预应力砼连续箱梁桥

第一篇：预应力砼连续箱梁桥

跨路段现浇预应力砼连续箱梁的施工

徐茂芬

(江西省路桥工程有限公司

南昌

330002)

摘 要：本文较详细地介绍了横阳支江特大桥0#台至5#墩现浇箱梁段的施工方法，在地质情况复杂、上跨104国道、施工期短的情况下有实用价值，收到了明显的经济效益与社会效益。 关键词：桥梁工程;箱形连续梁;砼施工;预应力

0 前 言

甬台温高速公路平苍段的横阳支江特大桥位于苍南县观美镇，全长820m，现浇箱梁跨径布置20+2×30+20，主跨为等截面预应力砼箱形连续梁，单幅梁净宽12.1m，左幅起点为K80+906.394，右半幅起点位于k80+926.721。两桥台为山脊前缘，2#墩位于104国道中央分隔带，3#墩至4#墩地势低洼，有河流，地面情况较复杂。

1 支架施工

1.1支架基础

箱梁现浇除上跨104段采用钢柱支撑外，其余均采用满堂支架施工。桥下地基处理是箱梁施工中的关键环节，应严格控制地基强度和变形值。

横阳支江大桥第5孔有一河流横穿，由于该河流平时水流较小，我部计划将该水流从第6孔引向原河道，第5孔采用抛石回填以便支架搭设。首先沿桥轴线两侧各13m处挖好排水沟，在原地面以上分别填筑大粒径的毛石50cm厚，其上填筑一层小粒径的石料20cm，再其上填筑一层20cm宕渣料，每层用18T振动压路机振压密实,并做成1%—2%的横坡，以利排水。基础填压后，应及时对基坑土质进行检验，如发现与设计土质不符，要及时采取措施或调整基础尺寸，本基础要求天然地基承载力为[σ]=210kN/m2。然后在路基表面沿桥向每隔80CM浇12.1*0.25*0.20m C25砼地梁，保证结构层能承受上部传下的重力，并能均匀传递。0#台左幅及右幅1#台至104国道地基控制标高为8.2m ;跨104段地基以104路面为控制标高;104国道左侧边缘至Z4#墩及Y5#墩地基控制标高为7.5m。

1.2支架搭设

上跨104国道段立柱高度为7.5m左右,为了保证104国道正常通车,跨104国道段下左右各留高4.5m宽6m的通车道。支撑采用间距为4m钢柱，钢柱基础采用砼。支架采用贝雷架和碗扣式脚手架18

组合形成膺架进行现浇。

其它未跨104国道部分桥下净空最高达9.7m左右，按照设计要求支架必须保证足够的刚度、强度和稳定性，因此选用满堂脚手架支撑。支架纵横间距均为80CM，为保证支架整体稳定性，在每排支架两侧按4m间距用钢管搭设45°横向斜撑。支架搭设横杆应水平，竖杆应垂直，间距应严格按施工设计要求布置。对纵、横向连接钢管的每个扣件螺栓进行检查，用标准扭力板手将每只扣件上的螺栓统一扭至50N。

1.3支架静载预压

预压采用逐孔预压的方法，用编织袋装砂(或碎石)在箱梁底模上部均匀堆放预压，预压力为箱梁砼自重。加载后，第一次加总重的30%压重观测24h，第二次再加30%观测12h，第三次再加总重的40%观测48h。每天4h检测一次支架沉降量，每天凌晨日出前进行观测，高温大风和强光等条件下进行观测，供参考用。待沉降稳定后，整理记录数据，以支架弹性变形和梁下挠度值作为预拱度，用砂筒按计算值要求重新调整底模高度，并沿桥纵向1/4处的两端及中间各设一标高监测点，用DS1水准仪检测标高。当每日沉降量在5mm以内，可认为地基沉降基本稳定，压载时以一排支点同时预压为宜。

1.4支架预拱度设置

在支架上浇筑上部结构时，在施工时和卸架后，上部构造要发生一定的下沉和产生一定的挠度。因此，为使上部结构在卸架后能满意地获得设计规定的外形，须在施工时设置一定数量预拱度，确定预拱度理论上应考虑下列因素：

1.4.1卸架后上部构造恒载及活载一半所产生的竖

向挠度δ1;

1.4.2支架在荷载作用下的弹性压缩δ2; 1.4.3支架在荷载作用下的非弹性压缩δ3; 1.4.4支架基底在荷载作用下的非弹性压缩δ4; 1.4.5由砼收缩及温度变化而引起的挠度δ5; 另外，预拱度除理论计算获得外，为保证施工的顺利进行，支架应按可能的荷载总量对支架进行荷载预压，预压采用堆沙包的方法进行，在加荷和卸荷后可得出δ

2、δ

3、δ4等数据。以理论数据和具体预压所得数据比较，确定适当的预留拱度。

该桥初步确定设置跨中预拱度20 mm—30mm，其他各点预拱度以跨中为最大值，以梁两端支座中心为零，按二次抛物线比例进行分配。

2 模板、钢筋、砼的施工

2.1模板制作

箱梁裸露面的模板采用优质15mm厚竹胶板制作，隐蔽表面的模板采用定型钢木结构制成，箱梁底模是用竹胶板铺设在10cm×10cm的方木上，并用螺钉固定。模板的拼缝要求顺直、平整、严密，整体表面涂一层脱模剂，确保砼的裸露面如镜面效果。待底板钢筋和肋板绑扎好后，安装侧模和芯模。箱梁侧模采用竹胶板，模板安装前涂上脱模剂。待底板和肋板砼浇筑后安装顶面模板，顶模采用木板拼装而成，用方木支撑在底板上，保证有足够的强度。因顶板浇筑封闭为方便模板取出，须在每个箱梁室的顶面上设置80cm×80cm的进入孔，位置设在箱梁受力最小的1/4跨左右，每跨设置1个预留孔，浇筑顶板时，预先安装进入孔模板，使缝口平整顺直。顶模拆除后，再安装进入孔底模，并将砼接触面按施工缝处理的方法进行打毛、清洗，再焊接顶板钢筋。浇筑与箱梁同标号的砼，保证预留孔与箱梁其它部位的砼色泽一致，结合密实平整。

箱梁的底模板安装、根据曲线的弧度先采用整块竹胶板拼成折线，然后在底板上放出底板的弧度边线，再将拼好的竹胶板按设计曲率现场加工成弧形。拼装好的底板务必达到线形自然顺畅的要求。

2.2钢筋制作

钢筋的对焊应特别重视，成型的钢筋骨架用吊车起吊放到施工断面，主骨架就位后，再扎底板钢筋，底板钢筋焊接的接头尽可能布置在各孔的1/4L处，同时接头应尽量避免在同一截面上。所有的电弧焊接和绑扎接头与钢筋弯曲处的距离均应符合施工规范要求。

2.3砼的施工

砼浇筑前应对支架、模板和预埋件进行认真检查，清除模板内的杂物，并用清水对模板进行认真冲洗。为防止砼本身的收缩及施工时间较长，砼中应掺入缓凝剂。箱梁砼浇筑分两次进行，先浇筑底

板和肋板砼，浇筑至顶板承托以上2cm后浇筑顶板砼。二次浇筑的接缝设置在肋板与翼板的转角处。浇筑底板和肋板砼时，纵向分段，水平分层浇筑，由每联的一端向另一端台阶状循环推进，砼浇筑应保持其连续性，即在上循环浇筑砼初凝前进行下一循环砼浇筑作业。浇筑的施工面与水平面呈30°-40°夹角全截面向前推进。砼的浇筑应连续进行，应在前层砼的初凝时间或能重塑时间前进行下层砼浇筑。浇筑过程中底板和肋板用插入式振捣器振捣，顶板部分用平板式振动器振捣，注意不要振破预应力束波纹管道，以防水泥浆堵塞波纹管。

3 预应力施工

本桥预应力束采用19根15.24的钢铰线，锚具采用YM15-19。预应力施工是整个现浇桥的重点和难点，下面从波纹管布置、钢铰线穿束、预应力张拉、压浆等几个方面介绍施工方法。

3.1波纹管布置

首先按设计图纸要求在箱梁肋上准确布置波纹管的定位筋。在波纹管接头处一定要将波纹管接口用小锤整平，以防在穿束时引起波纹管翻卷，严重时会导致管道堵塞。还要检查波纹管是否因为焊接等原因产生破损或变形，若发现一定要在浇筑砼之前补好。在与锚垫板接头处，一定要用胶带或其它东西堵塞好以防水泥浆渗进锚孔内。

