浅谈满堂支架法浇筑现浇箱梁的施工工艺

浅谈满堂支架法浇筑现浇箱梁的施工工艺

内容提要：结合工程实践经验，介绍了满堂支架法浇筑现浇箱梁施工中的关键环节； 关键词：现浇箱梁 满堂支架 混凝土浇筑 预应力张拉压浆

现浇箱梁因其整体性好，外型美观，行车舒适的优点，在当今的桥梁施工中尤其是城市立交桥和高速公路桥梁中得到越来越广泛的应用，我项目部负责施工的河南岭南高速公路瓦踅互通立交II号桥上部结构就是变截面现浇箱梁结构，经过认真组织，科学施工，已经圆满完成浇筑，验收质量优良，现就满堂支架法浇筑现浇箱梁施工应做好的几个关键环节作简要的叙述。

1。地基处理：

采用满堂支架法进行施工时，为保证支架的整体稳定性，地基处理很重要。根据桥址处的地质情况，地基处理的方法一般有以下几种；

1.1采用水泥或二灰稳定土：具体做法为先将原地面整平夯实，然后铺设水泥或二灰稳定土，在现场用灰土拌和机或者旋耕耙拌和，掺加水泥的比例为3~5%（灰土最好采用三七灰土），厚度一般在20~50cm，分两层压实。该种处理方法一般对于桥下净空为3~6m的桥适用。

1.2采用砼硬化：具体做法为先将原地面夯实，然后在现场拌和C10混凝土铺设，厚度约10cm。该方法一般适用于桥下净空在8m以上且梁体比较大的情况。

采用砼硬化处理的地基不需要在支架下加垫方木或其他替代品，采用水泥或二灰稳定土硬化的方式需要在支架下加垫方木或者砼预制块，以分散应力。地基处理完毕后需做承载力试验，以确定承载力是否满足施工需要。

1.3当条件许可时，采用分层压实填土（压实度不低于93%）来减小箱梁底净空的办法，可降低支架高度，提高支架的整体稳定性，并节省投资。

2。支架搭设：

对支架和模板一定要进行受力计算，选择适当类型的支架和模板，确保其能承受上部的全部荷载，本文主要就施工中应用广泛且方便的碗扣式组合支架进行说明。

碗扣组合支架因其使用简便，结构强度好，在三维空间内有可靠的强度和钢度，在施工中应用广泛。在搭设过程中除根据施工需要对支架进行适当的步距和高度设计外，对每一段的支架之间的连接要认真检查其牢固性，对于墩柱部位要进行支架加密措施，对于高度大于2.5m的支架，在顺桥向两侧及跨中各部分需布置剪刀撑，以提高支架的整体稳定性。

进行支架的设计需要注意以下几个方面：

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2.1.单根立杆承受的上部总荷载：

立杆承受的荷载主要有模板自重a，纵横木自重b，钢筋混凝土自重c，施工荷载d，振捣荷载e等；模板自重、纵横木自重及钢筋混凝土自重须按照设计图纸及在施工中准备使用的材料情况，按每平方米计算出具体数据，施工荷载和振捣荷载按照经验值计算，最后得出每平方米面积上总的受力，为：

q=1.2（a+b+c）+1.4(d+e)

每根立杆承受的荷载为P=qA（A为单根立杆承受上部荷载的面积，同支架组合单元形式有关） 2.2立杆框架单元的组合形式：

不同单元形式承受荷载的参考数值可参考表1：

框架单元尺寸 （长×宽×序号 高）cm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 90×90×120 90×120×120 90×150×120 90×180×120 120×120×120 120×150×120 120×180×120 150×150×120 150×180×120 180×180×120 90×90×180 90×120×180 90×150×180 90×180×180 120×120×180 120×150×180 120×180×180 150×150×180 150×180×180 180×180×180 37.0 27.8 22.2 18.5 20.8 16.7 13.9 13.3 11.1 9.3 30.9 23.1 18.5 15.4 17.4 13.9 11.6 11.1 9.3 7.7 单根立杆允许荷载（KN/m） 2由于在浇筑过程中，支架会产生一定的变形，为了减少非弹性变形和地基的沉降量，有必要在底模板铺设完成后对支架进行预压。预压应根据施工需要逐跨进行。预压加载可采用成捆钢筋、预制块、沙袋等物品加载。加载时注意要均匀加载和均匀布载，使支架的各处受力基本相等。对于墩柱部位因未来承受的施工荷载较大，可根据其将要承受的荷载重量，适当加大布载。

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在加载前要做好测量控制点的布设工作，以测定支架的具体变形情况。控制点的布设一般在每10m一个，在支架模板上和地基上均应布设，以测定各个部位的变形，为今后的施工得出参考值。

3。模板工程：

对于现浇箱梁，优先使用防水竹胶合板，根据上部荷载大小及模板的受力情况，可选用适当厚度的模板。一般厚度以1~1.5cm，每块面积在3m左右为宜。

施工时注意：

3.1.底板组装要快，组装完成后及时浇筑混凝土，以减少模板在空气中的暴露时间； 3.2．侧模板高度最好高于设计高度1~2cm，可用1~2cm高的木条钉在翼板上形成，在浇筑顶板时拆除，这样侧板混凝土同翼板混凝土相接时不会出现明显接缝；模板拼缝可采用带海绵条的双面胶或玻璃胶填充。

