武廣客運專線32m簡支箱梁支架現(xiàn)澆施工技術(shù)總結(jié)

xx客運專線32m簡支箱梁支架現(xiàn)澆施工技術(shù)總結(jié)１、工程概況 xx客運專線我部管段位于xx省的xx市境內(nèi)，起點位于xx隧道出口，起點里程DK1397+664，終點位于麻塘里特大橋廣州臺，終點里程：DK1409+930.53，線路全長12.26653km。其中橋梁11座，全長4667.77m。線路從北往南穿越xx市云溪鄉(xiāng)、梅溪鄉(xiāng)和康王鄉(xiāng)3個鄉(xiāng)，沿線經(jīng)過桃李村、硚石村、金風(fēng)橋村、新華村、羊角山村等5個村莊。地形主要為低山間丘陵、谷地，地形起伏較大，路線主要穿越低山、谷地、稻田、魚塘、小河流和村莊等。32米箱梁的截面形式為單箱單室等高度簡支箱梁，梁長32.6m，高3.05m，梁面寬13.4m，梁底寬5.4m；梁重900t，梁端頂板、底板及腹板局部向內(nèi)側(cè)加厚。翼緣板懸臂端長3.35m，斜腹板，腹板厚度105～45cm，底板厚度70～28cm，頂板厚度61～30cm，梁長為32.6m，計算跨度為31.1m，橫橋向支座中心距為4.5m。防撞墻內(nèi)側(cè)凈寬9.4m，橋上人行道欄桿內(nèi)側(cè)凈寬13.2m，橋梁寬13.4m。理論計算跨中反拱值為16.11mm，梁體因混凝土干燥收縮及預(yù)應(yīng)力作用下的理論壓縮量上緣為6.21mm單片32m箱梁主要工程數(shù)量：C50砼327.62m3，Ⅰ級鋼筋2.02t，Ⅱ級鋼筋56.92t，鋼絞線9.8t，φ90mm波紋管732m箱梁斷面圖2、支架現(xiàn)澆箱梁工程數(shù)量和制梁周期2.1支架現(xiàn)澆箱梁工程數(shù)量橋梁名稱中心里程梁部結(jié)構(gòu)形式采用支架罰施工的數(shù)量（跨）xx大橋DK1397+990.541-24m+9-32+1-24簡支梁11xx水庫中橋DK1399+841.623-32m簡支梁3xx水庫大橋DK1400+053.964-32m簡支梁4xx大橋DK1400+633.2311-32m簡支梁11xx1號大橋DK1401+530.372-32m+3-24m簡支梁5xx2號大橋DK1401+930.014-32m簡支梁4xx聯(lián)絡(luò)線特大橋DK1405+540.321-24m+19-32m+(40+64+40)m+3-32m+1-24m10xx大橋DK1406+421.406-32m簡支梁6xx大橋DK1407+169.558-32m簡支梁8xx大橋DK1406+850.951-24+1-32+40+64+40m連續(xù)梁2xx特大橋DK1409+053.696-32m+2-24m+12-32m+(32+48+32)m+2-24m+(40+72+40)m+24-32m25合計32m簡支梁112跨、24m簡支梁12跨892.2支架現(xiàn)澆箱梁制梁周期2.2.1鋼管支墩貝雷架法制梁周期32m簡支箱梁鋼管支墩貝雷架現(xiàn)澆法施工周期工

序工序工天

（天）勞力