3.2穿束

在穿束之前要做好以下准备工作：

3.2.1清除锚头上的各种杂物以及多余的波纹管。 3.2.2用高压水冲洗孔道。

3.2.3在干净的水泥地坪上编束，以防钢束受污染。 3.2.4卷扬机上的钢丝绳要换成新的并要认真检查

是否有破损处。

3.2.5在编束前应用专用工具将钢束梳一下，以防

钢绞线绞在一起。

3.2.6将钢束端头做成圆锥状，用电焊焊牢，表面

要用砂轮修平滑，以防钢束在波纹管接头处引起波纹管翻卷，堵塞孔道。若预应力束孔道是曲线状，用人工穿束就比较困难，通常将钢丝绳系在高强钢丝上，用人工先将高强钢丝拉过孔道，然后将钢丝绳头用半圆钢环与钢束头焊接在一起，开启卷扬机将钢束徐徐拉过孔内，在钢束头进孔道时，用人工协助使其顺利入孔。如果在钢束穿进过程中堵塞，要立即停止，查准堵塞管位置，凿开砼清除管道内的堵管杂物，仍继续用卷扬机将束拖过孔道。

19 3.3施加预应力

3.3.1张拉工艺

预应力张拉的顺序为先纵向长束后短束。张拉过程如下：安装锚具、千斤顶→拉到初应力(设计应力10%)→作量测伸长量起始记号→张拉至设计应力→量伸长量→回油锚固→量到实际伸长量并求出回缩值→检查是否有滑丝、断丝情况发生。每次锚具安装好后必须及时张拉，以防在张拉前锚具生锈。

3.3.2伸长量超标应急措施 实际张拉过程中，可能会出现实测伸长值超出控制范围的情况即油压表相应数值与实际伸长量相差超过-5%—10%的情况，则立即停止张拉，采取以下措施：

a.在理论中伸长量公式中,预应力钢绞线的弹性模量以实验数据为准,钢绞线的长度为孔道长度及各端的锚具、千斤顶体内钢绞线的长度。

b.在正式张拉之前,先对钢绞线预拉一道,以消除钢绞线的松弛性。

c.张拉前要检查孔道轴线、锚具和千斤顶是否处于一条直线上。安装张拉设备后楔紧锚夹片。

d.千斤顶设备定期标定,若在使用过程中出现不正常现象及发生下列情况之一时,应重新标定：

①千斤顶经过拆卸修理。 ②千斤顶久置后重新使用。

③压力表受过碰撞或出现失灵现象。 ④更换压力表。

e.梁体砼与试件同条件养生,砼强度达到设计强度后,方可进入张拉作业。

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f.两端千斤顶应均匀同步加载,锚固时,一端锚固后,另一端补足控制应力后再锚固。

g.为了消除钢绞线松弛度,初应力可适当调整至20%左右。

h.每次计算实测伸长量要量测预应力筋内缩值及梁体的弹性压缩值。

总之，在张拉过程中如发现滑丝、断丝、伸长量不够等情况后要及时查明原因，采取相应的措施后方可进行下一步施工。

3.4压浆

压浆是后张法预应力施工中的最后也是关键

的一步，压浆前对压浆机进行认真检查、标定，用压浆机向管道内注压清水，充分冲洗，润湿管道，至全部管道冲洗完后，正式拌浆，开始压浆。压浆开始后需等另一端排水，排水孔亦喷出纯浆并稳定后，才可封闭排气孔，其后对管加压到0.6MPa以上并持荷5min后封闭。张拉封锚压浆应在48h内完成，如有特殊情况不能及时压浆时，应采取保护措施，灌浆后30d不能碰撞锚具。

在预应力箱梁浇筑前要在箱梁内预埋内观测点观测砼浇筑前后梁底标高变化及张拉前后的标高变化。

4 结 语

通过这次施工，我认为本施工方案很好地解决了跨路段现浇箱梁的施工。同时也为现浇箱梁的施工积累了宝贵的经验。

第二篇：现浇预应力混凝土连续箱梁的施工

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现浇预应力混凝土连续箱梁的施工

现浇预应力混凝土连续箱梁的施工

[摘要];道路施工中桥梁上部采用箱形截面，下部采用独柱墩，具有桥梁外形简洁美观，桥下通视好的优点，应用广泛。本文结合佛山市狮和公路BS-03标段桃园路分离式立交桥现浇预应力连续箱梁对现浇预应力连续箱梁的施工方法进行阐述。

[关键词] ;箱形连续梁;预应力 ; 混凝土 ; 施工

[Abstract]; road construction of bridge with box section, the lower part of the use of single column pier bridge, with simple and elegant appearance, advantages as good under the bridge, wide application. This combination of Foshan City lion and highway BS-03 section, the construction method of cast-in-situ prestressed concrete continuous box girder of Separated Interchange Bridge of cast-in-place prestressed continuous box girder are discussed.

[keyword]; continuous box girder; prestressed concrete; construction;

中图分类号：U416.216+.1 文献标识码：A 文章编号：2095-2104(2013)

前言：

作者于佛山“一环”狮和公路BS-03标段施工期间，针对本标段实际施工现场情况及对施工进度质量的相关要求，制定了桃园路分离式立交桥现浇预应力连续箱梁的施工方案。

一、工程概况

桃园路分离立交桥与桃园路中心线交叉点的桩号为K5+902.982，桥长251.64米,预应力混凝土连续箱梁横跨桃园路，砼设计强度C50。

箱梁顶板宽20米，底板宽14.75米，两侧翼缘悬臂长度2.625米。箱梁顶板厚20cm,底板厚18cm。腹板在边跨支点附近梁段范围内

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宽度为60cm，在跨中附近梁段范围内宽度为40cm，边孔及中孔变宽段通过2米过渡。箱梁左右腹板为等高度，桥面为2%的横坡。

二、施工工艺

按一联浇筑砼设计支架、模板、钢筋砼浇筑方案。

1.放样准备

用全站仪在桥跨内测定桥纵轴线和桥左右边线。用白灰划出支架的长度、宽度、平面位置。

2.支架底持力层处理

2.1沿途桥下的泥浆池及系梁、承台基坑用挖掘机清理干净，并用渗水性好的良性土或石渣回填，用压路机分层压实,对于压路机碾压不到的部位，采用每10cm一层人工夯实，压实度为96%以上。

2.2搭设支架前，清理表层松土80cm，宽度比支架宽出1m，进行整平和压实处理，且压实度应达到96%以上，以防地基沉降对箱梁梁体产生不良影响。

2.3整体处理完后，以5m×5m间距做轻型触探，要求捶击次数在30次以上，再铺筑15cm碎石垫层，然后浇筑12cm厚的C15砼,以便找平和提高地基承载力。地基处理完后,高度要高于排架四周地面高度。按2%的横坡排水(桥中心向两侧排水)。桥梁地基两侧设纵向排水，在地基处理完毕后，形成2%横坡，桥梁地基两侧设纵向排水沟，排水沟与总体排水系统相连。

3.碗扣式支架的拱度

根据此桥现场实际情况，地基较为平整，纵坡较小，采用碗扣式支架。

3.1基底处理好后，在上面横桥向铺设道木10*15cm，间距为0.6m，宽度每侧大于桥宽1.0m，其上支立排架。整个支架系统由垫木、下托、碗口式支架、顶托和上纵、横方木及大、小剪刀撑、纵、横水平杆组成。

3.2排架均采用碗扣式钢脚手架。支架布置原则为纵、横向均为0.6m。

3.3支撑体系在安装过程中，支架立柱要垂直，连接杆要平顺，接口必须按规范对接，连接紧固。为保证其稳定性,墩柱周围钢管每

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隔1m用“#”字形箍环抱柱子。纵横四方向及剪力与横杆和立杆相互用扣件拧固。

3.4支立排架时，排架的纵、横线必须顺直。保证支架受力均匀分布和传递。每搭一层必须检查支架整体垂直度和整体稳定性后才可继续搭上一层。架设的排架要严格控制排架立杆的顶标高，其计算方法为：立杆顶标高=箱梁底标高-模板厚度-帽木厚度-托架高度