3.3..砼浇筑前将模板上的杂物应清理干净，确保模板表面干净无杂物。

3.4.模板的高程控制需考虑到施工时由支架沉降、地基沉降等因素引起的高程变化，也要考虑到结构物在正常使用期限荷载作用下产生的挠度和徐变，为使结构物在正常的使用期限内获得满意的设计线形，应在施工时设置定的预拱度。

3.4.1.设置预拱度需考虑以下因素：

3.4.1.1上部结构本身及活荷载一半所产生的挠度§1; 3.4.1.2支架在施工荷载作用下的弹性压缩§2； 3.4.1.3支架在施工荷载作用下的非弹性压缩§3； 3.4.1.4支架地基在荷载作用下的非弹性沉陷§4； 3.4.1.5由混凝土收缩及温度变化引起的挠度§5； 3.4.2.预拱度的计算：

3.4.2.1桥跨结构应设置的预拱度，即为恒荷载和活载的一半所产生的竖向挠度，当其挠度计算值不超过跨径的1/1600时，可不设预拱度。当为预应力结构时，尚应考虑张拉拱度值。 3.4.2.2对于满布支架： §2=§L/E

式中：§2=支架的弹性压缩；

§=杆件所受压应力； L=支架杆件的长度； E=杆件的弹性模量；

2

对于椼架等其它形式的支架应根据具体情况计算其弹性变形。

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3.4.2.3支架接缝处的非弹性变形，可参考表2；

接缝形式 横纹木料 顺纹木料 非弹性变形值（mm） 3 2 接缝形式 木料与金属或木料与圬工 顺纹与横纹 非弹性变形值（mm） 1~2 2.5 3.4.2.4支架地基的沉陷，可通过试验确定或参考表3；

柱 土质 枕梁 当柱上有极限荷载 砂土 粘土 0.5~1.0 1.5~2.0 0.5 1.0 柱的支撑能力不充分利用时 0.5 0.5 3.4.3.预拱度的设置

根据梁板的挠度和支架的各项变形所计算的预拱度之和，是设置预拱度的最大值，应设在梁板

的跨中。其它各点的预拱度，以跨中为最大点，以梁板的两端微零，按照直线或二次抛物线进行分配。如果按照二次抛物线处理，可取一端支点为坐标原点，跨径为L，跨中最大预拱度为§，则曲线方程为：

y=4§x（L-x）/L

2

式中：y=计算位置的预拱度数值； §=跨中最大预拱度数值；

x=计算位置至梁端（坐标原点）的距离； L=跨径 4。钢筋工程：

钢筋焊接严格按照规范进行，并逐一检查接节点，随时抽样送检。对于钢筋保护层垫块，一般采用塑料垫块，以提高外观质量。钢筋骨架拼装时应尽量减少桥上焊接工作量，以使模板少受污染。对于横梁部位钢筋，可在加工场组装成成品后用吊车直接吊装到桥上。如果因场地或其他条件限制，使用吊车困难的，可以直接在桥上设计位置拼装。

现浇箱梁的单束预应力钢绞线数量一般比较多，在穿束时，比较困难。施工中可在波纹管内先穿进一根引束，后将要穿的所有钢绞线端头焊接到一起，再焊接到引束上，用卷扬机或其他适合的机械，一次将其全部穿入波纹管。

5。砼工程：

现浇箱梁一般一次性浇筑作业时间较长，且工程量大，最好采用泵送混凝土施工。在浇筑前应根据天气情况确定开盘时间，避免雨天和高温天气。如果混凝土数量比较大，尤其要将原材料准备

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充分，尽量避免因原材料数量不足引起浇注作业停顿。

5.1.砼浇筑前用高压风吹干净底板，对掉入钢筋骨架内的任何杂物都须清理干净，对浇筑段内的底板洒水湿润，浇筑到下一段时间再湿润，经监理工程师检验合格后方能开始浇筑。浇筑前应检查砼的均匀性和坍落度，一般为14-18cm。高强度泵送混凝土，由于高强度和大坍落度要求，水灰比小，水泥用量大，混凝土拌合物的粘性大，在这种条件下，一般不会因混凝土离析产生堵泵问题，但是由于混凝土粘性大，增加了阻力，使泵送产生困难，所以应选择较好的粗集料，较粗的细集料，掺加一定数量的粉煤灰，并选择低坍落度损失的高效减水剂。最好采用在混凝土运抵施工现场后，加入高效减水剂，拌合车高速搅拌1-5min，拌制成大流度泵送混凝土，避免坍落度损失带来的施工困难。