（人）備注1基地處理6102架立鋼管支墩3425t汽車吊1臺3安裝40b工字鋼橫梁1425t汽車吊1臺4吊裝貝雷架、安裝楔塊2825t汽車吊2臺5橫向槽鋼布設(shè)及調(diào)平166鋪設(shè)膠合板底模1813拆除滿堂支架、倒運316循環(huán)外合計17567安裝外模2108底板和腹板鋼筋綁扎2169內(nèi)模安裝3825t汽車吊1臺10頂板鋼筋綁扎21011澆筑梁體砼0.522砼輸送泵2臺、9m3砼罐車6臺12等強3213張拉、壓漿2614拆模212循環(huán)內(nèi)合計16.5862.2.2滿堂支架法制梁周期 32m簡支箱梁輪扣式滿堂支架現(xiàn)澆法施工周期工

序工序工天

（天）勞力

（人）備注1基地處理36裝載機1臺、挖掘機1臺、壓路機1臺2滿堂支架搭設(shè)5123橫向槽鋼布設(shè)及調(diào)平164鋪設(shè)膠合板底模1813拆除滿堂支架、倒運316循環(huán)外合計13485安裝外模2106底板和腹板鋼筋綁扎2167內(nèi)模安裝3825t汽車吊1臺8頂板鋼筋綁扎2109澆筑梁體砼0.522砼輸送泵2臺、9m3砼罐車6臺10等強3211張拉、壓漿2612拆模212循環(huán)內(nèi)合計16.5863、支架總體方案支架設(shè)計采用的主要原則：1、充分利用自有材料，減少成本支出；2、支架材料通用性，保證周轉(zhuǎn)材料的充分利用；3、支架方案簡單實用，使用可靠；4、充分考慮現(xiàn)場的地形條件制定施工方案。根據(jù)以上原則，經(jīng)過仔細分析研究制定了以下兩套施工方案；第一，橋位處于山間溝壑的橋梁，充分利用自有鋼管和貝雷架等材料，采用鋼管支墩貝雷架方案，為了支架的穩(wěn)定性，采用（6+3+9+3+6）米的鋼管支墩和貝雷簡支梁，單跨縱向6排鋼管支墩，橫向5根鋼管支墩，基礎(chǔ)采用擴大基礎(chǔ)或挖孔樁（見圖1和新屋里大橋鋼管支墩貝雷架支撐施工照片）。xx大橋鋼管支墩貝雷架支撐施工照片圖1鋼管支墩貝雷架支撐橫斷面示意圖第二、橋位處于地勢平坦和支架高度小于10米的橋梁，采用通用性比較強，并且搭拆實用簡單的輪扣式滿堂支架方案，輪扣式支架縱向梁端間距60cm、跨中間距90cm，橫向根據(jù)箱梁的不均勻分布，間距分別按照60cm、90cm和120cm設(shè)置，地基處理采用換填或澆筑砼進行處理，兩側(cè)設(shè)置臨時排水溝（見圖2和麻塘里特大橋輪扣式滿堂支架現(xiàn)澆箱梁施工照片）。xx特大橋輪扣式滿堂支架現(xiàn)澆箱梁施工照片圖2輪扣式滿堂支架支撐斷面示意圖4、基礎(chǔ)處理滿堂支架方案的上部為鋼性材料，然而地基不確定性因素太多，支架基礎(chǔ)按照鋼管布置間距，采用整體基礎(chǔ)和單獨挖孔基礎(chǔ)相結(jié)合施工方法，保證了支架整體的穩(wěn)定性和局部均勻沉降。根據(jù)實際的地質(zhì)情況之間的差異，并考慮成本因素，并且地基處理是支架法制梁中最重要的施工環(huán)節(jié)，直接決定支架方案的成敗。根據(jù)不同的地質(zhì)承載力制定出多種情況下的基礎(chǔ)處理措施。地基處理方案分為多種形式。4.1、鋼管支墩貝雷架方案地基處理4.1.1、梁體腹部三根中支墩地基基底承載力達到400Kpa，翼板底部兩根邊支墩承載力要達到300Kpa,縱向兩根支墩采用1.5×4.5×0.5米的C20混凝土共用基礎(chǔ)，頂面預(yù)埋6根直徑16mm圓鋼與支墩連接，施工時，先把原地面的軟泥和粘土清理干凈，然后采用機械開挖基坑１米深，試驗檢測基底承載力滿足設(shè)計要求，并考慮1.3倍的安全系數(shù)，基礎(chǔ)周邊基坑內(nèi)采用M5號漿砌片石回填至基礎(chǔ)頂面，以防滲水，影響基底承載力。