支架式现场浇注桥梁

支架式现场浇筑桥梁

1、支架式现场浇筑工序标准

本流程图系预应力钢筋砼现浇箱梁的施工工艺流程，针对其它形式的砼结构浇 筑只需跳过相应的预应力施工步骤即可。图中下一步工序的实施是在上一步工序完成合格之后进行的。

2、安全文明标准

2.1安全：现浇支架施工为高空、双层作业，因此必须有完善的安全防范措施。

（1）组织施工人员进行安全教育和安全学习。对整个施工工序及操作要点进行全面的技术交底，使所有的操作人员和管理人员掌握操作技术。该项工作应由主管工程师亲自安排，专职安全员监督落实，并作好记录。

（2）设立安全领导小组，制订安全规章制度，由专职安全员现场监督落实。

（3）所有进入工地人员必须戴安全帽。高空作业人员必须带安全绳和防滑鞋。施工人员上、下支架时，可在支架外侧挂置一道梯子（钢制），梯子不能悬空摇动，每隔1米应与支架扎牢。

（4）对施工人员进行安全用电常识教育。所有的用电机械设备均接漏电保护器，检查电线、电缆是否由破损，闸刀是否正常工作。在浇注砼过程中应由一名专职电工在场。

（5）支架的两侧应由工作平台，边侧设高度不小于1.80m的安全防护栏，侧面满挂安全网。梁翼缘下的支架上应铺脚手板，并与支架连成整体，不仅留有空头板，脚手板的端头设有栏杆和安全网。

（6）安全栏杆、脚手板、爬升梯和安全网等必须经专门设计，各种安全防护材料要经过检验合格后方棵使用。防护设施完成后经安全领导小组验收合格后方可投入使用。

（7）对于跨露时封闭的道路，要根据现场实际情况，设置隔离栏杆和醒目的标志牌，夜间要设置指示灯。对于要在支架中设行车通道的，则行车道两旁的支架要设置防撞设施，两头要有专人指挥。通道顶部要设置一层隔离板，侧面挂设安全防护屏，使施工材料、机具不能落到行车道上，以策安全。

2.2环境保护及文明施工

（1）根据场地实际情况合理布置生产、生活、办公、机械设备等临时设施，做到场面整洁，标志明显，材料、设备分类、堆放整齐。

（2）施工场内道路保持通畅、平坦、整洁、不乱放、无散落物；场地平整不积水，排水系统通畅无阻。

（3）施工废料应按设计文件或监理工程师指定的地点集中堆放，及时处理，防止水土流失，尽量减少和破坏。

（4）施工废水、生活污水应采用过滤的方法或池处理，不得污染水源、耕地、农田、灌溉渠道，使生态、环境受损降到最底程度。

（5）施工现场由专人指挥交通，维护道路得畅通。

（6）建筑废弃物、生活垃圾等集中运至指定得场地堆置。

（7）在居住区人口密集处施工，应尽量避免夜间施工，以免产生较大得燥声污染。其具体机制应按当地的法规文件执行。

3、施工前提条件标准化

3.1施工前的工、料、机械设备的要求

在支架现浇施工中应根据具体工期、劳动力等情况合理的选用和安排各种机具设备，以期使它们能发挥最大的工效和经济效益，确保整个工程能够高质量、高效益和安全地如期完成。

（1）人工：支架现浇施工中主要的工种有架子工、木工、钢筋工、砼工，另外还有专职的电工。施工前期主要是场地平整、处理地基。此时木工可以加工制作一些模板，钢筋工可以开始加工钢筋。待架子工将支架搭设完后，架子工和木工可以共同装土袋进行支架的预压在木工安装模板期间，如有一段支架浇注可继续安排架子工搭设。当模板安装完毕又可安排多余的木工和架子工协助钢筋工安装钢筋。这样尽可能避免窝工，又可提高效率、节约时间，使早日浇注砼成为可能。砼浇注时，应当做好周密的安排和部署，如振捣的人数、协助下料的人数、抹面的人数。为防止浇注过程中模板跑模还应按排专职的木工“看模”。如长时间浇注，还应考虑换班的人数。

