CN104372890A - 一种复杂结构清水混凝土预制箱梁施工工法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复杂结构清水混凝土预制箱梁施工工法，包括如下步骤：(1)施工准备，(2)地基处理，(3)测量放线，(4)安装支架，(5)铺设底模，(6)支架预压，(7)绑扎钢筋骨架，(8)波纹管施工，(9)安装侧模板，(10)外侧模板支护，(11)安装芯模，(12)清水混凝土浇筑，(13)混凝土养护，(14)支座安装，(15)梁板表面处理，(16)拆模。本发明方法的简化了施工步骤，缩短了施工周期，实现了复杂结构清水混凝土预制箱梁的施工，节约了材料和工时，提高了施工质量，经济效益和社会效益明显。

Description

一种复杂结构清水混凝土预制箱梁施工工法

技术领域

本发明涉及一种复杂结构清水混凝土预制箱梁施工工法。

背景技术

随着技术的进步，传统的混凝土箱梁施工已经应用于大跨度桥梁工程、地铁站车站工程、单层和多层工业厂房柱、高层和超高层建筑工程等，但在实际应用过程中出现了一些问题：

(1)混凝土柱管内混凝土的浇筑属于隐蔽工程，混凝土的浇灌质量无法直观检查，当采用人工浇灌并振捣时，只能依靠操作人员在责任心和严密的施工组织管理来保证施工质量，同时检查比较麻烦，费时费工。

(2)箱梁的制作和安装有一定难度，比较繁琐，在焊接时常常将焊接顺序弄错或焊接变形较大。

(3)当混凝土柱与梁连接时，就必须借助柱上的加强板，或多或少给浇灌混凝土带来不便，影响施工进度。

(4)自重大，容易产生裂缝，养护时间长。

(5)凝固后需要装饰材料进行装修，成本高。

在复杂结构箱梁的施工过程中，混凝土的结构偏差较大，外观质量存在很大的缺陷，而且施工后的混凝土表面不平整，整体的施工质量不高。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的诸多不足，提供一种复杂结构清水混凝土预制箱梁施工工法，在保证混凝土建筑结构性能基础上，尽可能减少混凝土结构尺寸偏差和外观质量缺陷，达到预制箱梁混凝土表面平整、质地致密、颜色均匀的效果，同时节约材料和工时，提高了复杂结构预制箱梁的质量。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种复杂结构清水混凝土预制箱梁施工工法，其特征在于包括如下步骤：

(1)施工准备

根据施工的内容熟悉施工图纸，对进场的物资、材料、设备进行验收，根据施工要求按需设岗、实行定员、定岗，并对参加工程施工的所有人员进行施工前的思想教育和岗前只能培训，做好施工前的技术交底工作；

(2)地基处理

先通过人工配合挖机清除支架范围内的建筑垃圾，并进行平整、夯实，在地表横坡和纵坡较陡时开挖台阶，并用夯实机夯实，保持地基顶部平整，然后在周围开挖平水沟和集水井，接着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，再根据投影线定出箱梁的中心线，同样用白灰做上标记，根据中心线向两侧对称布设碗扣支架并立杆，最后根据立杆位置布设立杆垫板，使立杆处于垫板中心，将垫板防止平整、牢固；

(3)测量放线

在地基处理好后，按照施工图纸进行放线，纵向铺设好枕木，然后搭设支架；

(4)安装支架

放线完毕后，开始搭设支架，在交叉点处支立碗扣式钢支架，纵向立杆2间距为1m，横向立杆1间距为1m，在高度方向每间隔1m设置一排纵、横向联接脚手钢管3，使所有立杆连成整体，在每三排横向立杆和每三排横向立杆各设置一道剪刀撑，支架搭设好后，测量放出高程控制点，然后带线，用切割机将多余的脚手管割除，并在修平的立杆上口安装顶托；

