5 施工方案
5.1总体方案
跨越XX路主跨为(30+40+30)m,小桩号侧引桥为4×25m,大桩号侧引桥为5×25m,全部为预应力砼现浇连续梁箱梁。采用满堂碗扣式钢管支架方式施工。
(1)、主跨中间跨40m在5#-6#墩之间,跨越XX路,需架设门洞以保证车辆和行人通行,门洞采用4孔3.8m宽×4m净高+1孔2m宽×4m净高的形式。为确保安全,防止撞击等意外事故的发生,跨路门架基础采用横断面为宽1.5m×高1m现浇钢筋混凝土实体基础台,其长度为(19+0.8×2)/cos26.4。=23m,基础预埋钢筋笼,顺长度方向布置12根HRB400Ф16mm螺纹钢,成矩形布置,每个边4根,钢筋到砼边5cm;箍筋采用HPB300Ф10mm圆钢,间距30cm。
沿基础台长度方向上支架搭设采用双排双层贝雷架拼接(3m高),贝雷架上桥纵向方向架设I32a工字钢,横向间距在翼板处为60cm,在箱室中空处为45cm,在腹板下加密区为30cm。底板处I32a工字钢上架设可调节碗扣式Φ48×3.5mm钢管,纵向间距0.9m,横向间距0.45m(箱室处)和0.3m(腹板处);两侧翼板处I32a工字钢上架设可调节碗扣式Φ48×3.5mm钢管,纵向间距60cm,横向间距60cm,纵横向布设钢管斜撑。底板处钢管顶托上桥纵向方向铺设I10a工字钢,再在上面桥横向方向铺设10×10cm方木,间距30cm;两侧翼板处顶托上面桥纵向放置10cm×10cm方木,其上放置横向10cm×10cm方木,间距30cm;横向10×10cm方木上铺设1.8cm厚木胶合板。
考虑安全防护需要,在纵向I32a工字钢之间铺设1.8cm厚木板,加设薄膜,防止水泥浆及其他物品掉落。同时考虑纵向I32a工字钢下通车安全需要,在行车道门洞两边设置限高4m钢横梁,设钢立柱及C30砼基础埋入原地面以下80cm。
门洞下支架结构传力途径如下:
模板→横向10cm×10cm方木楞→纵向I10工字钢(纵向10cm×10cm方木)→Φ48×3.5mm碗扣式满堂支架→纵向I32a工字钢横桥向分布梁→横向双排双层贝雷架→C30钢筋混凝土基台→地基(一级公路主干线沥青混凝土路面上)。
(2)、除门洞外其他箱梁跨下支架采用碗扣式钢管满堂支架搭设,Φ48×3.5mm钢管底部立在顺桥向摆放的20cm×10cm方木上,横向间距在5#、6#墩处中横梁区为45cm,其他区域为60cm。顶部加可调节高度顶托。底板位置(11m宽)顶托上面顺桥向放置I10工字钢,其上放置10cm×10cm方木,间距30cm、20cm(中到中);翼板位置(每侧4m宽)顶托上面顺桥向放置10cm×10cm方木,其上放置横向10cm×10cm方木,间距30cm。底板及翼板横向10cm×10cm方木上铺设1.8cm厚木胶合板作为底模。支架立杆顺桥方向底板下布设间距在端横梁、中横梁区为60cm,其他区域为90cm;支架立杆顺桥方向翼板下为60cm。纵横向设横杆,横杆步距为120cm,考虑到支架的整体稳定性,在顺桥向箱梁底两侧满设剪刀撑,横向每隔3米跨布置剪刀撑l道。
支架结构传力途径如下:
木胶合模板→横向10cm×10cm方木楞→纵向I10工字钢(纵向10cm×10cm方木楞)→Φ48×3.5mm碗扣式钢管满堂支架→顺桥向满长×20cm宽×10cm厚方木→地基(原一级公路主干线沥青混凝土路面上)。
(3)、箱梁施工平面布置图(见后附图)
5.2支架式现浇箱梁施工工艺流程
预应力钢束张拉、锚固、压浆及封锚
施工准备
施工场地处理
支架设计
支架方案报批
支架搭设
底模安装
支架预压荷载准备
支架预压
底板、腹板钢筋、预应力钢束及管道安装
预应力钢束制作
波纹管准备
腹板模板安装
底板、腹板模板及钢筋检查验收
浇注底、腹板砼
制作砼试件
