現澆箱梁滿堂支架施工方案

2021-03-04 09:36:39 字數 5557 閱讀 2032

一、 概述

1、 工程概況

起止樁號為k8+000-k17+000,全長9公里。a匝道橋第二聯採用預應力混凝土現澆連續箱梁(30+40+30m),箱梁頂板寬15m,底板寬11.5m,樑高2.

3公尺,底板厚均為0.25公尺,腹板厚0.5公尺,兩側翼緣板懸臂長度為1.

75公尺,橋面橫坡2%,橋面橫坡由梁底墊石變高度使梁體整體旋轉而形成,箱梁橫斷面和樑高均保持不變。箱梁預應力筋採用標準強度fpt=1860mpa的高強低鬆弛鋼絞線,頂底板及腹板為15φ15.24mm的預應力束,共26束;中橫樑為12φ15.

24mm的預應力束,每道梁9束。該聯現澆箱梁共有混凝土1250m3,鋼筋230噸,鋼絞線45.5噸。

2、施工方法簡介

上述橋位區均為農田或耕地,地質條件較差。施工前必須先將橋位地基處理好後,再採用扣件式滿堂支架整體現澆施工工藝進行施工,箱梁底模外側模採用18mm厚竹膠板,內模採用12mm厚膠合板製作而成。總體施工工藝流程圖如下:

二、 地基處理和滿堂支架搭設和預壓

1、 地基處理

先將地基整平填築50cm厚石渣碾壓密實後澆築一層10cm厚c25混凝土作為支架基礎。整段地基的處理寬度比橋面總寬度每側各寬出一公尺,為避免地基受水浸泡,在基礎兩側開挖30*30cm的排水溝,排水溝應保證排水順暢渠貫通,以利於水流及時排出。

2、 支架搭設

在地基處理好後按照箱梁的輪廓線逐條放出箱梁的翼板、底板邊線,然後按照此線形進行支架的搭設,支架採用扣件式滿堂腳手架,其結構形式如下;縱橋向立桿間距為90cm橫橋向立桿間距除箱梁腹板及中、端橫樑所對應的位置間距45cm布置外其餘均按90cm間距布置(詳見《現澆箱梁支架布置圖》,在高度方向每間隔1.2m設定一排縱橫向聯接鋼管使所有立桿聯成一體,為確保支架的整體穩定性,縱橫向立桿每間隔3排各設定一道剪刀撐。支架頂面高度一般控制在底板以下30-50cm的範圍內,然後在鋼管上口安裝可調節頂托,可調頂托的調節範圍為0-30cm,主要作用是調整底板標高和便於拆除底模。

鋼管支架搭設好後,在可調節頂托上鋪設10*15cm木方,箱體底板部分木方按橫橋向布置,木方長4m間距為0.9m;(在中、端橫樑位置間距為0.45cm),翼緣板部分木方按縱橋向布置,木方長4m間距0.

9m;然後在10*15cm的木方上面鋪設10*10cm的木方,兩層木方用鐵釘固定,木方鋪設間距為:在箱梁腹板所對應的位置按20cm布置,底板其餘位置按30cm布置。最後在上面鋪設18mm厚竹膠板作為箱梁底模。

3、 支架預壓底模安裝完成後要對支架進行預壓。

支架預壓的目的:(1)檢查支架的安全性,確保施工安全。(2)消除地基非彈性變形和支架非彈性變形的影響,有利於橋面線形控制。

預壓荷載為箱梁單位面積最大重量的1.1倍。本方案採用砂袋加水分段預壓法進行預壓:

施工前預先將砂袋裝好。每一段預壓長短根據橋的單跨長度來控制,本標段a匝道橋第二聯和吼山分離橋現澆段配跨為30+40+30m,故其預壓長度分別為30m、40m、30m,a匝道橋第三聯每二十公尺為1預壓段。根據箱梁橫截面特性,a匝道橋第二聯和吼山分離橋現澆段在箱梁腹板對應位置堆載1.

5m寬、2.3m高的砂袋,在箱梁中、端橫樑對應位置堆載3m寬,2.5m高的砂袋,然後在砂袋所圍城的箱內鋪上不透水油布用水幫浦加水進行預壓,水位高2m。

a匝道橋第三聯在箱梁腹板對應位置堆載1.2m寬、1.8m高的砂袋,在箱梁中,端橫樑對應位置堆載3m寬、1.

8m高的砂袋,然後在砂袋所圍城的箱內鋪上不透水油布用水幫浦加水進行預壓,水位高1.7m。.在兩側翼緣板所對應的位置,直接用砂袋進行堆載預壓,高度從0.

