配載，以方便裝卸。1）預壓目的支架預壓的目的是測定在施工狀態(tài)下模架在恒載作用下所產(chǎn)生的變形量，本移動模架的預壓主要要取得兩個變形參數(shù)，一是在預定荷載作用下支架及模板（翼緣板下模板邊緣）的彈性變形，二是模架的塑性變形（安裝過程中的間隙）。以備施工過程中設置預拱使用。2）預壓方案（1）荷載：模架采用一次預壓，預壓實施1.2倍梁重預壓，根據(jù)箱梁載面分布，荷載配置分八節(jié)。第一節(jié)為距離支座中心線0.8米，第二節(jié)長度為1.0米，中間為21.4米平均分配成4段長，每段長度為5.35米，第七節(jié)為另一邊對稱的1.0米，第八節(jié)為離另一支座中9 8 7 6 5 4 3 2

20、 180 100 535 535 535 535 100 8019橋臺方向 1橋臺方向圖4-3 斷面編號圖心線的0.8米。其預壓重量是這八段本身的重量的1.2倍，分別是35.4噸、25.85噸、108.11噸、108.11噸、108.11噸、108.11噸、25.85噸和35.4噸，總重為554.96噸。荷載橫向也實行1.2倍梁重分布，翼緣板每側(cè)每米按2.1噸計算，則翼緣板段兩端分別配載1.68噸、2.1噸、11.235噸、11.235噸、11.235噸、11.235噸、2.1噸、1.68噸。箱體內(nèi)配載為32.04噸、21.65噸、85.64噸、85.64噸、85.64噸、85.64噸、21.

21、65噸、32.04噸。由于端部荷載對模架撓度影響很小，若空間不足，則可以減少，如空間能滿足配載要求，則盡量加載。砂袋用磅稱過磅，散砂則用料斗量砂，砂由試驗室測定容重。（2）預壓方式：預壓采用混合配載，由于在曲線段，模板均要適當調(diào)整，故采取先加載后調(diào)模板，混合配載以砂和砂袋為材料，在模板縫處用砂袋堵縫，用砂袋壘墻。（3）測點位置：施工支架地基經(jīng)處理后變形相對會小，加載變形以彈性變形和支架的間隙引起的塑性變形為主，這兩種變形非常容易 A D B C 圖4-4 測點布置穩(wěn)定，觀測點設在模板 間隙處，中間加密觀測,分別設在離支座中心線0米、0.8米、1.8米、7.15米、12.5米處，兩頭對稱，橫向布

22、置則每斷面4個點。跨中位置和其他位置用水準儀置于7號墩墩頂進行觀測，如墩頂高程不夠則可用砂包堆高，以保證觀測高度。觀測標尺采用鋼尺釘在55cm方木上制作而成。（4）觀測時間：觀測時間分別安排在加載前、加載結(jié)束第1天、第2天、第3天，卸載后。每天觀測兩次，早晚各一次。（5）穩(wěn)定標準：日平均沉降量小于等于2mm,直至最后三天的平均沉降2mm時方可卸載。3）預壓施工預壓加載采用吊車提升，砂袋則集中在一吊籃內(nèi)提升。卸載按相反順序進行，標尺在安裝好后觀測前先用砂袋將其圍好，加載時不加其周圍，卸載時其周圍砂袋不卸載，以保證其位置及高度不受加卸載的擾動。4）變形計算本次預壓目的在于取得兩個變形參數(shù)，一個是彈

23、性變形，另一個是塑性變形，這兩個變形在每一跨施工中均存在。計算公式是：彈性變形=卸載后高程卸載前的高程塑性變形=加載前高程卸載后高程6、模板支架拆除在拆除支架時，應遵循先支后拆、后支先拆的順序進行。設計支架時，注意在拆除過程中，荷載重分布對支架受力的影響。1）箱梁砼澆筑后，砼強度達到設計要求的情況下，拆除箱梁內(nèi)模（必須在張拉前）；腹板側(cè)模在砼強度達到100以后拆除；箱梁底板模由于是承重模板，必須在張拉以后進行拆除。2）張拉完畢，待主梁完全脫離支架后，方可拆除施工支架。支架的拆落從跨中向兩端對稱、均勻和有順序地進行。卸落時分次分階段進行。當達到一定的卸落量后，支架才能脫離梁體。3）拆除時，班組進

24、入現(xiàn)場后，先檢修后拆除：（1）當支架使用完成后，拆除前應對支架作一次全面檢查，清除所有多余物件。（2）支架拆除區(qū)域周圍應設立拆除區(qū)，設置防護圍欄及警示標志，嚴禁非作業(yè)人員入內(nèi)，并設專業(yè)人員指揮監(jiān)督。（3）支架的拆除順序應先外后內(nèi)，后搭的桿件先拆，先搭的桿件后拆，拆除一排，清除一排，不得上下同時進行。（4）拆除時嚴禁將物從高處向下拋，嚴禁在支架內(nèi)安裝起重扒件。夜間作業(yè)要有足夠的照明。（5）支架拆除人員應由一人統(tǒng)一指揮，上下呼應，動作協(xié)調(diào)。拆除工作中調(diào)換人員時應作詳細的交底。（6）支架拆除至每日收工時，要使沒拆除部分仍具備必要的臨邊防護措施，橫向的穩(wěn)固，不留散頭、散邊等。（7）拆除的物件應及時分類堆放，以便運輸保管、利用。（8）支架在搭設、拆除的全過程中都要做好接地雷措施。五、質(zhì)量保證措施1、為創(chuàng)優(yōu)良工程，建立和健全全面質(zhì)量保證體系，實施全面、全員、全過程的質(zhì)量管理。2、項目部領(lǐng)導下的質(zhì)量管理小組，實施質(zhì)量管理技術(shù)負責負責制，設立技術(shù)負責領(lǐng)導下的技術(shù)質(zhì)量管理組，對施工全過程的技術(shù)和質(zhì)量監(jiān)控把關(guān)，負責制定事故整改措施，組織和指導技術(shù)攻關(guān)，開展QC小組活動，提高施工技術(shù)水平和施工質(zhì)量。3、牢固樹立質(zhì)量第一、信譽至上的思想，全員認真學習施工圖設計及施工組織設計、技術(shù)交底，熟知質(zhì)量要求和技術(shù)方法、措施，明確崗位職責，自覺做好本崗位工作。4、搞好信息反饋，及時總結(jié)經(jīng)驗教訓，加強教育