模板监控
顶板模板安装
顶板钢筋、预应力钢束及管道安装
砼养护
波纹管准备
钢筋验收,杂物清理
浇注顶、腹板砼
制作砼试件
拆模、穿预应力钢束
预应力钢束制作
进入下一循环
张拉机具检查准备
模板监控
5.3施工流程
桥梁施工时先施工主桥,主桥张拉完毕后,才能施工逐孔施工引桥,需注意引桥最后一个节段预应力张拉完毕后才能施工桥台背墙。
箱梁采用满堂支架现浇,施工顺序:先浇底、腹板,在底、腹板达到70%的设计强度后再浇顶板。横隔板下半部分随腹板一起浇筑,横隔板的上半部分随顶板一起浇筑。箱梁纵向浇筑时,先浇筑箱梁跨中部分,后浇筑箱梁近支点处。为防止支架不均匀沉降导致箱梁砼开裂,支架在浇筑砼之前必须预压,预压重量为箱梁自重的110%,支架预压必须消除其塑性变形稳定(支架预压不少于7天,且最后3天每天的沉降量不大于1mm)后才能浇筑砼。
砼龄期大于7天且砼达到90%设计强度后,才能张拉预应力束。钢束的张拉采用双控,控制张拉力和钢束延伸量,实测延伸量和计算延伸量之差不超过
6%,严禁撞击锚头和钢束,钢绞线多余长度用切割机切割,钢绞线外露30mm。所有预应力钢束张拉完毕后立即进行压浆,水泥浆的强度≥40MPa。
箱梁施工卸架时先卸悬臂部分,再从跨中向两边卸架。施工时不设预拱度,但施工支架的弹性及非弹性变形必须计算及消除。支架的拆除原则:某一施工梁段的支架需在其后一施工梁段钢束张拉完毕,且砼强度达到设计强度100%后方能进行拆除,最后施工梁段的满堂支架需在其钢束张拉完毕且砼强度达到设计强度的100%后方能进行拆除。
砼防护栏施工时按照图纸要求在桥墩中心线处必须设置断缝。
5.3.1 支架地基处理和浇筑
5#-6#墩之间横跨XX路,为保证XX路正常通车,中心位置设置:4孔×3.8m+1孔×2m形式4个行车通道和1个行人通道,净空为4m的过车门洞。门洞中间支架下设宽1.5m、高1m的C30钢筋混凝土条形基础台座,以满足支架地基承载力要求。
门洞基础台座下地基和其他部位满堂支架地基都是原一级干线省道沥青混凝土路面,路面结构层为18cm厚沥青面层+20cm水泥砼面层+20cm水泥稳定碎石基层+10cm厚级配碎石底基层,路面每天承受5~6万次大小车辆通行,路面平整、纵横坡2%以内,地基强度满足要求。路两侧有雨水口及排水管道,能够满足施工期间雨季排水畅通,路面无积水出现。
原承台基坑和泥浆池开挖处,用原状土回填并分层夯实,最上面浇筑30cm厚C30砼与原路面平齐。保湿养生7天以上。完成后的地基顶面强度满足260kpa以上。
5.3.2 支架搭设及受力分析验算
1、支架搭设顺序及底模下纵横方木布置
支架搭设前,按立杆间距要求在地面放样、定位。支架搭设顺序为:根据放样位置放置20cm宽×10cm厚×纵向跨度长方木作为基础(原路面达到强度要求直接作为基础)→放置底托→放置纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→第一步横向水平杆→第一步纵向水平杆→第二步横向水平杆→第二步纵向水平杆→纵向斜撑杆→横向斜撑杆→拧紧扣件。
脚手支架搭设完后,将顶托置于脚手支架上,并大致调平至预定高度,然后将I10工字钢(10cm×10cm方木)沿顺桥向置于顶托上,之后将10×10cm方木横桥向放置并固定在工字钢上,其间距标准断面区和腹板变化段区为30cm,端梁、引桥中横梁区和5#、6#墩处中横梁区为20cm,伸缩缝处翼板区和一般翼板区为30cm;然后根据箱梁底设计标高和支架预压变形确定立模标高并予以调整。
2、竖向钢管(立杆)的布设
(1)、桥纵向方向 :
5#、6#墩处中横梁区2.3m+1×2=4.3m底板范围内、端横梁1.6m+1=2.6m和引桥中横梁2.3m+1×2=4.3m底板范围内立杆纵距按60cm来布设;标准断面区、腹板变化段区按90cm来布设,伸缩缝处翼板区及一般翼板区立杆纵距按90cm来布设。