(5)铺设底模

先对模板进行涂刷脱模剂，梁底两侧模板各超出梁底边线大于10cm，然后再模板之间的连接部位安装海绵胶条，同时使模板拼接缝呈纵横成线，接着再进行平面放样，测量底板纵横向标高，根据测量结果将底模板调整到设计标高，然后再次检测标高；

(6)支架预压

底模铺设后进行支架预压，采用吊车吊装预制块，由两端向中间开始分级加载，然后采用水准仪进行沉降观测，布设好观测杆后，加载前测定出奇杆顶标高，沉降观测过程中，第一次加载后，每1.5个小时观测一次，连续两次观测沉降量小于5mm，进行第二次加载，按此步骤，直至加载完毕，连续进行48小时预压，当加载沉降稳定后，由跨中向两端对称卸载，卸载的同时继续观测；

(7)绑扎钢筋骨架

将加工后的钢筋运至施工现场，用吊车将钢筋运至底模上，在预先加工的整体钢筋绑扎台座上绑扎成型，先安装底板钢筋，再安装腹板钢筋，待内模安装好后再安装顶板钢筋，按钢筋坐标预设卡扣对钢筋绑扎进行定位，钢筋骨架安装时，在钢筋与模板之间使用硬质塑料垫块支承，相互交错分散布置；

(8)波纹管施工

钢筋骨架绑扎完成后，穿设金属波纹管，按设计给定的坐标将波纹管用定位筋进行固定，钢束平弯处设置防崩钢筋，定位筋和防崩钢筋点焊在箱梁腹板上，安装完成后向波纹管内穿塑料管，将破坏处用防水密封胶带缠裹密实；

(9)安装侧模板

用竹胶板拼成侧模，然后用钢管个工字钢进行加固，再根据测量放样定出箱梁底板边缘线，在底模板上弹上墨线，然后安装侧模板，在侧模板外侧背设置纵横方木背肋，用钢管及扣件与支架连接，安装完毕后检测标高和线型；

(10)外侧模板支护

用玻璃钢竹胶板制作外侧模板，模板外侧每道背带上设置丝杆支撑模板，并用铰链连接丝杆的上端与模板，每块模板下方的横向工字钢通过钢筋连成整体，并将模板之间的间隙通过木板条和玻璃胶进行堵塞；

(11)安装芯模

箱梁混凝土分两次浇筑，箱室模板分两次安装，第一次用玻璃钢竹胶板做内模板，用方木做横撑，同时用定位筋进行定位固定，并拉通线校正钢模板的位置和整体线型，当第一次混凝土达到设计强度后拆除内模，再用方木搭设小排架，然后在木板上铺一层油毛毡，并在每箱室顶板上预留孔洞；

(12)清水混凝土浇筑

梁体混凝土灌注采用水平分层，由一端向另一端灌注，在底板处按设计厚度供给混凝土，采用插入式振捣器振捣混凝土，插入点均匀布置，逐点移动，当底板砼纵向浇注5m后，开始同时对称浇注两侧腹板砼，在侧模上沿波纹管走向设附着式振捣器，腹板砼浇筑完成后浇注顶板砼，直接将料倒在顶板上，先用插入式振捣器捣实，然后用平板振捣器拖平，最后用抹子抹平；

(13)混凝土养护

浇筑完成后，洒水养护，用土工布覆盖，在腹板部位用喷雾器喷洒，同时将箱梁的两端用砖砌堵墙；

(14)支座安装

将立柱或盖梁顶面和预留的螺栓孔内的水、泥浆等杂物清理干净，再用人工将孔壁、支座底部的砼凿毛，并用清水清洗干净，待清洗的水晾干后，放样出栓子的中心位置和纵横向轴线，并在轴线上标记出支座安装时的控制点和标高控制线，支座下放到柱顶时，支座底部用木块来控制支座的顶面标高；

