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滿堂支架現澆箱梁施工技術探討

文檔作者：馮雷文檔來源：中鐵十八局集團有限公司科研設計院		點擊數：	更新時間： 2021年12月06日
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201 1年第4期
第37卷總第162期
Sichuan BuIi·l』di之ng 材Ma terials ·22l·
2011年8月
滿堂支架現澆箱梁施工技術探討
馮 雷
(中鐵十八局集團有限公司科研設計院，天津300222)
摘要：近年來， 我國城際高速鐵路建設迅猛發展，
工程質量標準越來越高。本文以武黃城際鐵路wHsG一3標
段黃金山特大橋為例，對滿堂支架現澆連續箱梁施工方法
進行探討，并提出了施工中應注意的有關事項，對同類工
程具有一定的借鑒意義。
關鍵詞：滿堂支架；現澆；箱梁；技術
中圖分類號：TU755．2 文獻標識碼：B
文章編號：1672—4011(2011)04—0221—03
1 工程概況
新建武漢至黃石城際鐵路是國家重點城際鐵路工程，
WHSG一3標段由中鐵十八局承建，總長z,8．67 km。黃金山
特大橋為本合同段的重要工程，起訖里程DK86+589．65～
DK90+884．65，全長4 295 m。其中31 一 34 墩、50 ～53
墩為(32+48+32)m支架現澆連續梁，全長2 153．96 m，50
一53 墩為(32+48+32)m連續梁中跨48 m上跨金山大道，
此車道交通運輸量繁重，對于連續梁的施工有很大的難度。
本文以5O ～53 墩(32+48+32)m連續梁為例，詳細介紹
滿堂支架現澆預應力連續箱梁的施工。
2 施工方案
黃金山特大橋預應力混凝土連續梁采用現澆滿堂支架
施工。根據連續梁的結構特點及跨數，采用一次性澆注成
型方式進行梁體的澆注及體系轉換。
滿堂支架采用,I,48×3．5 mln扣件式鋼管，其具體布置如
下：跨金山大道行車車道部分的鋼管橫向問距25 cm、縱向間
距25 am；在箱梁邊跨梁端實體部位(縱向長度226 em)鋼管橫
向間距52．5 cm、縱向間距為56．5 em；在箱梁變截面段(縱向
長度400 cm)鋼管橫向間距52．5 am、縱向間距為66．7 em；在
箱粱直線段(邊跨縱向長度1 215 em)鋼管橫向問距52．5 em、
縱向間距為81 cm；在箱梁變截面段(縱向長度800 cm)鋼管橫
向間距52．5 cm、縱向間距為61．5 em；在箱梁變截面段(縱向
長度400 cm)鋼管橫向間距52．5 em、縱向間距為50 cm；在箱
梁墩頂實體部位(縱向長度302 cm)鋼管橫向間距52．5 em、縱
向間距43 cm；在箱粱翼緣段(縱向長度10 400 em)鋼管橫向間
距65 cm、縱向間距為100 em。跨金山大道行車車道部分的鋼
管支架兩端設置鋼筋砼防撞墩，鋼筋砼防建墩在施工時應在砼
路面鉆孔，將,1,25鋼筋插人砼路面以下不：少于50 cm，根數不
少于15根，并用C40水泥凈漿密封牢固后澆注C30砼。跨金
山大道行車車道部分的鋼管支架橫梁采用132a工字鋼，I32a工
字鋼間距50 cm(與腹板位置交叉處正下方工字鋼間距加密為
40 am)，橫梁與鋼管支架頂面搭接部分(搭接長度50 em)下方鋪
設10×10 am方木3根，方木間距25 cm。橫梁上鋪設10×10