（2）材料：支架现浇施工中的支架、模板耗用量都很大，钢筋、水泥用量也较多，因此材料的组织及时与否对工期又很大的影响。所以，在支架方案确定后应及时调运或购置相应的支架材料，以及木材、模板（目前施工中常用规格为1.22×2.44 m的竹胶板），并将这些材料和钢筋运至现场，合理的布置和堆放。钢筋应离地面30cm（可用枕木垫起），并用塑料覆盖以防雨水而锈蚀。木材的堆放应注意防潮、放火。

（3）机械设备：

起吊重物方面：起重机、手动葫芦

地基处理方面：打夯机、压路机

模板加工制作方面：手动电锯、刨子、电钻

钢筋加工制造方面：钢筋切断机、钢筋弯曲机、电焊机等

砼浇注：砼泵车或输送泵、砼输送车、砼振捣器等

3.2支架地基的处理

地基处理应根据地基的种类、强度和密度，按照设计要求，结合现场情况，采取相应的处理方法。

地基的处理范围至少应宽出搭设支架之外0.5m。

地基修整妥善后，应尽快修整排水设施，以免雨水浸泡破坏地基承载力。

松散、软弱土的地基处理

粘性土层：只需将表面平整处理后，即可做触探试验。以确保该地基是否满足承载力的要求。必要时可将其表面夯实，铺设一层10cm厚的夯填碎石。

湿陷性黄土：基底必需有防水措施；根据土质条件，使用重锤夯实、换填、挤密桩等措施加固以改善土层的性质。不得使用砂、砾石等透水性材料换填。必要时可载表面浇注一层20cm厚钢筋砼垫层。

软土层：基底软土小于2.0m时，可将软土层全部挖除，以中、粗砂、砾石、碎石等力学性质较好的填料分层夯实，有条件的可用振动式压路机碾压。软土层深度较大时，应布置砂桩（或砂井）穿过软土层，上层铺设砂垫层。

