论文部分内容阅读
[摘 要]满堂支架法是目前桥梁上部现浇连续箱梁采用最多的、最普遍的施工方法。本文结合工程实例，对现浇箱梁满堂支架的施工技术作一些探讨。
[关键词] 现浇箱梁 满堂支架 施工技术
中图分类号：U445 文献标识码：A 文章编号：
满堂支架法是目前桥梁上部现浇连续箱梁采用最多的、最普遍的施工方法。满堂支架的施工，是整个现浇箱梁施工的一个非常重要的、基础性的工艺环节。支架地基的承载力是否满足要求，支架的强度和稳定性是否符合要求，支架压载试验的数据是否准确、真实，这些环节将直接影响到施工安全和工程质量。本文结合工程实例，对现浇箱梁满堂支架的施工技术作一些探讨。
一、工程概况
广西某高速公路出口A匝道桥第二联采用预应力混凝土现浇连续箱梁（30+40+30m），箱梁顶板宽15m，底板宽11.5m，梁高2.3米，底板厚均为0.25米，腹板厚0.5米，两侧翼缘板悬臂长度为1.75米，桥面横坡2%，桥面横坡由梁底垫石变高度使梁体整体旋转而形成，箱梁横断面和梁高均保持不变。本桥位区均为农田或耕地，地质条件较差，施工前应先将桥位地基处理好后，再采用扣件式满堂支架整体现浇施工工艺进行施工。
二、满堂支架施工技术
1、地基处理
先将地基整平填筑50cm厚石渣碾压密实后浇筑一层10cm厚C25混凝土作为支架基础。整段地基的处理宽度比桥面总宽度每侧各宽出一米，为避免地基受水浸泡，在基础两侧开挖30×30cm的排水沟，排水沟应保证排水顺畅渠贯通，以利于水流及時排出。
2、支架搭设
（1）支架体系组合设计。支架的设计要保证支架有足够的刚度、强度和稳定性，经过比选我们选定了WDJ碗扣式支架钢支架（υ48mm、壁厚3.5mm的碳素钢管，即D=48mm，d=41mm），立杆步距为1.2m，立杆纵横向间距采用0.6m和0.9m组合布置，在箱梁腹板及梁端加厚段对应位置立杆纵横间距为0.6m，其他部位纵横间距为0.9m。支架布置采用WDJ碗扣（支墩）+[10槽钢横梁+10cm×10cm方木纵梁的形式。
（2）测量放样。测量人员用全站仪放样箱梁在地基上的竖向投影线，并用白灰撒上标志线，现场技术员根据投影线定出单幅箱梁的中心线，同样用白灰线做上标记。根据中心线向两侧对称布设碗扣支架。
（3）安放立杆底座。首先在已处理好的地基或垫木上，按调计位置（放线）安放立杆垫座或可调座，调整立杆可调座，使同一层立杆节点处于同一水平面内，以便装横杆。
（4）碗扣支架安装。根据立杆及横杆的设计组合，从底部向顶部依次安装立杆、横杆。一般先全部装完一个作业面的底部立杆及部分横杆，再逐层往上安装，同时安装所有横杆。立杆和横杆安装完毕后，安装斜撑杆，保证支架的稳定性。斜撑通过扣件与碗扣支架连接，安装时尽量布置在框架结点上。
（5）顶托安装。为便于在支架上高空作业，安全省时，可在地面上大致调好顶托伸出量，再运至支架顶安装。根据梁底高程变化决定顺桥向控制断面间距，横桥向设左、中、右三个控制点，精确调出顶托标高。然后用明显的标记标明顶托伸出量，以便校验。最后再用拉线内插方法，依次调出每个顶托的标高，顶托伸出量一般控制在30cm以内为宜。
（6）纵横梁安装。顶托标高调整完毕后，在其上安放方木纵梁，再在纵梁上间距20-30cm安放方木横梁。横梁长度随桥梁宽度而定，横梁比顶板一边各宽出至少50cm，以便于支撑外模支架及检查人员行走。安装纵横方木时，应注意横向方木的接头位置与纵向方木的接头错开，且任何相邻两根横向方木接头不在同一断面上，同时要保证纵梁与顶托，纵梁与横梁之间的相邻面接触紧密，无明显缝隙。