立杆支立完毕后，在其顶部放好托架，然后在托架上面沿纵桥向布置方木，方木截面尺寸为10cm×15cm，使方木与方木的接触面恰好位于托架的中心位置。方木铺好后，在其上面沿横桥向摆放10cm×10cm落叶松木方子，间距为0.3m，然后铺放现浇箱梁底模，采用竹胶板。

3.5横杆与剪力撑

横杆竖向步距为0.6m;剪力撑自地面一直撑到顶部，纵、横向均设置，最少不少于2道，间距为4.0m，，与地面间的夹角在45度至60度之间。在距地基20cm高处,设置纵、横扫地杆,保证支架整体稳定性。

3.6所使用的杆件、扣件均100%检查，严重锈蚀、弯曲、压扁、裂缝的均不得使用。所用杆件必须有出厂合格证或检验证明书。

4.预压

支架预压是支架验收的一个重要环节，它是模拟上部结构的施工过程对支架进行检验，是验证支架设计是否合理和是否可以交付使用的必要条件。

支架搭设后，为验证其承载力，清除支架与支架间，支架与木方之间及地基的非弹性变形和支架的弹性变形，采用设计箱梁自重的125%进行支架预压。预压加载物拟用砂包代替相应部分的砼进行预压。各个部分的预压荷载数量作相应换算，并取荷载的125%作为预压荷载值，进行逐孔预压。预压采用分层堆载方式，每级荷载持荷为30分钟，最后一级持荷在24h以上。预压沉降观测点设置分别于每孔梁的结构中线、底板两条边缘线的L/4，L/2，3L/4位置。

在预压试验过程中，专职安全员观察支架，一旦出现以下异常变化，立即中断试验，检查问题的出处，并加以排除。

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5.钢筋施工：

钢筋配料、下料、弯制、闪光对焊在钢筋加工区完成，现场绑扎。梁内钢筋宜预先在钢筋加工区焊接成大片的平面。吊装过程中为防止大片变形，应采用扁担梁并加密吊点。钢筋安装时采用多点、均布吊装，避免出现材料集堆，对排架不利现象。施工时，先绑扎其底部钢筋和两侧肋的钢筋。绑扎时伸缩缝端注意预留伸缩缝锚固钢筋，采用砂浆垫块以保证混凝土的保护层。并将预先按规范要求接好的预应力管道穿入骨架内，预应力管道采用预埋铁皮波纹管成孔，波纹管应进行相应指标的检测。设置波纹管前应对每一根波纹管进行检查，管壁上不得有空洞，否则要及时修补，严格防止浇筑混凝土时出现漏浆现象。波纹管安装位置必须保证准确无误，波纹管定位钢筋在曲线段按设计加强。

6.模板施工

连续箱梁全部采用竹胶合模板，布板遵循尽量采用整张胶合板的原则。对配板进行编号、标注。竹胶板在现场加工，芯模采用杨木方做框架，用多个可折叠的框架串联起来，在框架四周用杨木板条包围固定，再用塑料布包裹。制做芯模时边孔预留一个天窗，中孔预留两个天窗，以解决拆卸芯模之用，待箱梁浇筑完成拆除芯模后，再吊装天窗处模板，绑扎钢筋，浇筑混凝土。

按照施工图纸要求，箱梁施工预拱度为1cm。实际施工中需用水准仪监测混凝土箱梁的挠度变化情况。监测的内容包括：

6.1内模和钢筋重力作用下的挠度。

6.2施加预应力后观察挠度变化值。

如挠度变化不明显，则继续施工直至完成;否则应用千斤顶及水准仪配合调整拱度变化。

7.混凝土施工

现浇箱梁砼施工采用一次性浇筑。

7.1浇筑前准备

砼浇筑前的检查，由项目部质检工程师组织现场施工员、质检员对支架的刚度和稳定性;侧模的几何尺寸、接缝的平整度和严密度、支撑的牢固性;芯模的稳定性、牢固性;底板、腹板、顶板厚度;钢

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筋的规格型号、位置、间距、保护层的厚度等进行详细的检查，合格后方可浇筑砼。

7.2材料及设备

箱梁砼采用自拌C50砼，由2台砼输送泵泵送。为满足缓凝要求，避免产生过大的收缩、徐变，提高混凝土的早期强度，保证混凝土具有良好的和易性，满足施工要求。

7.3浇筑砼施工工艺

浇筑顺序为：由低处向开始向高处浇筑，底板——两侧腹板分层同步跟进——最后浇筑顶板、抹面养生。

为防止支架产生不均匀变形，整个横断面内对称浇筑，按先跨中后两侧的顺序进行。通过芯模预留孔及天窗将底板混凝土泵送入底模内，底板混凝土达到厚度后，振捣抹平，两侧腹板应同步、均匀、分层浇筑，分层厚度30cm，腹板混凝土达到芯模顶高度时，将芯模顶部预留的活板复位，从一端浇筑翼板、顶板混凝土。混凝土的浇筑速度要确保混凝土初凝前覆盖上层混凝土。

混凝土振动采用插入式振捣器配合插钎振捣，振捣器的移动间距不超过其作用半径的1.5倍，并插入下层混凝土5~10cm，对于每一个振捣部位，必须振动到该部位的混凝土密实为止，但不得超振。

振动时要避免振捣棒碰撞模板、钢筋，尤其是波纹管，振动棒要在插钎的引导下与波纹管保持一定距离，以防止波纹管变形和变位。不得用振动器运送混凝土。对于锚块和锚槽位置及波纹管下的混凝土振捣要特别仔细，由于该处钢筋密、空隙小，应选用小直径的振动棒，确保混凝土密实。

混凝土浇筑后的养护：混凝土凝固后用麻袋片苫盖，然后用水管喷水雾洒水养生。强度达设计强度70%以上拆除芯模。

8.预应力施工

箱梁混凝土强度达到设计强度的85%，龄期满足7天以上，方可张拉预应力钢束。施加预应力前，要对张拉设备进行配套检验，以确定张拉力与压力表间的关系曲线。

所有钢束均采用两端张拉，按对称原则从两边向中间对称张拉，每次张拉不少于两束，张拉原则为N

1、N

2、N3的顺序，预施应力的

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程序为：

0 →初应力10%σk(划线标记) →初应力20%σk(划线标记)→σk (持荷5分钟)→锚固(测回缩量)。

张拉采用张拉力与伸长值双控，以张拉力为主，延伸量校核。实际伸长值与理论伸长值之差应控制在理论伸长值的6%以内，若延伸量超出设计要求时，应停止张拉，分析检查出原因后方可继续施工。

张拉施工时钢束的滑、断丝数量不得大于该断面总数的1%，每根钢束的滑、断丝数量不得多于1根。

9.压浆封锚

张拉完成后，按设计要求压浆。首先用无齿锯切除锚头钢绞线，较锚环长出30～50mm，用灰浆将锚头及钢绞线封住。水泥浆的抗压强度应不小于图纸规定的标号。压浆完成后，应先将其周围冲洗干净并对梁端混凝土凿毛，开始进行绑扎箱梁头封锚钢筋，支立封锚模板，浇筑封锚混凝土，当强度达到拆模强度后，拆除梁头模板。

10.模板、支架的拆卸

10.1箱梁腹板、底板及顶板预应力束张拉、压浆完毕超过72小时后，方可卸落模板。

拆除模板时，避免碰撞砼表面，可先拆除翼板底支架和翼板模板。然后拆除侧模支撑和侧模板，最后拆除梁底支架和梁底模板。

10.2芯模在混凝土强度达到70%以上，表面不发生塌陷和裂缝现时，方可拔除。

10.3卸落支架的程序在纵向应对称均衡卸落，在横向应同时一起卸落,拆除支架时，按后装先拆，先装后拆的原则。

10.4支架从跨中向支座依次循环卸落。

10.5模板、支架拆除后，应将表面灰浆、污垢清除干净，并应维修整理，分类妥善存放，防止变形开裂。

三、结束语:

箱形截面具有强大抗扭性能，结构在施工与使用过程具有良好的稳定性，其顶底板都具有较大的混凝土面积，能有效地抵抗正负弯矩,适应连续梁等具有正负弯矩的结构。通过总结分析，此施工方法在施工期短、施工质量有特殊要求的情况下具有实用价值，收到了明显的

