CN104963290A - 平纵曲线组合段变截面现浇箱梁支模结构及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种平纵曲线组合段变截面现浇箱梁支模结构，主要包括满堂脚手架、可调式斜撑、同步液压千斤顶、复合模板和可调式撑座，满堂脚手架由各组脚手架搭接而成，顶部纵、横托梁各节点处均匀设置同步液压千斤顶及可调式撑座，同步液压千斤顶及可调式撑座作为上部支撑体系顶面安装底模；侧模通过可调式斜撑调整安装角度，并与底模、内模固定连接；变截面现浇箱梁倒脚、圆弧部分设置定制钢模板；变截面现浇箱梁芯模通过内部脚手架支撑，并采用对拉螺杆与侧模固定。本发明在实现对平纵曲线组合段现浇箱梁模板三向立体控制的同时，亦能保证混凝土浇筑时脚手架受力均匀。本发明还提供了上述平纵曲线组合段变截面现浇箱梁支模结构的施工方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种平纵曲线组合段变截面现浇箱梁支模结构及施工方法。属于桥梁工程领域，适用于变截面现浇箱梁曲线段（平曲线段、竖曲线段、平纵曲线组合段）的施工。
背景技术
近年来，随着城市桥梁的发展，现代桥梁的设计功能除了满足通行这一基本要求外，增加了景观化等要求，这就导致出现了更多结构复杂、形式多样的桥梁。国内许多大中型桥梁的上部构造已采用变截面现浇箱梁，且施工方法各有不同。
变截面现浇箱梁的常用施工方法有悬臂浇筑法施工、满堂支架法施工、预制-简支连续法施工、逐孔支架现浇施工、顶推施工等，其中满堂支架施工方法具有施工平衡可靠、不需要大型起重设备、桥梁整体性好、施工过程中无体系转换、经济性好等优点，应用越来越普遍。目前已有满堂支架法施工变截面现浇箱梁的施工工法在施工过程及质量控制要点方面存在相似之处，且主要强调了支架材料投入少，材料周转率高；施工周期短，减少地基处理工程量等指标，未能针对平纵曲线组合段的施工质量控制要点提出明确要求，特别在堆载预压后脚手架的变形处理及纵向曲面的侧模支设上未加以探讨。对此，有必要对变截面现浇箱梁平纵曲线组合段满堂支架法施工过程和质量控制指标做进一步研究。
鉴于此，目前亟需发明一种既能实现对平纵曲线组合段现浇箱梁模板三向立体控制，又能保证混凝土浇筑时脚手架受力均匀，且经济技术效益突出的平纵曲线组合段变截面现浇箱梁支模结构。本发明在传统满堂脚手架的基础上设置同步液压千斤顶及可调式撑座，部分液压千斤顶作为支承体系，其顶部安装压力应变片，可监测混凝土浇筑时的应力变化，以保证混凝土浇筑及脚手架受力均匀，可调式撑座带调节装置，可对底模标高进行动态调整，同时在侧模安装可调式斜撑，满足纵向曲面的支模要求，具有较好的经济技术效益。
发明内容
本发明的目的在于提供一种既能实现对平纵曲线组合段现浇箱梁模板三向立体控制，又能保证混凝土浇筑时脚手架受力均匀，且经济技术效益突出的平纵曲线组合段变截面现浇箱梁支模结构及施工方法。
为实现上述技术目的，本发明采用了以下技术方案：
一种平纵曲线组合段变截面现浇箱梁精细化复合支模结构城市道路检查井井周路面病害处治结构，主要包括满堂脚手架、可调式斜撑、同步液压千斤顶、复合模板、撑座，满堂脚手架由各组脚手架搭接而成，顶部纵、横托梁各节点处均匀设置同步液压千斤顶及撑座，同步液压千斤顶及撑座作为上部支撑体系顶面安装底模；侧模通过可调式斜撑调整安装角度，并与底模、端模连接固定；变截面箱梁倒脚、圆弧部分设置定制钢模板；变截面箱梁芯模通过内部脚手架支撑，并采用对拉螺杆与侧模固定。
