现浇箱梁满堂支架的施工技术

默认分类 2010-05-14 10:18:47 阅读49 评论0   字号：大中小 订阅 

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。下面重点从地基处理、支架搭设、压载试验三个方面介绍满堂支架的施工工艺过程和质量控制要点。

2 地基处理

支架地基处理的目的是保证地基具有足够的承载力和必要的防水排水设施。根据地基的实际情况，可以采用换填、做石灰土、浇筑混凝土基础等处理方法，其中最常见的是做石灰土基础。采用石灰土处理地基时首先把施工区域内的淤泥、杂物及泥浆池中的泥浆清理干净，分层换填好土并压实，压实度按90%控制。局部处理合格，整体整平后，再分层填筑一定厚度的石灰土并压实，压实度按93%控制。灰土的灰剂量和厚度，根据地基承载力情况进行设计。填筑灰土的顶面要高出地面30cm以上，并做出2%—4%的横坡，以利于排水，同时要在灰土处理过的地基范围四周挖设排水沟，防止雨水浸泡地基，避免支架产生不均匀沉降。处理后的地基还要进行地基承载力验算，以确认地基承载力满足要求。

3 支架搭设

满堂支架的搭设一般采用WDJ碗扣式多功能钢管支架进行组合安装，同时要根据支架的荷载对支架杆件的各方向间距和搭设方案进行设计和验算，以确保支架的整体强度、刚度和稳定性。验算的内容包括杆件受力验算和支架稳定性验算。为保证整个支架的整体性，每间隔一定距离采用钢管支架或碗扣支架在纵、横方向与地平面成45度斜向布置通长钢管剪力撑进行加强，剪力撑必须上至底模板，下至地面，在地面处设置垫木。剪力撑与碗扣支架立杆、水平杆相交处，设置转扣使构件连接紧密。支架安装完毕后，应由测量人员对支架托顶进行高程复测，确保误差在设计及规范容许范围之内。支架搭设的施工程序如下：

1、测量放样

测量人员用全站仪放出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。

2、布设立杆垫板

根据立杆位置布设立杆垫板，垫板可采用5cm厚木板。垫板放置要平稳、牢固，底部无悬空现象，必要时垫板底部用水泥砂浆找平。

3、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，安装时应保证立杆底部可调底座承托（0-600mm）处于垫板中心。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，斜撑杆通过扣件与碗扣支架连接，安装时连接点尽量布置在框架结点上。

4、顶托安装

支架立杆顶部采用可调顶托（0-600mm），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。根据梁底设计高程在纵、横方向设置标高控制点，精确调出顶托标高，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。

5、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。

4 支架的压载试验

支架的压载试验是一道非常重要的工序，其目的主要有两方面，一方面是进行一次承载模拟，检验支架及地基的强度和稳定性，确保施工安全，另一方面是消除施工前支架和地基的非弹性沉降变形，同时收集支架和地基的弹性变形和非弹性变形的数据，为箱梁底模施工标高控制和跨中预拱度设置提供准确依据，确保梁体几何线型的准确。支架压载试验的程序如下：

4.1 支架的加载

支架的加载可以使用砂袋、土袋、水箱，或者采用水预压等方式，各种加载方法各有优缺点，可以根据实际情况本着方便、经济、周转快的原则选择。加载的范围为箱梁底部，加载的总重量不小于箱梁总重的1.2倍。荷载分布位置要与箱梁自重荷载分布一致，加载时各点压重要均匀对称，防止出现异常情况。加载以每孔为单位，逐孔加载预压，一孔卸载后，荷载移至相邻孔，一联结束后，荷载移至下一联。根据实际施工过程中箱梁混凝土浇筑程序方法的不同，加载的方案可以分为一次性加载和分级加载两种。一次性加载是把荷载的全部重量一次性布压于支架上，并进行沉降观测。分级加载是把荷载的全部重量分成几次（几级）布压于支架上，并从加第一级荷载开始持续进行沉降观测。

4.2 沉降观测

沉降观测点的布置应定点准确，点的位置和密度应该能够准确反映整个支架的位移和变形情况。一般来说观测断面布置在每跨的L/2、L/4处及墩部处，每个断面至少分左、中、右三个观测点。如果跨径大，断面宽，可以以每跨的L/2处为中心线两边对称加密布置，以满足精度要求。每个观测断面布置模板底部和支架基底两层观测点。模板底部的观测点可以用铁钉钉入模板底部的方木加以定位，采用水准仪进行沉降观测，因为观测点在上部，所以需要倒尺观测。支架基底的观测点可以定位于支架底的垫板上，采用水准仪进行观测。

在加载之前，要测量各观测点的标高，加载之后要每间隔一定的时间进行一次标高观测，并认真记录观测结果。连续两次观测的时间间隔不宜过长，一般为2个小时到4个小时。对于分级加载的方案，每一级荷载加载后，要等到经观测沉降已稳定后，再进行下一级加载。加载到总荷载的100%后，持荷时间不得小于24小时。持荷24小时后，如果每2小时间隔测得的各点平均沉降小于0.1mm，表明地基及支架沉降已基本稳定，可以卸载，否则还须持荷进行预压，直到地基及支架沉降到位方可卸载。卸载后再测量一次各观测点的标高。

沉降观测完毕后，对观测结果进行分析整理，根据各个观测断面每个观测时点的沉降量平均值及与其对应的荷载和时间，绘制沉降-荷载关系图，沉降-时间关系图。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。

4.3 压载试验注意事项

压载试验的主要目的之一是检验支撑体系在施工中的安全性，在压载过程中要密切关注支架和地基的变形情况，如果发现地基出现明显下沉或产生裂缝，钢管发生严重位移、变形， 方木发生裂缝或脆断等情况，要立即停止预压并进行卸载，查明原因并采取措施后再施工。加载预压时支架下严禁站人。试验完成后，要根据变形情况及地基沉降程度,采取必要的措施对薄弱环节予以加强,确保施工安全和工程质量。试验支架的搭设应严格按设计要求施工, 压载前一定要仔细检查支架各节点是否连接牢固可靠，试验时试验支架与相邻支架间的联结扣件松开，使其受力，以确保试验的安全性和结果的真实性。

3 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。