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现浇连续空心板梁支架施工工法

一、工程概况
工程包括主线桥及A、B、C、D四条匝道桥，桥梁总面积约为35011m2，主线桥968m，匝道桥长698m。主线桥由分离的左右两幅桥组成，上部结构采用预应力砼连续空心板，梁高1.4m，空心板两侧悬臂长度为2.5m。主线桥共4

联，第一、四联设置了加、减车道，空心板顶、底板变宽，第二、三联空心板顶板宽为12.75m，底板宽7.75m。空心板梁边纵肋宽50cm，中纵肋宽45cm.。顶底板最小厚度为12cm，芯模宽75cm，高116cm，上下两端为半圆。支点处设置横梁。匝道桥上部结构采用预应力砼连续空心板，梁高1.4m，空心板梁两侧悬臂长度为2.175m，顶板宽8.5m，底板宽4.15m。全桥采用满堂支架现场就地灌注砼，梁体按划分节段逐段施工，现已安全优质地完成施工。
二、工法特点
1. 地基处理简单，降低了成本，保证了施工质量。
2. 支架、模板系统受力合理，安装方便，操作简单。
3. 施工工艺可操作性强，安全可靠，施工速度快。
三、适用范围
本工法适用于公路及铁路旱地现浇空心板梁支架施工
四、施工工艺
（一） 工艺流程 (见图1)
（二）施工要点
1.地基处理:
地基除承受上部传递的荷载，还需要满足持力层以下软弱下卧层安全，如果软弱下卧层埋藏深度不够深，扩散到下卧层的应力大于下卧层的承载力时，地基仍然有失效的可能。区内广泛分布有流塑状淤泥层，其工程地质性质极差，在外载作用下会产生过量沉降及变形破坏。对工程地质剖面图统计结果显示，淤泥层以上地层分别为：地基顶层为素填土，厚度0.90m~4.10m，粘土、亚粘土，厚度0.6m～8.90m。淤泥层厚度0.50m~10.95m，淤泥顶面至地面高度为1.8m~7.4m，埋置平均深度4.5m。现场钻探表明软弱下卧层淤泥层实际深度与设计基本相符，经对比、分析、计算选定方案：原地面碾压，压实度达到90％，上铺10cm砂垫层+30cm碎石，同时加强地基排水，地基顶面设2％横坡，两侧挖纵向排水沟，尺寸1m×1.2m，使地基不受雨水或砼浇注和养生过程中滴水对地基的影响，并降低地表水。

图2 基础处理
通过计算确定淤泥层安全
深度，对小于安全深度的部位如原施工钻孔桩泥浆池，系梁、承台施工后回填等部位，挖除泥浆、系梁及承台回填材料，填砂处理，按砂垫层施工，每铺设30cm厚砂，压实后检测，现场通过测定压实度、承载力达到要求。
2.支架
地基处理后，铺设枕木，搭设钢管架，支架的布置根据梁截面大小并通过计算确定，以保证强度、刚度、稳定性满足要求。计算时除考虑梁体砼重量外，
还需考虑模板及支架重量，施工荷载（人、料、机等）。经计算钢管荷载为30KN/根，线路横向腹板钢管间距60cm，最外排钢管间距100cm，线路纵向横梁底钢管间距60cm，腹板间距100cm。为保证支架弹性、非弹性变形及地基的允许下沉降量后满足施工后梁体设计标高的要求，支架应预压。加载采用分级连续递增的方法进行100％加载。连续观测支架的沉降及变形值，支架的沉降及变形观测采用百分表与水准测量相结合的观测方法，待加载达到等载重量72小时后，绘制沉降—时间曲线。卸载也采用逐级递减的方法，连续观测支架的回弹及变形情况，收集数据。支架和地基的最终沉降等于支架的弹性变形值加地基的沉降值加残余变形值。通过预压观测数据设置预拱度，预拱度按二次抛物
线设置，按预拱度值重新计算支架顶面标高，标高通过可调托来调整。
4. 模板
模板分为底模、侧模、芯模、端模。
底模分为空心板底部模板和悬臂端底模两种，底模置于方木之上，方木放于可调托槽内，可调托置于钢管内。侧模用框架式木支撑与横向楞木支撑，保证支撑的强度和稳定性。底模、侧模采用竹胶板；芯模采用竹编裹两层塑料布组成，芯模框架采用木板拼装；端模采用钢模板。安装步骤为预压前先安装空心板底部模板，按预拱度调整标高后安装侧模及悬臂端底模，芯模、端模需等底板、腹板钢筋、预应力管道安装后安装。模板拼装时，侧模与翼板底模、侧模与板梁底模接缝内压模板胶袋纸并贴密封条，保证模板接缝严密、不漏浆。为防止浇筑砼时芯模上浮，设置定位钢筋，设置方法为单跨两横梁间沿芯模纵向按80cm间距布置；芯模底设托筋，芯模顶设加固定位筋，即每道芯模双层设