进一步的，满堂脚手架基础采用混凝土垫层，混凝土垫层下设置碎石垫层，变截面现浇箱梁一边的端模与侧模组合设置一组组脚手架，底模单独设置一组组脚手架，三组组脚手架之间通过连接扣锚固。
所述的同步液压千斤顶一部分作为支撑结构，一部分只作为调节装置，支撑型液压千斤顶上部设置压力应变片。
所述的撑座由三角形底座、调平螺旋及三角形顶盖组成，调平螺旋在顶角各设置一枚，动态控制顶盖各顶角标高。
所述的可调式斜撑由撑杆和调节螺旋组成，调节螺旋设置于撑杆中部，动态控制撑杆长度。
所述的芯模采用组拼式竹胶板框架结构，下口不设置模板，直接在底板上设钢支架，钢支架上再依次设置方木及内部脚手架。
本发明还提供了所述平纵曲线组合段变截面现浇箱梁精细化复合支模结构的施工方法，其主要施工步骤如下：
1）施工支架基础：平整压实原地面，填筑碎石垫，碾压密实，再施工混凝土垫层。
2）搭设满堂脚手架：按组划分安装，搭设顺序为搭设顺序：立杆底座→立杆→横杆→斜杆→接头锁紧→脚手板→上层立杆→立杆连接销→横杆。
3）安装液压千斤顶及撑座：在脚手架顶部纵、横梁上等间距安装同步液压千斤顶及可调式撑座，并在支撑型千斤顶顶部安装压力应变片。
4）预压支架、底模标高动态调整：采用砂包对支架预压，分三次对称、分层、均匀加载，卸载后，通过调整液压千斤顶及可调式撑座调整支架底模标高。
5）安装底模、侧模：采用人工为主机械配合的方式进行底模铺设；侧模采用吊车安装，通过可调式斜撑调节角度、位置并加固。
6）底板、腹板刚筋绑扎：根据设计要求，先将普通钢筋制成平面或立体骨架，焊接、绑扎成型后整体吊装、安放；对于曲线箱梁，横向钢筋两端部间距尺寸要根据曲线半径计算确定。
7）预应力管道安装：在腹板及横隔梁钢筋绑扎完成后，按照设计要求进行波纹管及锚垫板的安装。
8）安装芯模：芯模预先制作成块，由汽车起重机整段吊装，再在梁上进行段与段之间的拼装连接。
9）浇筑梁体混凝土：凝土通过混凝土泵车输送入模，浇注时先底板、后腹板，由低向高处进行，并根据液压千斤顶处压力应变片实时监测，保证对称浇筑。
10）顶板、翼缘板模板的钢筋、混凝土施工：底板、腹板混凝土浇注完成3天后可进行顶板、翼缘板的模板、钢筋及混凝土施工，其施工方法同底板、腹板基本相同。
11）养护、拆除芯模：采用洒水养护，保持箱梁混凝土的表面湿润，箱梁混凝土强度达到设计强度的50%时，拆除芯模。
12）预应力张拉：梁体混凝土强度达到设计允许张拉强度且混凝土龄期满足设计要求后，进行预应力张拉。
13）注浆封锚：预应力筋张拉后，采用真空辅助压浆法进行孔道压浆施工。
14）拆模、移除模板支架：封锚后按要求进行模板支架的分组拆除施工。
本发明具有以下的特点和有益效果：
（1）针对平纵曲线组合段变截面现浇箱梁的施工，基于传统满堂支架法，在支架体系内设置可调撑杆，配合液压千斤顶等动态调整设备，根据支撑体系预压结束后的线形复核情况，动态调整支架体系的位置，进而调整混凝土浇筑底模的高程、侧模的位置，实现对现浇箱梁模板的三向立体控制。
（2）在满堂脚手架顶部托梁及分配梁上均匀安装液压千斤顶及可调式撑座，堆载预压后铺设底模，通过调节千斤顶及撑座动态调整底模标高完成对变截面现浇箱梁底面的支模施工。
