铁路客运专线支架现浇箱梁施工作业指导书

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支架现浇箱梁施工作业指导书

 

1、目的

明确箱梁支架现浇施工工艺、操作要点和质量标准，规范和指导现浇箱梁施工作业。

2、编制依据

《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》

《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》

《施工图设计文件》

3、适用范围

支架法施工适用于无通航和通行要求的桥跨，墩高在15米以内，地基条件较好的地区施工。在地势平坦起伏不大地方宜采用满堂支柱式支架，在起伏较大的埂、堤段宜采用梁柱式支架。

4、施工方法及工艺要求

基本施工工艺流程为：

施工准备→地基处理→支架位置放线→支架搭设→支架校验调整→铺设纵横方木→ 安装支座→安装底模板、侧模板→底模板调平→支架预压→支架及底模调整→绑扎底板、侧板钢筋→安装波纹管→安装内模板→安装端模板→绑扎顶板钢筋→自检、报检→混凝土灌筑→混凝土养护→拆除边模和内模板→预应力张拉→压浆、封堵端头→养护→拆除底模板和支架→桥面铺装防水层及保护层→桥面系安装

4.1支架、模板的设计

4.1.1、支架设计

支架工程设计分为：基础工程、支架、纵梁三个部分，要进行基底承载力、强度、刚度、挠度和稳定性检算，从而确定基础的形式、杆件的间距、数量和预留起拱度。支架强度安全系数大于1.4，稳定性安全系数大于1.5。

首先根据现场地质情况、桥跨结构，本着施工方便、安全、经济的原则选用支架类型。

（1）支架设计主要考虑以下因素：

① 地基处理方式及地基承载力；

②荷载：模板和支架自重；梁体重量；施工人员和施工材料机具等行走运输或堆放的荷载；风力、水流冲击荷载等。

③ 支架搭设方式；

④ 支架的变形、沉陷等。

⑤ 预应力施工后支点反力的变化。

（2）支架设计主要检算以下因素：

① 强度检算：支架各构件按其计算图式进行强度计算，容许应力可按临时结构予以提高。

②挠度验算

③ 预拱度计算：包括梁体自重所产生的挠度、支架受荷载后产生的弹性变形和非弹性变形、支架基础的沉降量等。

强度、刚度、稳定性必须满足设计规范的要求。

4.1.2、模板的构造与设计

现浇梁的模板由侧模、内模、底模和端模组成。侧模板优先采用大块整体钢模板加工而成；底模可采用大块钢模或胶合板；内模及边角处的异形模板也可采用刨光处理的木模板或复合模板。

模板在设计制造应满足以下要求：

模板采用大块钢模板时，特殊部位模板要制做特型模板，模板排列规则有序，线条美观，模板缝隙严密平整，不漏浆，支撑牢靠，满足强度和刚度的要求。模板的全长及跨度要考虑反拱度及预留压缩量。

有足够的强度、刚度及稳定性，能够承受施工过程中可能产生的各项荷载及震动作用。

确保梁体各部位结构尺寸正确及预埋件的位置准确，且具有能经多次反复使用不致产生影响梁体外形的刚度。

构造和制造力求简单，拼装方便，提高装、拆速度和增加周转次数。接缝严实、紧密，保证在强烈振捣下不漏浆，模板表面平整、光滑。

附着式振动器交错布置，安设牢固。安装位置要将振动力先传向模板骨架，再由骨架传向面板。

4.2、支架施工

4.2.1、支架基础施工

支架现浇梁施工前，先对施工现场进行场地平整，对搭设支架的场地进行加固处理，在软基位置用碎石换填或做混凝土基础，确保地基承载力达到满布荷载的要求，使梁体混凝土浇筑后不产生沉降。

对处理好的施工场地进行放线。同时须做好地面的排水处理，周边设置排水沟。

当采用沉桩、承台基础时，先按放设的桩心位置打设管桩，再施工混凝土承台或型钢承台。浇筑混凝土基础时注意支架连接用的预埋件的正确安装。

4.2.2、支架搭设

支架结构的搭建要稳固，杆件连接牢靠。

（1）军用制式器材的拼装

军用墩的拼装：拼装前要检查基础顶面平整度，其误差要≤3mm。为减少高空作业量，拼装立柱前即上满接头板，立柱安装过程中随时检查立柱的垂直、方正与水平，立柱安装完毕后紧接着上拉撑。军用墩顶架设垫梁，立柱与垫梁间上满螺栓，垫梁挑出梁体外边缘1m，作为施工完毕后军用梁的吊卸平台。垫梁上铺设枕木以便与军用梁柔性铰接。