（7）支架搭设完成后，应组织各方对整体架体结构进行全面的检查和验收，及时解决存在的结构缺陷。
3、支架预压
（1）支架预压的目的：支架系统预压为了确保支架的安全，消除支架的非弹性变形及地基沉降对现浇箱梁线形的影响，同时测定支架系统的弹性变形值，为支架的预留变形量提供依据，在支架安装完毕，模板方木铺设好，对支架堆载预压。用编织袋装砂按照等效预压的原则，对支架进行预压。预压荷载最重为梁体自重的110%，不得小于箱梁的自重。
（2）加载前准备：每阶段箱梁预压前对预压荷载及其分布置情况进行详细的计算，并绘制出荷载分布的平面图，以保证预压可准确摸拟箱梁现浇时的支架受力状态。箱梁预压荷载采用塑料编织袋装砂实现，加载前每袋砂都要经过称量，准确加载。在砂袋间布设8观测点（位置不影响加载并要有明显标志），每跨设5个断面，分别在墩顶、1/4跨、1/2跨、3/4跨处，每断面设5个点，分别为翼缘板边、边腹板及底板中心线位置。并对支架模板作第一次观测，作好记录。为方便实时观察支架变形情况，采用在观测点处的纵（或横）方木上钉一向下长木条，对应地基上固定一向上长木条，在两木条重合处任意断面上做横线。在支架预压及混凝土浇筑等施工过程中，指派专人24小时观察记录横线之间的相对位移，以掌握支架沉降变形动态，发现异常及时处理。
（3）加载顺序及时间：荷载按照梁体自重的0→10%→50%→75%→110%进行分级加载。每级加载的顺序应接近砼浇筑顺序，不能随意堆放。即，纵桥向由每跨跨中向两端对称均衡加载，横桥向从中间开始向两侧对称加载。每级加载从预压砂袋布置完成后，到开始预压的稳定时间不少于24小时；中间每级加载完成后，对支架进行一次观测；最后一级加载完成后要进行24小跟踪观测，连续观测至7天以上且最后3天沉降量累计小于3mm为止。每次观测都要根据观测记录计算支架在两次观测时间之间的沉降情况。预压持载时间可根据支架形变观测情况确定，若沉降量或支架形变没有趋于平缓，则适当延长预压时间。
（4）卸载顺序及时间：支架形变及沉降均满足规范要求（连续三天沉降量小于3mm）即可卸载。将加载的荷载按梁体自重的110%→75%→50%→10%→0逐级卸载，卸载应遵循分层、对称、均衡、同步的原则。每级卸载的顺序应按照先中跨后两侧边跨，每跨内从墩顶处向中间进行，同时横桥向也应左右对称卸载。每级卸载完成都要对支架进行观测，计算支架的弹性变形情况。
（5）压载时主要的观测数据有：支架底座沉降—地基沉降、顶板沉降—支架沉降、卸载后顶板和地基的可恢复量以及支架的侧位移量和垂直度，根据这些观测数据可以得到地基和支架的总沉降量、弹性变形数量和非弹性变形数量。弹性变形是卸载后可以恢复的沉降变形，是由于地基和支架的弹性变形造成的。非弹性变形是卸载后不可恢复的沉降变形，是由于地基和支架体系的非弹性变形和各接触点间隙的压密造成的。弹性变形量等于卸载后标高减去持荷后所测标高，总沉降量（支架持荷后稳定沉降量）减去弹性变形量为支架和地基的非弹性变形量。卸载后，要根据测得的各点对应的弹性变形数值及设计标高、设计预拱度，通过可调顶托重新调整模板标高和模板的施工预拱度，以保证砼施工后，底模仍保持其设计标高和线型。模板各断面施工时控制标高的计算公式为H=h1+h2+f+H3，其中H：模板的施工控制标高，h1：地基弹性变形，h2：支架弹性变形，f：梁体挠度（设计提供），H3：梁底设计标高。
三、结束语
满堂支架的施工是一个非常重要的基础性施工工艺环节，在施工过程中一定要对地基的处理，支架体系的设计和搭设，支架的压载试验等工序给予充分的重视，严格按照有关规范和要求施工，确保施工质量和施工安全。
参考文献：