8-0.3m由根部至邊緣漸變載入。為了解支架沉降情況,在預壓之前測出各測量控制點高程,測量控制點按順橋向每5m布置一排,每排4點。

在載入50%和100%後均要複測各控制點高程,載入100%預壓荷載並持荷24小時後再次複測各控制點高程如果載入100%後所測資料與24小時後所測資料變化很小時表明地基及支架已基本沉降到位,可用水管卸水否則還需持荷進行預壓,直到地基及支架沉降到位方可卸水。卸水時通過水管將水排至水溝中或橋位區外,以免影響處理好的地基承載力,卸水完成後將砂袋移至下一跨,卸水完成後,要再次複測各控制點高程,以便得出支架和地基的彈性變形量(等於卸水後標高減去持荷後所測標高)用總沉降量,及支架持荷後穩定沉降量)減去彈性變形量為支架和地基的非彈性變形(及塑性變形)量。預壓完成後根據預壓成果通過可調節頂托調整底板的標高。

4、 支架受力驗算

(1)、底模板下次梁(10*10cm木方)驗算:底模下腳手架立桿的縱橋向間距為0.9m,橫橋向間距根據箱梁對應位置分別設為0.

45m、0.9m,頂托上10*15cm木方橫樑按橫橋向布置,間距90cm;10*10cm木方次梁按縱橋向布置間距30cm和20cm。因此計算跨徑為0.

9公尺,按簡支梁受力考慮,分別驗算腹板對應位置和底板中間位置的剛度、撓度:a、腹板對應位置間距為20cm的木方受力驗算底模處砼箱梁荷載:p1=2.

3*25=57.5kn/m2(按2.3公尺砼厚度計算),模板荷載:

p2=200kg/m2=2.0kn/m2,裝置及人工荷載:p3=250kg/m2=2.

5kn/m2,砼澆築衝擊及振搗荷載:p4=200kg/m2=2.0kn/m2則有p=(p1+p2+p3+p4)=64kn/m2,w=bh2/6=10*10*10/6=166.

7cm3由梁正應力計算公式:σ=ql2/8w=(64*0.2)*1000*0.

9*0.9/(8*166.7*10.

6)=7.78mpa<[σ]=10 mpa;由矩形梁彎曲剪應力計算公式:t=3q/2a=3*(64*0.

2)*103*(0.9/2)/(2*10*10*10-4)=0.86mpa<[σ]=2 mpa(參考一般木質);由矩形簡支梁撓度計算公式:

彈性模量e=1.0*104mpa;i=bh3/12=833.3cm4強度滿足要求;fmax=5ql4/384ei=5*(64*0.

2)*103*0.94/(384*833.3)*10-8*1.

0*1010)=1.312*10-3m=1.312mm<[f]=2.

25mm([f]=l/400)剛度滿足要求。b、底板下間距為30cm的木方受力驗算 ,中間底板位置砼厚度為0.25-0.

5m之間,按0.5公尺進行受力驗算,考慮內模支撐和內模模板自重,木方間距0.3cm,則有:

底模處砼箱梁荷載:p1=0.5*25=12.

5kn/m2(按0.5公尺砼厚度計算),內模支撐和模板荷載:p2=200kg/m2=4.

0kn/m2,裝置及人工荷載:p3=250kg/m2=2.5kn/m2,砼澆築衝擊及振搗荷載:

p4=200kg/m2=2.0kn/m2則有p=(p1+p2+p3+p4)=21kn/m2,q=21.0*0.

3=6.3kn/m表明底板下間距為0.3公尺的木方受力比腹板對應位置間距為0.

2公尺的木方所受的力小,所以底板下間距為0.3公尺的木方受力安全。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三跨連續梁,則以上各實際值應小於此計算值。

(2)、底模下主橫樑(10*15cm)驗算:腳手架立桿的縱向間距為0.9公尺,橫向間距0.

9和0.45公尺,10*15cm木方主橫樑按橫橋向布置,間距0.9公尺。

因此計算跨徑為0.9公尺和0.45公尺,為簡化計算按簡支梁受力考慮,實際為多跨連續梁受力,計算結果偏於安全,僅驗算腹板對應位置即可:

平均荷載大小為q=64*0.9=57.6kn/m,w=bh2/6=10*15*15/6=375cm3 i=bh3/12=10*153/12=2812.

5cm4;跨內最大彎矩為mmax=ql2/8=57.6*0.45*0.

45/8=1.458kn.m由梁正應力計算公式得:

σw=mmax/w=1.458*106/(375*103)=3.888mpa<[σw]=10mpa撓度計算按簡支梁考慮,得:

彈性模量e=1.0*104mpa;fmax=5ql4/384ei=5*57.6*103*0.

