k117+202
汽車天橋等截面現澆箱梁
施工技術方案
信南高速泌南段三標專案經理部
二○○六年六月
k117+202天橋現澆箱梁施工技術方案
一、工程概況：
k117+202天橋位於直線段內，橋梁按直線設計。設計荷載：公路-ⅱ級；橋面寬度：
全寬8.5m＝0.5m（護欄）+7.
5m（行車道）+0.5m（護欄）；**動峰加速度：0.
05g。主橋上部結構採用跨經為（20+2*30+20）的預應力混凝土等截面現澆連續箱梁，混凝土採用50號；鋼筋採用r235鋼筋和hrb335鋼筋；預應力鋼絞線應符合技術標準astma416-97a（270級）的規定，單根鋼絞線直徑為15.24mm，鋼絞線面積為140mm2，標準強度為1860mpa，彈性模量為1.
95*105mpa。預應力體系採用ovm15-16型、ovm15-12型和bm15-5型。橋梁支座採用gpz（ⅱ）盆式支座，其效能及技術要求應符合《公路橋梁盆式支座》jt391-1999的規定。
其工程量詳見下表。
二、施工準備
（1）施工便道
施工便道已全線貫通，位於橋位左側，寬6.5公尺，下層為30cm厚5%石灰土，上層為20cm風化巖面層，路面平整堅實，可滿足施工機械進出場及材料運輸的需要。
（2）施工用水
施工用水採用深井飲用水,可滿足砼拌和要求。
（3）施工用電
拌合站安裝250kva變壓器一台（並備用250kw發電機作為備用電源），供攪拌砼使用，現場鋼筋焊接與照明使用一台50kw的發電機。
（4）施工場地
施工場地要求平整、清潔，確保施工順利進行，並且不影響周邊環境。
（5）混凝土**及運輸
由拌合站集中拌製，拌合站由兩套js1000拌合站組成；混凝土採用四台6m3混凝土罐車運送。
（6）鋼筋加工
鋼筋加工在現場進行操作。各項技術指標均應符合規範及設計要求。
（7）模板及支架
採用碗扣式支架，豎向支撐採用0.9*0.9即橫向間距0.9m，縱向間距0.9m。底模和側模均採用竹膠模板，受力設計如下：
7.1碗扣式腳手架：
支架容許荷載：p29表1-7查《公路施工手冊》
橫桿間距l＝100cm，對拉立杆搭設，其支架允許荷載為31.7kn，[n]＝31.7kn。
7.2支架布置：
腹板處：採用90*90cm，即橫向間距90cm，順橋向90cm，在箱室處採用90*90cm，橫橋向90cm，順橋向90cm。每層縱橫連線杆間距1.
0m，箱梁底模直接鋪設在支架上托板支撐的帶木上。支架立桿底襯墊用下託直接落地。
7.3支架受力驗算
①、底模板下次梁（6×12cm木枋）驗算：
底模下腳手管立桿的縱向間距為0.9m，橫向間距根據箱梁對應位置分別設為0.9和0.
