(论文)现浇连续箱梁的施工技术.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流(论文)现浇连续箱梁的施工技术.精品文档.现浇连续箱梁的施工技术高义摘 要 本篇结合现浇连续箱梁的施工过程，对现浇连续箱梁的施工工艺、关键技术及施工组织要点进行阐述。关键词 现浇连续箱梁 关键技术 施工组织现浇连续箱梁具有整体性好、耐久性强等优点，在许多公路立交桥工程中愈来愈多的被采用，而这种结构型式要求的整体现浇施工工艺对施工技术提出了更高的要求。下面结合新建扎阿铁路II标跨301大桥的施工过程对现浇连续箱梁的施工工艺、关键技术及施工组织要点阐述如下：1. 工程概况阿扎铁路MDK0+775.7（32+48+32）跨301高速公路预应力混凝土

2、连续梁大桥全长139.4米。上部施工方法为支架分段现浇施工。梁体采用C50混凝土，梁体结构：端支座处及跨直线段和跨中处为2.5米高，中支点处梁高3.4米，箱梁顶宽6.5米，底宽3.4m,在中支座处3m范围内加宽到4.2m.梁体为单箱单室、变高度、变截面，顶板全桥分9个梁段，A、B、E梁段长度分别为16.25米、29.7米、15.3m;C、D为合拢段，长1.5米。顶板厚度0.32米，底板厚度为0.36至1.002米，腹板为0.4米至0.6米，按折线变化。2. 支架方案选择鉴于该桥跨所处地形条件，为了节省支架费用并保证公路正常通车，综合比较确定支架方案如下2.1 全桥采用DWJ型多功能碗扣式脚手架

3、搭设满堂支架。2.2 在主线中间设置6m宽、6.9m高双向通道。3. 施工工艺为了缩短现浇箱梁施工工期，减少支架、模板占用时间，降低周转性材料的使用费用，根据现浇箱梁施工特点及各工序间的制约因素，施工中，我们在支架进场之前，提前安排了钢筋的加工与制作及地基处理工作。具体施工工艺流程如下3.1 施工工艺流程图安装内模、顶模铺设满堂红支架支立底模模板及支架调整底板、腹板钢筋绑扎、安设预应力管道基底处理顶板、翼缘板钢筋绑扎、安设预应力管道钢筋波纹管及预应力束制作侧模板安装支架预压浇注混凝土第一现浇段砼拆模梁体张拉、压浆及封锚合拢段施工第三施工段（程序如第一阶段）支架、临时墩拆除抽取试块砼养生砼强度和

4、弹性模量90%模板设计模板加工钢支墩施工跨路门架搭设支座安放4. 施工技术及施工组织：下面，针对各工序在施工中所涉及的关键技术及组织安排说明如下4.1 地基处理施工过程中各种荷载通过支架直接作用于地基，因此地基处理直接影响现浇施工的成败，施工中必须予以重视。由于天然地基承载力不能满足施工要求，在施工中需做如下工作：4.1.1 计算地基承受的垂直荷载G（包括恒载、施工活载）；4.1.2 根据垫木与地面接触面积A，计算单位面积上地基受力 G/A。4.1.3 实测地基承载力（采用动力触探法,实测=800KPa）；4.1.4 留出安全储备（一般安全系数取2.0），采用掺灰、换填砂砾土或浇筑砼垫层等方法

5、对地基进行加固处理，提高地基承载力。本工程采用碎石土换填碾压。4.2 支架搭设支撑架横向立面图4.2.1 首先对施工场地进行找平压实，地基压实度达到90%以上，平整度30mm，对支撑架底座的地基进行承载力检测，要求承载力达到520Kpa（附录一 地基承载力验算）。然后在压实后的土基上铺设大木方，为了使枕木和大木方受力均匀，应在枕木或大木方下用水泥砂浆做局部调平处理，使枕木或大木方平整稳定，受力均衡。4.2.2 支撑架安装人员必须是经过培训的专业施工人员进行组合搭设，纵横向间距按施工图进行搭设。（附录二 支撑架验算）4.2.3 杆件搭设基础换填夯实整平并且承载力达到要求后搭设满堂碗扣式支架，中支