3.3支架、模板的设计

（1）支架的类型

支架按其构造分为支柱式、梁式和梁—柱式支架；按材料分为木支架、钢支架、钢木混合支架和万能杆件拼装的支架。各种类型的之间应结合具体的施工情况选择。

（2）模板、支架的设计原则

宜先采用胶合板和钢模板。

在计算荷载作用下，对模板、支架结构按受力程序分别验算其强度、刚度及稳定性。

模板板面之间应平整、接缝严密、不漏浆，保证结构物外露面美观，线条流畅，可设倒角。

结构简单，制作、拆装方便。

（3）设计的一般要求

模板、支架的设计应根据结构型式、设计跨径、施工组织设计、荷载大小、地基土类型及相关的设计、施工规范进行。

绘制模板、支架总装图，细部结构图。

制定模板、支架结构的安装、使用、拆卸保养等有关技术安全措施和注意事项。

编制模板、支架材料数量表。

编制模板、支架的设计说明书。

（4）设计荷载

计算模板、支架时应考虑下列荷载，并按下表进行荷载组合。

模板、支架自重；

新浇注砼、钢筋砼或其它圬工结构的重力；

施工人员和施工材料、机具等行走运输或堆放的荷载；

振捣砼时产生的荷载；

新浇注砼对侧面模板的压力；

倾倒砼时产生的水平荷载；

其它可能产生的荷载，如：雪荷载，冬季保温设施的荷载

模板、支架设计计算的荷载组合

（5）钢、木模板、支架的设计，可按《公路桥涵结构及木结构设计规范》（JTJ025）的有关规定制订。

计算模板、支架的强度和稳定性时，应考虑作用在模板、支架上的风力。设于水中的支架，尚应考虑流水压力、流冰压力和船只漂流物等冲击力荷载。

组合箱形拱，如就地浇注，其支架和拱架的设计荷载可只考虑承受拱肋重力及施工操作时附加的荷载。

（6）稳定性要求

支架的立柱应保持稳定，并采用撑拉杆固定。当验算模板及支架在自重和风荷载等作用下的抗倾倒稳定时，验算倾覆的稳定系数不能小于1.3。

支架受压构件纵向弯曲系数可按按《公路桥涵结构及木结构设计规范》（JTJ025）进行计算。

（7）强度及刚度的要求

验算模板、支架及拱梁的刚度时，其变形值不能超过下列数值：

结构表面外露的模板，挠度为模板杆件跨度的1/400；

结构表面隐蔽的模板，挠度为模板杆件的1/250；

支架、拱架受载后挠曲的杆件（盖梁、纵梁），其弹性挠度为相应构件跨度的1/400；

钢模板的面板变形为1.5mm；

钢模板的钢棱和柱箍变形为L/500和B/500（其中L为计算跨径，B为柱宽）

拱架各截面的应力验算，根据拱架结构形式及所承受的荷载，验算拱顶、拱脚及1/4跨各截面的应力。铁件及节点的应力，同时验算分阶段浇筑或砌筑时强度和稳定性。验算时，不论板拱架或桁架均作为整体截面考虑。验算倾覆稳定系数不得小于1.3。

（8）支架、模板的设计计算

①支架

施工中一般常用的支架为外径48mm，壁厚3-3.5mm的钢管脚手架。尤以门式支架和腕扣式支架常见。对于这些支架都要根据荷载的组合进行强度与稳定计算。但一般是以稳定性验算起控制作用，对于支架的立杆只须验算其稳定性，可不进行强度计算。

荷载直接由立杆承受的对接钢管支架计算图亦可按两端铰接的轴心受压杆件计算，计算公式为：

式中：N—立杆承受的轴心压力

      A0—立杆截面的毛截面积

      f—钢材的设计强度值（f=215MPa）

      Q—稳定系数

（λ=L0/i，“λ”值查《钢结构设计规范》；L0，压杆的计算长度，取横杆的步距；i，钢管截面的回转半径， i =  （d外2+d内2）/4）

因此，每个立杆承受的轴向力N应满足N≤QA·f才能不矢稳。

为了使支架安全有效的工作，搭设支架时应做到“横、平、竖、直”，即横杆水平、立杆竖直。当支架较高时。还应加设剪刀撑以增加整个支架的稳定性。

②模板

浇注梁的横板既要承受捣砼时产生的横向侧压力，又要承受模板自重及施工荷载传来的竖直压力，因此模板需满足强度和变形两方面的变形。

普通模板的荷载计算按《公路桥涵施工规范》附录D的要求进行。底模板可看作是支承在楞木上的多跨连续板，侧模可看作时支承在立档上的跨连续板。

强度验算：

       刚度验算：

式中：Mmax—最大计算弯矩

      Wn—截面抵抗矩

      fm—木材的允许抗弯强度值

  fv—木材顺文抗剪强度值

      Vmax—最大计算剪力

      b—模板宽度

  h—模板厚度

      Kw—截面抵抗矩（按四跨连续板计算时，Kw取0.967）

  L—计算跨度（即楞木或立档之间的间距）

  E—木材的弹性模量

模板截面惯性矩

对支撑模板的方木也应做相应的强度和刚度验算。计算时应视具体的情况按简支梁或连续梁计算。

3.4支架的预压与预拱度

（1）预拱度的计算

在支架上浇注梁式砼结构时，在施工和卸架后，上部构造要发生一定的下沉和产生一定的挠度。因此，为使上部结构在卸架后能满足设计规定的外形，须在施工时设置一定的预拱度。在确定预拱度时，对支架预压是获取实验数值的有效方法。

