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1、滿堂支架現澆連續箱梁施工工藝工法（QB/ZTYJGYGF-QL05012011）橋梁工程有限公司 宋海棠楊偉鋒1前言1.1工藝工法概況現澆箱梁的施工方法，膺架法是施工最常用的一種方法，即在橋孔位置上安裝滿布支架（常稱腳手架）或在支墩上拼裝組合鋼桁梁后立模就地灌注鋼筋混凝土梁的施工方法。膺架一般有滿堂式支架、梁式支架兩種。在地形條件屬于陸上施工范疇,凈空比較低、支架施工困難時,一般采用滿堂腳手架施工，能夠更好地確保施工質量，加快施工進度.1.2工藝原理在橋位處進行地基處理，使地基承載力和沉降能滿足要求；搭設滿堂式支架,在支架上安裝底模，經預壓后安裝外側模板、鋼筋及預應力系統，然后澆注連續梁梁體混2、凝土;待梁體混凝土強度達到設計要求后拆除內模、端模板和進行預應力張拉施工；根據梁體結構設計實際情況,梁體可以分節段或一聯整體澆注成形。2 工藝特點2。1 滿堂式支架根據現場實際情況，可多工作面同時施工,適應性強.2.2對支架基礎要求較高，一般需要地基處理,排水設計；通過地基處理,確保了地基承載力滿足施工要求，保證了施工質量.2。3通過預壓基本消除了地基、支架和模板之間的非彈性變形,確保了連續箱梁現澆施工線型質量。2.4內、外模板可設計成整體滑移體系便于拆除，周轉使用方便，形成流水化作業,節約施工成本。2。5使用滿堂腳手架施工，安全隱患少，便于安全檢查和管理.2.6 對預應力連續箱梁,有結構不發3、生體系轉換,預應力筋可一次布置,集中張拉等優點。3適用范圍滿堂式支架法一般適用于地質條件較好（無水或水流較淺的河流)，橋墩高度20m以下的公路、鐵路、市政工程的現澆梁施工.而且還能用于變寬的異形橋、彎橋等復雜的混凝土結構。4 主要技術標準公路橋涵施工技術規范（JTG/T F50）鐵路橋涵施工規范（TB 10203)鐵路橋涵工程施工質量驗收標準(TB 10415)城市橋梁工程施工與質量驗收標準（CJJ 2）建筑施工碗扣式腳手架安全技術規范（JGJ166）5施工方法根據橋位處的地基實際情況,對橋位地基進行處理，最終使地基承載力達到設計要求;并對支架體系進行驗算設計滿足荷載要求。碗扣支架搭設前,先按4、測量放線及支架搭設形式布置好碗扣底托，然后搭拼碗扣支架.第一層拼好之后，必須由現場技術人員抄平檢查平整度，如高差太大,必須用底托或方木調平.拼立桿時必須用吊線錘檢查其垂直度，防止立桿偏心受力。接頭部位必須用碗扣連接牢固。支架搭拼時應掛線調平和控制好線型。在拼裝達到一定高度后,安裝滿堂支架橫向、豎向剪刀撐,增加滿堂支架整體穩定性，逐漸搭設碗口直至達到標高要求,搭設分配梁，安裝模板、綁扎鋼筋,最后在滿堂支架承載作用下進行混凝土澆筑施工.圖1 滿堂支架布置圖6工藝流程及操作要點6.1施工工藝流程支架搭設之前預先檢查碗扣桿件，不得使用挖癟、彎曲、腐蝕等以及有損傷和明顯缺陷的構件。