4.1.2、如果梁體腹部三根中支墩地基實測基底承載力200KPa到400Kpa之間，翼板底部兩根邊支墩地基實測基底承載力200KPa到300Kpa之間,縱向兩根支墩采用1.5×4.5×0.5米的C20混凝土共用基礎(chǔ)，底部增加一層φ16鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)眼間20×20cm。4.1.3、如果實測基底承載力不能達到200KPa，繼續(xù)挖深基坑，下挖到2m時，承載力還達不到200KPa，基礎(chǔ)采用挖孔樁，翼板底部2個支墩采用φ0.8m的樁徑時承載力必須大于400kpa,并嵌入巖層0.5米，中間3個支墩采用φ1.0m的樁徑時承載力必須大于54.2、輪扣式滿堂支架方案地基處理輪扣式滿堂支架基礎(chǔ)適用于墩高在10米左右的橋梁，地形起伏變化較緩地段。首先用挖掘機，裝載機清理簡支梁跨下面地表的虛土、草皮和腐植土，平整后用重型壓路機進行碾壓，要求承載力要達到200Kpa，地基表面平整，然后鋪設(shè)一層20cm厚的3：7石灰土，再進行平整、碾壓，要求承載力達到200Kpa。壓實后表面無明顯積水和凹凸不平現(xiàn)象，縱向兩側(cè)挖50×30排水溝，及時排除地表水，以免受水浸泡影響地基承載力，承載力經(jīng)檢測達到要求后，在地基表面擺放枕木，縱向間距90cm，靠墩身3m范圍內(nèi)縱向間距60cmxx特大橋第40跨正在施工的輪扣式滿堂支架照片對輪扣式滿堂支架基礎(chǔ)底部存在不均勻受力時，可將基礎(chǔ)底部做成沿縱向臺階狀，分段進行地基處理,以滿足不同的地質(zhì)情況。在處理后的支架基礎(chǔ)四周，做好臨時排水溝，保證流水通暢。在橋墩基坑范圍，由于基坑開挖放坡，回填土較厚，采用換填30cm厚的碎石，人工用打夯機夯實，承載力要達到150kpa,表層現(xiàn)澆25cm厚的C20砼作為支架墊層。5、支架施工5.1、鋼管支墩貝雷架支架施工：根據(jù)梁身自重和貝雷片承載力，經(jīng)過計算，梁部采用（6+3+9+3+6）m的鋼管支墩和貝雷架簡支梁作為箱梁預(yù)制支架，單跨縱向6排鋼管支墩，橫向5根鋼管支墩，每根鋼管支墩長為3m～18m，鋼管支墩采用外徑φ526mm、壁厚8mm和外徑φ426mm、壁厚6mm的兩種鋼管，12m以上的橋墩采用大鋼管支墩。高度調(diào)整主要由0.25m～2m長的鋼管支墩調(diào)整，其兩端皆有法蘭結(jié)構(gòu)，以便連接，鋼樁縱、橫向采用槽鋼剪刀撐連接，增強整體穩(wěn)定性。鋼管支墩上下安裝15mm厚的鋼板進行應(yīng)力擴散，每排鋼管支墩頂面安裝2根40b工字鋼支架安裝要經(jīng)測量計算后把鋼管按不同的長度連接好后，用吊車安裝就位，下口和預(yù)埋螺栓連成整體，然后做縱、橫向斜支撐連接，上面放置40b工字鋼做分配梁并栓接，最后用吊車安裝縱橫梁并連接，橫梁安裝鐵楔塊以備落架。支架卸載（脫底模）待箱梁澆注完成后，強度達到設(shè)計要求的80%時，開始初張拉，張拉完成后，拆除橫梁下鐵楔塊進行卸載。5.2、輪扣式滿堂支架施工：墩高在10m以下，地勢平緩，地基承載力好的橋跨采用滿堂支架，輪扣式鋼管支架由三部分組成：輪扣式支架頂托、輪扣式支架底座和標(biāo)準(zhǔn)連接桿件，順橋向在梁兩端采用60cm間距，中間為90cm間距，橫橋向為90cm和60cm間距，支架由人工搭設(shè)，支架頂橫梁采用10號槽鋼，在梁底5.4m范圍內(nèi)頂鋪10×10cm的方木，方木間距20cm，上鋪2cm厚膠合板做梁底模；腹板和翼板下鋪設(shè)縱向10#槽鋼作為側(cè)模縱向安裝走行軌道，最外側(cè)搭設(shè)腳手板作為施工平臺和走道。