确定预拱度时考虑的主要因素：

卸架后上部结构本身及活载一半所生的竖向挠度δ1；

支架在荷载作用下的弹性压缩δ2；

支架在荷载作用下的非弹性压缩δ3；

支架在荷载作用下的非弹性沉陷δ4；

因为c、d两项是非弹性变形，通过预压之后即基本上可消除。只剩下a、b两项。对于a可按梁砼浇注完毕成型后按结构力学的方法求算出来。δ2

可按如下的方法求求出：

因为δ2是荷载作用下的弹性变形，故可认为δ2=H卸载后-H卸载前，使 δ2更具有普遍意义，其中 Δhi==Hi后-Hi前，Hi后为第i个观测点最终卸载后的高程，Hi前为最终卸载前的高程，n为布置观测点的数目。注意在选取观测点值时应删除那些明显不符合逻辑的测量值。

由此施工的预拱度为f拱=δ1+δ2

（2）预拱度的设置

根据梁的挠度和支架的变形所计算出的预拱度之和，为预拱度的最高值，应设置在梁的跨径中点。其它各点的预拱度以中间点为最高值,以梁的两端为零，按直线或二次抛物线进行分配。若按二次抛物线处理，则：

预拱度曲线方程：    

其中：f拱=δ1+δ2

         L为跨径

     x为距离需端的水平距离

      y为x处的预拱度

（3）支架的预压

①加载的方法

支架的预压方式为用土袋或沙袋预压。预压的重量不得小于浇注砼结构物自重的80%。如设计图纸有要求，则按设计数值计算。首先计算出每袋的重量，再求出土袋预压时的堆高。预压时应用称随机抽取重量是否满足要求。

②布点及观测

压载时间为自压载开始到结束卸载48小时。从开始加载就应布设好观测点。观测点的布设要上下对应，目的是既要观测地基的沉降量（垫木上），又要观测支架、方木的变形量（底模上）。观测点的数量应为横、纵向每2米一个，即每4平方米上下各一个点。观测次数为加载前、加载完毕、加载12小时、加载24小时、加载48小时和加载完毕共6次。应按时、准确、认真的测量数据。最后综合分析这些数据，删除不合理的值，为施工预拱度提供准确可靠的数据。

4、施工技术标准化

施工前应仔细审核图纸，复核相关的数据以及习惯的监理部门和设计单位的来文来函。对设计存在的问题应及时上报有关部门处理。如有变更应报监理和设计部门，等待正式的变更图纸才能 施工。施工应满足《公路桥涵施工技术规范》和《公路工程质量评定验算标准》以及各省、市的建设标准。

5、施工工艺标准化

支架现浇施工大体分四个阶段：支架的拼装，模板的安装，钢筋的加工与安装， 砼浇注。由于支架法施工支架和模板用量较大，劳动量也较大，工期较长，故施工组织显得很重要，应该制定详实可行的施工用料、用人计划。并考虑一些突发性的天气如暴雨、强风、大雪等自然因素的影响。

5.1砼的浇筑

首先砼的配合比应由试验室提前试配，并由监理工程师得到书面的批复.砼的拌和应严格按施工配合比控制。

砼浇筑前应用高压风将模板吹干净，对掉入钢筋架的任何杂物都要清理干净。对浇筑范围内的模板应洒水湿润，浇筑到下一段时在湿润，以防新浇注的砼失水较快影响胶结硬化。

砼应采用搅拌站个集中搅拌，砼运输车运送到浇筑地点，砼汽车运输泵送至梁面。梁面砼摊铺由汽车泵自动布料杆实施。当汽车泵出现故障不能及时排除时，应由提前预备的16吨汽车吊提升砼以继续浇注砼。

砼的浇筑采用水平分层，斜向分段，横桥向全断面（以均匀消除沉降）推进式从低端向高端纵桥向连续浇注。对于箱型梁同一截面，浇注砼时应先浇注腹板处，再从工作口浇注底板处，最后再浇注顶板砼。砼浇注过程中应充分振捣密实，不可漏振或过振。