am方木，方木間距25 am。其它部位直接在鋼管支架頂托上鋪
10×10 cm加勁方木，方木間距20 cm(底模彎曲應力較大處)
和25 cm(一般部位)兩種。為了增加滿堂支架的整體穩定性，
沿縱向在腹板正下方支架處設置水平加強鋼管(上下問距1．5
m)和剪刀斜支撐(夾角45。)。
2．1 基底處理
為了防止地基軟弱沉降，需對箱梁投影范圍內的地基
進行處理，先進行場地平整碾壓夯實，地基容許承載力不
小于0．5 MPa。根據采用的支架形式回填粘土至設計高程，
上鋪30 em碎石砂墊層，每15 cm一層碾壓密實，再澆筑厚
10 cm的C20砼基礎并找平。施工過程中應確保現澆箱梁滿
堂支架基礎不受雨水的浸泡，現澆箱梁滿堂支架基礎四周
應做好排水溝，防止基礎積水軟化地基，降低地基承載力。
2．2 支架搭設
滿堂支架在1220砼基礎上搭設，鋼管支架底部墊20 X 5
am通長方木。支架采用碗扣式支架鋼管組拼，其中對箱梁
實體、腹板、邊跨梁端橫隔板、中橫隔板部位支架加密補
強并設置橫、縱向橫桿和剪刀撐。鋼管支架頂端采用可調
式頂托，頂托上鋪10×10 em加勁方木，間距為20 cm和
25 cm兩種。跨中采用(5排+9排十5排)橫向間距25 cm、
縱向間距25 am加密鋼管支架形成凈寬450 cm、凈高500
am的行車通道，行車通道進口處兩側設置 100×50 em鋼
筋砼防撞墩共六個，防撞墩上安裝緩沖橡膠。鋼管支架通
道上部橫梁采用I22a工字鋼，橫梁與鋼管支架通道搭接處
下方墊10×10 cnl方木，方木間距25era。I32a工字鋼間距
50 cm(與腹板位置交叉處正下方工字鋼問距加密為4O am)，
分配梁上鋪設10×10 am方木，方木間距25 am。支架搭設
按照現澆箱梁滿堂支架總體施工方案進行。支架搭設時，
在腹板位置由于鋼管間距較小，應先搭設腹板位置鋼管支
架；支架拆除時，先拆除翼板和底板下方鋼管支架，最后
拆除腹板下方鋼管支架。現澆箱梁滿堂支架兩側設護欄、
安全網。現澆箱梁外模采用18mm優質竹膠板，模板間接
縫采用泡沫止漿橡膠條塞縫，安裝模板時板縫下必須設置
通長方木，確保外模平整度及剛度。
2．3 支架預壓
現澆砼結構施工前必須進行支架預壓，以檢驗支架設
計的合理性和支架結構的可靠性，消除支架非彈性變形和
地基沉降量，并可校驗支架變形情況。
(1)加載預壓的方法。滿堂支架的預壓方式采用砂袋
預壓，預壓的重量和時間應能滿足設計和規范要求，預壓
前應對臨時荷載的重量進行檢驗，預壓重量為箱梁重量加
施工荷載。
(2)布點及觀測。從開始加載就應布設好觀測點，觀
測點的布設要上下對稱，目的既要觀測地基的沉降量(墊木
上)又要觀測支架、方木的變形量(底模上)。預壓應分段加
載每級加載為箱梁重量的30％ ，共分四段加載，每級加載
預壓48 h，預壓時每跨5個斷面，每個斷面6個點(左幅)
和5個點(右幅)，每6 h觀測1次，觀測方法采用水準儀測
量，加載前高程為D1，加載后高程為D2，卸載后高程為
D3，觀測時應及時、準確、如實地記錄測量數據，并根據
測量結果繪出沉降曲線圖。最后綜合分析這些數據，刪除
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不合理的值，為施工預拱度提供準確可靠的數據。
(3)支架的預壓應加強穩定性觀測，確保安全，一旦
發現變形量收斂則立即采取卸載或緊急撤離等措施。加載
和卸載程序都必須根據結構特點和監理工程師的批準進行。
