现浇预应力混凝土箱梁支架搭设施工技术

2017-03-03

河北水利 2017年4期

关键词：底模测量点立杆

现浇预应力混凝土箱梁支架搭设施工技术

□刘庆利

在预应力混凝土箱梁浇筑施工前需要搭设满堂支架，在搭设支架前必须对其立杆稳定性进行验算，并在支架搭设完毕后进行预压再卸载，测得的弹性变形值必须符合规范要求后才可以进行箱梁混凝土浇筑。

混凝土箱梁；支架搭设；稳定性验算

现浇混凝土施工方法在目前的桥梁施工中应用比较普遍,支架搭设是其中一项最重要也是最复杂的工作,搭设质量直接影响着现浇箱梁的质量,鉴于此,总结制定出一套安全可行、行之有效的支架搭设施工技术显得尤为必要。

1.支架搭设施工技术

1.1 地基处理

支架搭设前要进行地基处理，挖除弹性较大的材料，然后对基面进行二次压实，其次在压实好的基面上采用15cm厚C20混凝土进行硬化处理，待混凝土强度大于75%后进行支架搭设。

1.2 支架搭设

根据选定的支架方案，进行支架放样，在混凝土面上放出箱梁中线桩及边线点,立杆下铺好槽钢和脚手板，沿桥中心线方向铺设。根据建筑施工扣件式脚手架安全技术规范，需要检算立杆稳定性。

立杆稳定性验算:

模板及支架荷载：设计采用定型钢模板，带支撑重量按70kg/m2考虑，以50m箱梁模板荷载为例，计算为50×3× 4×0.07=42T，据工程实际计算现浇钢筋混凝土荷载、施工人员及施工材料机具等运输堆放荷载，根据规范要求，每平米模板取250kg,荷载值为：50×2.5× 0.25=31T。

振动混凝土拌合物产生荷载：每平方米工作面取100kg，荷载值为：50× 2.5×0.1=12.5T。

a、支架荷载计算

①模板自重取42÷50÷2.5=0.34t/m2

②梁体钢筋混凝土自重取516÷ 50÷2.5=4.128t/m2

③支架自重0.04kN/m×6m=0.24kN

④施工人员及机具重量31÷50÷ 2.5=0.25t/m2

⑤混凝土灌注振捣12.5÷50÷2.5= 0.1t/m2

将以上（①项+②项）×1.2+（④项+⑤项）×1.4简化为均布荷载

第③项支架自重直接作用于立杆轴。

b、立杆计算长度

Lo=步距+2a（a为模板支架立杆伸出顶层水平杆中心线至模板支撑点长度）

c、钢管截面特性

现取外直径Φ48mm，壁厚3.5mm，截面积A=4.89cm2，惯性矩I=12.19cm4，回转半径r=1.58cm。

d、立杆稳定性计算

长细比λ=Lo/r，查表知折减系数φ

N/φA即得立杆稳定性满足要求。

1.3 支架顶托安装及支架调整

①支架顶托由顶丝、槽钢、方木组成，顶丝上纵向安放槽钢，平行于桥中心线方向摆放，槽钢上托方木，垂直桥梁方向摆放。

②满堂脚手架最顶面两层的步距随支架高度而定。

③整架拼装完后，在纵、横向连续布设剪刀撑，以增强支架的稳定，横桥向斜撑每2排做一排斜撑，支架顺桥向斜撑每3排做一排斜撑。

④支撑架在拼装3~5层和最顶层时，都要检查每根立杆底座下是否松动，否则要旋紧可调座或用钢板垫实。

⑤支架搭设基本成型，利用上托调节梁底高程。

2.支架预压

支架搭设完毕铺完底模板后，对支架进行加载预压，以检查支架的承受能力和稳定性，减少和消除支架的非弹性变形和地基的不均匀沉降。预压加载采用固体加载的方法进行预压。

2.1 荷载计算

模板、拱架和支架的设计荷载，通过立杆稳定性计算数据可知。

2.2 各步骤操作工艺流程

一是铺设箱梁底模板。铺设好箱梁底模板，将底模板顶面标高调整到箱梁底设计标高，同时加强对模板下各层支架的检查，确保支架底传递荷载的方木与地面不架空。

二是布置测量标高点。布置测量标高点并记录每点的初始标高值H1。在底模上顺桥向设测量断面，每一断面在底模板4m宽范围布3个观测点，采用正立尺法测量相关标高，将中间的一点布置在底板底面，采用倒立尺法测量相关标高。

三是装散砂加载。装砂时用挖掘机装砂，人工在支架砂仓内平整，装砂高度不小于1.88m。

四是对加载后各测量点标高值H2进行测量。加载结束后立即进行观测各测量点的标高值H2，并做好相应的记录。

五是测量卸载前各测量点标高值H3。布载7天后、卸载前测量各测量点标高值H3。

六是卸载。卸载过程的操作基本与加载过程相反，根据加载预压观测结果确定地基承受力是否满足要求，设置适宜的预拱度，及时调节支架顶面高程，按设计高程加理论计算挠度加实测弹性变形值的总和来调节底模标高。

七是观测卸载后各测量点标高H4。卸载后测量出各测量点标高值H4，此时就可以计算出各观测点的变形如下非弹性变形△1=H1-H4，通过试压后，可认为支架、模板、方木、地基等的非弹性变形已经消除；弹性变形△2= H4-H3；根据该弹性变形值，在底模上设置预拱度△2，以使支架变形后梁体线型满足设计要求。另外，根据H2和H3的差值，可以大体看出持续荷载对支架及地基变形的影响程度。

八是调整底模标高。根据如下公式调整底模标高（按二次抛物线法分配）：底模顶面标高=梁底设计标高+ Fx，Fx=4×△2×x×（L-x）/L2，式中△2为跨中预拱度、L为跨长。