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经济效益与社会效益，具有实用价值。

参考文献

1.《路桥施工计算手册》.人民交通出版社,2001.5

2.《桥梁工程》.人民交通出版社,2002.8

3.《公路桥涵施工技术规范》.人民交通出版社,2000.11.01

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第三篇：现浇预应力混凝土连续箱梁施工技术

苏秦

谢新华 谭伟

(中国水利水电第七工程局有限公司五分局

四川彭山

620860 ) 摘要：分析重庆至湖南高速公路重庆段H8 合同段秀山互通立交主线桥现浇预应力连续箱梁的施工方法。介绍支架设计、强压及观测、箱梁施工等施工过程，总结施工中应注意的问题，已供同行参考。 关键字：预应力混凝土 连续箱梁 施工

1、 工程概况

秀山互通主线桥位于秀山县官庄镇乜敖村上坝社，该桥中心桩号为K30+723.5，跨越319国道及平郎河，设计梁底和319国道路面相对高差6m。上部构造为6×25m的6跨一联预应力连续箱梁，全长158m。

2、满堂支架设计 2.1 满堂支架设计 2.1.1、软土地基处理

清除箱梁垂直下方27.5m宽度范围内泥浆坑、松软地段，采用抛石挤於换填，石屑填缝并保证换填厚度达到平均100cm。设置单向横坡，坡度控制在2%范围内，便于及时排除雨水。不能设置单向横坡的，按照满足碗扣支架立杆安设的间距将对碾压后地面分成台阶状，并用机械加强夯实以满足支架需要。如纵向坡度过大，同样采取设置台阶方式处理。在处理好的地基上进行横断面为25cm×25cm的C25混凝土地梁设置,对在319国道两边路肩，对其进行加固处理后采用台阶式填筑，同时在跨国道部分1～2#墩之间其支架立柱下面基础要作如下处理：在319国道路面上采用枕木支撑，以保证319国道路基稳定性。 2.1.2、支架材料选用

支架采用碗扣式钢管架，立杆主要采用3.0m、2.4m、1.8m几种,立杆接长错开布置，顶杆长度为1.5m、1.2 m 、0.9m，横杆采用0.9m、0.6m、0.3m三种组成，顶底托采用可调托撑。

通过对梁体自重、各种荷载计算，得出支架的布置分以下区域进行：

(1)一般结构区域底版立杆按照90cm×90cm×60cm的布置，即大、小横杆均为90cm，步距为60cm;

(2)腹板和隔板正下方投影内按照60cm×60cm×60cm的布置，即大、小横杆均为60cm，步距为60cm; 2.1.3、支架布设注意事项

(1)当立杆基底间的高差大于60cm时，则可用立杆错节来调整。

(2)立杆的接长缝应错开，即第一层立杆应用长2.4m和3.0m的立杆错开布置，往上则均采用3.0m的立杆，至顶层再用1.5m和0.9m两种长度的顶杆找平。

(3)立杆的垂直度应严格加以控制：30m以下架子按1/200控制，且全高的垂直偏差应不大于10cm。

(4)脚手架拼装到3～5层高时，应用全站仪检查横杆的水平度和立杆的垂直度。并在无荷载情况下逐个检查立杆底座有否松动或空浮情况，并及时旋紧可调座和薄钢板调整垫实。

(5)斜撑的网格应与架子的尺寸相适应。斜撑杆为拉压杆，布置方向可任意。一般情况下斜撑应尽量与脚手架的节点相连，但亦可以错节布置。

(6)斜撑杆的布置密度，当脚手架高度低于30m时，为整架面积的1/2～1/4，斜撑杆必须对称布置，且应分布均匀。斜撑杆对于加强脚手架的整体刚度和承载能力的关系很大，应按规定要求设置，不应随意拆除。 2.2、支架预压

预压目的：检验支架及地基的强度及稳定性，消除整个支架的塑性变形， 消除地基的沉降变形，测量出支架的弹性变形。

预压材料：用编织袋装砂或水箱对支架进行预压，预压荷载为梁体自重的120%。

预压范围：箱梁有效宽范围。支架拼装时按设计纵距及横距布置立杆,支架顶利用顶托调平,铺设横向方木和纵向木板,拼装组合钢模板,安装水箱或用吊车吊放砂袋对支架进行预压。

预压观测：在每一跨的中心、横向左、右侧布3个点进行观测，在预压前对底模的标高观测一次，在预压的过程中平均每2小时观测一次，观测至沉降稳定为止，将预压荷载卸载后再对底模标高观测一次，从以上的观测资料中计算出支架的弹性变形及地基的下沉。

预压方案布置：桥梁附近水源条件好、采用设置水箱的办法按照上部荷载的120%进行布置。加载过程分四级进行，即25%、50%、80%、100%、的加载总重，每级加载后均静载3小时，分别测设支架和地基的沉降量，做好记录，加载完成后等到日沉降量达到施工要求方可卸载。

3、施工预拱度

在支架上浇筑箱梁混凝土施工过程中和卸架后，箱梁要产生一定的挠度。因此，为使箱梁在卸架后能满意地获得设计规定的外形，须在施工时设置一定数值的预拱度。在确定预拱度时应考虑下列因素：卸架后箱梁本身及活载一半所产生的竖向挠度;支架在荷载作用下的弹性压缩;支架在荷载作用下的非弹性变形，支架基底在荷载作用下的非弹性沉陷;由温度变化而引起的挠度;由砼徐变引起的徐变挠度。徐变挠度对梁体的挠度影响不容忽视。影响徐变挠度的因素主要有以下几点：

在受弯构件中，在长期持续荷载作用下，由于徐变的影响，梁的挠度会与日俱增，徐变挠度可能达到弹性挠度的1.5至2倍。影响徐变的主要因混凝土的徐变与砼的级配组成也有关系，水灰比越大，徐变也越大;骨料的弹性模量越大，徐变素是应力的大小和受荷时混凝土的龄期，因此在施工中要避免混凝土结构过早地施加预应力。越小;水泥用量越大，徐变越大。此外，结构所处的环境也有重大的影响，湿度大的地区徐变小。针对以上影响混凝土结构徐变的各种因素采取以下措施：严格控制水灰比和水泥用量;选用质地坚硬、耐磨性能好的骨料;加强构件的养护，延长洒水养护时间;选用适当的外加剂。根据梁的挠度和支架的变形所计算出来的预拱度之和，作为预拱度的最高值，设置在梁的跨径中点。其他各点的预拱度以中点为最高值，以梁的两端部为支架弹性变形量，按二次抛物线进行分配。根据计算出来的箱梁底标高对预压后的箱梁底模标高重新进行调整。

4、箱梁现浇施工 4.1 钢筋加工与安装

钢筋制作安装严格按照设计图纸和技术规范施工。根据设计规范要求钢筋骨架的制作和吊放的允许偏差为：主筋间距±20 mm;箍筋间距±10 mm;骨架径±10 mm，骨架倾斜度±0.5 %;保护层厚度±10 mm;骨架中心平面位置20 mm。

根据需要从加工间内领出经检验合格的各种不同规格的钢筋，按照施工设计图纸摆放腹板及底板钢筋并绑扎成型，然后将预留孔道所用的根据梁型设计需要而卷制的波纹管按图纸所给坐标尺寸安放于骨架内，每隔50 cm 加设一道直径φ8 定位钢筋将波纹管其牢固地定位于钢筋骨架内部。并经检查合格后，进行侧模安装。为保证梁体内钢筋的混凝土保护层厚度，在钢筋骨架外侧绑扎3 cm 厚的塑料垫块。 4.2 模板安装

模板制作在加工厂按照梁体几何尺寸制作，模板安装前，先将模型清扫干净，剔除焊渣及混凝土结块，均匀地涂抹脱模剂，安装止浆胶带然后进行模板安装。安装过程中，要保证模板的接缝严密平顺，侧模安装完毕后再安装端头模型，端头模型安装要保证预留钢筋能从模上眼孔顺利穿出模外，安装完毕，

4.3、混凝土浇筑

混凝土由拌和站集中拌和、由混凝土输送泵运送。拌和站的拌合能力、混凝土输送泵运送能力、必须满足在最早灌注的砼初凝前灌注完该段的全部混凝土为控制标准。整个浇注分两次进行，第一次浇注底板及腹板混凝土，外测腹板施工缝设于腹板与翼板转角以上2～3cm处，中腹板施工缝设于腹板根部以上30～50cm处。第二次浇注腹板、顶板及翼板，在第二次浇注前检查支架有无压缩和下沉，并塞紧各楔块，以减少沉降。