6、点处支架竖杆顺桥向间距为0.6m，边跨部分顺桥向间距为0.6m，横桥向间距为0.3m；翼缘板处为0.6m，腹板下加密至0.3m。支架搭设水平杆层距为1.2m。立杆顶端设置可调托架。托架顶采用150x150mm方木做为纵梁，纵梁上铺置100150mm方木，其上铺15mm厚竹胶板作为模板，方木净间距200mm，支点处净间距为100mm。为便于高度调节，每根立杆顶部、底部配可调顶、底托，可调范围30cm。按照处理后的地面与梁底高程之差，根据设计要求，支架杆件强度安全系数大于1.3，抗倾覆稳定性系数应大于1.5，采用LG300、LG180、DG150等规格的杆件进行组合安装。每联支架搭设至下一联邻近孔

7、的L/5处或设计规定的部位。底托安放时用硬木楔垫平，以保证立杆的垂直度。考虑到浇注顶板砼时需留设施工平台、过道，支架在搭设时有一排延伸到翼缘板的外侧，翼缘板下横桥向设置3排支撑。支架在搭设前，必须挂好每孔的纵向中心线，沿中心线向两侧对称搭设支架。增强支架体系的整体稳定性。搭设支架前对碗扣件进行检查，检查碗扣件有无弯曲、接头开焊、断裂现象，否则要进行处理，无误后可实施支架搭设。4.2.4 剪力撑横向、纵向剪刀撑采用普通钢管脚手架通过扣件与碗扣架的立杆相连，当支架高度在10m以上时，每隔一排立杆设置一道横向剪刀撑，每跨设置2道纵向剪刀撑；10m以下每隔二排立杆设置一道横向剪刀撑，每跨设置2道纵向剪

8、刀撑。剪力撑由低至顶连续设置，斜杆必须落地，并与扫地杆紧固，倾斜角度控制在4560，剪力撑斜杆用扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端和立杆上。4.2.5 通道支架两侧桥墩间距离为31米，中间跨间距为48米，横跨通道为斜交88度，顶上的纵横梁的受力，尽量满足纵横梁等弯矩布置，减少跨中弯矩和支点处负弯。跨301高速顺桥方向现浇段长度14m，钢管柱每孔的平面横向布置3根，间距为3米，钢管直径529mm,钢管壁厚8mm，钢管柱支架顺桥向布置为（6m+6m）横桥向共布置14道I40c工字钢,横向布置为：（2*0.8+3*0.3+3*0.6+3*0.3+2*0.8）m。其中单侧腹板处布置3根，间距0.3

9、m，单侧底板下布置4根，间距0.6m，单侧翼缘板布置2根，间距0.8m。4.2.6 搭设注意事项4.2.6.1 所有构件都应按质量标准进行检查，不合格构件禁止使用。4.2.6.2在搭设过程中，应注意调整整架的垂直度，要求整架垂直度小于10mm。4.2.6.3 在搭设、拆除或改变作业程序时，禁止人员进入危险区域。4.2.6.4接头是立杆同横杆、斜杆的连接装置，应确保接头锁紧。搭设时，先将上碗扣搁置在限位销上，将横杆、斜杆等接头插人下碗扣，使接头弧面与立杆密贴，待全部接头插入后，将上碗扣套下，并用榔头顺时针沿切线敲击上碗扣凸头，直至上碗扣被限位销卡紧不再转动为止。4.2.6.5如发现上碗扣扣不紧，