3 現澆箱梁滿堂支架搭設的注意事項
(1)在現澆箱梁墩頂實體部位支架應加強，鋼管縱向
間距加密為43 cm。跨金山大道行車車道上部橫梁采用I22a
工字鋼，I22a工字鋼正下方鋼管加密為雙根；
(2)翼緣板處需增加兩道斜撐，斜撐可將下側模與兩
橫桿牢固連接，橫桿與側模間距按橋線形布置，曲線用三
角木楔調整頂緊側模加勁方木，防止跑模；
(3)翼緣板外側設一排立桿伸至橋面高度1．5 m左右
作為安全護欄，護欄外掛安全網，防止施工過程中物體墜
落，影響公路行車及行人安全通行；
(4)每跨至少設4道整體剪刀撐，門架設置加強橫桿，
橫桿交錯布置，步距1．5 m。鋼筋砼防撞墩在施工時應在砼
路面鉆孔，將擔5鋼筋插人砼路面以下不少于50 cm，根數
不少于l5根，并用C,40水泥凈漿密封牢固后澆注C30砼；
(5)腹板及橫隔板處應力集中，此處支架應用鋼管加
強，調節桿與門架連接處要用扣件扣緊；
(6)在金山大道上距滿堂支架500 In、200 m處設置前
方施工減速慢行標志，在金山大道上距滿堂支架150 m、50
m、20 m處分別設置三道橡膠減速墊，并在金山大道上距
滿堂支架100 m處用鋼管搭設一道限高、限寬通道，防止
超高、超寬車輛進入滿堂支架。限高、限寬簡易鋼管通道
應搭設穩定、牢固，并設置夜間反光橡膠交通錐和交通安
全警示燈。支架兩側應設置專職交通管制監督員負責協調
和處理行車及行人安全通過滿堂支架施工區域；
(7)在現澆箱梁滿堂支架預壓前，應按照滿堂支架預
壓沉降觀測方案進行觀測點布設并及時、準確、如實地記
錄測量數據，并根據測量結果繪出沉降曲線圖。在現澆箱
梁砼澆注過程中應用全站儀和水準儀對支架進行變形觀測；
(8)滿堂支架跨金山大道時預留凈高4．5 m、凈寬5 m
行車車道。行車車道上部橫梁采用I32a工字鋼，間距50
cm，I32a工字鋼正下方鋼管加密為雙根。在邊跨支架處預
留凈高2．5 m、凈寬0．8 m人行通道四道。
4 永久支座的安裝及注意事項
兩主墩上的永久支座安裝前對支座墊石進行檢查，支
座安裝標高按設計要求控制，并控制兩個方向的四角高差
不得大于2 mm，以保證平面兩個方向的水平；安裝時，支
座順橋中心線與主粱中心線重合或平行；梁底支座安裝部
位的砼乎整、干凈。
5 模板設計與安裝
底模采用大塊竹膠模板。板縫要平整、縱橫成直線，
確保連續梁外觀質量。側模根據設計連續梁的截面形式加
工定型鋼模板，以保證砼面的光潔和良好的觀感質量；連
續梁中的各種預埋件應在模板安裝時一并埋設，并采取可
靠的穩固措施，確保安裝位置準確；內模根據其截面形式，
采用小塊鋼或木模板，便于組裝和拆除，模板安裝完成后，
會同監理對模板進行驗收。
6 鋼筋及鋼絞線的安裝
鋼筋安裝。首先將普通鋼筋制成平面或立體骨架，骨
架在模具上制做，焊接牢固，鋼筋的交叉點應用鐵絲綁扎
結實，也可用點焊焊牢；箍筋轉角與鋼筋的交接點均應綁
扎牢；箍筋的接頭(彎鉤迭合處)、在梁中應沿縱向后方向交
叉布置；綁扎用的鐵絲要向里彎，不得伸向保護層內。
普通鋼筋綁扎成骨架后，根據各預應力鋼束的座標和
曲線要素，首先在骨架的箍筋上測量畫線，并點焊定位筋，
然后在定位筋上綁扎鋼束的導向筋。
根據設計圖紙中提供的預應力管道坐標，放出波紋管
的位置控制點；梁體鋼筋骨架與定位網片綁扎好后，將波
紋管穿人定位網片的設計位置并確保其定位準確，拐點處
要保證定位準確，形狀圓滑，線形順暢。波紋管與鋼筋有
沖突的地方，可適當移動鋼筋的位置；波紋管與錨墊板的