5.2.浇筑时先浇筑底腹板，后浇筑顶板。底腹板浇筑时采用联合振捣，水平分层、斜向分段、横桥向全断面推进式从底端向高端纵桥向连续浇筑，根据砼的初凝时间和浇筑进度确定上下水平距离，一般为1.5米＜L＜s.t（L：浇筑距离，s：浇捣进度，t：砼实际的初凝时间），水平分层厚度一般为30cm，重点加强底板的振捣，保证混凝土振捣密实。待底腹板浇注完成后，支撑顶板内模，浇注顶板和翼板。底腹板浇筑完成后，一般在12小时左右即可拆除内侧模板。顶板浇筑完成后，在48小时后即可拆除顶板内膜和侧、翼板模板。

5.3.浇筑时要防止砼直接冲击波纹管，在入模振捣时也要注意振动棒不能撞击波纹管，以防止波纹管变形。浇筑腹板下倒角处时易出现漏振和空洞，浇筑时应分层布料，仔细振捣，以消除空洞现象。

5.4．在浇注时注意观测模板和支架的沉降和变形，当变形量较小（经试压后的模板和支架，在浇注混凝土过程中的变形主要是试压不可消除的弹性变形），不影响箱梁外观质量时，可以不予处理；若变形较大，必须采取加固措施，以保证箱梁的外观质量。

5.5.当浇筑作业发生事故而中断，造成施工缝时，应凿除表面的水泥砂浆和松弱层，施工缝为斜面时应凿成台阶状；经凿毛处理的砼面，用水冲洗干净，但不得留下积水；在浇筑新砼前，对垂直施工缝应刷一层水泥浆，对水平施工缝应铺一层厚为1～2cm的1：2水泥砂浆。

6。预应力张拉及孔道压浆：

只有当混凝土强度达到设计强度的85%以上后方可张拉，张拉工作由受过训练的有经验的人员操作。

6.1.张拉准备

对进场的钢绞线进行取样，并将样品送符合要求的质量监督部门进行检测，经检验合格后，方可投入到现场施工。张拉机具及仪表使用前送交检验部门进行检验和标定。

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6.2.钢绞线的张拉

根据图纸要求，张拉采用两端同时张拉或单端张拉的方法，张拉一般采用穿心型千斤顶，钢铰线的张拉时采用应力和伸长值进行双控制。实际伸长值与理论伸长值相差控制在6%以内，否则暂停张拉。查明原因并采取措施加以调整后，再继续进行张拉。

预应力钢铰线张拉程序为

0——初应力——100%应力(持荷2min锚固)

初应力取值一般为张拉控制应力的10%-20%，如果设计没有特别要求，可不进行超张拉，同类型钢铰线左右两侧应对称张拉。

预应力钢绞线的伸长只要根据钢绞线取样试验的结果情况进行计算验算，计算时需要将千斤顶内的钢绞线伸长量同时考虑在内；

预应力钢绞线张拉时的实际伸长值△L，应建立在初应力后方开始量测，量得的伸长值，应加上初应力以下的推算伸长值，并扣除混凝土构件在张拉过程中的弹性压缩值，即：

△ L=△L1+△L2-[△L0-（2～3mm）] 式中：△L0：张拉前夹片的外露量；

△L1：为从初应力到最大张拉应力间的实测伸长值； △ L2：为初应力以下的推算伸长值；

C：为张拉过程中，混凝土构件的弹性压缩值，一般可以省略不计； 2～3mm:张拉完成后夹片的外露量；

关于初应力以下的推算伸长值，由于在最初张拉时各根预应力钢绞线的松紧弯曲程度不一致，在初应力以下的拉伸过程中，既有弹性伸长，也有非给弹性伸长，所以不宜采用量测得方法，而宜采用推算的方法。如果初应力按15%取值时，从零到初应力过程的伸长值可以用张拉到15%～30%的应力伸长量代替；

伸长量检查符合规范要求，则锚固钢绞线，拆除千斤顶，封闭锚具。 张拉时千斤顶前正前方一定不能站人，防止夹片弹出伤人。 6.3.孔道压浆

孔道压浆前用清水冲洗孔道，排除孔内粉渣，保证孔道畅通，冲洗后用空压机吹去孔内积水，但要保持孔道湿润。

在张拉后及时进行压浆，灰浆强度不小于设计。

压浆使用活塞式压浆泵，压力控制在0.5Ma-0.7Mpa，每个孔道压浆至最大压力时，稳压一段时间，压浆达到孔道另一端饱满出浆，并应达到排气孔排除与规定稠度相同的水泥浆为止，为提高压

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浆质量，最好采用二次压浆，即在第一次压浆完成稳压后再次注浆。

孔道压浆后立即将梁端水泥浆冲洗干净，并将端部混凝土凿毛，以备浇筑封端混凝土。 压浆后，切割多余钢绞线时一般应用砂轮切割机，不使用气割。最后浇筑封端混凝土。 7。模板拆除

支架的拆除必须待孔道压浆强度达到设计强度的85%以上才可以进行。脱模顺序由一联的中间跨向两端对称实施。单跨脱模时先脱离中部底模，然后脱两边底模，待整联脱模后，观测梁体的挠度变化（脱模前后各测一次），做好记录。

参考文献：

1、刘秉京 《混凝土技术》，北京：人民交通出版社，1998

2、刘效尧、朱实新 《预应力技术及材料设备》，北京：人民交通出版社，2000

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