砼浇注完毕后，得砼已失去塑性后方可用麻袋覆盖洒水养护。养护时间不得小于7天。

5.2预应力施工

（1）张拉工艺

张拉前需做好千斤顶和压力表得校验，与张拉吨位相应得油表读数和钢丝伸长量得计算，张拉顺序得确定和清孔、穿束工作。应对千斤顶和油泵进行仔细检查，以保证各部分不漏油，并能正常工作。应画出油压表读数和实际拉力得相应曲线，确定预应力筋（束）中应力值和油压表读数间的的直接关系。

后张结构，长度等于或大于25m时及曲线预应力束宜用两端同时张拉的工艺。只有短结构可用单端张拉，非张拉端用死锚头。

张拉的程序随预应力筋（束）种类和锚具型号不同而不同。张拉高强钢筋和钢绞线时一半采用：

张拉的程序随预应力筋（束）种类和锚具型号不同而不同。张拉高强钢筋和钢绞线时一半采用： 

后张法张拉时，砼强度应符合设计要求，设计未规定时。不用低于设计强度等级值的75%。各钢丝束的张拉顺序应对称于截面的竖直轴线，同时考虑不使结构的上下缘砼应力超过容许值。

（2）张拉力的控制及计算：

张拉时钢筋或钢丝的应力用油表读数控制，同时用伸长量进行校核。实际伸长量与理论伸长量应符合设计要求，设计无规定时，实际伸长量与理论伸长量应控制在6%。否则应暂停张拉，待查明原因采取措施调整后继续张拉。

预应力筋理论伸长量的计算：

式中：ΔL：理论伸长量（mm）

PP：预应力筋的平均张拉力（N），直线筋取张拉端的拉力，曲线筋的计算详见《公路桥涵施工规范》附录G-8

L：预应力筋的长度（mm）

AP：预应力筋的截面面积（mm2）

EP：预应力筋的弹性模量（N/mm2）

  预应力筋张拉时，应先调整到初应力σ0，σ0为控制应力σK的10%-15%，伸长量应从初应力时开始测量。

预应力的实际伸长量ΔL（mm）：ΔL=ΔL1+ΔL2

式中：ΔL1—从初应力至最大张拉力间的实测伸长值（mm）

      ΔL2—从初应力以下的推算伸长值（mm），可采用相邻等级的伸长值。

（3）压浆及封锚

张拉完毕后应及时压浆封锚，水泥浆的强度应符合设计规定，设计无具体规定时应不低于30MPa。

压浆前，应对孔道进行清洁处理。压浆时，对曲线孔道和竖向孔道应从最低点压浆孔压浆。由最高点排气孔排气和泌水。压浆顺序宜先压注下层孔道。

压浆应缓慢、均匀的进行，不得中断，不能继续压浆时，后压浆得孔道应在压浆前用压力水冲洗通畅。

压浆应使用活塞式压浆泵，不得使用压缩空气。压浆得最大压力宜为0.5-0.7Mpa；当孔道较长或采用一次压浆时，最大压力宜为1.0MPa。

对需封锚得锚具，压浆后应先将其周围冲洗干净，对梁端砼凿毛，然后设置钢筋浇注封锚砼。

5.3模板拆除及卸架

当砼强度达到设计强度的25%后，可拆除侧模。当砼强度等级不小于设计强度值的70%时，方可拆除各种主要承重模板。

对预应力梁，应在预应力筋张拉完毕后或张拉到一定数量之后，再拆除模板，以免梁体砼受拉造成不良影响。

梁的落架程序应从梁挠度最大处的支架节点开始，逐步卸落相邻两侧的节点，并要求对称、均匀、有顺序的进行；同时要求各节应分多次卸落，以使梁的沉降曲线逐步加大。通常简支梁和连续梁可从跨中向两端进行；悬臂梁则应先卸落挂梁及悬臂部分，然后卸落主跨部分。

此项工作宜在白天进行，且卸落支架时应由专人负责指挥以策安全。

6、工程质量标准化

在支架法的施工中其它的工序如：模板制作与安装、砼浇筑、钢筋就位安装及预应力施工工艺均应符合现行《公路桥涵施工规范》和《公路工程质量检验评定标准》以及所在省市的行业建设标准。