（3）将部分同步千斤顶作为施工中的支撑结构，并在其顶部安装压力应变片，可监测混凝土浇筑时的应力变化，以保证混凝土浇筑及脚手架受力均匀。
（4）对满堂支架进行分区域处理，各区域通过连接扣连接固定，变截面现浇箱梁施工完成后分区域拆分，直接转移至一个工作面，大幅减少脚手架的拆装时间，提高施工效率。
附图说明
图1是本发明平纵曲线组合段变截面现浇箱梁支模结构示意图；
图2是本发明中可调式撑座结构剖面图。
图中：1-碎石垫层，2-混凝土垫层，3-满堂脚手架，4-剪刀撑，5-可调式斜撑，6-调节螺旋，7-调平螺旋，8-可调式撑座，9-底模，10-钢筋马凳，11-脚手架顶撑，12-芯模脚手架，13-芯模，14-箱梁，15-顶模，16-侧模，17-对拉螺杆，18-支撑型千斤顶，19-调节型千斤顶，20-托梁，21-连接扣。
具体实施方式
本实施方式中脚手架及复合木板的生产工艺要求，预应力锚索张拉施工技术要求，混凝土浇筑的施工工艺要求等不再赘述，重点阐述本发明的涉及的平纵曲线组合段变截面现浇箱梁精细化复合支模结构施工的实施方式。
图1是本发明平纵曲线组合段变截面现浇箱梁精细化复合支模结构示意图，图2是本发明中可调式撑座结构剖面图。参照图1所示的平纵曲线组合段变截面现浇箱梁精细化复合支模结构，主要包括满堂脚手架3、可调式斜撑5、同步液压千斤顶、复合模板、可调式撑座8等组成。
满堂脚手架3搭设前，先平整压实原地面，填筑10cm厚的碎石垫层1，碾压密实，再施工20cm厚C20混凝土垫层2。
满堂脚手架3采用WDJ碗扣式支架，支架钢管规格为φ48×3.5mm焊管制成的定长杆配件。腹板5.4m范围内支架纵横间距为0.6m×0.6m，在两腹板处加密，间距0.3m×0.6m；翼缘板处间距0.6m×0.9m。脚手架上纵向铺10cm×10cm规格的方木，横向铺5cm×10cm规格的方木，间距为25cm。水平横杆步距首层及顶层为60cm，其余为120cm。脚手架按组划分拼装，通过连接扣21拼装成整架后，在纵、横向连续布设剪刀撑4，最后在顶托上放上纵、横托梁20。
满堂脚手架3搭设完成后，在顶部纵、横托梁20上等间距安装同步液压千斤顶及可调式撑座8。同步液压千斤顶与可调式撑座8错开分布，并等间距选取一部分液压千斤顶作为支撑结构，一部分作为调节型千斤顶19，支撑型千斤顶18顶部安装压力应变片。
预压采用砂包，用等同于箱梁14自重1.2倍的砂包对支架进行预压，分三次加载；卸载后，计算出弹性变形和塑性变形，据此通过调整同步液压千斤顶及可调式撑座8的调平螺旋7调整支架底模9标高。
底模9标高调整后进行底模9、侧模16安装。底模9采用δ=18mm优质光面竹胶板，背带采用10×15cm方木，间距25cm，竹胶板分块拼装，与分布木方固定；侧模16采用δ=18mm优质光面竹胶板，外背12.5×8.5cm方木，间距30cm，倒脚、圆弧部分采用定制钢模板。复合模板均采用吊车吊装人工辅助安装，其中侧模16通过可调式斜撑5的调节螺旋6调节角度、位置并加固，侧模16安装完后，用支撑顶牢固，并上好全部拉杆。