军用梁的拼装：施工前先搭设组装平台，将标准构件拼装成整体后，用汽车吊提升至支墩顶，按设计位置就位。军用梁按简支梁使用，其支点放置在端构架的竖杆处。

（2）墩梁式支架的整体性处理：墩梁式支架通常采用军用梁或贝雷梁作为纵梁，军用墩或其他形式支墩作为临时支墩。军用梁或贝雷梁作为受力纵梁，其横向刚度通常较弱，在使用前，军用墩采用型钢和Ｕ型卡将各片连接成整体，军用梁全部吊装就位后，安装联系杆，使各片梁予以固定。然后沿梁横向铺设钢枕，钢枕两端挑出梁体外边缘各1m作为施工作业平台。

（3）碗扣式支架搭设

碗扣支架均采用外径φ48mm标准杆件进行组装，每根立杆下端均设定型圆盘支座或木垫板，并按要求设置剪刀撑。立杆顶端安装可调式Ｕ形支托，先在支托内安装横向方木，再按设计间距和标高安装纵向方木及楔木垫块。钢管的整体稳定性是由基础的不均匀沉降、支架结构的稳定性控制。横桥向按照支架的拼装要求，严格控制竖杆的垂直度以及扫地杆和剪力撑的数量和间距。顺桥向支架和墩身连接，以抵消顺桥向的水平力。同时碗扣式支架通过钢管与军用墩支架连成一体，确保混合支架的强度和整体稳定性。

4.2.3、支架的堆载预压

支架搭设好后，铺设底模，进行预加载试压，以检查支架的承载能力，减小和消除支架的非弹性变形和地基不均匀沉降，从而确保混凝土梁的浇筑质量。加载材料使用砂袋，试压的最大加载为设计荷载的1.2倍。加载时按设计要求分级进行，每级持荷时间不少于10min。

加载顺序为从支座向跨中依次进行。满载后持荷时间不小于24h，分别量测各级荷载下支架的变形值。然后再逐级卸载，当支架的沉降量偏差较大时，要及时对支架进行调整，

4.2.4、支架施工满足以下要求：

（1）、支架要有足够的强度、刚度和稳定性的要求；

（2）、要有简便可行的脱模措施；

（3）、预压重量大于浇筑混凝土的重量；

（4）、支架地基承载力必须满足要求，基础可采用明挖扩大基础、钢管桩基础或钻孔桩基础。

（5）、根据预压时支架产生的弹性和非弹性变形，设置预拱度。

（6）、支架基础有完好的排水系统。

4.3、现浇梁施工

4.3.1、模板安装

模板的安装要结合钢筋及预应力管道的埋设依次进行。

安装前检查：板面是否平整、光洁、有无凹凸变形及残余粘浆，模板接口处要清除干净；所有模板连接端部和底脚有无碰撞而造成影响使用的缺陷或变形，振动器支架及模板焊缝处是否有开裂破损，如有均要及时补焊、整修。