連接處用絞帶密封，以防止澆筑砼過程中砂漿進入波紋管
與錨墊板內，排氣孔與波紋管連接處用絞帶密封；波紋管
防堵塞措施：澆注砼前，在孔道內穿人清孔器，在砼澆注
中來回拉動清孔器檢查，砼初凝后，再次檢查，必要時可
用壓力水沖洗，以確保孔道暢通。
7 連續箱梁砼的澆筑
箱梁混凝土澆筑時，底板及腹板混凝土、頂板混凝土一次
性澆筑。在澆筑砼前，對鋼筋、模板進行驗收，檢查時特別注
意波紋管、預埋件的位置，以及波紋管表面是否有孔洞。
(1)混凝土的拌合。拌和采用拌和站集中拌和，混凝
土的配合比通過試驗確定，其各項性能指標要能滿足設計
及施工規范要求。減水劑采用粉劑型，在施工前14—18 h
預先配制成所需濃度的溶液，粉劑在溶液中得以全部溶解
均勻，不得有沉淀或結塊，為了充分發揮減水劑的作用，
在拌合時溶液用后添法。
(2)混凝土的運輸。混凝土隨拌隨用，用混凝土攪拌
運輸車運送至現場。
(3)混凝土澆筑。混凝土澆筑采用混凝土泵車澆筑，
澆筑采用斜向分段。振搗采用插入式振搗器，振搗上一層
混凝土時，應插入下一層混凝土5—10 cm，振搗時以混凝
土表面不再顯著下沉，表面泛出灰漿為止，不得過振，也
不能漏振。振搗時要注意不觸及波紋管和錨具，砼澆筑過
程中要派專人檢查模板、固定螺栓和支撐。
混凝土澆筑完畢，箱梁表面予以覆蓋，并進行灑水養護。
養護天數當環境相對濕度小于60％時灑水養護14 d，箱梁的內
室自然養護7 d以上，炎熱天氣時逐段覆蓋灑水養護。
8 模板與支架的拆除
內模應在混凝土強度達到設計強度的6o％后，由進人
孔進去拆除內模及支撐，由進人孔運出。運完后封閉進人
孔；側模應在混凝土強達到設計強度的50％ ，能保證其表
面及棱角不因拆模受損，方可進行。并預留相臨一孔不拆
除，以下孔施工。混凝土張拉及壓漿完后，混凝土強度能
安全地承受其自重和外加施工荷載時，即可拆除支架、底
模。拆除碗扣式支架時，先去掉楔型木，然后松動頂部系
桿，取下楔木、模板，再拆除支架。
(下轉第225頁)
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破網路見圖3。
圖3 爆破網絡圖
4 爆破安全計算及安全防護
4．1 安全計算
4．1．1 爆破飛石的最遠距離
經驗公式一：
R = 2L = 2 ×46 ： 92m
經驗公式二：
R =kQa =1．2×0．95×42=48m
4．1．2 爆破地震計算
V ：K(p丁1／R)“一200(~-6／100)
= 】．4】cm／s < 2 — 3 cm／s
(5)
(6)
式中， 為爆破地震最大振速；Q為最大齊爆藥量，應屬
于6個園筒倉的裝藥量2×6 X42 X 80=40 kg；R為爆點距
建筑物的最近距離，取100 m； 為衰減指數，取 =1．7；
為地質系數，取K=200。
4．2 安全防護
4．2．1 爆破沖擊和噪音 ‘]
為了確保本工程沖擊波和噪音控制在安全值以內，必
須確保炮孔堵塞質量，同時在外圍設數層防護層，根據有
關實測資料，這些措施可使沖擊波峰值減少40％ ，噪音可
以降低到安全范圍內。
4．2．2 防塵措施
為了防止產生大量灰塵，首先在爆破之前向爆破部位
適當灑水，然后準備兩臺灑水車在警戒線以外待命，爆破
以后，立即向爆堆四周噴水除塵。
5 結語
通過精心設計和精心施工，采取合理的鉆爆參數、起
爆網絡及有效的防護措施，起爆后整個生產線自北向南迅
速依次倒塌，熟料圓筒倉和水泥圓筒倉分別向東、西兩個