钢筋绑扎时，先布置绑扎底板、腹板钢筋，采用加密设置聚丙烯特制垫块作为保护层。然后预应力管道安装定位、串束，经检查合格后，支立芯模13，绑扎顶板钢筋。其中芯模13采用组拼式竹胶板框架结构，面板采用δ=10~12mm普通竹胶板，背木用8.5×12.5cm方木，形成整体；芯模13下口不设模板，底板混凝土灌注完毕后抹平，在底板上设钢支架，钢支架上布方木，方木上布芯模脚手架12，与侧模16通过对拉螺杆17固定。其中芯模脚手架12也采用WDJ碗扣式支架。
箱梁14采用C50混凝土浇筑。底板、腹板混凝土浇注完成3天后可进行顶模15、翼缘板模的钢筋及混凝土施工，其施工方法同底模9、侧模16及其钢筋、混凝土施工方法基本相同。
箱梁14混凝土养护采用麻袋覆盖并浇水，箱梁14混凝土强度达到设计强度的50%时，拆除芯模13，并开始对所有预应力钢绞线进行张拉，结束后及时对孔道进行压浆处理。压浆材料为现场拌和纯水泥浆，采用P.O 42.5普通硅酸盐水泥，合格水质的水。
上述施工完成后，解除满堂脚手架3的连接扣21进行分组拆分，再转移至下一工作面。
平纵曲线组合段变截面现浇箱梁精细化复合支模结构的施工主要步骤如下：
1）施工支架基础：平整压实原地面，填筑10cm厚碎石垫层1，碾压密实，再施工20cm厚混凝土垫层2。
2）搭设满堂脚手架3：按组划分安装，搭设顺序为搭设顺序：立杆底座→立杆→横杆→斜杆→接头锁紧→脚手板→上层立杆→立杆连接销→横杆。
3）安装液压千斤顶及可调式撑座8：在脚手架顶部纵、横托梁20上等间距安装同步液压千斤顶及可调式撑座8，并在支撑型千斤顶18顶部安装压力应变片。
4）预压支架、底模9标高动态调整：采用砂包对支架预压，分三次对称、分层、均匀加载，卸载后，通过调整液压千斤顶及可调式撑座8调整支架底模9标高。
5）安装底模9、侧模16：采用人工为主机械配合的方式进行底模9铺设；侧模16采用吊车安装，通过可调式斜撑5调节角度、位置并加固。
6）底板、腹板刚筋绑扎：根据设计要求，先将普通钢筋制成平面或立体骨架，焊接、绑扎成型后整体吊装、安放；对于曲线箱梁，横向钢筋两端部间距尺寸要根据曲线半径计算确定。
7）预应力管道安装：在腹板及横隔梁钢筋绑扎完成后，按照设计要求进行波纹管及锚垫板的安装。
8）安装芯模13：芯模13预先制作成块，由汽车起重机整段吊装，再在梁上进行段与段之间的拼装连接。
9）浇筑箱梁14混凝土：凝土通过混凝土泵车输送入模，浇注时先底板、后腹板，由低向高处进行，并根据液压千斤顶处压力应变片实时监测，保证对称浇筑。
10）顶板、翼缘板模板的钢筋、混凝土施工：底板、腹板混凝土浇注完成3天后可进行顶板、翼缘板的模板、钢筋及混凝土施工，其施工方法同底板、腹板基本相同。
11）养护、拆除芯模：采用洒水养护，保持箱梁14混凝土的表面湿润，箱梁14混凝土强度达到设计强度的50%时，拆除芯模13。
12）预应力张拉：箱梁14混凝土强度达到设计允许张拉强度且混凝土龄期满足设计要求后，进行预应力张拉。
13）注浆封锚：预应力筋张拉后，采用真空辅助压浆法进行孔道压浆施工。
14）拆模、移除模板支架：封锚后按要求进行模板支架的分组拆除施工。
Claims (7)
1.一种平纵曲线组合段变截面现浇箱梁支模结构，主要包括满堂脚手架、可调式斜撑、同步液压千斤顶、复合模板和可调式撑座，满堂脚手架由各组脚手架搭接而成，顶部纵、横托梁各节点处均匀设置同步液压千斤顶及可调式撑座，同步液压千斤顶及可调式撑座作为上部支撑体系顶面安装底模；侧模通过可调式斜撑调整安装角度，并与底模、内模固定连接；变截面现浇箱梁倒脚、圆弧部分设置定制钢模板；变截面现浇箱梁芯模通过内部脚手架支撑，并采用对拉螺杆与侧模固定。