(15)梁板表面处理

当梁体顶板砼振捣完成后用抹子进行抹平，采用水平尺测量，在砼初凝前用钢抹再次收抹，在顶板砼初凝后、终凝前，使用钢刷进行刷毛，并用清水冲刷干净；

(16)拆模

当梁体砼浇注完成达到设计拆模强度后，先拆除外侧边摸，再拆除小梳状板，然后人工拆除内模。

本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

1、清水混凝土预制箱梁不但可以节约资源，提高建筑设计施工质量，改变传统观念，而且有效降低工程造价等优点，经济优势突出；

2、有效解决了色差、气泡、花斑、施工缝挂浆、表面泌水塑性裂缝等问题，

本发明方法的简化了施工步骤，缩短了施工周期，实现了复杂结构清水混凝土预制箱梁的施工，提高了施工质量，经济效益和社会效益明显。

附图说明

下面结合附图说明对本发明作进一步说明：

图1为本发明一种复杂结构清水混凝土预制箱梁施工工法中碗扣式钢支架的结构示意图；

图2为本发明的施工流程图。

具体实施方式

本发明一种复杂结构清水混凝土预制箱梁施工工法，通过对混凝土建筑构造进行组织管理，在保证结构性能基础上，尽可能减少混凝土结构尺寸偏差和外观质量缺陷，达到混凝土表面平整的效果

本发明方法需要准备如下材料：

1、普通硅酸盐水泥、粗骨料、含泥量≤1.0％的碎石、细骨料、外加剂和消泡剂。

2、机具设备：混凝土输送泵、泵管、空压机、平板式振捣器、振捣棒、混凝土运输车、斗车、料斗、钢尺、水准仪、全站仪、经纬仪。

3、本发明的技术参数(如表1所示)：

项目	允许偏差(mm)
		箱梁宽度	±4
箱梁长度	5
		箱梁高度	5

总体垂直偏差

10

表1清水混凝土预制箱梁安装尺寸允许偏差

本发明方法包括如下步骤(如图1至图2所示)：

(1)施工准备

根据施工的内容熟悉施工图纸，对进场的物资、材料、设备进行验收，根据施工要求按需设岗、实行定员、定岗，并对参加工程施工的所有人员进行施工前的思想教育和岗前只能培训，做好施工前的技术交底工作；

(2)地基处理

先通过人工配合挖机清除支架范围内的建筑垃圾，并进行平整、夯实，在地表横坡和纵坡较陡时开挖台阶，并用夯实机夯实，保持地基顶部平整，然后在周围开挖平水沟和集水井，防止地基积水，降低承载力，同时可以起到很好的雨季期间排水的工作，接着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，再根据投影线定出箱梁的中心线，同样用白灰做上标记，根据中心线向两侧对称布设碗扣支架并立杆，最后根据立杆位置布设立杆垫板，使立杆处于垫板中心，将垫板防止平整、牢固；

(3)测量放线

在地基处理好后，按照施工图纸进行放线，纵向铺设好枕木，然后搭设支架；

(4)安装支架

放线完毕后，开始搭设支架，在交叉点处支立碗扣式钢支架，纵向立杆2间距为1m，横向立杆1间距为1m，在高度方向每间隔1m设置一排纵、横向联接脚手钢管3，使所有立杆连成整体，在每三排横向立杆和每三排横向立杆各设置一道剪刀撑，支架搭设好后，测量放出高程控制点，然后带线，用切割机将多余的脚手管割除，并在修平的立杆上口安装顶托；

(5)铺设底模

先对模板进行涂刷脱模剂，梁底两侧模板各超出梁底边线大于10cm，然后再模板之间的连接部位安装海绵胶条，同时使模板拼接缝呈纵横成线，接着再进行平面放样，测量底板纵横向标高，根据测量结果将底模板调整到设计标高，然后再次检测标高；

(6)支架预压

底模铺设后进行支架预压，采用吊车吊装预制块，由两端向中间开始分级加载，然后采用水准仪进行沉降观测，布设好观测杆后，加载前测定出奇杆顶标高，沉降观测过程中，第一次加载后，每1.5个小时观测一次，连续两次观测沉降量小于5mm，进行第二次加载，按此步骤，直至加载完毕，连续进行48小时预压，当加载沉降稳定后，由跨中向两端对称卸载，卸载的同时继续观测；