6、支架預(yù)壓與試驗為驗證支架的剛度、強度及穩(wěn)定穩(wěn)定性，消除支架非彈性變形，確保梁體不因支架沉降而產(chǎn)生開裂，需采用支架預(yù)壓措施。鋼管貝雷梁支架預(yù)壓見圖3，輪扣式支架預(yù)壓見圖4。6.1、支架預(yù)壓荷載和范圍支架預(yù)壓范圍主要為腹板和翼板交點間的正下方支架，翼板部分支架由于重量小，對支架沉降影響不大。支架預(yù)壓荷載按該部分箱梁自重的1.2倍計算（芯模、人群荷載及結(jié)構(gòu)物自重）加上模板重量，即32米預(yù)壓荷載重量為：1150噸；箱梁預(yù)壓荷載在支架沉降穩(wěn)定后拆除。上邊橫向9米范圍混凝土塊加載，腹板和翼板交點間的9米范圍內(nèi)正下方支架承擔(dān)著絕大部分重量，翼板部分支架由于重量小，不予考慮。圖3鋼管支墩貝雷梁支架預(yù)壓示意圖圖4輪扣式滿堂支架預(yù)壓示意圖6.2、加載及卸載采用分級均勻加載，按三級進行，即50%、80%和100%的加載總重，每級加載后均靜載3小時后分別測設(shè)支架和地基的沉降量，采用電子水準(zhǔn)儀觀測，做好記錄。加載全部完成后，采用電子水準(zhǔn)儀連續(xù)觀測，做好記錄。等到支架及地基沉降穩(wěn)定后，方可進行卸載。卸載應(yīng)分級進行，及100%-80%-50%-0.每級卸載后均靜載3小時后分別測設(shè)支架和地基的恢復(fù)量，采用電子水準(zhǔn)儀觀測，做好記錄。6.3、沉降現(xiàn)測6.3.1、儀器配備和人員安排萊卡TC1201全站儀,標(biāo)稱精度2mm+2ppm；DSZ2水準(zhǔn)儀+測微器+銦鋼尺一套，DS２水準(zhǔn)儀一臺；線錘1.5KG以上45只；6.3.2、測點布置每跨支架要設(shè)三個觀測橫斷面，即跨中、支點附近三個斷面。每個斷面設(shè)10個測點，即基礎(chǔ)5個點，支架5個點（與基礎(chǔ)點位置相對應(yīng)底板位置），基礎(chǔ)點位用紅絲油漆標(biāo)識（最好埋鋼筋頭），支架上的點位采用掛鋼絲垂球地面作檢測點和的辦法。6.3.3、觀測階段觀測分成五個階段：預(yù)壓加載前，50%荷載、80%荷載、100%荷載、卸載后。每個觀測階段要觀測2次。堆載結(jié)束后，測量觀測6個小時安排一次，若沉降不明顯趨于穩(wěn)定可卸載（沉降兩次差值小于1mm），卸載后繼續(xù)觀測一天。注意觀察過程中如發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)沉降明顯、基礎(chǔ)開裂、局部位置和支架變形過大現(xiàn)象，應(yīng)立即停止加載并卸載，及時查找原因，采取補救措施。6.4、預(yù)壓成果處理沉降觀測數(shù)據(jù)要如實填寫在沉降觀測記錄表上，計算出支架彈性壓縮量及基礎(chǔ)沉降量，支架的彈性壓縮結(jié)果用于支架預(yù)高設(shè)置（底模預(yù)高），繪制加載-支架沉降曲線。根據(jù)以上資料和設(shè)計院提供的梁的張拉起拱度綜合計算設(shè)置支架的預(yù)拱度。