9m，頂托15*15方木橫樑按橫橋向布置，間距90cm；次梁按縱橋向布置，間距35cm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位置和底板中間位置：
a、斜腹板對應的間距為18cm的木枋受力驗算:
底模處砼箱梁荷載：p1=1.6×26=41.6kn/m2（按1.6m砼厚度計算）
模板荷載：p2=200kg/m2=2kn/m2
裝置及人工荷載：p3=250kg/m2=2.5kn/m2
砼澆注衝擊及振搗荷載：p4=200kg/m2=2kn/m2
則有p=（p1+p2+p3+p4）=48.1kn/m2
w=bh2/6=6×122/6=144cm3
由梁正應力計算公式得：
σ=ql2/8w=（48.1×0.18）×1000×0.92/（8×144×10-6）
=6.09mpa＜[σ]=10mpa強度滿足要求；
由矩形梁彎曲剪應力計算公式得：
τ=3q/2a=3×（48.1×0.18）×103×（0.9/2）/2×6×12×10-4
=0.81mpa＜[τ]=2mpa（參考一般木質）
強度滿足要求；
由矩形簡支梁撓度計算公式得：
e=0.1×105mpa；i=bh3/12=864*10-8m3
fmax=5ql4/384ei=5×8.6×103×103×0.94/384×864×10-8×1×1010
=0.850mm＜[f]=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0.2～0.6m之間，按0.6m進行受力驗算，考慮內模支撐和內模模板自重，木枋間距0.35m，則有：
底模處砼箱梁荷載：p1=0.6×26=15.6kn/m2
內模支撐和模板荷載：p2=400kg/m2=4kn/m2
裝置及人工荷載：p3=250kg/m2=2.5kn/m2
砼澆注衝擊及振搗荷載：p4=200kg/m2=2kn/m2
則有p=（p1+p2+p3+p4）=24.1kn/m2
q=24.1×0.35=8.435t/m＜48.1×0.18=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。
以上各資料均未考慮模板強度影響，若考慮模板剛度作用和4跨連續梁，則以上各個實際值應小於此計算值。
②、頂托橫樑（15*15方木驗算：
腳手管立桿的縱向間距為0.9m，橫向間距為0.9m，頂托15*15方木橫樑按橫橋向布置，間距90cm。
因此計算跨徑為0.9m，為簡化計算，按簡支梁受力進行驗算，實際為多跨連續梁受力，計算結果偏於安全，僅驗算底模下斜腹板對應位置即可：
平均荷載大小為q1=48.1×0.9=43.29kn/m
另查表可得：
wi14=102×103mm3；i=4.22×10-5m4；s=i/12
跨內最大彎矩為：
mmax=43.29×0.9×0.9/8=4.383kn.m
由梁正應力計算公式得：
σw=mmax/w=4.383×103/(102×103)*109
=42.97mpa＜[σw]=145mpa滿足要求；
撓度計算按簡支梁考慮，得：
e=2.1×105mpa；
fmax=5ql4/384ei=5×43.29×1000×0.94×109/
(384×2.1×105×712×104)
=0.0083mm＜[f]=2.25mm（[f]=l/400）剛度滿足要求。
③、立桿強度驗算：
腳手管（φ48×3.5）立桿的縱向間距為0.9m，橫向間距為0.
9m，因此單根立桿承受區域即為底板0.9m×0.9m箱梁均布荷載，由15*15方木橫樑集中傳至杆頂。
根據受力分析,不難發現斜腹板對應的間距為0.9m×0.9m立桿受力比其餘位置間距為0.
9m×0.9m的立桿受力大，故以斜腹板下的間距為0.9m×0.
9m立桿作為受力驗算桿件。
則有p=48.1kn/m2
由於大橫桿步距為0.9m，長細比為λ=ι/i=900/15.78=76，查表可得φ=0.744，則有：
[n]=φa[σ]=0.744×489×215=78.22kn
而nmax=p×a=48.1×0.9×0.9=38.961kn，可見[n]＞n，
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7m計算）
△l=nl/ea=38.961×103×7×103/2.1×105×4.89×102
=2.656mm壓縮變形很小
單幅箱梁每跨混凝土1138.93m3，自重約347噸，按上述間距布置底座，則每跨連續箱梁下共有370根立桿，可承受444.9噸荷載（每根杆約可承受1.
2025kn），比值為444.9/347=1.28，完全滿足施工要求。
經計算，本支架其餘桿件受力均能滿足規範要求，本處計算過程從略。
④、地基容許承載力驗算：
根據地質資料可知，地表土質基本為亞粘土層，分別有：重亞粘土、輕亞粘土、人工填土（粉質輕亞粘土，砂壤土）等。基底允許承載力滿足150kn/m2，經上述計算得出箱梁最大荷載傳至立桿到地面時的承載力為48.