(7)绑扎钢筋骨架

将加工后的钢筋运至施工现场，用吊车将钢筋运至底模上，在预先加工的整体钢筋绑扎台座上绑扎成型，先安装底板钢筋，再安装腹板钢筋，待内模安装好后再安装顶板钢筋，按钢筋坐标预设卡扣对钢筋绑扎进行定位，钢筋骨架安装时，在钢筋与模板之间使用硬质塑料垫块支承，相互交错分散布置；钢筋加工如表2和表3所示：

项次	检查项目	允许偏差(mm)
			1	钢筋骨架长度方向加工后的全长	±10
2	弯起钢筋各部分尺寸	±12
			3	顶板、底板、腹板钢筋各部分尺寸	±5

表2钢筋加工允许偏差

表3钢筋安装实测项目表

(8)波纹管施工

钢筋骨架绑扎完成后，穿设金属波纹管，按设计给定的坐标将波纹管用定位筋进行固定，钢束平弯处设置防崩钢筋，定位筋和防崩钢筋点焊在箱梁腹板上，安装完成后向波纹管内穿塑料管，将破坏处用防水密封胶带缠裹密实；

(9)安装侧模板

用竹胶板拼成侧模，然后用钢管个工字钢进行加固，再根据测量放样定出箱梁底板边缘线，在底模板上弹上墨线，然后安装侧模板，在侧模板外侧背设置纵横方木背肋，用钢管及扣件与支架连接，安装完毕后检测标高和线型；模板安装允许偏差如表4所示：

项次	检查项目	允许偏差(mm)
			1	模板标高	±5
2	模板内部尺寸	+4,0
			3	模板表面平整	2.5
4	轴线偏位	7
			5	相邻两板表面高低差	2
6	预埋件中心线位置	5
			7	预留孔洞中心线位置	8
8	预留孔洞截面内部尺寸	0，+6

表4模板安装允许偏差

(10)外侧模板支护

用玻璃钢竹胶板制作外侧模板，模板外侧每道背带上设置丝杆支撑模板，并用铰链连接丝杆的上端与模板，每块模板下方的横向工字钢通过钢筋连成整体，使浇筑时两侧腹板砼向外的张力可以相互抵消，并将模板之间的间隙通过木板条和玻璃胶进行堵塞，防止模板跑模及变形；

(11)安装芯模

箱梁混凝土分两次浇筑，箱室模板分两次安装，第一次用玻璃钢竹胶板做内模板，用方木做横撑，同时用定位筋进行定位固定，并拉通线校正钢模板的位置和整体线型，当第一次混凝土达到设计强度后拆除内模，再用方木搭设小排架，然后在木板上铺一层油毛毡，并在每箱室顶板上预留孔洞；

(12)清水混凝土浇筑

梁体混凝土灌注采用水平分层，由一端向另一端灌注，在底板处按设计厚度供给混凝土，采用插入式振捣器振捣混凝土，插入点均匀布置，逐点移动，振动棒在每一插点上振捣的时间以混凝土表面出现水泥浆和不在出现气泡、不再显著沉落为准，若箱梁体不能一次浇筑完成，第一次浇筑到梁的底板的顶部50cm，在第二次浇筑前检查脚手架，以保证最小的压缩和沉降，当底板砼纵向浇注5m后，开始同时对称浇注两侧腹板砼，在侧模上沿波纹管走向设附着式振捣器，腹板砼浇筑完成后浇注顶板砼，直接将料倒在顶板上，先用插入式振捣器捣实，然后用平板振捣器拖平，最后用抹子抹平，在浇注顶板砼时注意顶板负弯矩张拉锚具位置砼的振捣，保证张力槽模板不移位，防止张拉槽上浮或槽内留有砼。