施工工藝流程如下圖2：5、 支架地基處理支架搭設支架進場、驗收支架預壓箱梁底模、側模安裝安裝翼緣模板綁扎底腹板鋼筋、安裝預應力管道鋼筋加工安裝內模、頂板底模鋼筋加工綁扎頂板鋼筋、預應力管道澆注混凝土樁圖2 施工工藝流程圖6.2操作要點 地基處理處理方式有原地基地質狀況較差為淤泥，用挖掘機挖出一定深度的淤泥,換填砂礫、石料；如原地基地質狀況較好將原有地基整平壓實后，在其上分層填筑一定厚度的土或砂礫,并用振動壓路機進行碾壓密實，確保壓實度不小于90，并設置橫坡，坡度控制在1%范圍內，便于及時排除雨水，如縱向坡度過大，采取設置臺階方式，便于底托支墊平整。然后在處理后的地基上施作1520cm厚的5石灰水泥穩定層或素混凝土作為支6、架基礎，并按照滿堂支架腳手鋼管立桿所對應的位置鋪設方木或5cm木板.為避免處理好地基受水浸泡，在兩側設排水溝，排水溝分段開挖形成坡度，低點設集水坑。6。2。2 支架搭設支架基礎施工完成后，支架搭設前，對箱梁支架進行放樣，確定其平面位置。必須掛好每孔的縱向中心線,支架沿中心線向兩側對稱搭設.為確保支架的整體強度、剛度和穩定性，豎向鋼管用縱橫鋼管水平聯結，一定距離設置順橋向通長剪刀撐、橫橋向每隔一定距離設一道剪刀撐。剪刀撐與支架立桿、水平桿相交處，轉扣設置數量按大于85控制，桿件的連接必須緊密.最后按作業要求設置防護欄及連接、加固桿件。可調頂托調整高度嚴格控制在30cm以內，以確保架子頂自由端的穩7、定。底托安放時必須用硬木楔墊平，以保證立桿的垂直度。考慮到澆注頂板混凝土時需留設施工平臺、過道，支架在搭設時要有一排延伸到翼緣板的外側,并保證翼緣板下橫橋向有23排支撐.搭設質量要求：豎桿要求每根豎直，采用單根鋼管.立豎桿后及時加縱、橫向平面鋼管固定，確保滿堂支架具有足夠的強度、剛度、穩定性.滿堂鋼管支架搭設完畢后，應測量放樣確定每根鋼管的高度(每根鋼管的高度按其位置處梁底高減構造模板厚度和方木楞、木楔的厚度計算，并考慮預拱度設置),并在鋼管上做標記，對高出部分的鋼管進行切割，保證整個支架的高度一致并滿足設計要求.在支架頂部橫橋向設橫向鋼管(以在其上直接設方木楞和木楔，鋪裝模板),在橫向鋼管扣8、件的下部緊設縱向鋼管，要求橫向鋼管扣件緊貼在縱向鋼管扣件之上，再在縱向鋼管扣件下緊貼著增設一個加強扣件,這樣就能保證橫向鋼管與豎向鋼管的扣件連接具有足夠的強度來承受施工荷載。為了施工方便和安全，外側搭設人行工作梯，并在支架兩側設置1。2m寬的工作、檢查平臺,工作梯和平臺均要安裝護欄.6。2.3模板系統安裝施工1底模箱梁底模板一般采用竹膠板，根據箱梁結構尺寸現場加工。底模采用大塊竹膠板，鋪在分配梁方木上,調模、卸模采用可調頂托完成，底模根據設計要求設置反拱。支架頂設可調高度頂托,頂托上縱橫向鋪方木，方木間距根據施工荷載計算確定，方木與竹膠板用釘子固定.如為曲線梁，模板加工時可根據箱梁線形曲線及寬9、度將模板分段制作，將每一段視為直線段,即分段用折線代替圓曲線,從而提高模板的使用效率。2外側模模板設置豎向和橫向背帶，模板在施工現場根據梁體線型加工制作。采取一定措施保證模板與鋼管腳手架固定。3端模堵頭模板預留孔位應滿足設計要求4內模箱梁內模可分節段加工，也可以采用組合鋼模，分節段加工，內模先在拼裝場地按46m拼裝成節，待底板、腹板鋼筋及波紋管道安裝完畢后，將內模分節吊入箱梁內組拼.