10、或限位销不能进入上碗扣螺旋面，应检查立杆与横杆是否垂直，相邻的两个碗扣是否在同一水平面上(即横杆水平度是否符合要求)；下碗扣与立杆的同轴度是否符合要求；下碗扣的水平面同立杆轴线的垂直度是否符合要求；横杆接头与横杆是否变形；横杆接头的弧面中心线同横杆轴线是否垂直；下碗扣内有无砂浆等杂物充填等；如是装配原因，则因调整后锁紧；如是杆件本身原因，则应拆除，并送去整修。4.3 铺设底模4.3.1 该梁为单箱单室直腹板变截面箱形梁，底模拟采用15mm优质酚醛覆膜木胶合光面板铺装。工字钢纵梁与底模之间加垫150150mm横向木方100150mm纵向木方，两木方间施工时预留一定缝隙加以木楔调整模板高程同时也便

11、于底模拆除。4.3.2 模板的接缝必须密合，底模竹胶板的纵向拼缝下面设置通长方木，以确保模板拼缝质量。4.4 支架预压为了消除地基沉降及支架与方木、方木与方木以及模板与方木之间的缝隙等塑性变形，同时观测支架本身弹性变形，从而对支架设置予拱度提供数据依据。必须对支架进行荷载120%预压，具体作法如下4.4.1设置预留沉落量根据接缝个数计算接缝压缩量，根据支架高度计算支架弹性变形值，并根据地基情况计算地基沉降量，以上各值之和作为支架预留沉落量，并根据其值设置预压前底模高度.即预压前底模高度设计梁底标高地基沉降量接缝压缩值支架弹性变形值一般地，4.4.1.1 接缝压缩量取下值：木 木接点-2.0mm

12、 钢 木接点-1.5mm 钢 钢接点-1.0mm4.4.1.2 支架弹性变形值： N-单根杆件压力； L-杆件长度； E-杆件弹性模量； A-杆件实际受力面积。4.4.1.3 地基变形可按分层总和法计算：采用分层总和法计算地基变形需了解下卧层地基各土层的物理力学性质，如无地质资料可在施工过程中依据经验取值，并以观测结果为依据修正。4.4.2 布设荷载：按梁体截面型式计算箱体、端横梁及悬臂板部分的梁体自重荷载分布值，并按计算结果分部位布设预压砂袋。4.4.3 预压过程中的观测：4.4.3.1 在预压开始前沿梁跨分不同部位，设置水准观测点： a.地基沉降观测点（设于卧木顶面）； b.支架沉降观测点

13、（设于底模顶面）。4.4.3.2 观测点布设原则为： a.横向：分箱体及悬臂侧横向布点； b.纵向：在端横梁、跨中处纵向均布点; c.地面观测点必须按不同下卧层分别设置观测点;观测点的布设直接影响观测结果，故必须认真进行。沿梁跨方向每2m设一排观测点以取得更多的数据。4.4.4 沉降观测：从预压加载开始直至预压完成分阶段进行，具体可分以下几个阶段：4.4.4.1 弹、塑性观测阶段：从预压加载开始直至加载完成的过程中，支架塑性变形（包括接缝压缩值、方木本身塑性压缩值）及支架弹性变形(杆件本身的弹性变形）就基本完成。这个阶段按布设的观测点实测加载后标高以求得弹塑性变形之和。4.4.4.2 地基沉降

14、观测阶段：地基在外部荷载作用下由于地基压缩特性的影响沉降变形不可能瞬时完成，一般需经一段时间才能稳定（一般为1个月）。因此，观测应每天进行，并根据每天观测差值分析地基沉降进程，以连续5天无明显沉降作为地基沉降完成的标志。4.4.4.3卸载阶段的观测：地基沉降稳定后，即可卸除预压荷载，卸载从跨中至两边对称进行，卸载完成后实测各观测点的弹性反弹值。4.4.5 预压结果分析：采用统计法分析各阶段观测值，剔除个别值，找出观测值的规律性。计算支架弹塑性压缩值：支架塑性变形（地基沉降值已考虑在内）支架弹性变形 其中塑性变形包括地基沉降值、接缝压缩值及方木塑性压缩值，该值在预压完成后认为已消除，调整底模标高