张拉采用两端张拉，按每束根数与相应的锚具匹配，将钢绞线从千斤顶中心穿过，张拉时当钢绞线初始应力达到0.30K时停止供油，张拉时实行张拉力与伸长值双控，使两端同步进行，减小误差。

伸长值计算：

$\mathrm{\ΔL}=\frac{P1*l}{\mathrm{Ay}*\mathrm{Eg}}$

$P=P*\frac{[1-e^{-(\mathrm{kl}+\mathrm{\μ\θ})}]}{\mathrm{kl}+\mathrm{\μ\θ}}$

式中：ΔL——预应力筋的理论伸长值cm；

P1——预应力筋的平均张拉力N；

l——从张拉端至计算截面孔道长度cm；

Ay——预应力筋截面面积mm²；

Eg——预应力筋的弹性模量MPa；

P——预应力筋张拉端的张拉力N；

Θ——从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和rad；

K——孔道每米局部偏差对摩擦的系数；

μ——预应力筋对孔道壁的摩擦系数。

箱梁预制如表5所示：

表5箱梁预制实测项目

(13)混凝土养护

浇筑完成后，洒水养护，用土工布覆盖，在腹板部位用喷雾器喷洒，同时将箱梁的两端用砖砌堵墙；

(14)支座安装

将立柱或盖梁顶面和预留的螺栓孔内的水、泥浆等杂物清理干净，再用人工将孔壁、支座底部的砼凿毛，并用清水清洗干净，待清洗的水晾干后，放样出栓子的中心位置和纵横向轴线，并在轴线上标记出支座安装时的控制点和标高控制线，支座下放到柱顶时，支座底部用木块来控制支座的顶面标高；

(15)梁板表面处理

当梁体顶板砼振捣完成后用抹子进行抹平，采用水平尺测量，在砼初凝前用钢抹再次收抹，在顶板砼初凝后、终凝前，使用钢刷进行刷毛，并用清水冲刷干净；

(16)拆模

当梁体砼浇注完成达到设计拆模强度后，先拆除外侧边摸，再拆除小梳状板，然后人工拆除内模。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

Claims (1)

1.一种复杂结构清水混凝土预制箱梁施工工法，其特征在于包括如下步骤：

(1)施工准备

根据施工的内容熟悉施工图纸，对进场的物资、材料、设备进行验收，根据施工要求按需设岗、实行定员、定岗，并对参加工程施工的所有人员进行施工前的思想教育和岗前只能培训，做好施工前的技术交底工作；

(2)地基处理

先通过人工配合挖机清除支架范围内的建筑垃圾，并进行平整、夯实，在地表横坡和纵坡较陡时开挖台阶，并用夯实机夯实，保持地基顶部平整，然后在周围开挖平水沟和集水井，接着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，再根据投影线定出箱梁的中心线，同样用白灰做上标记，根据中心线向两侧对称布设碗扣支架并立杆，最后根据立杆位置布设立杆垫板，使立杆处于垫板中心，将垫板防止平整、牢固；

(3)测量放线

在地基处理好后，按照施工图纸进行放线，纵向铺设好枕木，然后搭设支架；

(4)安装支架

放线完毕后，开始搭设支架，在交叉点处支立碗扣式钢支架，纵向立杆间距为1m，横向立杆间距为1m，在高度方向每间隔1m设置一排纵、横向联接脚手钢管，使所有立杆连成整体，在每三排横向立杆和每三排横向立杆各设置一道剪刀撑，支架搭设好后，测量放出高程控制点，然后带线，用切割机将多余的脚手管割除，并在修平的立杆上口安装顶托；

(5)铺设底模

先对模板进行涂刷脱模剂，梁底两侧模板各超出梁底边线大于10cm，然后再模板之间的连接部位安装海绵胶条，同时使模板拼接缝呈纵横成线，接着再进行平面放样，测量底板纵横向标高，根据测量结果将底模板调整到设计标高，然后再次检测标高；