铺设底模：采用人工为主机械配合的方式施工。底模板安装前要考虑支架的预留拱度的设置调整、加载预压试验及支座板的安装。

侧模安装：

先使侧模滑移或吊装到位，与底模板的相对位置对准，用顶压杆调整好侧模垂直度，并与端模联结好。

侧模安装完后，用螺栓联接稳固，并上好全部拉杆。调整其它紧固件后检查整体模板的长、宽、高尺寸及不平整度等，并做好记录。不符合规定者，要及时调整。

内模安装：

内模安装要根据模板结构确定，当内模为拼装式结构时，可采用吊装方式安装内模。

内模安装完后，严格检查各部位尺寸是否正确。

端模安装：

将胶管或波纹管逐根插入端模各自的孔内后，进行端模安装就位。安装过程中逐根检查是否处于设计位置。

端模安装要做到位置准确，连接紧密，侧模与底模接缝密贴且不漏浆。

安装模板时要注意预埋件的安装，严格按设计图纸施工，确保每孔梁上预埋件位置准确无误，无遗漏。

4.3.2、支座、支座板安装

安装支座前复测桥墩中心距离及支承垫石高程，检查锚栓孔位置及深度要符合设计要求。

支座安装要保持梁体垂直，支座上下板水平，不产生偏位。支座与支承垫石间及支座与梁底间密贴、无缝隙。支座四角高差不大于2mm。支座水平偏差不得大于2mm。

在模板安装前详细检查支座位置，检查的内容有：纵、横向位置、平整度，同一支座板的四角高差，四个支座板相对高差。

支座安装后即按规定锚固支座螺栓，灌浆固定。

4.3.3、现浇梁梁体施工

现浇梁施工必须保证保护层强度和布置密度，钢筋加工和安装要准确，顶面高程要严格控制。砼浇筑是要有低向高处进行，注意对称浇筑。在施工过程中应派专人负责支架和模板的变形及沉降观测，发现问题及时处理。现浇梁的浇筑最好安排在白天进行。现浇梁的养护设备和设施必须事先准备妥当，制定详细的养护方案，确保梁体的砼质量。其它要求和施工方法与预制箱梁相同。

4.3.4、模板拆除

当梁体混凝土强度达到设计强度的50%，混凝土芯部与表层、箱内与箱外、表层温度与环境温度之差均不大于15℃，且能保证构件棱角完整时方可拆除侧模和端模。气温急剧变化时不宜进行拆模作业。

拆除前先检查卷扬机等设备的性能，并清理好拟进入的作业面。

（1）内模拆除

（2）侧模及端模拆除

侧模拆模时通过顶压机构使侧模脱离梁体，再通过卷扬机滑到相应的位置上。

拆模时，严禁重击或硬撬，避免造成模板局部变形或损坏混凝土棱角。

模板拆下后，要及时清除模板表面和接缝处的残余灰浆并均匀涂刷隔离剂，与此同时还要清点和维修、保养、保管好模板零部件，如有缺损及时补齐，以备下次使用。并根据消耗情况酌情配备足够的储存量。

4.3.5、预应力施工

（1）张拉工艺流程：制束→穿束→预张拉→初张拉→终张拉→锚具外钢绞线切割。

（2）下料与编束：钢绞线的下料采用砂轮切割机切割。按设计尺寸下料后，编束后用20号铁丝绑扎，间距1～1.5m。编束时应先将钢绞线用梳溜板理顺，并尽量使各根钢绞线松紧一致。

（3）穿束方法：人工穿束。预应力成孔采用预埋波纹管、内穿塑料管的方法施工。预应力钢绞线安装，在梁体混凝土强度达到张拉要求后进行。

（4）预应力施工采用ZB4-500油泵供油，用YCW250B千斤顶进行纵向张拉，张拉油表不低于1.0级。千斤顶标定有效期不超过一个月以及出现不正常现象时重新校验。油表检验与千斤顶视为一个单元进行检验，千斤顶在张拉作业前必须与油表配套校正,其校正系数不大于1.05。

（5） 预施应力按预张拉、初张拉、终张拉三个阶段进行。张拉前，应清除管道内杂物和积水。

（6）当混凝土强度应达到设计强度的50%，此时箱梁带模预张拉，但模板应松开，不应对梁体压缩造成障碍，张拉数量、张拉力、张拉顺序符合设计要求；当梁体混凝土强度达到设计值的80%，且侧模板拆除后，进行初张拉。张拉数量、张拉力、张拉顺序符合设计要求；梁体混凝土强度、弹模达到设计值、龄期不少于10d后进行终张拉。

（7）采用四台千斤顶左右对称、两端同步进行张拉，按设计张拉顺序施工。按均衡对称，交错张拉的原则进行。张拉时根据测试的管道摩阻及喇叭口摩阻试验数据，调整张拉力，实行张拉力和伸长值指标双控，张拉以张拉力控制为主，以钢束伸长值进行校核。

（8）张拉操作程序：0—0.2σ_K(测初始伸长值、测工具锚夹片外露)—σ_K（测伸长值、测工具锚夹片外露、持荷2min）—补油至σ_K—回油到0（测总回缩量、工作锚夹片外露量）。