15、时不再予以考虑。4.4.6 预留拱度及沉降量，调整底模标高：4.4.6.1 DWJ碗扣式多功能脚手架部分底模标高：各点标高H=设计标高支架弹性回弹值结构本身挠度值4.4.6.2 以上各值计算说明如下：4.4.7 设计标高4.4.7.1 根据设计纵坡及横坡，计算各点设计高程。纵向沿设计线每2m布置一排，横向沿法向方向设置7点（设计线、箱底两侧、两侧侧模顶、两侧悬臂端）。法向的定向可采用下图型式进行：4.4.7.2 弹性变形根据预压过程中的各点弹性回弹值计列。4.4.7.3 结构本身挠度计算：梁体结构在设计计算过程中，对梁体本身线型要求相当严格。根据设计原则，结构本身在自重作用下其梁底不应产生向下

16、挠度。因此，在支架上铺设底模时必须将该值考虑进去。等跨同截面型式连续梁在自重荷载作用下其挠度计算可简化为简支梁型式乘以0.6(其挠度值 ).各点对应数值计算完成后，将计算结果作为对应点标高调整底模标高。在调整过程中必须使支架与方木、方木与模板紧密接触（可采用木楔塞紧）。4.5 钢筋、波纹管制做与安装：箍筋在纵向布置时，相邻两根箍筋的弯钩应交错布置。钢筋骨架要挂线绑扎，确保骨架顺直，并用塑料垫块保证保护层厚度。波纹管安置前应对其外观、尺寸、集中荷载下的径向刚度、荷载作用后的抗渗漏及抗弯曲渗漏等进行检验。按设计坐标位置安装。预应力孔道如与普通钢筋有干扰时，调整普通钢筋的位置。当钢束与其他钢筋相碰时

17、，应保证钢束的设计位置，将钢筋适当挪动。波纹管钢束定位钢筋用U型钢筋焊接固定，沿预应力钢束纵向每0.5米设一道，平弯及竖弯段采用30厘米，使其牢固的置于模板内的设计位置，保证在混凝土浇筑期间不产生位移。波纹管两根接头用直径大一号的波纹管套接，长度30cm，用胶带封头，采用坐标样板逐段检查位置。在预应力筋附近进行点焊作业时对其进行保护，防止溅上焊渣或造成其他损坏。浇筑前检查并修复管道上非有意留口、破损处。波纹管安装时要控制其曲线变线点位置、锚具位置，严格控制波纹管上下位置。4.6 内模制作与安装箱梁内模采用木质结构，骨架采用55方木钉制，并用斜撑及钯钉固定节点保证其整体稳定性。骨架外侧采用木板皮

18、钉制，形成模芯。内模加工完成后认真检查其各部位尺寸，合格后按设计位置放入箱体，其位置可采用垫块固定。如内模需拆除，则可在跨中顶部设天窗，待砼强度达到设计强度80%后予以拆除。4.7 安装顶板钢筋：按设计要求加工制作顶板及悬臂端钢筋，待内模安装完成后再进行安装绑扎工作。4.8 浇筑砼：4.8.1 混凝土拌和：为减小水化热及混凝土收缩徐变，混凝土拌和时，按每立方米齐齐哈尔鸿固水泥497kg、齐齐哈尔中发细度模数2.92中砂615kg、阿荣旗新发德昌16-31.5mm碎石1194kg、哈工大JK-102高效减水剂5.47kg拌和。拌和时间2.5分钟，拌和后检查混凝土拌和物应拌和均匀，颜色一致，不得有

19、离析和泌水现象。混凝土的坍落度，在搅拌站和浇筑地点分别取样检测，浇注开始和浇注中不少于两次。评定时应以浇筑地点的测值为准。在检测坍落度时，还应观察混凝土拌和物的粘聚性和保水性。4.8.2 混凝土运输：混凝土浇注由5台罐车进行混凝土运输，由于受施工条件制约，5台罐车能保证混凝土的运输能力适应混凝土凝结速度和浇筑速度的需要，使浇筑工作不间断并使混凝土运到浇筑地点时仍保持均匀性和规定的坍落度。用罐车运输已拌成的混凝土时，途中以24r/min的慢速进行搅动，混凝土的装载量约为搅拌筒几何容量的23。混凝土运至浇筑地点后发生离析、严重泌水或坍落度不符合要求时，则不得使用。4.8.3 混凝土浇注箱梁的混凝土