(6)支架预压

底模铺设后进行支架预压，采用吊车吊装预制块，由两端向中间开始分级加载，然后采用水准仪进行沉降观测，布设好观测杆后，加载前测定出奇杆顶标高，沉降观测过程中，第一次加载后，每1.5个小时观测一次，连续两次观测沉降量小于5mm，进行第二次加载，按此步骤，直至加载完毕，连续进行48小时预压，当加载沉降稳定后，由跨中向两端对称卸载，卸载的同时继续观测；

(7)绑扎钢筋骨架

将加工后的钢筋运至施工现场，用吊车将钢筋运至底模上，在预先加工的整体钢筋绑扎台座上绑扎成型，先安装底板钢筋，再安装腹板钢筋，待内模安装好后再安装顶板钢筋，按钢筋坐标预设卡扣对钢筋绑扎进行定位，钢筋骨架安装时，在钢筋与模板之间使用硬质塑料垫块支承，相互交错分散布置；

(8)波纹管施工

钢筋骨架绑扎完成后，穿设金属波纹管，按设计给定的坐标将波纹管用定位筋进行固定，钢束平弯处设置防崩钢筋，定位筋和防崩钢筋点焊在箱梁腹板上，安装完成后向波纹管内穿塑料管，将破坏处用防水密封胶带缠裹密实；

(9)安装侧模板

用竹胶板拼成侧模，然后用钢管个工字钢进行加固，再根据测量放样定出箱梁底板边缘线，在底模板上弹上墨线，然后安装侧模板，在侧模板外侧背设置纵横方木背肋，用钢管及扣件与支架连接，安装完毕后检测标高和线型；

(10)外侧模板支护

用玻璃钢竹胶板制作外侧模板，模板外侧每道背带上设置丝杆支撑模板，并用铰链连接丝杆的上端与模板，每块模板下方的横向工字钢通过钢筋连成整体，并将模板之间的间隙通过木板条和玻璃胶进行堵塞；

(11)安装芯模

箱梁混凝土分两次浇筑，箱室模板分两次安装，第一次用玻璃钢竹胶板做内模板，用方木做横撑，同时用定位筋进行定位固定，并拉通线校正钢模板的位置和整体线型，当第一次混凝土达到设计强度后拆除内模，再用方木搭设小排架，然后在木板上铺一层油毛毡，并在每箱室顶板上预留孔洞；(12)清水混凝土浇筑

梁体混凝土灌注采用水平分层，由一端向另一端灌注，在底板处按设计厚度供给混凝土，采用插入式振捣器振捣混凝土，插入点均匀布置，逐点移动，当底板砼纵向浇注5m后，开始同时对称浇注两侧腹板砼，在侧模上沿波纹管走向设附着式振捣器，腹板砼浇筑完成后浇注顶板砼，直接将料倒在顶板上，先用插入式振捣器捣实，然后用平板振捣器拖平，最后用抹子抹平；

(13)混凝土养护

浇筑完成后，洒水养护，用土工布覆盖，在腹板部位用喷雾器喷洒，同时将箱梁的两端用砖砌堵墙；

(14)支座安装

将立柱或盖梁顶面和预留的螺栓孔内的水、泥浆等杂物清理干净，再用人工将孔壁、支座底部的砼凿毛，并用清水清洗干净，待清洗的水晾干后，放样出栓子的中心位置和纵横向轴线，并在轴线上标记出支座安装时的控制点和标高控制线，支座下放到柱顶时，支座底部用木块来控制支座的顶面标高；

(15)梁板表面处理

当梁体顶板砼振捣完成后用抹子进行抹平，采用水平尺测量，在砼初凝前用钢抹再次收抹，在顶板砼初凝后、终凝前，使用钢刷进行刷毛，并用清水冲刷干净；

(16)拆模

当梁体砼浇注完成达到设计拆模强度后，先拆除外侧边摸，再拆除小梳状板，然后人工拆除内模。