梁跨的預(yù)拱度采用計算公式：y=(4f拱x(L-x))/(L*L)，以小里程支座中心為坐標(biāo)原點，大里程方向為x坐標(biāo)軸方向,y坐標(biāo)軸向上為正值，預(yù)應(yīng)力張拉和徐變拱度：f拱=16.11mm。表1為現(xiàn)場實測結(jié)果和調(diào)整值，梁底標(biāo)高等于設(shè)計標(biāo)高加上支架調(diào)整值。表1預(yù)拱度調(diào)整表x(m)02.055.058.0511.0515.5520.0523.0526.529.0531.1y(mm)0.04.08.812.414.816.114.812.48.14.00.0預(yù)應(yīng)力調(diào)整值（mm)0.0-4.0-8.8-12.4-14.8-16.1-14.8-12.4-8.1-4.00.0支架彈性變形（向下為正值mm）0.03.54.04.56.54.03.53.00.0支架彈性變形調(diào)整值（mm)0.03.54.04.50.06.50.04.03.53.00.0鋼楔預(yù)留沉落量（mm）2.02.02.02.02.02.02.02.02.0支架調(diào)整值（mm)0.01.5-2.8-5.9-7.6-6.4-2.61.00.06.5、底模安裝調(diào)整：支架預(yù)壓完成后，進行底模安裝。底模按照圖紙在橫梁上安裝小方木，小方木在安裝前兩面刨光刨平，按要求調(diào)整好小方木的縱橫向間距，然后用電鉆在竹膠合板打眼，用平頭螺栓把竹膠合板釘在小方木上，竹膠合板安裝前兩側(cè)用電鋸取直并切割為1.2米寬幅面。最后檢查并調(diào)整膠合板，板的平面接縫嚴(yán)密不能有錯臺。7、梁體模型7.1、底模在滿堂支架的頂托上布設(shè)10#槽鋼作為橫向分配梁，間距90cm～60cm，在10#槽鋼上鋪設(shè)10×10cm的方木，作為縱向分配梁，方木間距20cm，然后鋪設(shè)尺寸為2440×1220×18mm的膠合板做底模，底模鋪設(shè)平整，不能錯臺，接縫嚴(yán)密，縫寬和錯臺不大于1mm，并用膩子封閉刮平，做到不漏漿。7.2、側(cè)模側(cè)模全部采用大塊定型鋼模,每套箱梁模型采用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)長2.3m×2節(jié)、2.5m×4節(jié)、2.7m×4節(jié)、2.85m×4節(jié)、3.1m×4節(jié)和4m×箱梁模型組成有上側(cè)模、中側(cè)模、下側(cè)模、斜撐、圓角模、橫移底座、側(cè)模移動小車、擋板模、操作平臺、三角支架、橫向槽鋼底座、斜楔支座、斜楔、螺旋撐桿、千斤頂座、振動器底座、斜楔壓板和拉桿等組成，一套模型總重102.5t。7.3、內(nèi)模內(nèi)模全部采用特制鋼模，主要由平模、倒角模和螺旋支撐桿件組成，支撐立桿立在底板的鋼筋支撐架上（用φ16鋼筋加工）與底層鋼筋網(wǎng)焊接在一起，一套內(nèi)模重量為30.5t。一般情況下，在墩身不高，地勢平坦的情況下，內(nèi)模拼裝在地面進行，待底板和腹板鋼筋綁扎完畢，用吊車直接將拼裝好的內(nèi)模吊入再綁扎頂板鋼筋，這樣有足夠的工作面展開施工；相反在高墩上作業(yè)，只能在綁扎好的底板鋼筋上慢慢拼裝了。8、鋼筋綁扎梁體鋼筋按設(shè)計要求實行整體綁扎，考慮運輸條件，箍筋以及便于運輸?shù)匿摻钤阡摻钆锛庸?