20、浇筑控制在810小时，5台罐车每小时运输混凝土30立方米，由一台泵车进行混凝土输送。施工时箱梁顶底面应顺应路线纵坡变化，箱梁经计算不需要设置预拱度。箱梁混凝土的浇筑应按先底板后侧墙，每段15m从小桩号向大桩号的顺序进行。混凝土根据钢筋的间距不同，由50振捣棒和30振捣棒进行振捣，按振捣间距30cm振捣均匀，防止漏振或过振。振捣过程中应防止预留孔道的波纹管变位，尤其应避免管道上浮。混泥土浇筑完成后应注意养生，特别要注意混凝土的湿润养护及箱梁内外通风，施工时应严格控制箱梁内外温差不超过8，必要时箱内可设置通风设备。根据砼施工应连续作业，不能间歇过长的特点，计划使用平行流水的作业方法，从0#下坡向3

21、#台上坡方向按30cm一层，分层浇注。小结：现浇梁施工成败的关键在于支架的搭设、预压、各项沉降量的观测以及支架弹性回弹值及反拱的设置。同时必须认真组织梁体砼的浇筑工作。只有这样才能保证现浇梁施工的顺利进行。以上是我在进行现浇梁施工时各项工序的控制过程。现作一总结，有不足之处恳请专家、领导提出宝贵批评指正使之完善。【参考文献】 1姚玲森.桥梁工程M.北京：人民交通出版社，2002.2龙驭球.弹性地基梁的计算M.北京：高等教育出版社.附 录根据建筑施工扣件钢管脚手架安全技术规范的51 基本设计规定：5.1.1 脚手架的承载能力应按概率极限状态设计法的要求，采用分项系数设计表达式进行设计。可只进行下

22、列设计计算：5.1.1.1 纵向、横向水平杆等受弯构件的强度计算；5.1.1.2 立杆的稳定性计算；5.1.1.3 立杆地基承载力计算。5.1.2 计算构件的强度、稳定性与连接强度时，应采用荷载效应基本组合的设计值。永久荷载分项系数应取1.2，可变荷载分项系数应取1.4。附录一、立杆地基承载力验算1. 计算草图2. 荷载计算钢筋砼自重荷载：因连续箱梁钢筋含量为82，所以容重按26KN/m3计算，钢筋砼荷载：高系数容重1.91.22659.28 KN/m2，人员施工荷载：系数1KN/m21.411.4 KN/m2倾倒砼荷载：系数4KN/m21.445.6 KN/m2，振捣砼荷载：系数2KN/m2

23、1.422.8 KN/m2，风荷载：因支架高度小于6m，因此风荷载不予考虑。3. 立杆地基承载力计算 p=N/A；式中 p立杆基础底面的平均压力， N上部结构传至基础顶面的轴向力； A立杆基础底面积； p =N/A（钢筋砼荷载+人员施工荷载+倾倒砼荷载+振捣砼荷载）长宽/立杆基础底面积（59.28+1.4+5.6+2.8）0.60.6/（0.20.6）207.24 Kpa pfg =kcfgkkc脚手架地基承载力调整系数，应按建筑施工扣件钢管脚手架安全技术规范第5.5.3条的规定对碎石土、砂土、回填土应取0.4； fgk地基承载力fgk= p/ kc=207.24 Kpa/0.4=518.1

24、Kpa通过计算要求立杆地基承载力为520 Kpa。附录二、立杆稳定验算1. 荷载计算钢筋砼自重荷载：因连续箱梁钢筋含量为82，所以容重按26KN/m3计算，钢筋砼荷载：高系数容重1.91.22659.28 KN/m2，人员施工荷载：系数1KN/m21.411.4 N/m2倾倒砼荷载：系数4KN/m21.445.6 KN/m2，振捣砼荷载：系数2KN/m21.422.8 KN/m2，风荷载：因支架高度小于6m，因此风荷载不予考虑。2. 立杆计算立杆荷载：N（钢筋砼荷载+人员施工荷载+倾倒砼荷载+振捣砼荷载）长宽（59.28+1.4+5.6+2.8）0.60.624.869KN横杆步距h=1.2m