(2)、桥横向方向 :
5#、6#墩处中横梁区底板范围内按45cm来布设;标准断面区、腹板变化段区、端梁和引桥中横梁区、伸缩缝处翼板区及一般翼板区:均按60cm间距来布置立杆。



(3)、通车门洞支架搭设区
底板处I32a工字钢上架设可调节碗扣式Φ48×3.5mm钢管,纵向间距0.9m,横向间距0.45m(箱室处)和0.3m(腹板处);两侧翼板处I32a工字钢上架设可调节碗扣式Φ48×3.5mm钢管,纵向间距0.6m,横向间距0.6m。

(4)、顶板箱室内立杆及横杆布置同一般翼板区,受力验算同一般翼板区,不再验算。
3、立杆、扫地杆布设注意事项
1)、纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座上部不大于20cm的立杆上,横向扫地杆固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。当立杆基础不在同一高度上时,必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定,高低差不大于1m。
2)、从水平扫地杆向上0.6m设置第二层水平杆,再向上每隔1.2m布设一层水平杆。
3)、立杆接长除顶层顶步可采用搭接处,其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。对接、搭接符合下列规定:
①、立杆上的对接扣件交错布置:两根相邻立杆的接头不设置在同步内,同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离大于50cm;各接头中心至主节点的距离不大于步距的1/3。
②、搭接长度大于1m,采用大于2个旋转和扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端距离大于10cm。
4、剪刀撑布设
为保证支架稳定性,满堂模板支架四边与中间每隔四排支架立杆设置一道纵向剪刀撑,由底至顶连续设置;高于4m的模板支架,其两端与中间每隔4排立杆从顶层开始向下每隔2步设置一道水平剪刀撑。每道剪刀撑宽度不小于4跨, 且不大于6m, 斜杆与地面的倾角宜在45-60°之间;剪刀撑杆件接长采用搭接,搭接要求同立杆搭接。
支架搭设的部分区域间距不等,地脚杆、纵横向斜撑间距按不大于6m布置。
5、斜道搭设
为方便施工人员上下桥作业,在4#墩、7#墩处搭设之字型斜道。斜道附着外脚手架搭设,宽度1.2m,坡度1:3。拐弯处设置平台,其宽度与斜道宽度。斜道两侧及平台外围均设置栏杆及挡脚板,栏杆外系安全网。栏杆高度大于1.2m,挡脚板高度不小于18cm。斜道每两步加设水平杆,并且每四跨设置一道剪刀撑,每六跨设置一道横向斜撑。脚手板采用顺铺,接头必须搭接;下面的板头压住上面的板头,板头的凸棱处宜采用三角木填顺;斜道的脚手板上每隔25-30cm设一道防滑木条,木条厚度为20-30mm。
- 钢管支架与墩柱的连接
在端梁、中横梁区域内,用水平纵向、横向钢管与已完成的墩柱环抱成整体连接在竖向钢管支架立杆上,并扣紧牢固,钢管支架与墩柱成为一个整体,增加钢管支架的稳定性,以防倾覆。
7、受力验算
箱梁底面的支架搭设方案根据箱梁单位面积荷载大小分以下7种情况进行了布设:
①、标准断面区;
②、端横梁、引桥中横梁区;
③、腹板变化段最不利区;
④、5#、6#墩处中横梁区;
⑤、伸缩缝处翼板区;
⑥、一般翼板区;
⑦、通车门洞区。
对这些断面进行木胶合板、横或纵方木、纵横向工字钢、钢管、贝雷架等强度稳定性验算及地基强度验算。