為了保證箱梁內模位置，內模與鋼筋間設置混凝土墊塊作為支撐。為了防止內模上浮，每隔l1。2m在外模設一道橫粱，以模板橫梁作為支撐用可調螺桿向下頂緊。為了固定內模使其不偏移軸線位置，采用木方及三角楔將內模與外模頂牢，在10、澆注混凝土時將木楔逐步拆除。箱梁頂板采用鋼管支架支模,支架直接支撐在底板上.支架預壓1 預壓目的檢驗支架及地基的強度及穩定性，消除整個支架的非彈性變形，消除地基的沉降變形，測量出支架的彈性變形.2 預壓方法在鋪設完箱梁底模后對支架、模板分節段進行預壓,預壓采用砂袋直接堆碼在底模上和兩側翼緣板上。加載重量應不低于梁體自重。3 預壓觀測堆碼砂袋前在底模上及與其相對應的基礎上設置觀測點（每跨縱向在支點、1/4梁、跨中和3/4梁跨處5個點、橫向布設9個點共計每跨45個觀測點）,在預壓前、卸載前、卸載后和預壓過程中定期用儀器觀每跨的兩端、1/4梁、跨中和3/4梁跨處的變形情況，并檢查支架各扣件的受力情況11、,沉降穩定后開始卸載(卸載前安排專人逐個檢查頂托的受力情況，若有個別頂托未受力，人工通過調節桿調整，保證支架各頂托受力一致).根據觀測數據計算支架的彈性和非彈性變形值，通過U形可調托座調整底模標高（設計標高彈性變形值預留拱度，預留拱度按l/1000計算）。彈性變形值為卸載前后觀測點之高差，非彈性變形值為卸載后與預壓前觀測點之高差，非彈性變形值可作為后續支架施工時的預留變形量的參考值。4 在預壓結束、模板調整完成后，再次檢查支架和模板的扣件是否牢固,松動的要重新上緊。6.2。5鋼筋、預應力管道制作及安裝鋼筋由工地集中加工制作,運至現場由汽車吊提升現場綁扎成形。頂板、底板、腹板內有大量的預埋波紋管12、，為了不使波紋管損壞,一切焊接在波紋管埋置前進行，管道安裝后盡量不焊接,當普通鋼筋與波紋管位置發生矛盾時,適當移動鋼筋位置，準確安裝定位鋼筋網，確保管道位置準確。鋼筋綁扎前由測量人員復測模板的平面位置及高程,無誤后方可進行鋼筋綁扎。縱向普通鋼筋在兩梁段的接縫處的連接方法及連接長度滿足設計及規范要求。懸澆梁段及現澆段先進行底板普通鋼筋綁扎及豎向預應力鋼筋梁底錨固端（包括墊板、錨固螺母及錨下螺旋筋)的安裝,再進行腹板鋼筋的綁扎、豎向波紋管及預應力鋼筋的接長、腹板內縱向波紋管的安裝，最后進行頂板普通鋼筋的綁扎、頂板內縱向波紋管的安裝、橫向鋼絞線及波紋管的安裝。為使保護層符合設計要求，保護層墊塊不被壓13、壞,箱梁施工墊塊一般采用定型塑料墊塊或混凝土墊塊。6。2.6混凝土施工1 混凝土配合比設計混凝土的配合比設計應使用施工實際采用的材料，配制的混凝土拌和物不僅應滿足和易性、凝結速度等工作性能要求,而且應符合強度、耐久性(抗凍、抗滲、抗侵蝕）等力學性能和耐久性要求。普通混凝土的配合比，可參照現行普通混凝士配合比設計規程（JGJT55)，通過試配確定.混凝土的試配強度，應根據設計強度等級，考慮施工條件的差異和變化以及材料質量可能的波動。對于有特殊要求的混凝土的配合比設計(包括抗滲混凝土、抗凍混凝土、高強混凝土、泵迭混凝土、大體積混凝土），亦可參照上述規程，經過試配確定。