双向预应力现浇梁支架模板施工技术

双向预应力现浇梁支架模板施工技术

张垒

张垒

中铁二十四局集团公司上海200071

摘要：通过对漯河互通立交匝道桥施工的例子，对双向预应力箱梁支架及模板施工进行了详细的阐述，并对支架的安全性能进行了检算，论述了支架的控制要点，从而可以对本技术进行推广使用。

关键词：双向；预应力；支架；施工

Abstract：BidirectionalprestressedboxbeamsupportsandframeworkconstructionareelaboratedindetailwithaconstructioncaseofLuoRiverinterchangerampbridge，andthesafetyofsupportswascheckedbycalculation.Controlpointsofthesupportswerediscussed，andtherebytheproposedtechniquecouldbepopularizedwidely.

Keywords：bidirectional，prestressed，support，construction

1、工程概况

漯河互通立交F匝道桥位于漯河郊区附近，全长411.823M，桥面宽10M，底宽7M，共15孔。上部结构为双向预应力砼连续现浇箱梁，箱梁为单箱双室截面，外型简洁、流畅、轻巧、美观，桥台处设置伸缩缝。桥台和立柱顶面设盆式橡胶支座。

2、施工方案的确定

F匝道桥现浇梁根据现场情况，经过几种方案的对比、优化，最终确定的方案是：对地基进行灰土处理并压实；用碗扣式杆件搭设满堂架做支架；用竹胶板做外模板；内模采用钢、木结合模板。跨路部分采用工字钢预留门洞法施工。

2.1地基处理

对桥下地基进行现场实地试验后，原地基承载力均在200Kpa以上。根据计算地基承载力应不低于120KPa，原地基能够满足承载力要求，不需要特别处理，只对高低不平的地方进行推平碾压即可。考虑到雨季施工，故使用20cm厚度4%的石灰土封闭地基下层，以防止雨水浸泡，造成地基承载力下降。地基碾压的压实度要求在95%以上，以消除地基的瞬时沉降。

处理后的地基总宽度为14m，并从中间向两侧设置1%的坡度，以利于排水。地基两侧各设置一道排水沟，水沟宽度与高度分别为50*50cm。

图一

2.2支架施工

架杆使用WDJ碗扣件，根据需要，立杆使用各种型号搭配，并使立杆接口交错布置。结构形式为：立杆纵横向间距为90CM×90CM，步距120CM；箱梁纵向腹板处荷载集中，立杆横纵向间距采用60CM×90CM，步距120CM；箱梁每跨横隔梁处由于是实心段，荷载较集中，立杆纵横向间距布置采用60㎝×90㎝，墩身两侧各布置5排（箱梁起始端、终点端每侧布置7排）；箱梁纵向右侧布置间距90CM立杆一根作为施工平台，顶托和底托调整高程。

为保证箱梁的整体稳定，在支架的纵、横向每隔4排立杆用φ48×3㎜钢管搭设一道通长剪刀撑，剪刀撑杆件与地面角度控制在45°~~60°之间，保证剪刀撑处在最好的受力状态。

2.3模板铺设

箱梁外模采用厚15mm，尺寸为1.22M×2.44M大块覆膜竹胶板，为保证砼外形美观，模板长边纵向铺设，底板单幅共铺6块。腹板与底板的连接采用底模包侧模的方式。箱梁内模采用钢、木结合模板，在内模上铺厚塑料薄膜，以防止砼漏浆，利于脱模。

①外模安装

支架安装加固完成后，在支架顶托上铺设纵向方木，纵向方木采用10×12CM截面的方木，放置在顶托上；横向方木采用8*10CM截面，间距30CM；腹板侧模和翼缘板，采用6×8CM方木制作加强肋，间距35CM。利用铁钉联结方木，保证方木与顶托，方木与方木连接可靠、平稳。

模板拼缝时，纵横向要在一条直线上，拼缝要严密，排列整齐，特别是位于墩柱处的模板，左右前后要对称。所有竹胶板接缝均应位于其下方的横向分配方木上。竹胶板用钢钉固定在其下面的横向分配木上，竹胶板与竹胶板之间粘贴海绵条。腹板模板置于底板上，能较好的保证底板与腹板、腹板与翼板边缘线条顺直，在腹板与底板外侧粘贴一条双面胶带，在胶带外侧用钢钉固定一根厚1cm，宽10cm的板条，可有效的控制腹板底部的线条不发生跑模变形，同时可防止漏浆现象。如图二。