454*109/(384*1.0*104*2812.5*104)=0.

109mm<[f]=2.25mm([f]=l/400).

(3)、立桿強度驗算:腳手架(φ48*3.5)立桿的縱向間距0.

9公尺,橫向間距0.9公尺和剛度滿足要求。滿足要求;0.

45公尺,因此單根立桿承受區域為底板0.9m*0.9m或0.

45m*0.45m箱梁均布荷載,由10*15cm木方主橫樑集中傳至杆頂。根據受力分析不難發現腹板對應間距為0.

45公尺*0.9公尺立杆受力比其餘位置間距為0.9*0.

9公尺的立桿受力大,故以腹板下的間距為0.45*0.9公尺立杆作為受力驗算桿件。

則有p=64kn/m2由於大橫桿步距1.2公尺,長細比為λ=l/i=1200/15.78=76,可得φ=0.

744,則有:[n]=φa[σ]=0.744*489*215=78.

22kn而nmax=p*a=64*0.45*0.9=25.

92kn可見[n]>nmax,抗壓強度滿足要求。另有壓桿彈性變形計算公式得(按最大高度9公尺計算)△l=nl/ea=25.92*103*9*103/2.

1*105*4.89*102=3.171mm 壓縮變形很小,箱梁砼1250m3,自重約3125t,按上述間距布置支架,則每聯箱梁下共有2398根立桿,可承受7913t荷載(每根杆約可承受33kn),比值為7913/3125=2.

53,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,本處計算過程略。(4)、地基容許承載力驗算:根據地質資料可知,該橋橋軸線上地質土質基本為淤泥、淤泥質粉質粘土、粘土,地基承載力在50-100kpa,故有部分路段的地基承載力滿足不了要求,出於安全考慮,需對地基進行加固處理。

處理方法是:①對於淤泥層厚度小於3m的,查表將直接採用石渣換填,分層碾壓密實;②對於淤泥層厚度大於3m的,則採用打木樁等方法對地基進行加固直至滿足施工要求。

三、模板工程

為保證現澆箱梁的外觀和砼表面的光潔度、平整度和線形,加快施工進度,本工程箱梁底模和外側模採用竹膠板,箱體內側模和底板模板採用膠合板。1、底模、外側模板:為確保砼外觀美觀,箱梁底模、外側模採用竹膠板,竹膠板存放時不得與地面直接接觸,底部要用方木架空、放平,頂面要覆蓋,防止日曬雨淋,以免模板翹曲變形。

箱梁底板鋪設應根據箱梁的線形及寬度掛線鋪設,並應與板底木方用鐵定固定牢固。對曲線段應以拆線代替弧線,要求模板拼縫嚴密,線條順暢,相鄰模板高差符合規範要求。2、內模:

箱梁內模採用膠合板。因本箱梁砼分兩次澆築,第一次澆築底板和腹板,第二次澆築頂板和翼緣板,故其內模分兩次施工。待底板、腹板鋼筋綁紮完成後,先安裝內側模和端、中橫樑模板,模板背面豎向用5*10cm木方進行固定,橫向用10*10cm的木方進行固定,安裝好的模板經檢查合格後即可澆築底板、腹板砼。

對於箱梁頂板底模,先採用φ48*3.5腳手架在箱體內搭設支架,支架要求縱橫向聯接牢固,每間隔一排要設定剪力撐,以增加支架的整體穩定性,防止內模脹模。支架搭設完成後,即可鋪設木方和模板,木方採用5*10cm,間距30cm,模板安裝時,要控制好平整度和標高、倒角的尺寸,以及模板之間的拼縫、接縫,防止漏漿。

為便於拆模,每一跨箱梁頂板上預留兩個120縱向*100橫向的人孔,分布在1/3~1/4處。

四、鋼筋加工及製作

綁紮前在底板上按圖紙尺寸畫出鋼筋間距,使鋼筋排放正確,ⅱ級鋼筋採用502-507焊條焊接,接頭先折成15度角,焊縫要飽滿、無氣孔,焊渣要清理乾淨。因本箱梁分兩次施工,待底板、腹板砼澆好後,再綁紮頂板、防撞護欄、伸縮縫鋼筋,然後再澆築頂板砼。

五、混凝土工程

1、施工前的準備工作:對支架、模板、鋼筋、預埋件進行檢查,模板內的雜物、積水和鋼筋上的油汙應清理乾淨,模板如有縫隙應填塞嚴密;砼拌和澆築裝置必須充足、完好;各種人員到位。

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