4.4、混凝土养护

浇筑完混凝土采用洒水并覆盖塑料薄膜，养护过程中要主要混凝土表面水分。 4.5、 卸落支架

箱梁压完浆并封锚后,其压浆强度达到设计强度的90 %以上方可落架。拆架必须分成若干组在每一孔各跨中间同时向墩台处松动螺旋。

模型拆除时，先将底部固定楔子及上部拉杆约束给予解除、拆卸，再取出模型块之间的连接螺栓，用千斤顶在梁顶面向外顶模型，让其自动脱离混凝土面后向下坠落。

5、 预应力施工 5.1、波纹管安装

预应力钢束管道采用塑料圆波纹管。按设计图纸所示位置布设波纹管，并用定位筋固定，安放后的管道必须平顺、无折角。

预应力管道间及管道与喇叭管的连接应确保其密封性，所有管道沿长度方向按设计要求设井字形定位钢筋并点焊在主筋上，不容许铁丝绑扎定位，确保管道在浇筑混凝土时不上浮、不变位。同时应根据设计要求在预应力钢筋曲线段设置防崩钢筋。锚头平面必须与钢束管道垂直，锚孔中心要对准管道中心。管道貌位置容许偏差纵向不得大于10mm，横向不得大于5mm。

管道所有接头长度以5d为准，采用大一号的波纹管套接，要对称旋紧，并用胶带纸缠好接头处以防止混凝土浆掺入，当管道位置与非预应力钢筋发生矛盾时采取以管道为主的原则，适当移动钢筋保证管道位置的正确。

浇注混凝土之前对管道仔细检查，主要检查管道上是否有孔洞，接头是否连接牢固、密封，管道位置是否有偏差，严格检查无误后，采用空压机通风的方法清除管道内杂物，保证管道畅通。

5.2、预应力筋的加工及安装

钢铰线的穿束在浇混凝土前进行，穿束时为防止钢铰线捅破波纹管，同时为减少钢铰线与孔道的磨擦便于穿束，端头用胶带包裹或加工专用的子弹头穿束。穿束后注意孔道两端的预留张拉长度，尽量使两端相等。并且在砼浇注前必须对外露钢绞线用编制带包裹，以防被砼污染和锈蚀。对于使用连接器的钢筋，其接头必须严格居中，接长钢筋应严格伸入连接器长度的1/2，并防止松动。 5.3、预应力筋的张拉

预应力张拉设备使用前应先委托外单位校定，测定油泵线性回归方程，根据千斤顶的张拉力计算出压力表读数，施工过程中实行双控，以油表读数为主，伸长值为辅。

1、预应力筋张拉采用张拉力与伸长量双控，以张拉力为主，实际伸长量与计算伸长量差值控在6%以内，梁体混凝土龄期不少于7d、混凝土强度必须达到80%时方准施加预应力(检验砼强度时应注意试件的取样及养生条件)。

2、钢绞线张拉步骤：0→初应力→σcon→(持荷5min锚固)，对伸长量不足的查明原因，采取补张拉措施，并观察有无滑丝、断丝现象，作好张拉记录。 5.4、压浆及封锚

张拉完成后切除外露多余的预应力筋，在灌浆前的24～48 h，张拉端凹入部位用细石混凝土填实，灌浆孔、排气孔(抽真空管)由一端带螺纹的镀锌水管引出。检查灌浆孔、排气孔是否畅通，若是堵塞，则必须疏通。如孔道有异物需用水冲洗干净，然后用高压风把孔道中的水吹干，严禁在孔道有积水的情况下进行抽真空灌浆。

按要求把浆体拌制好，设备连接安装就位后即可开始灌浆作业。首先是对管道进行抽真空处理，直到真空度达到稳定时(-0.09～0.07 MPa)，将水泥浆加到灌浆泵中打出一部分浆体，待这些浆体的浓度一样时，将输浆管接到孔道的灌浆管上，启动灌浆泵，开始灌浆。灌浆过程中保持真空泵的开启状态，当观察到空气滤清器有浆体经过时，关掉真空泵。关掉真空泵后，继续保持灌浆泵的压力(0.5～0.7 MPa)，并持压1～2 min 后封闭进浆口，完成灌浆作业。灌浆作业要连续，一次完成，顺序由上至下，且每一孔道压浆应缓慢、均匀。压浆时，每一工作班应留取不少于3 组的70.7 mm×70.7 mm×70.7 mm 立方体试件，标准养护28 d，检查其抗压强度，作为评定水泥浆质量的依据。

钢绞线割束可在压浆前也可在压浆后，割束必须用砂轮机锯割，任何预应力钢筋均不能用电弧烧割。对于高强预应力钢筋严禁用电弧烧割。

封锚前应先将锚具周围混凝土冲洗干净并凿毛，然后按图纸要求布置钢筋网，浇注封锚混凝土。封锚混凝土标号应与梁体混凝土同标号。 6 结论

(1)在砼浇筑前，需要对支架进行预压，并根据实测变形值与理论计算值的比较结果，检验支架的强度情况。

(2)在施工前，要对支架进行强度、变形量和稳定性验算，保证支架不会出现问题。 (3)现浇连续箱梁由于自重大、体积大，浇筑过程中的稳定性控制难度较大。宜采用支架模板一体化设计，同时进行支架预压工作，严格控制支架变形，在浇筑过程中一定要对称进行并加强支架模板稳定性的观测和监控。

(4)尽量缩短前后两次混凝土浇筑的时间差，宜控制在5 至10 d，同时严格按规范要求处理施工缝。施工缝应留在腹板与翼板结合处，第一次浇注混凝土面应比翼缘板底高2 cm，这样可保证梁体美观。

(5)真空压浆对提高管道浆体的密实性有显著效果，但不能对真空进行绝对化的理解，无论用什么样的真空机，受管道密闭性，抽真空机的工作效率，操作因素等的影响，管道内总是会有残余空气，因此即使采用真空铺助压浆技术，也一定要在恰当的位置设置排气孔。

作者简介: 苏秦(1977-):四川成都人,长期从事路桥工程施工管理,现任渝湘高速公路H8合同段常务副经理. 谢新华(1977-):黑龙江宝清县人, 助理工程师,长期从事路桥工程施工管理,现任渝湘路工程部主任. 谭伟(1978-)，四川广汉人，助理工程师，长期从事路桥工程施工管理，现任五分局分局长办公室主任。

第四篇：预应力混凝土现浇连续箱梁支架拆除方案

厦门市××大道××××××××桥

预应力混凝土现浇连续箱梁

支架拆除方案

厦门×××××项目部 二○一三年十月十五日

一、工程概况：

B匝道桥共设置4联，采用[(3×30)+(30+45+30)+(3×30+25)+(25+30+25)]米,第

一、

三、四联采用等截面预应力混凝土连续现浇箱梁，第二联采用变截面预应力混凝土连续现浇箱梁。C匝道桥共设置3联，采用[(25+31+30+2×25)+(30+45+30)+(5×30)]米,第

一、三联采用等截面预应力混凝土连续现浇箱梁，第二联采用变截面预应力混凝土连续现浇箱梁。桥面全宽9.0m，箱梁底宽3.95m，悬臂长2.2米，等截面箱梁梁高1.8m，变截面梁底面按Y=X2/525.3125米二次抛物线变化，支点处梁高2.6米，跨中及梁端的梁高为1.8米。

二、支架的结构形式

现浇箱梁支架基本选用WDJ满堂式碗扣支架，但后溪立交C匝道桥因现场存在排洪渠、地下管线、上跨马路及地形高差影响等问题，第

5、

6、7三跨设为贝雷支架，其中第7跨横跨马路设跨度为2*9米的工字钢门洞支架，在对应C匝道桥门洞支架的路段上，B匝道桥也设置了相同的跨马路门洞支架。

碗扣式支架下部设可调底座调整横杆各层标高，上部设可调螺杆以调整底模标高。可调螺杆上设纵向方木(12cm*12cm)，作为底模板的主肋，主肋上铺横向方木(10cm*10cm)，作为底模板的次肋。立杆步距120cm，立杆间距分60cm，90cm、120 cm三种，纵横剪刀撑每隔4排设置一道，支架两侧立杆高于现浇箱梁顶面150cm，加两道横杆做为防护栏。立杆下面布设宽15cm、5cm厚的通长木垫板， 贝雷支架及门洞工字钢支架的承重结构主要由钢筋混凝土基础、Φ630mm钢管支柱、双400a工字钢主横梁、贝雷桁架(门洞为630工字钢)等构件组成。结构传力途径为：模板-方木(或120工字钢)-可调性木楔-贝雷片(或工字钢)纵梁-工字钢主横梁-钢管立柱-扩大基础-地基。