在施工過程中，應及時積累資料，14、為合理調整混凝土配合比提供依據.2 混凝土生產混凝土生產集中在拌和站進行。拌制混凝土配料時，各種計量器具應保持準確.對骨料的含水率應經常進行檢測，雨天施工應增加測定次數，據以調整骨料和水的用量。配料數量的允許偏差(以質量計)為：水泥、礦物外摻材料:l%;粗、細骨料：2%;水、外加劑:1%。拌制時間應根據工藝試驗成果控制。混凝土生產過程中應加強對對混凝土的坍落度、擴展度等各項工作性能的檢測，確保混凝土生產質量。3 混凝土運輸 混凝土的運輸能力應適應混凝土凝結速度和澆注速度的需要，使澆注工作不間斷并使混凝土運到澆注地點時仍保持均勻性和規定的坍落度。混凝土拌和物應采用攪拌運輸車運輸。混凝土運至澆注地15、點后發生離析、嚴重泌水或坍落度不符合要求時,應進行第二次攪拌。二次攪拌時不得任意加水,確有必要時,可同時加水和水泥以保持其原水灰比不變。如二次攪拌仍不符合要求，則不得使用。4 混凝土現場澆注澆筑點的選擇在端頭（一般從較低點開始)，也可從兩端同時進行澆注施工，根據現場混凝土供應能力和人員組織實際情況進行選擇。澆注混凝土前,應對支架、模板、鋼筋和預埋件進行檢查，并做好記錄,符合設計要求后可澆注。模板內的雜物、積水和鋼筋上的污垢應清理干凈.模板如有縫隙,應填塞嚴密,模板內面應涂刷脫模劑。澆注混凝土前，應檢查混凝土的均勻性和坍落度。為防止混凝土離析，自高處向模板內傾卸混凝土時，其自由傾落高度不宜超過216、m;當傾落高度超過2m時，應通過串筒、溜管或振動溜管等設施下落;在串筒出料口下面，混凝土堆積高度不宜超過1m。混凝土應按一定厚度、順序和方向分層澆注,應在下層混凝土初凝或能重塑前澆注完成上層混凝土。上下層同時澆注時，上層與下層前后澆注距離應保持15 m以上。在傾斜面上澆注混凝土時，應從低處開始逐層擴展升高，保持水平分層。混凝土分層澆注厚度不宜超過300mm. 澆注混凝土期間，應設專人檢查支架、模板、鋼筋和預埋件等穩固情況，當發現有松動、變形、移位時，應及時處理。 混凝土的澆注應連續進行，如因故必須間斷時，其間斷時間應小于前層混凝土的初凝時間或能重塑的時間。 混凝土澆注順序縱向由懸臂端向施工縫端17、進行，分層澆注，每層30cm，每段梁橫斷面混凝土澆注順序為先澆底板，再澆腹板，最后澆頂板。混凝土的振搗采用插入式振動棒和平板式振搗器。在前層混凝土初凝之前將次層混凝士澆注完畢，保證無層間冷縫，混凝土的振搗嚴格按振動棒的作用范圍進行，嚴防漏搗、欠搗和過度振搗，當預應力管道密集,空隙小時，配備小直徑30型的插入式振搗器,振搗時不可在鋼筋上平拖，不可碰撞預應力管道、模板、鋼筋、輔助設施（如定位架等）。5 混凝土養護現澆箱梁的養護方式有:覆蓋和灑水養生、塑料薄膜或噴化學漿液等養護、自動噴淋養護系統。混凝土澆注完成后，應在收漿后盡快予以覆蓋和灑水養護。對于炎熱天氣澆筑的混凝土以及橋面等大面積裸露的混凝土18、，有條件的可在澆注完成后立即加設棚罩，待收漿后再予以覆蓋和灑水養生.覆蓋時不得損傷或污染混凝土的表面。