1kn/m2，路基內已用4％水泥穩定砂做完（強度可達1.2mpa）。路基兩側原土用衝擊夯夯實，整平，壓路機碾壓處理，用c20砼澆注5-10cm（強度可達20mpa）,柱周圍基坑用衝擊夯夯實，整平，壓路機碾壓處理，用c20砼澆注20-30cm（強度可達20mpa）,以免不均勻沉降。
經處理後的地基承載力完全滿足施工要求。
三、計畫工期
計畫工期：2023年06月20日～2023年07月10日。
四、施工方案
地基換填水泥砂處理後，搭設碗扣支架，在上面支撐方木後立底模，預壓後觀測沉降，合格後安裝鋼筋。砼分二次澆注，第一次澆注底板混凝土和腹板混凝土，第二次澆注頂板混凝土，當砼強度達到設計強度90％時，張拉預應力筋並封錨，強度達到設計強度的100％時壓槳封錨，完成現澆箱梁施工。
五、施工工藝及方法
(1)地基處理
基底允許承載力滿足150kn/m2，路基內已用4％水泥砂穩定（強度可達1.2mpa）。路基內已用4％水泥穩定砂做完（強度可達1.
2mpa）。路基兩側原土用衝擊夯夯實，整平，壓路機碾壓處理，用c20砼澆注5-10cm（強度可達20mpa）,柱周圍基坑用衝擊夯夯實，整平，壓路機碾壓處理，用c20砼澆注20-30cm（強度可達20mpa）,以免不均勻沉降。
（2）支架布置
腹板處：採用90*90cm，即橫向間距90cm，順橋向90cm，在箱室處採用90*90cm，橫橋向90cm，順橋向90cm。每層縱橫連線杆間距1.
0m，箱梁底模直接鋪設在支架上托板支撐的帶木上。支架立桿底襯墊用下託直接落地。
(3)立模
模板全部採用竹膠模板，用方木和對拉絲加固，支立底模時要注意預留排氣孔和瀉水孔，並用木塞塞住。模板立好以後要對模板支架進行預壓，觀測沉降，合格後方可進行下道工序施工。
脫模劑採用輕機油或色拉油，用毛刷塗刷均勻。
（4）支架預壓
綁紮鋼筋前要對模板支架進行預壓，以減少非彈性形變並確保支架得承載能力。預壓時，在測定各斷面（斷面間距5m，每個斷面5個點）標高的基礎上，每跨採用袋裝土進行預壓，袋裝土的總重量為箱梁自重加工作荷載（含人群、機械裝置），除墩頂不佈外，在跨內均勻布設，預壓時間最少要保持3天。預壓結束前，測量相同斷面標高，並與預壓前的斷面標高進行對比，計算彎沉下沉量。
在拆除袋裝土後，在相同斷面測量標高，計算變形恢復情況，其結果在允許範圍內，能夠滿足施工後梁體設計標高及撓度的要求，則可開始下道工序施工，若超過允許範圍，則需對支架進行加固和模板標高用木楔進行調整處理。
（5）鋼筋、及穿預應力管線加工及安裝
鋼筋加工及安裝在現場進行，一次到位，然後穿波紋管和鋼絞線，鋼絞線位置按座標精確定位，施工中重點注意各種預埋件、預埋筋的準確埋置，特別是波紋管和封錨鋼板的位置要定位準確。綁紮成型的鋼筋骨架主筋間距、豎直度應符合設計及規範要求。
(6)澆注混凝土
混凝土拌和採用自動計量的拌和站拌和，嚴格按試驗室出具的配合比拌和，利用砼輸送車運到施工現場，由吊車吊入模板，選派有經驗的砼工進行振搗，砼振搗採用高頻插入式振搗棒，振搗時振動棒快插慢拔，振動時不斷上下移動振動棒以便搗實均勻，移動時間宜20-30s，振動棒垂直插入砼內，距模板距離5-10cm，振動是否合格可以從下面現象加以判斷：振搗時砼不再有顯著沉落，不再出現大量氣泡，砼表面均勻、平整為宜。振搗過程中隨時檢查預埋波紋管位置，如有偏位，立即調整。
振搗砼應均勻密實，澆築混凝土要連續作業。澆注過程中要設立專職人員檢查模板，防止振搗過程中跑模。
（7）預應力張拉及壓槳
張拉前應對構件進行檢查，外觀和尺寸應符合質量標準要求。張拉時，構件強度不低於設計強度的75％。張拉時使用能張拉多根鋼絞線的千斤頂同時對每一鋼束中的全部力筋施加應力。
兩端張拉時可先在一端張拉錨固後，再在另一端補足預應力值進行錨固。張拉程式為：0――>初應力――>σcon(持荷2min錨固)。
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