2.根据权利要求1所述的平纵曲线组合段变截面现浇箱梁支模结构，其特征在于满堂脚手架基础采用混凝土垫层，混凝土垫层下设置碎石垫层，变截面现浇箱梁的底模单独设置一组脚手架，一边的顶模与侧模组合设置一组脚手架，三组脚手架之间通过连接扣锚固。
3.根据权利要求1所述的变截面现浇箱梁精细化复合支模结构，其特征在于所述的同步液压千斤顶分为作为支撑结构的支撑型千斤顶和只作为调节装置的调节型千斤顶，支撑型千斤顶顶部设置压力应变片。
4.根据权利要求1所述的变截面现浇箱梁精细化复合支模结构，其特征在于所述的可调式撑座由三角形底座、用于动态控制顶盖各顶角标高的调平螺旋及三角形顶盖组成，调平螺旋在顶角各设置一枚。
5.根据权利要求1所述的变截面现浇箱梁精细化复合支模结构，其特征在于所述的可调式斜撑由撑杆和用于动态控制撑杆长度的调节螺旋组成，调节螺旋设置于撑杆中部。
6.根据权利要求1所述的变截面现浇箱梁精细化复合支模结构，其特征在于所述的芯模采用组拼式竹胶板框架结构，下口不设置模板，直接在底板上设钢支架，钢支架上再依次设置方木及内部脚手架。
7.权利要求1~6之一所述变截面现浇箱梁精细化复合支模结构的施工方法，其特征在于，主要步骤如下：
1）施工支架基础：平整压实原地面，填筑碎石垫，碾压密实，再施工混凝土垫层；
2）搭设满堂脚手架：按组划分安装，搭设顺序为：立杆底座→立杆→横杆→斜杆→接头锁紧→脚手板→上层立杆→立杆连接销→横杆；
3）安装液压千斤顶及可调式撑座：在脚手架顶部纵、横梁上等间距安装支撑型千斤顶、调节型千斤顶及可调式撑座，并在支撑型千斤顶顶部安装压力应变片；
4）预压支架、底模标高动态调整：采用砂包对支架预压，分三次对称、分层、均匀加载，卸载后，通过调整液压千斤顶及可调式撑座调整支架底模标高；
5）安装底模、侧模：采用人工为主机械配合的方式进行底模铺设；侧模采用吊车安装，通过可调式斜撑调节角度、位置并加固；
6）底板、腹板刚筋绑扎：根据设计要求，先将普通钢筋制成平面或立体骨架，焊接、绑扎成型后整体吊装、安放；对于曲线箱梁，横向钢筋两端部间距尺寸要根据曲线半径计算确定；
7）预应力管道安装：在腹板及横隔梁钢筋绑扎完成后，按照设计要求进行波纹管及锚垫板的安装。
8）安装芯模：芯模预先制作成块，由汽车起重机整段吊装，再在梁上进行段与段之间的拼装连接；
9）浇筑梁体混凝土：凝土通过混凝土泵车输送入模，浇注时先底板、后腹板，由低向高处进行，并根据液压千斤顶处压力应变片实时监测，保证对称浇筑；
10）顶板、翼缘板模板的钢筋、混凝土施工：底板、腹板混凝土浇注完成3天后可进行顶板、翼缘板的模板、钢筋及混凝土施工，其施工方法同底板、腹板基本相同；
11）养护、拆除芯模：采用洒水养护，保持箱梁混凝土的表面湿润，箱梁混凝土强度达到设计强度的50%时，拆除芯模；
12）预应力张拉：梁体混凝土强度达到设计允许张拉强度且混凝土龄期满足设计要求后，进行预应力张拉；
13）注浆封锚：预应力筋张拉后，采用真空辅助压浆法进行孔道压浆施工；
14）拆模、移除模板支架：封锚后进行模板支架的分组拆除施工。
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