混凝土面有模板覆蓋時，應在養護期間經常使模板保持濕潤。當氣溫低于5時,應覆蓋保溫，不得向混凝土面上灑水。每天灑水次數以能保持混凝土表面經常處于濕潤狀態為度.采用塑料薄膜或噴化學漿液等養護層時，可不灑水養護。對大體積混凝土的養護，應根據氣候條件采取控溫措施，并按需要測定澆注后的混凝土表面和內部溫度，將溫差控制在設計要求的范圍內，當設計無要求時，溫差不宜超過15。6。2.7預應力張拉及管道壓漿1 預應力筋制作及現場安裝預應力束制作應在干凈的水泥地坪上編束，以防鋼束受污染；在編束前應用專用工具將鋼束19、梳一下，以防鋼絞線絞在一起。在穿束之前應清除錨頭上的各種雜物以及多余的波紋管,并用高壓水沖洗孔道。若預應力束孔道是曲線狀，用人工穿束就比較困難，通常將鋼絲繩系在高強鋼絲上,用人工先將高強鋼絲拉過孔道，然后將鋼絲繩頭用半圓鋼環與鋼束頭焊接在一起，開啟卷揚機將鋼束緩慢拉入孔內,在鋼束頭進孔道時，人工協助使其順利入孔.如果在鋼束穿進過程中堵塞，要立即停止,查準堵塞管位置,鑿開混凝土清除管道內的堵管雜物，仍繼續用卷揚機將束拖入孔道。2 預應力張拉及管道壓漿參照5。6現澆梁預應力施工工藝.支架系統拆除在壓漿及封錨完成后拆除所有支架.拆除支架時從跨中開始對稱向兩頭均勻拆卸，以便使橋體重量對稱、均勻地由兩端20、支座平均承擔,同時預防箱梁因受力不均勻產生裂紋.拆除底模時防止損壞箱梁外觀質量。拆除時，禁止無關人員進入危險區域。拆除要統一指揮協調。拆除腳手架時,拆除應按順序由上而下，不準上下同時作業。拆除腳手架大橫桿、剪刀撐，應先拆中間扣，再拆兩頭扣。拆下的材料,應向下傳遞用繩吊下,禁止往下投扔。7勞動力組織人員配備見表1。表1所需勞動力序號作業組主要作業內容人數技術員技工普工1技術組施工、技術指導63 2試驗組各種材料試驗21 23作業組支架作業420 304鋼筋組鋼筋加工、制作420 5模型組模型加工、安裝及混凝土施工530 306張拉組預應力張拉、壓漿28 108 主要機具設備所需機具設備見表2。表21、2 主要設備配置表序號設備名稱規格型號數量用途1汽車吊30t1臺2裝載機ZL502臺構件倒運3翻斗車20t2臺構件倒運4砼輸送車若干5插入式振搗棒20個6鋼筋彎曲機4臺7可讀液壓千斤頂50t4臺注：其他設備參照預制梁施工9質量控制9.1 易出現的質量問題混凝土箱梁頂面出現裂紋。9.1。2 箱梁橫橋向出現較長裂縫.9。1。3箱梁線形不順暢，跨中拱度過大或不足。9。2保證措施改善混凝土施工配合比，加強養護。9.2。2 做好現澆支架基礎處理，確保支架整體避免出現不均勻沉降;支架搭設是否按照相關規范要求進行,支架整體性和穩定性必須可靠。 根據現澆支架壓載情況設計好施工預拱度。10安全措施10。1主要安22、全風險分析10。1。1支架設計沒有足夠的安全系數，因材料和施工質量原因導致支架坍塌.10.1。2 支架局部失穩導致整體坍塌。凍融地區基礎經過反復凍融，引起支架基礎不均勻沉降，導致支架局部失穩引起支架坍塌。10.2保證措施支架設計必須滿足施工荷載要求，并有足夠的安全系數.10。