1、林凤飞，现浇箱梁满堂支架的施工技术，《城市建设理论研究》2012年第5期
[关键词] 现浇箱梁 满堂支架 施工技术
中图分类号：U445 文献标识码：A 文章编号：
满堂支架法是目前桥梁上部现浇连续箱梁采用最多的、最普遍的施工方法。满堂支架的施工，是整个现浇箱梁施工的一个非常重要的、基础性的工艺环节。支架地基的承载力是否满足要求，支架的强度和稳定性是否符合要求，支架压载试验的数据是否准确、真实，这些环节将直接影响到施工安全和工程质量。本文结合工程实例，对现浇箱梁满堂支架的施工技术作一些探讨。
一、工程概况
广西某高速公路出口A匝道桥第二联采用预应力混凝土现浇连续箱梁（30+40+30m），箱梁顶板宽15m，底板宽11.5m，梁高2.3米，底板厚均为0.25米，腹板厚0.5米，两侧翼缘板悬臂长度为1.75米，桥面横坡2%，桥面横坡由梁底垫石变高度使梁体整体旋转而形成，箱梁横断面和梁高均保持不变。本桥位区均为农田或耕地，地质条件较差，施工前应先将桥位地基处理好后，再采用扣件式满堂支架整体现浇施工工艺进行施工。
二、满堂支架施工技术
1、地基处理
先将地基整平填筑50cm厚石渣碾压密实后浇筑一层10cm厚C25混凝土作为支架基础。整段地基的处理宽度比桥面总宽度每侧各宽出一米，为避免地基受水浸泡，在基础两侧开挖30×30cm的排水沟，排水沟应保证排水顺畅渠贯通，以利于水流及時排出。
2、支架搭设
（1）支架体系组合设计。支架的设计要保证支架有足够的刚度、强度和稳定性，经过比选我们选定了WDJ碗扣式支架钢支架（υ48mm、壁厚3.5mm的碳素钢管，即D=48mm，d=41mm），立杆步距为1.2m，立杆纵横向间距采用0.6m和0.9m组合布置，在箱梁腹板及梁端加厚段对应位置立杆纵横间距为0.6m，其他部位纵横间距为0.9m。支架布置采用WDJ碗扣（支墩）+[10槽钢横梁+10cm×10cm方木纵梁的形式。
（2）测量放样。测量人员用全站仪放样箱梁在地基上的竖向投影线，并用白灰撒上标志线，现场技术员根据投影线定出单幅箱梁的中心线，同样用白灰线做上标记。根据中心线向两侧对称布设碗扣支架。
（3）安放立杆底座。首先在已处理好的地基或垫木上，按调计位置（放线）安放立杆垫座或可调座，调整立杆可调座，使同一层立杆节点处于同一水平面内，以便装横杆。
（4）碗扣支架安装。根据立杆及横杆的设计组合，从底部向顶部依次安装立杆、横杆。一般先全部装完一个作业面的底部立杆及部分横杆，再逐层往上安装，同时安装所有横杆。立杆和横杆安装完毕后，安装斜撑杆，保证支架的稳定性。斜撑通过扣件与碗扣支架连接，安装时尽量布置在框架结点上。
（5）顶托安装。为便于在支架上高空作业，安全省时，可在地面上大致调好顶托伸出量，再运至支架顶安装。根据梁底高程变化决定顺桥向控制断面间距，横桥向设左、中、右三个控制点，精确调出顶托标高。然后用明显的标记标明顶托伸出量，以便校验。最后再用拉线内插方法，依次调出每个顶托的标高，顶托伸出量一般控制在30cm以内为宜。
（6）纵横梁安装。顶托标高调整完毕后，在其上安放方木纵梁，再在纵梁上间距20-30cm安放方木横梁。横梁长度随桥梁宽度而定，横梁比顶板一边各宽出至少50cm，以便于支撑外模支架及检查人员行走。安装纵横方木时，应注意横向方木的接头位置与纵向方木的接头错开，且任何相邻两根横向方木接头不在同一断面上，同时要保证纵梁与顶托，纵梁与横梁之间的相邻面接触紧密，无明显缝隙。
（7）支架搭设完成后，应组织各方对整体架体结构进行全面的检查和验收，及时解决存在的结构缺陷。
3、支架预压