置定位钢筋，全桥芯模型号共分四种：XD1、XD2、DD1、DD2，Φ10单根长130cm，用于XD1、XD2型芯模，Φ螺12 单根长140cm，用于DD1、DD2型芯模，定位钢筋与顶板钢筋连接起来。模板安装完毕后，必须对其平面位置、顶部高程、节点联系进行检查。
5. 普通钢筋、预应力筋
安装并调整好底模、侧模后，开始腹板普通钢筋绑扎及预应力管道的预设。
待底、腹板钢筋及预应力管道完成后，安装芯模，再绑扎顶板钢筋及预应力管道。普通钢筋及预应力筋严格按设计图纸要求布设，钢筋的绑扎焊接均要符合施工技术规范要求，钢筋保护层采用半径等于保护层厚度的垫块，并按设计图纸安装好预埋件。预应力顶板束、底板束钢绞线采用70×20mm波纹管制孔；腹板束、底板束钢绞线采用半径为50mm波纹管制孔。预应力管道的位置严格按照设计要求准确布设，并每隔50cm加一道定位筋进行固定，其焊接位置由管道坐标计算确定；预应力管道接头要平顺，用胶布缠牢，防止浆液进入管道内，管道的高点设置排气孔；预应力束平弯段增设间距为20cmΦ12防崩螺纹
钢筋，并与梁体钢筋骨架绑扎牢固。锚垫板安装前，必须检查锚垫板的几何尺寸是否满足设计要求，锚垫板的安装必须牢固，并使垫板与孔道严格对中，与孔道端部垂直，不得错位。锚下螺旋筋及加强钢筋必须定位准确，嗽叭口与波纹管管道要连接平顺、密封。对锚垫板上的压浆孔要妥善封堵，防止浇注砼时漏浆堵孔。预应力筋的下料长度除按设计每束下料长度计算外，还应考虑锚夹具的长度、千斤顶长度、外露工作长度及预应力筋接长等因素，必须经过下料长度验算后再准确下料。预应力筋的切割使用砂轮锯切割，预应力筋编束时，应梳理顺直，绑扎牢固，防止相互缠绞，束成以后，要统一编号、挂牌标位，按类堆放整齐，以备使用，并用彩条布覆盖，防止生锈。预应力筋均为一端锚固，另一端张拉，锚固端用P型锚具或连接器，施工中必须先穿束，后浇筑砼。
施工中必须认真检查锚具质量，以确保锚具、连接器的安装精度。预应力筋穿束前要对孔道进行清理，采用金属网套法，先用孔道预留铅丝将牵引网套的钢丝绳牵入孔道，再用人工配合慢卷扬机牵引钢束缓慢引进。
5.砼的浇注
箱梁施工前，应先做好各种集料、外加剂的原材料检验，按施工的砼施工配合比准确计量，保证砼的质量。砼的技术要求：1.强度：不得低于设计强度40Mpa。2.水灰比：小于0.4，符合施工技术规范要求。3.水泥标号：使用P·o42.5R型水泥。4.坍落度：16～20cm为宜。5.外加剂选用：采用早强型高效减水剂。
砼采用砼拌和站拌和，砼罐车运输，砼输送泵输送入模，砼浇注前必须对

砼拌和站、砼罐车、砼输送泵等设备进行认真检修，确保机况良好，并备好应急设备，以防设备障碍造成砼浇注过程中断。由于施工工地地处沿海，砼
浇注前还应收集当地气象信息，使砼施工尽量避开台风、暴雨等恶劣天气，并备足防雨设施，防止砼浇注过程中大雨对砼的侵蚀。砼浇注顺序从首段梁