25、，立杆外径48mm，壁厚3mm，回转半径i15.95mmNA=0.754.2410210-6205MPa=65.19kN上式中N上部结构传至立杆的轴向力 长细比 0 横杆步距 N计算立杆轴向力设计值 i 钢管截面回转半径 轴心受压构件的稳定系数 A 立杆截面面积 钢材抗压强度极限值根据验算N2，所以容重按26KN/m3计算，钢筋砼荷载：高系数容重1.91.22659.28 KN/m2。人员施工荷载：系数1KN/m21.411.4 KN/m2倾倒砼荷载：系数4KN/m21.445.6 KN/m2，振捣砼荷载：系数2KN/m21.422.8 KN/m2，风荷载：因支架高度小于6m，因此风荷载不予考

26、虑。2. 大横杆验算大横杆上每米均布荷载q（钢筋砼荷载+人员施工荷载+倾倒砼荷载+振捣砼荷载）0.6m（59.28+1.4+5.6+2.8）0.641.448 KN/m大横杆截面惯性距Ibh3/120.120.123/1217.2810-6m4 跨中弯距MmaxqL12/10=41.4480.62/10=1.492 KNm 大横杆截面模量： h2b/60.1220.12/62.88010-4m3 弯曲强度： Mmax/1.492 KNm/2.88010-4m3 =5.18MPa=13 MPa-弯应力 抗弯刚度：f5qL14/384/EI541.448 KN/m0.64m4/384/11106

27、Kpa/17.2810-6m4 0.37mm2，所以容重按26KN/m3计算，钢筋砼荷载：高系数容重1.91.22659.28 KN/m2，人员施工荷载：系数1KN/m21.411.4 KN/m2倾倒砼荷载：系数4KN/m21.445.6 KN/m2，振捣砼荷载：系数2KN/m21.422.8 KN/m2，风荷载：因支架高度小于6m，因此风荷载不予考虑。2. 小横杆验算小横杆上每米均布荷载q（钢筋砼荷载+人员施工荷载+倾倒砼荷载+振捣砼荷载）宽（59.28+1.4+5.6+2.8）0.213.816 KN/m小横杆截面惯性距Ibh3/120.20.0453/121.51910-6m4 跨中弯距

28、MmaxqL12/10=13.8160.62/10=0.497 KNm 小横杆截面模量： h2b/60.04520.2/60.67510-4m3 弯曲强度： Mmax/0.497 KNm/0.67510-4m3 =7.363MPa=13 MPa-弯应力 抗弯刚度：f5qL14/384/EI513.816 KN/m0.64m4/384/11106 Kpa/1.51910-6m4 1.4mm f10.3 KN附录六、侧片模板验算1. 侧压力计算砼入模温度10以上，泵送砼时模板侧压力采用Pm4.6V1/4式中：V砼的浇注速度，m/h Pm4.6V1/44.614.6 KpaPPm+振捣砼对侧面模板的

29、压力4.6+48.6 Kpa侧片模板验算:2. 按强度要求计算根据侧片模板图，模板横向背带间距a0.9m，模板竖向背带间距b1.2m。横向背带承载的侧向均布荷载NP0.5m8.6 Kpa0.5m4.3 KN/m背带中间弯距MmaxNb2/8=4.3 KN/m1.22m2/8=0.774 KNm Wn（0.774106）/1359540mm3模板横向背带的截面尺寸为60mm60mm W1/66080264000mm3 Wn59540mm3满足要求。3. 按刚度要求计算 Nb4/150/E/I=4.3 KN/m12004/150/9103/(160803/12)mm3 =4.312004/150/9000/2560000 =2.58mm =1200/400=3mm 符合要求。