方向傾倒，立窯定向倒塌，生料磨車間和熟料車間分別向
正南和正西倒塌。整個爆破解體充分，倒塌控制在有效范
圍內，飛石最遠距離為92 m，粉塵得到了有效的控制，周
圍建筑物未受任何影響，爆破達到了預期效果。
[ID：6701]
參考文獻：
[1] 林從謀，趙錦橋．工程爆破實用技術[M]．北京：煤炭工業出出
版社，1998．
[2] 高爾新，樣仁樹．爆破工程[M]．北京：中國礦業大學出版社，
1999：222 —226．
[3] 劉殿中．工程爆破實用手冊[M]．北京：冶金工業出版社，1999．
[4] 王延武，劉清泉．地面與地下工程控制爆破[M]．北京：煤炭工
業出版社，1990．
[5] GB6722—2003，爆破安全規程[S]．
[6] 唐勇，龍源。陳亦望．專家系統在拆除爆破中的應用[J]．
工程爆破，1996，2(1)：76—79．
(上接第222頁)
9 預應力的張拉
工藝流程：施工準備一設置張拉平臺一 穿鋼絞線束一清理
錨墊板及波紋管內雜物一安裝工具錨、千斤頂、工作錨一張
拉、記錄測量數據一回油、張拉結束一檢查滑絲情況
9．1 施工準備
標定油表、千斤頂；拉前對梁體應作檢查，如有缺陷，
須事先征得監理工程師同意修補完發好且達到設計強度；
孔道的位置是否正確，灌漿孔和排氣孔是否滿足施工要求，
孔道內應暢通，無水份和雜物。
9．2 張拉
預應力張拉在箱梁混凝土強度達到設計強度的100％ 且砼
齡期不少于10 d后再進行進行。張拉采用兩端張拉，張拉的順
序按設計文件辦理。按每束根數與相應的錨具配套，帶好夾
片，將鋼絞線從千斤頂中心穿過，張拉時當鋼絞線初始應力達
到規定值時停止供油，檢查夾片情況完好后畫線作標記，向千
斤頂油缸充油對鋼絞線進行張拉，在張拉過程中，對每根鋼束
的伸長值進行實際測量。預應力張拉采用“雙控”。以張拉應力
(8 )和鋼束的伸長量進行比較、校核。伸長量理論值和實際值
不大于設計要求的±6％伸長量。
9．3 滑絲與斷絲的處理
預應力鋼絞線每束滑絲與斷絲不超過1絲，且每個斷
面斷絲之和不超過該斷面鋼絲總數的0．5％。超過該規定采
取措施處理。
l0 灌漿施工
張拉完畢后及時壓漿，最遲不得超過三天，以免預應
力筋生銹或松弛。露出錨具外部多余的預應力筋需割切，
預應力筋割切后的余留長度，不宜小于30 mm。孔道在壓
漿前應用壓力水沖冼，以排除孔內粉渣等雜物，保證孔道
通暢。孔道灌漿每次一束，按順序依次進行灌漿，中途不
得停頓，以免堵孔。水泥漿配合比，通過試驗確定，其各
項性能指標應符合設計及施工規范要求。灌漿過程中，真
空泵保持連續工作。壓漿應達到排氣孔排出與規定稠度相
同的水泥漿時方可停止，此時要關閉注漿管閘閥，使孔道
中的水泥漿在有壓狀態下凝結。
11 結束語
在黃金山特大橋連續梁的施工中，我們按照上述要點
進行施工和質量控制，取得了較好的效果，現在以此文與
大家交流，希望對其它連續梁施工質量控制有所幫助。
[ID：6738]
參考文獻：
[1] TZ213—2005，客運專線鐵路橋涵工程施工技術指南[s]．
[2] TZ210—2005，鐵路混凝土工程施工技術指南[S]．
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[4] 客運專線高性能混凝土暫行技術條件，科技基[2005]101號
[R]．
萬方數據

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