（1）支架预压的目的：支架系统预压为了确保支架的安全，消除支架的非弹性变形及地基沉降对现浇箱梁线形的影响，同时测定支架系统的弹性变形值，为支架的预留变形量提供依据，在支架安装完毕，模板方木铺设好，对支架堆载预压。用编织袋装砂按照等效预压的原则，对支架进行预压。预压荷载最重为梁体自重的110%，不得小于箱梁的自重。
（2）加载前准备：每阶段箱梁预压前对预压荷载及其分布置情况进行详细的计算，并绘制出荷载分布的平面图，以保证预压可准确摸拟箱梁现浇时的支架受力状态。箱梁预压荷载采用塑料编织袋装砂实现，加载前每袋砂都要经过称量，准确加载。在砂袋间布设8观测点（位置不影响加载并要有明显标志），每跨设5个断面，分别在墩顶、1/4跨、1/2跨、3/4跨处，每断面设5个点，分别为翼缘板边、边腹板及底板中心线位置。并对支架模板作第一次观测，作好记录。为方便实时观察支架变形情况，采用在观测点处的纵（或横）方木上钉一向下长木条，对应地基上固定一向上长木条，在两木条重合处任意断面上做横线。在支架预压及混凝土浇筑等施工过程中，指派专人24小时观察记录横线之间的相对位移，以掌握支架沉降变形动态，发现异常及时处理。
（3）加载顺序及时间：荷载按照梁体自重的0→10%→50%→75%→110%进行分级加载。每级加载的顺序应接近砼浇筑顺序，不能随意堆放。即，纵桥向由每跨跨中向两端对称均衡加载，横桥向从中间开始向两侧对称加载。每级加载从预压砂袋布置完成后，到开始预压的稳定时间不少于24小时；中间每级加载完成后，对支架进行一次观测；最后一级加载完成后要进行24小跟踪观测，连续观测至7天以上且最后3天沉降量累计小于3mm为止。每次观测都要根据观测记录计算支架在两次观测时间之间的沉降情况。预压持载时间可根据支架形变观测情况确定，若沉降量或支架形变没有趋于平缓，则适当延长预压时间。
（4）卸载顺序及时间：支架形变及沉降均满足规范要求（连续三天沉降量小于3mm）即可卸载。将加载的荷载按梁体自重的110%→75%→50%→10%→0逐级卸载，卸载应遵循分层、对称、均衡、同步的原则。每级卸载的顺序应按照先中跨后两侧边跨，每跨内从墩顶处向中间进行，同时横桥向也应左右对称卸载。每级卸载完成都要对支架进行观测，计算支架的弹性变形情况。
（5）压载时主要的观测数据有：支架底座沉降—地基沉降、顶板沉降—支架沉降、卸载后顶板和地基的可恢复量以及支架的侧位移量和垂直度，根据这些观测数据可以得到地基和支架的总沉降量、弹性变形数量和非弹性变形数量。弹性变形是卸载后可以恢复的沉降变形，是由于地基和支架的弹性变形造成的。非弹性变形是卸载后不可恢复的沉降变形，是由于地基和支架体系的非弹性变形和各接触点间隙的压密造成的。弹性变形量等于卸载后标高减去持荷后所测标高，总沉降量（支架持荷后稳定沉降量）减去弹性变形量为支架和地基的非弹性变形量。卸载后，要根据测得的各点对应的弹性变形数值及设计标高、设计预拱度，通过可调顶托重新调整模板标高和模板的施工预拱度，以保证砼施工后，底模仍保持其设计标高和线型。模板各断面施工时控制标高的计算公式为H=h1+h2+f+H3，其中H：模板的施工控制标高，h1：地基弹性变形，h2：支架弹性变形，f：梁体挠度（设计提供），H3：梁底设计标高。
三、结束语
满堂支架的施工是一个非常重要的基础性施工工艺环节，在施工过程中一定要对地基的处理，支架体系的设计和搭设，支架的压载试验等工序给予充分的重视，严格按照有关规范和要求施工，确保施工质量和施工安全。
参考文献：
1、林凤飞，现浇箱梁满堂支架的施工技术，《城市建设理论研究》2012年第5期