模板采用1.5cm厚酚醛复膜胶合板，板肋采用10×10cm方木。第

5、

6、7跨贝雷梁均由5组双排单层普通型贝雷桁架组成。门洞支架中的主纵梁由10根630工字钢组成。每排钢管支柱共由5根Φ630mm钢管组成。

三、支架拆除的工艺

(一)、WDJ碗扣式满堂支架的拆除工艺

1、支架的拆除时间

支架拆除时间，应按施工设计图的要求，箱梁现浇混凝土强度达设计要求95%、预应力钢绞线张拉及注浆施工完成、经过单位工程负责人、质量自检人员和监理工程师的检查验证同意后，方可拆除施工支架。

2、支架的卸载

为了避免在拆架过程中产生过大的的瞬时荷载，引起不应有的混凝土裂缝，使梁体顺利实现应力转换，在支架拆除前，首先要正确进行支架的卸载，严格按照从跨中向支座依次循环松动顶托螺杆，当达到一定卸落量后，支架方可脱落梁体。

先拆除支撑在翼板上的支架，保证全梁翼板处于无支撑状态，再松动腹板的顶托螺杆，接下来松动底板的顶托螺杆，人员分成两组，从跨中向两端同步松动，使梁体均匀下落，分几个循环卸完。卸落量开始宜小，一次下8mm，以后逐渐增大。在纵向应对称均衡卸落，在横向应同时一起卸落。

在拟定卸落程序时应注意以下事项：1)在卸落前应画好每次卸落量的标记。2)卸载时应均匀、缓慢、对称进行。3)多跨连续梁应同时从跨中对称卸载。

3、支架拆除的顺序

拆架程序应遵守由上而下，由跨中向两边，先翼板后底板，先支的后拆，后支的先拆的原则。拆架时要先拆栏杆、翼板、外伸梁支架，再拆除箱梁底板支架，从跨中对称往两边拆。先拆模板、剪刀撑、斜撑、而后小横杆、大横杆、立杆等，拆除剪刀撑时，应先拆中间扣，再拆两头扣，拆完后由中间的人负责往下传递钢管。并按一步一清原则依次进行，要禁止上下层同时进行拆除工作。整个拆架过程中必须有技术人员跟班指挥与检查。

4、支架杆件的搬运落地

拆除时要统一指挥，上下呼应，动作协调，当解开与另一人有关的结扣时，应先通知对方，以防坠落。架上作业人员应作好分工和配合，传递杆件时应掌握重心，平稳传递。

所有杆件和扣件在拆除时应分离，不准在杆件上附着扣件或两杆连着送到地面。模板、钢管，应自外向里竖立搬运，防止物件直接从高处坠落伤人。 拆除后的模板、方木及支架钢管等物件时，严禁将物件直接抛下，必须将所有物件用绳索绑扎后自下而下缓慢下放至地面，或通过其他施工人员手中平稳传递至地面。

拆除的材料应堆放在一定的地点，分类妥善存放。

(二)、贝雷支架、工字钢支架的拆除工艺

1、支架的拆除时间

支架拆除时间，与满堂式支架相同，在箱梁现浇混凝土强度达设计要求95%、预应力钢绞线张拉及注浆施工完成、经过单位工程负责人、质量自检人员和监理工程师的检查验证同意后，方可拆除施工支架。

2、支架的卸载

先拆除支撑在翼板上的支架，保证整联翼板处于无支撑状态，

当翼板支架拆除后，方可拆除箱梁底部支架上的可调性木楔，严格按照从跨中向支座依次卸落，使梁体顺利实现应力转换。

卸落木楔采用先松动后拆除的方法，从跨中向两端同步松动，松动量开始宜小，以后逐渐增大，使梁体均匀下落，在纵向应对称均衡松动，在横向应同时松动。

拆除木楔时均匀、缓慢、对称进行。多跨连续梁应同时从跨中对称拆除。

3、支架的拆除方法

①拆除翼板、腹板模板：梁体张拉完成后，拆除翼板下碗扣脚手架顶部顶托后，从跨中向跨端分层拆除碗扣钢管支架;

②拆除贝雷梁(工字钢纵梁)与横梁及其他构件的连接; ③采用拉链葫芦将翼板、腹板、底板下的贝雷梁(工字钢纵梁)沿主横梁拖拉至梁体翼板外侧;

④由专人指挥采用2台25t的吊车整体吊起贝雷梁(工字钢纵梁)，吊放至地面,及时安排工人将拆下的贝雷梁打散，堆码整齐;

⑤采用2台25t吊车将工字钢主横梁垂直提升30cm后向同一侧偏移钢管支柱，然后落至地面安全位置集中堆码;

⑥切割、拆除钢管立柱，进行吊运及分类堆码; ⑦破除立柱的混凝土承台基础，恢复原路面。

四、支架拆除前的组织与准备工作

1、拆架前，全面检查待拆支架，根据检查结果，拟订作业计划，确定拆除时间、拆除范围、拆除工程量以及相应投入的人力、物力和机械等。

2、人员的组织工作。成立拆除作业指挥小组和由专业技术工人为骨干的拆除施工队伍。支架拆除前主管副经理、安全专业工程师、现场安全员、技术员到达现场进行安全技术交底，对操作工人进行安全教育。直至每个操作工人对操作安全注意事项均了解清楚、安全措施到位后方可进行拆除支架施工。

3、机械设备的组织工作。拆除前应准备好数量足够、质量完好的机械设备和各种小型工具，如吊车、手动葫芦、钢丝绳、吊环、麻绳、撬棍、扳手及其他专用工具。

4、施工现场的清理与准备工作。①划分拆除作业区段，周围设绳索围栏、设警戒区域，张挂醒目的警戒标志。警戒区域内禁止非作业人员进入。②清理作业现场。首先察看施工现场环境，包括架空线路、脚手架、地面的设施等各类障碍物、地锚、缆风绳及被拆架体各吊点、附件、电气装置情况，凡能提前拆除的尽量拆除掉。将支架内遗留的材料、物件及垃圾块清理干净。所有清理物应安全输送至地面，严禁高处抛掷。

五、支架拆除的安全技术措施

1、所有进入施工现场的人员必须配戴安全帽，正确穿戴好个人防护用品，高空临空作业人员配置安全带。作业人员服装衣扣需全部扣好，应避免穿宽松肥大的服装，严禁赤脚和穿拖鞋，应穿软底鞋。高温天气要做好避暑工作。

2、凡患有不宜从事高空作业疾病的人一律禁止上架作业。参加高空作业的人员班前严禁饮酒。作业人员如有身体不适应停止作业。

3、拆除人员进入岗位以后，对被拆架体先进行检查，有需要加固的部位，应先加固再拆除，防止架体倒塌。

4、作业人员组成若干小组，分工协作，相互呼应，动作协调，禁止单人进行拆除较重杆件等危险作业。拆除全过程中，必须专人担任指挥和监护。拆除作业安全员必须在现场监督，操作人员必须按操作规程施工，发现违规行为或安全隐患立即停止作业，进行整改合格后方能继续施工。

5、用于起重吊装的设备、工具必须使用合格产品，质量可靠，吊具上要设保险装置。

6、起重机作业时，起重臂和重物下方禁止有人停留、工作或通过。重物吊运时，禁止从人上方通过。禁止用起重机载运人员。地面上的配合人员应躲开可能落物的区域。禁止上下层同时进行拆除工作。

7、进行撬、拉、推、抛、拨等操作时，要注意正确的姿势，站稳脚跟，防用力过猛时身体失去平衡。使用撬棒注意放稳和力的支点，防止滑脱、弹出滑脱、弹击伤人。

8、传递杆件及其他材料、工具等应抓紧抓牢，并明确告知对方，以防失落，作业人员所使用的小型工具应挂绳，以防脱手坠落。作业人员应随身配戴工具袋，便于零小器件的收用，严禁将物件直接抛下，必须将所有物件用绳索绑扎后自下而下缓慢下放至地面。