端开始向前浇筑，直至浇注未端，每段梁在横断面上砼浇注顺序为先浇底板，
再浇腹板，最后浇顶板及翼板。现浇箱梁砼施工中水化热问题在施工中采用预埋波纹管，即在横梁部位沿横向每隔1.2米布设一根1.5米波纹管，纵向布置两排。波纹管底部位于现浇空心板底板的顶部标高，布置时波纹管距离空心板内钢筋的间距不得小于3cm，且波纹管底部封闭。待箱梁养生7天以后，
砼强度达到设计强度85%以上时，灌筑40号砼水泥砂浆封锚。砼的振捣采用插入式振捣器进行，振捣器移动间距不超过其作用半径的1.5倍，并插入下层砼5～10cm。对于每一个振动部位，必须振到该部位砼密实为止，并不得
超振。振捣时要避免振捣棒碰撞模板、钢筋，尤其是波纹管，不得用振捣器运送砼。对于锚下砼及预应力管道下的砼振捣采用小直径振捣器，该处钢筋密、空隙小、砼振捣要特别仔细，保证砼密实，并严禁波纹管上浮。
底板砼浇筑:底板砼的浇筑应超前腹板砼的浇筑时间约2.0～2.5小时进行，底板砼一般领先腹板砼10～20m,浇筑时先将砼送入底板，下料时一次数量不宜太多，并且要及时振捣，尤其边角处必须填满砼并振捣密实，以防浇筑腹板砼
时冒浆。腹板砼浇注:当超前浇筑的底板砼刚接近初凝时，即开始斜层浇筑腹板砼。两侧腹板间砼要对称同步进行，以保持模板支架受力均衡。每层砼浇

筑厚度不得超过30cm，且要振捣密实，严禁漏振和过振现象。每层砼必须在初凝之前及时覆盖新的砼，以确保腹板砼连续性。顶板及翼板砼的浇筑:当腹板浇筑到箱梁腋部后，开始浇筑顶板砼。其顺序为先浇中间，后浇两侧翼缘板，但两侧翼板要同步进行。振捣时，先用插入式振捣器，再用行夯进行振捣整平。为控制桥面标高，必须按两侧模板标线高度进行砼浇筑。当砼达到初凝后，用土工布覆盖砼表面并洒水养生。
6.预应力筋张拉及管道压浆、封锚
在进行张拉作业前，必须对千斤顶、油泵等进行配套标定，确定张拉力与压力表读数之间的关系曲线。千斤顶和油泵定期进行维修、清洗等保养工作，
每隔一段时间进行一次校验，并对锚具、夹片、连结器的强度、硬度、锚固能力进行抽检。张拉设备必须要进行编组，防止不同组号的设备混合。当箱梁砼强度达到设计强度(试压与梁体同条件养生的试件)的85%之后，就可以进行预应力束张拉。张拉前要做好如下准备工作：① 检查钢束孔道是否畅通：将垫板喇叭口清理干净，然后用空压机吹清管道。② 安装锚头和夹片：将钢绞线逐根穿入锚头的孔眼内，然后将锚头顺着钢绞线推至锚垫板处，并靠紧。将夹片套入钢绞线上，并推入锚头的锥形孔中。③ 安装千斤顶：将与锚具规格相对应的限位板套在钢束上，并推至锚头处，将千斤顶悬挂在一活动支架上，用两个梳形导向叉，将钢绞线疏分，使钢绞线的分布与千斤顶内的孔眼对准，
在每根钢绞线端头均套上一个导向帽壳，使顺利穿过千斤顶盘孔。箱梁预应力束的张拉按先张拉靠近截面形心处，钢绞线上下左右对称的原则进行。即先由中间向两边对称张拉腹板钢绞线，后再对称张拉顶板、底板钢绞线。张拉以张拉力为主控，以钢束的实际伸长量进行校核，张拉伸长量从0.2倍张拉控制力开始计数，实际延伸量与计算值的误差范围应小于±6％，若误差超过要
求，则应停止张拉，分析原因，在查明原因并加以调整后，方可继续张拉。张拉时做到孔道、锚具、千斤顶三中心重合。张拉过程中，要及时做好记录，且记录要整齐、准确。张拉的工序严格按施工技术规范及设计图纸要求进行，程序如下：
0-----20％бK（开始量伸长量）------бK(持荷2分钟锚固)
设计图纸бK =1395MPa
在张拉工作完成8小时左右，开始进行管道压浆。压浆所用灰浆的强度稠、度、水灰比、泌水率、膨胀剂掺量应满足如下质量要求：1.净水灰浆标号不低于4号；2.水灰比为不小于0.4；3.为减少收缩，可掺入0.01%水泥用量的铝粉（铝粉需经脱脂处理），水泥浆掺入铝粉后的自由膨胀率为5%；4.压浆稠度为12〞～ 18〞。
孔道在压浆前在锚头上装封锚堵帽，并用压力水冲洗，以排除孔内粉渣等
杂物，保证孔道畅通。冲洗后用空压机吹去孔内积水，保持孔道润湿使水泥浆与孔壁的结合良好。在冲洗过程中，如发现有冒水、漏水现象，则应及时堵塞漏洞。当发现有串孔现象，又不易处理时，应判明串孔数量，在压浆时几个串孔同时压注。或者某一孔道压浆后，立刻对相邻孔道用高压水彻底冲洗。压浆使用活塞式压浆泵缓慢均匀进行，当孔道另一端冒出浓浆后，保持0.5～0.7
MPa的压力一分钟以上，确保管道内充满水泥浆，并使排气孔排出与规定稠度相同的水泥浓浆后堵孔，压浆结束。压浆工作要一气呵成，中间不得停顿。压浆完成后，应将锚具周围冲洗干净并将梁体砼做凿毛处理，设置钢筋网，浇注封锚砼。浇注封锚砼时应核对梁体长度，确保梁间缝隙尺寸及伸缩预埋件的安装准确，并加强振捣，以确保砼质量。
五、机具设备
序号
名称
规格
数量
序号
名称
规格
数量
1
砼搅拌站
50m3/h
2
11
装载机
HZ50
2
2
砼输送泵
60 m3/h
2
12
载重汽车
8t
4
3
砼运输车
6m3以内
4
13
轮胎式起重机
20t以内
2
4
插入式振捣器
1.5KN
6
14
钢筋弯曲机
40mm以内
4
5
平板式振捣器
1.5KN
2
15
钢筋切段机
40mm以内
2
6
张拉千斤顶
YCW150B
6
16
钢筋调直机
14mm以内
2
7
高压油泵
ZB4-500
6
17
电焊机
75Kw以内
9
8
压浆机
ZNB6-32
2
18
空压机
6-9m3/h
2
9
拌浆机
400L以内
2
19
制管机
SD150
2
10
发电机
120KW
1