，梁體縱向鋼筋到現(xiàn)場焊接，鋼筋綁扎前，先進行定位放線，檢查底模的偏位和梁底高程，經(jīng)檢查符合要求，將底模板清理干凈，刷脫模劑，然后先綁扎底板、腹板，立好內(nèi)模后進行頂板鋼筋的綁扎；底板鋼筋須加固牢靠，當(dāng)梁體鋼筋與預(yù)應(yīng)力鋼絞線相碰時，可適當(dāng)移動鋼筋位置或進行適當(dāng)彎折；梁體鋼筋最小保護層除頂板為30mm外，其余均為35mm，且綁扎鐵絲的尾端不應(yīng)伸入保護層內(nèi)。鋼筋綁扎時所有預(yù)留孔處增設(shè)相應(yīng)的環(huán)狀鋼筋，環(huán)狀鋼筋用φ10圓鋼加工，注意預(yù)留底板和橋面泄水孔，泄水孔處的鋼筋可適當(dāng)移動，并增設(shè)螺旋筋和斜置的井字形鋼筋加固。底板、腹板鋼筋綁扎時，焊接鋼絞線的U型定位鋼筋，按圖紙尺寸準(zhǔn)確定位，并在曲線段適當(dāng)加密，然后將φ90mm波紋管在底板U型環(huán)上固定，經(jīng)檢查無誤后，安裝內(nèi)側(cè)模，為確保波紋管在砼施工時損壞、進水泥漿，影響鋼絞線張拉，在波紋管內(nèi)套軟膠管，在砼施工過程中不間斷活動軟膠管，確保波紋管道暢通，砼初凝后，拉出軟膠管，循環(huán)使用。9、側(cè)模、內(nèi)模的安裝側(cè)模使用人工配合吊車安裝到位，并連接側(cè)模絲桿，調(diào)節(jié)底口螺栓和側(cè)模絲桿使模板安裝到位。調(diào)整后的模架應(yīng)滿足以下要求：外?？v橋向誤差≤10mm，底板標(biāo)高誤差＜5mm。模板拼縫處均貼軟塑雙面膠，待模板拼接后鏟除多余軟塑雙面膠，可達到拼縫嚴(yán)密、不漏漿。模板拼縫處有錯臺的用砂輪磨光機打磨，調(diào)整后的模板用1m靠尺檢查，要達到每米高差＜2mm，錯臺＜1mm。側(cè)模安裝完成后，調(diào)整和固定腹板鋼筋和鋼絞線，經(jīng)檢查無誤后開始安裝內(nèi)模。模板拼縫連接示意圖在底板、腹板鋼筋綁扎及波紋管安裝完畢，經(jīng)檢查合格后，進行內(nèi)模安裝，先腹板后頂板，做到支撐穩(wěn)固，板間接縫嚴(yán)密、不能有明顯的錯臺，對個別接縫不嚴(yán)的地方采用膠帶密封，不得漏漿，在內(nèi)模頂板縱向軸線位置每隔3m開一個20×20cm的方孔，便于澆筑底板砼，底板澆筑完畢再封閉孔洞；內(nèi)模安裝后及時清理干凈模內(nèi)的雜物。最后內(nèi)模固定、各部尺寸檢查無誤后，綁扎頂板鋼筋，頂板鋼筋綁扎完成后，檢查模型的中線、標(biāo)高和結(jié)構(gòu)尺寸，合格后開始澆筑混凝土。10、混凝土施工10.1、施工過程安排一片箱梁C50砼327.6m3，一般采用砼汽車輸送泵2臺，9m3砼運輸車6輛，施工人員26人進行澆筑作業(yè)，砼必須采用泵送砼連續(xù)澆筑，梁體一次成型，要求10.2、砼澆筑工藝梁體采用泵送砼連續(xù)澆筑，箱體一次成型，澆筑順序為“先底板、再腹板最后頂板，由墩頂兩端向跨中澆筑”，用2臺砼汽車輸送泵對稱、連續(xù)澆筑，以水平分層（澆筑厚度在30～50cm）、斜向分段的施工工藝左右對稱澆筑。具體步驟如下：10.2.1、為保證底板、腹板與底板交接處混凝土密實，在澆筑時先從兩端將底板3米10.2.2、由兩端向中間，通過腹板左右對稱的澆筑10.2.3、澆筑第二層腹板砼時待第一層腹板砼初凝后進行，以防腹板砼從底板冒出；兩側(cè)腹板砼要對稱澆筑10.2.410.2.