9、不得在支架上临时堆放过多材料、工具，物件应放稳系牢，以防坠落伤人。已松开连接的杆件要及时拆除移走，避免发生意外坠落。拆下的零部件、杆件，应按规格分批运到地面。

10、汽车起重机作业时要严格遵守操作规程，与其他相关人员进行密切配合、谨慎作业。

11、设置沉降观测点，重点为跨中、支座、1/4L等处，如有异常情况立即采取措施。

12、马路施工时注意与交警配合，搞好交通管制、车辆导流，维护交通安全和施工安全。

13、项目部应急预案领导小组及相关组织做好准备，随时应对各种突发事件。

第五篇：探讨路桥建设预应力混凝土截面连续箱梁合拢施工工艺

1引言

悬臂浇筑预应力混凝土连续箱梁的合拢段施工,是桥梁上部构造施工的关键环节。在施工图设计中,合拢段长度比较短,调整梁体线形的余地非常小。由于连续箱梁在进行合拢施工时,箱梁悬臂部分较长,而此时荷载和温度的微小变化都将会对桥梁体系节段前端的标高和伸缩变形产生很大的影响。在合拢段施工过程中,昼夜温度变化、新浇混凝土的早期收缩和水化热、已完成结构混凝土的收缩与徐变、结构体系变化以及施工荷载等因素,都影响着合拢段新浇混凝土的质量。在预应力混凝土连续箱梁的合拢施工过程中,通常容易出现下列问题:

(1)由于模板支立不够牢固、浇筑混凝土时顶板表面未认真抹平,合拢后箱梁顶面不平顺、不平整。

(2)合拢施工温度选择控制不当。由于连续箱梁在合拢前悬臂较长,随着气温的变化,箱梁悬臂端的高程和梁的长度也相应发生变化。合拢后体系转换,连续箱梁的顶面高程和梁体长度变化明显减小,但将产生温度应力。合理的合拢时间会大大减小结构的温度内力。

(3)合拢后箱梁顶面因养护不及时而出现收缩裂缝。

(4)模板支立不牢固出现模板沉降变形,使梁段之间混凝土表面有明显的高低差。因此,对合拢段进行必要的施工控制,可以保证桥梁上部构造线形顺畅,内力分配和传递合理,从而确保工程质量。

2工程概况

该项目工程为一座大桥,全桥共有27孔,桥长927.20m。主桥位于大桥的第12孔至第20孔,上部构造为30m+7×45m+30m=375m九跨一联的预应力混凝土等截面连续箱梁,按双幅布置。箱梁采用单箱单室结构,箱梁顶板宽度为12.75m,底板宽度为5.00m,翼板悬臂长度为2.875m,箱梁高度为2.50m,45°斜式腹板厚度为0.50m,底板厚度支点处为0.56/0.50m、跨中为0.32m。箱梁采用C50强度等级的混凝土,纵向、横向、竖向三向预应力。

纵横向预应力均采用公称直径Φ15.24mm标准强度Rby=1860MPa的低松弛高强钢绞线,顶板束采用27股钢绞线,配YM15-27锚具;底板及腹板束采用12股钢绞线,配YM15-12锚具;横向预应力束采用3股钢绞线,配YMB15-3锚具;竖向预应力束采用Φl32mm精轧螺纹钢筋,配YGM-32锚具。

施工图设计规定,除0～2号块及边跨6.35m段采用支架施工外,其余梁段均采用挂篮悬臂浇筑。单T划分为6个梁段,施工最大悬臂长度为21.50m,悬浇块件最大长度为3.50m。全桥共计4个边跨现浇段,18个合拢梁段。每个现浇梁段长6.35m,C50混凝土量为81.06m3;每个合拢段长均为2.

00m,C50混凝土量为18.16m3。

3合拢段施工

3.1合拢段施工顺序

合拢时,先合拢边跨,拆除边跨主墩临时锚固;再合拢次边跨,拆除次边跨主墩临时锚固;直至中跨合拢。

3.2施工准备

3.2.1混凝土配合比设计

主桥现浇连续箱梁设计强度等级为C50,梁段混凝土强度达到设计强度等级的90%时方可施加预应力。施工时采用混凝土输送泵进行混凝土浇筑施工。由于合拢段主要施工时间在

9、10月份,正值

天气炎热阶段。按照泵送、缓凝与早强的要求,进行掺加减水剂和粉煤灰的高性能混凝土配合比设计。

3.2.1.1 原材料试验情况

采用徐州巨龙牌42.5级普通硅酸盐水泥。水泥细度为2.9%,初凝时间2h09min,终凝时间3h34min,抗压强度3d为30.4MPa、28d为49.9MPa,抗折强度3d为5.9MPa、28d为6.7MPa。碎石压碎值为5.5%,针片状含量为6.5%,筛分试验符合16～31.5mm级配,含泥量为0.43%,泥块含量为0.13%。

中砂细度模数为2.63,含泥量为1.4%,泥块含量为0.4%。外加剂采用JM-A型高效减水剂。减水率为15.7%,泌水率为7.9%,1d、3d、7d、28d抗压强度比分别为198%、188%、171%、165%,达到GB8076-1997中早强减水剂的一等品指标。混合材料选用Ⅰ级粉煤灰,细度8.9%,烧失量1.02%,含水量0.1%,氧化硫含量0.46%。

3.2.1.2 混凝土配合比设计

C50高性能混凝土配合比设计是以基准混凝土为基础,用粉煤灰超量取代法进行调整后得出的。

工地中心试验室根据计算,经多次试验确定出设计混凝土配合比。按此配合比拌制的混凝土拌和物,

坍落度T=140mm,1h坍落度的损失为20%,含气量为1.7%,标准养护条件下混凝土试件各龄期抗

压强度平均值为:R3d=44.0MPa,R7d=53.4MPa,R28d=62.7MPa。

表1 每m3混凝土原材料用量(kg)

3.2.2观测气温变化情况

为了保证在设计规定的气温条件下进行合拢施工,在合拢施工前一周起,对工地的气温变化情况进行连续认真观测。夜间10:00至早晨6:00每两个小时进行一次观测,并及时准确填写测温记录。

3.3边跨现浇段及边跨合拢段施工

图1边跨现浇段与合拢段支架立面简图

3.3.1边跨现浇段施工 3.3.1.1 施工工艺流程

地基处理→支立边跨现浇段箱梁支架→预压试验→支立箱梁底模板→调整模板高程和

2 中线→支立箱梁侧模板→绑扎底板钢筋及端横隔板钢筋,进行预应力孔道定位,安装波纹管→穿底板钢束,在过渡墩侧安装挤压套管式锚具→支立芯模和端模板→绑扎顶板钢筋,安装顶板预应力波纹管管道→浇筑混凝土→混凝土养护→拆除侧模和芯模模板

3.3.1.2 施工要点

(1)处理边跨6.35m现浇梁段与边跨合拢段的支架地基。将现浇段范围的原地面整平压实,填筑一层200～300mm厚的砂砾,碾压密实,四周挖排水沟做好防排水处理。采用碗扣式脚手架支设满堂式支架,道木基础。按照施工计算,支架立杆顺桥向间距为0.9m、横桥向间距为1.2m,沿高度方向每1.2m间距做一横向连接以增加稳定性。帽梁横桥向为24a工字钢,顺桥向为10工字钢间距0.8m。

(2)加载试压。在现浇支架上底板范围内布设水箱,分三级向水箱内注水(G/2,3G/4,G。G为箱梁重量)。加载前和每级加载后,观测支架沉降量,最后一级加载后每6h观测一次沉降量。24h后卸载。

(3)支立模板,安装钢筋。首先按照试压成果调整支架的预留沉降值;然后铺设底模板;再依次进行底板钢筋骨架与预应力管道安装,端横隔板钢筋骨架安装,腹板钢筋骨架与预应力管道安装;钢绞线穿束,过渡墩处P锚安装;安装芯模和端模;最后安装顶板钢筋骨架与预应力管道,并调整校正模板。

(4)浇筑混凝土。采用混凝土拌和站拌制混凝土,混凝土搅拌运输车运输、混凝土输送泵向模内输送混凝土。箱梁混凝土浇筑从一侧向另一侧连续进行。混凝土浇筑完成表面收浆后,及时洒水养护。当梁体混凝土强度达到设计强度等级的75%以上时,拆除侧模和芯模。