六、劳动组织
序号
作业组
人数
工作内容
1
技术组
8
施工组织设计、技术交底、检查、控制施工质量
2
钢筋组
50
钢筋加工、绑扎；预应力筋安装
3
模板组
30
安装、拆除支架及模板
4
砼组
30
砼拌制、运输、浇筑、养生
5
张拉组
20
张拉、压浆
6
机械组
3
维修机械
七、质量控制标准、安全措施
砼浇筑时应按公路桥涵施工技术规范严格执行。
安全措施应严格遵守国家相关安全技术规范，结合工程实际情况应注意：1、建立完善的安全保证体系。2、预应力砼就地浇筑时，作业前应对机具设备及防护设施进行检查，施工中随时检查支架和模板，发现异常状况及时采取措施。3、在已浇筑梁上进行张拉作业，其张拉作业平台、拉伸机支架要搭设牢固，平台四周应加设护栏，张拉时千斤顶的对面及后面严禁站人，作业人员应站在千斤顶的两侧。4、张拉钢束完毕，退销时应采取安全防护措施。人工折卸销子时，不得强击。5、张拉完毕后，对张拉施锚两端应妥善保护，不得压重物。管道尚未灌浆前，梁端应设围护和挡板，严禁撞击锚具钢束及钢筋。6、管道压浆时，应严格按规定压力进行。施压前应调整好安全阀。关闭阀门时，作业人员应站在侧面。7、拼装杆件用的扳手、小工具、螺栓等物，应使用工具袋装好，严禁抛掷。多余的料具要及时清理，堆放在安全地点。8、浇筑砼时，应搭设作业平台和斜道，不得在模板上作业。电源总开关应放置在干燥处，多台空振捣器同时作业，应设集中开关箱，并由专人看管。9、泵送砼拆卸管路接头前应把管内剩余压力排除干净，防止管内存有压力而引起事故。作业结束采用空气浇筑管道，操作人员不得靠近管道端部。10、从事高处作业人员不得穿拖鞋或硬底鞋。并要定期或随时体检，发现有不宜登高的病症人员不得从事高处作业。严禁酒后登高作业。11、夜间施工时，现场必须有符合操作要求的照明设备，施工场地要设置路灯。