为方便底板混凝土施工，在每一跨箱室顶板纵向中心全长范围内，预留通长的混凝土浇注槽口，宽度30~60cm，待底板混凝土浇注完毕顶板混凝土施工前封闭。

③箱梁端模采用壁厚为3CM的木板做模板。按照钢筋和锚垫板的位置在模板上开孔，作为预埋钢筋和锚垫板的定位架，并用海绵条塞紧孔道间隙，以防漏浆，同时将端模用预埋钢筋和钢管夹紧固定，防止模板在混凝土施工过程中震动错位，以保证锚垫板的定位准确。

3.结构检算

（1）荷载组成

荷载主要包括：钢筋混凝土自重、模板自重、支架自重、施工荷载等分别计算如下：

①箱梁混凝土自重q1=13.95KN/M2；

②内模（含框架、钢模）自重：q2=0.284+0.491=0.775KN/M2。

③箱梁外模（包括外腹板侧模的加劲肋、竹胶板、箱梁底模）自重，取箱梁纵向1M方向计算荷载：q3=0.467KN/M2。

④碗扣件（含方木、顶托、底托）自重，取支架最高高度为17M，则荷载为：q4=3.036+0.375=3.411KN/M2。

⑤枕木自重荷载q5=0.48KN/M2

⑥施工荷载，查施工手册取施工荷载为：q6=2.5KN/M2

⑦混凝土振捣荷载，查施工手册取施工荷载为：q7=2.0KN/M2

（2）模板检算

经计算作用在模板上的荷载总荷载为：23.97KN/M2。取横向1M宽度范围，纵向按三跨连续量计算，跨度L=0.30M，则纵向线荷载为：

q=23.97×1=23.97KN/M

Mmax=0.08×ql2=0.08×23.97×0.302=0.173KN?M。则最小抗弯模量

W0=Mmax/[σw]=0.173×106/90=1922mm3（15mm竹胶板的容许弯应力[σw]=90Mpa。）

竹胶板抗弯模量：W=bh2/6=1000×152/6=37500mm3>W0=1922mm3，满足要求。

跨中挠度：f=0.677×ql4/（100EI）=0.8mm=L/400=0.8㎜，则横向方木采用间距30CM可保证竹胶板的刚度满足要求。

（3）作用在支架上的荷载为：q=28.66KN/M2

按照支架的布置一般断面为S=0.9×0.9M2，故每根立杆实际承受的荷载N=23.2KN。查路桥施工手册：当步距为1.2M时立杆的容许承载力[N]=30KN>N=23.2KN，故碗扣件采用该间距布置满足要求。

（4）地基承载力检算

每根立杆通过地基上的枕木支撑在地基上，作用在地基上的荷载为

N=[1.2×（q1+q2+q3+q4）+1.4×（q6+q7）]×0.9×0.9+q5×0.9×0.9

=28.66+0.48×0.81=29.05KN，采用枕木作为持力面，则需要的地基承载力为σ=N/（b×1/0.9）=29.05/（0.22×1/0.9）=119Kpa，

故要求地基承载力达到120Kpa以上。

4.预拱度的设置

预压沉降量观测点位按照跨度的1/4，1/2，3/4布设三排，每排分左、中、右三个点位。实测成果见表一

经过预压及浇注砼后得出的数据，每25m跨沉降总量约为25mm，其非中弹性沉降为20mm，弹性沉降为5mm。考虑实际施工过程中其它因素的影响，每跨预拱度按照10mm预留，并按二次抛物线布设。

5.小结

针对箱梁箱室较小且尺寸多变的特点，采用钢木组合内模，具有结构简单，可以重复倒用、拼装、拆除比较方便、经济合理等优点。拆模后浇注的梁体曲线圆顺，表面光滑，各项指标检查均符合设计要求。

上述施工技术简便、安全、质量可靠、经济，为同类桥梁施工提供了宝贵经验。

参考文献：

[1]范立础.预应力混凝土连续梁桥[M]，北京：人民交通出版社，1996。

[2]材料力学[M].普通高等教育规划教材，2003。

[3]路桥施工计算手册.人民交通出版社发行，2001。