3.3.2边跨合拢段施工

边跨合拢通常根据该合拢段所处地形、河(湖)水深度及上部构造距地面高度等实际情况,确定采用支架或吊架(挂篮)法施工。采用吊架(挂篮)法浇筑混凝土施工时,需要在合拢段两侧设置对称配重水箱,采用同步卸载法以消除附加内力。本桥边跨合拢段位于岸边陆地上,且梁底距地面高度为

8.22m,采用碗扣式钢管脚手架搭设满堂式支架进行施工边跨合拢段施工(与边跨现浇段相同)。

图2合拢段临时劲性钢接杆示意图

3.3.2.1 施工工艺流程

支架预压试验→调整支架高程、校核中线→支立底模与侧模→焊接一侧临时劲性钢接杆→绑扎底板钢筋骨架、安装预应力管道→安装腹板钢筋骨架与腹板预应力管道→安装芯模→绑扎顶板钢筋、安装顶板预应力管道→顶板临时钢束穿束→夜间最低气温时焊接纵向主筋与另一侧劲性钢接杆→张拉顶板临时钢束→浇筑合拢段混凝土→洒水养护→穿入底板、腹板预应力钢束→张拉钢束→解除临时钢束与临时劲性钢接杆→穿顶板钢束→张拉顶板钢束→孔道压浆→解除边墩临时锚固

3.3.2.2 施工要点

(1)支立模板时,使合拢段与已浇筑完成的箱梁间接合紧密,连接顺畅,无错台和缝隙,防止浇筑混凝土时漏浆。模板支立牢固。

(2)安装钢筋骨架时,先绑扎成型,焊接一侧的钢筋接头,待日最低气温时再焊接另一侧钢筋接头。

(3)安装临时劲性钢接杆时,先焊接一侧焊缝,待日最低气温时再焊接另一侧焊缝。劲性钢接杆与梁内预埋钢板应接触密实,否则用薄钢板垫塞,焊缝饱满,焊缝长度≥0.6m,余下长度采用间断点焊。施工图设计中,顶板处的临时劲性钢接杆设置在顶板下侧与腹板的根部。施工中刚接杆焊接后,芯模安装比较困难。经设计单位同意,将其改在顶板上表面腹板根部位置,相应的预埋件在悬浇施工时按调整后的位置设置。

(4)为防止混凝土收缩变形过大出现裂缝及避免合拢段混凝土在接缝处产生较大的拉应力,合拢段混凝土浇筑在日最低气温下进行,采用混凝土输送泵连续浇筑成型。

(5)混凝土浇筑时充分振捣密实,顶板采用平板振捣器振捣,与已完梁段间用插入式振捣器振捣。

顶板表面用长的直尺沿纵横方向仔细刮平。浇筑完成,混凝土表面收浆后及时苫盖并洒水养护,保持混凝土表面始终湿润。

(6)当梁体混凝土强度达到设计强度等级的90%以后,进行合拢段纵向、竖向和横向预应力钢束

的张拉。张拉顺序为先短束后长束,先底板后腹板,并对称进行张拉施工;底板束和腹板束张拉完成后,解除顶板临时钢束。

(7)当合拢段张拉压浆结束后,解除边主墩临时锚固,撤除墩顶临时支座,注意避免损坏盆式支座。将支座部位彻底清理干净,仔细观察盆式支座的下沉量并做好记录,以校核转换效果。

3.4次边跨及中跨合拢段施工

由于一个合拢段混凝土数量只有18.16m3,重量较轻,而挂篮、施工平台及模板的重量达到了

295kN,重量较重。为了减小施工荷载,降低因施工荷载产生的附加内力,次边跨及中跨合拢段施工利用工地已有的材料,使用6根24a工字钢组合拼装成轻型吊架,加上模板的重量只有98kN。同时利用底板劲性钢接杆作为支承梁,采用吊架法施工。

3.4.1 施工工艺流程

在两个悬臂端设置配重水箱→按计算配重重量向水箱注水→安装合拢段模板吊架→铺设底模与侧模→调整模板高程、校核中线→焊接一侧临时劲性钢接杆→绑扎底板钢筋骨架、安装预应力管道、穿束→安装腹板钢筋骨架与腹板预应力管道、穿束→安装芯模→绑扎顶板钢筋、安装顶板预应力管道→顶板临时钢束穿束→夜间最低气温时焊接纵向主筋与另一侧劲性钢接杆→张拉顶板临时钢束→浇筑合拢段混凝土同时逐级解除配重→洒水养护→张拉底板和腹板钢束→解除临时钢束与临时劲性钢接杆→穿顶板钢束→张拉顶板钢束→孔道压浆→解除临时锚固。

3.4.2 施工注意事项

合拢段施工前,对悬臂端混凝土连接面进行凿毛和洗刷处理,以利新旧混凝土连接形成整体。在

当天最低气温时完成劲性钢接杆的焊接,在当天最低气温时浇筑合拢段混凝土。在浇筑合拢段混凝土前最好将预应力钢束穿入孔道,以减小预应力钢束穿束的难度。在中跨两悬臂端加配重,严格控制两对称点标高;配重通常采用水箱法,浇筑合拢段混凝土时同步放水,分四级解除配重,每级卸载约50kN。

图3中跨合拢现浇吊架示意图

4合拢施工的质量控制

4.1 选用优质的水泥、碎石、中粗砂、外加剂和混合料,根据具体的施工条件、作业环境、天气气候特点等认真确定合拢段施工混凝土配合比,保证混凝土满足设计图纸和施工技术规范的要求。

4.2 认真做好边跨现浇段、边跨合拢段、中跨合拢段的支架(吊架)、模板设计和安装施工,按要求对支架进行试压,消除减小支架(吊架)以及模板的不均匀沉降和变形。

4.3 加强施工期间气温的观测,在日最低温度(一般在凌晨3:00～5:00之间)时采用4台电焊机同时焊接劲性钢接杆,保证合拢段两侧不产生高差和伸缩变形,使合拢后连续箱梁线形顺畅。为缩短焊接合拢段劲性钢接杆的时间,宜采取先焊接一侧劲性钢接杆,待钢筋、模板等工序完成后再焊接另一侧劲性钢接杆。

4.4 严格按照设计和计算在合拢段两对称悬臂端设置配重,并在合拢段混凝土浇筑施工时同步卸载,消除附加应力对梁体结构的不利影响。

4.5 合拢段钢筋骨架安装前,对悬臂端混凝土连接面进行凿毛和洗刷处理,以利新旧混凝土连接形成整体,避免新老混凝土间出现裂缝。

4.6 控制合拢段混凝土浇筑时间,在当天最低温度时浇筑合拢段混凝土,避免合拢段接缝处产生较大的拉应力。加强合拢段混凝土的养护工作,使箱梁混凝土表面保持经常潮湿状态7d以上,在炎热的天气时加以覆盖,避免阳光直接照射在混凝土表面,保证混凝土强度和弹性模量的顺利增长,消除混凝土因突然升(降)温或失水产生裂缝。

4.7 合拢段梁体混凝土强度达到混凝土设计强度等级的90%以上时,方可实施张拉。张拉程序和张拉顺序按照施工图设计执行,一般按纵向、竖向、横向的顺序进行张拉施工;纵向钢束张拉为先顶板束(顶板处设置合拢段临时预应力钢束除外)、后底板束、再腹板束,先短束后长束的顺序,并同时对称张拉。张拉千斤顶、张拉泵、压力表配套校验、使用。

5结束语

合拢施工是悬臂浇筑施工的关键,在施工中必须加强各施工环节的控制。除了按照设计要求设置劲性刚接杆和临时预应力钢束等构造措施外,特别注意采取控制施工混凝土配合比、设置配重、认真控制两个重点施工阶段的施工气温、加强混凝土养护、履行张拉程序等多项有效的技术措施,严格执行施工图设计、施工技术规范和质量检验评定标准,保证了工程施工质量。全桥18个合拢段顺利完工,分项工程质量评定均达到优良。

参考文献:

[1]范立础.预应力混凝土连续梁桥[M].北京:人民交通出版社,1997.

[2]丁大均.钢筋混凝土结构学[M].上海:上海科学技术文献出版社,1985.

[3]TJT041-2000,公路桥涵施工技术规范[S]