2.2施工過程中嚴格按照建筑施工碗扣式腳手架安全技術規范（JGJ166）控制支架搭設質量。10。2.3凍融地區施工施工時,在解凍后對支架基礎重新檢查驗收，對支架重新壓載試驗。11 環保措施11。1 主要運輸便道和車輛進出口采取定時灑水的措施，以減少揚塵。11。2 施工中產生的廢棄物，采用袋裝集中清理、統一堆放、分類處理，禁23、止從高處向下自由拋撒產生粉塵。12應用實例12.1工程簡介新建鐵路西安至平涼線周柳涇河特大橋14號墩至16號墩共計有4孔48m現澆梁，為跨越涇河主河道部分，里程為DK240+316.58DK240+415。10。主跨位置處梁底至承臺頂高度最高為12.5m，最低為11。5m。主河道位置處地址情況為：地面以下06m為細圓礫土，0=350kpa，68m為紅黏土，0=250kpa，以下為砂質泥巖夾砂巖。本橋448m箱梁設計為單箱、單室、等高,預應力簡支箱梁。每孔箱梁設計計算跨度47m，兩端懸臂外伸各1.05m，梁全長49。1m.梁高3.7米,底寬3.0米，頂寬4.9米，頂板厚23cm（梁頂面設排水層等24、與梁體同時施工,故箱梁中心位置頂板厚27。3cm)。底板厚25cm，腹板厚28cm，道碴槽高35cm寬20cm。箱梁端部為滿足預應力鋼筋錨固及支座安裝的需要,將其腹板外側加寬至3。3m。在箱梁兩端支座處設置橫隔墻。腹板上設置通風孔,以降低箱內外溫差.12。2施工情況周柳涇河特大橋4-48m箱梁采用碗扣支架現澆法施工，先在河道處進行河道改移，支架地基處理。然后按照自小里程到大里程順序逐孔搭設支架，逐孔現澆。箱梁底板下立桿縱距0。6m,橫距0.6m；腹板下立桿縱距0.6m，橫距0.6m;翼板下立桿縱距0.6m,橫距0。6m;梁端加厚段立桿縱距0.6m，橫距和中間跨等同；橫桿步距0。6m。頂托上橫橋25、向設置210槽鋼作為橫向承重梁,上鋪1012cm方木作為縱向分配梁，間距為40cm,模板采用1。4cm厚竹膠板，下設橫向4cm*7cm小方木,間距15cm.碗扣支架為定型支架，安裝時先確定起始安裝位置，底托直接放置于混凝土墊層上,利用可調底托將標高調平，避免局部不平導致立桿懸空或受力不均，安裝可采取先測量所安裝段的地面標高.根據所測數據反算出立桿底面標高,先用可調底托將四個角點的底托高度調平后,再掛線安裝其它底托，最后安裝立桿。縱向剪刀撐布置形式見支架布置圖，橫斷面方向每間隔3排布置一道。剪刀撐采用483.5mm鋼管，要求剪刀撐設置時從頂到底要連續,搭接頭保證不小于60厘米,接頭卡不少于兩個，與水平橫桿的夾角大于45，兩剪刀撐不允許自相交，要求布置在立桿兩側。腳手架高度的設置一般不超過梁體高度以上0。81.2m，橫橋向兩側搭設安全工作平臺,寬度60cm,并設置水平桿兩道，支撐鋼管每排設置一根。12.3工程結果評價我公司承建的西平鐵路周柳涇河特大橋、大潘涇河特大橋，哈大客運專線宮房特大橋、干玉線中橋等幾座橋梁施工經驗總結的基礎上編寫而成，滿堂式支架具有較好的適用性、經濟性,具有安裝方便、受力均勻的優點，為同類工程施工積累了豐富的施工經驗。12.4 建設效果及施工圖片圖3 支架搭設圖4滿堂支架圖5 混凝土澆筑