（9）终张拉完成，24小时后检查确认无滑丝、断丝现象，即可切割锚外多余钢绞线，用角磨机切割。

4.3.6、孔道压浆

终张拉完毕后，必须在2天之内进行管道压浆作业。采用真空辅助灌浆工艺。压浆时及压浆后3d内，梁体及环境温度不得低于5℃。

（1）、压浆水泥采用强度等级不低于42.5级低碱硅酸盐水泥或低碱普通硅酸盐水泥，掺入粉煤灰应符合《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》3.2.7条规定。浆体水胶比不超过0.34，不得泌水，流动度控制在30～50s之间。

（2）、压浆前孔道用清水冲洗，高压风吹干，管道真空度稳定在-0.06～-0.10MPa之间；浆体注满管道后，在0.50～0.60MPa下持压2min；压浆最大压力不超过0.60MPa。

（3）、启动电机使搅拌机运转，然后加水，再缓慢均匀地加入水泥，拌合时间不少于1min；然后将调好的水泥浆放入压浆罐，压浆罐水泥浆进口处设2.5mm×2.5mm过滤网，以防杂物堵管。

（4）、压浆顺序：先下后上。首先由一端以0.6MPa的恒压力向另一端压送水泥浆，当另一端溢出的稀浆变浓之后，达到规定的稠度后，保压2min以上，封闭出浆口，继续压浆到压力达到0.6MPa，管道出浆口应装有三通管，必需确认出浆浓度与进浆浓度一致时，方可封闭保压，浆体注满管道后，应在0.50-0.60MPa下持压2min，压浆最大压力不宜超过0.60MPa。若无漏浆则关闭进浆阀门卸下输浆胶管。

（5）、压浆用的胶管一般不超过30m，若超过30m则压力增加0.1MPa。水泥浆搅拌结束至压入管道的时间间隔不应超过40min。

4.3.7、支架及底模的拆除

在梁体张拉完成后，压浆强度达到设计强度，方可拆除支架和底模。梁底模及支架卸载顺序，严格按照从梁体挠度最大处支架节点开始，逐步向两端卸落相邻节点，当达到一定卸落量后，支架方可脱落梁体。

 

 

 

5、质量要求及验收标准

5.1支架

5.1.1、基础施工先清除表面松碎石块、淤泥、苔藓，表面平整干净；倾斜地段，将地表整平或挖成台阶。易风化的岩层基底，按基础尺寸凿除已风化的表面岩层。

5.1.2、基础地质情况和承载力应满足设计承载力要求。

5.1.3、支架搭设完后，节点连接牢固，整体稳定可靠。

5.1.4、支架预压后，达到消除支架整体的非弹性变形，准确测出支架的弹性变形。

5.2模板及钢筋

模板与钢筋的安装符合表1、表2的规定。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

表1   模板尺寸允许偏差和检验方法

序号

项     目

允许偏差（mm）

检验方法

1

侧、底模板全长

±10

尺量检查各不少于3处

2

底模板宽

+5，0

尺量检查不少于5处

3

底模板中心线与设计位置偏差

2

拉线量测

4

桥面板中心线与设计位置偏差

5

5

腹板中心位置偏差

10

尺量检查

6

隔板中心位置偏差

5

７

模板垂直度

每米高度３

吊线尺量检查不少于５处

8

侧、底模板平整度

每米长度3

1m靠尺和塞尺检查各不少于5处

9

桥面板宽度

+10，0

尺量检查不少于5处

10

腹板厚度

+10，0

11

底板厚度

+10，0

12

顶板厚度

+10，0

13

隔板厚度

+10，0

14

模板预留预应力孔道偏离设计位置

3

尺量检查

 

 

 

 

 

 

 

表2   钢筋安装允许偏差和检验方法

序号

项          目

允许偏差（mm）

检验方法

1

桥面主筋间距及位置偏差（拼装后检查）

15

尺量检查不少于5处

2

底板钢筋间距及位置偏差

8

3

箍筋间距及位置偏差

15

4

腹板箍筋的不垂直度（偏离垂直位置）

15

5

混凝土保护层厚度与设计值偏差

+5，0

6

其他钢筋偏移量

20

5.3梁体混凝土

5.3.1、混凝土施工的检验符合铁道部现行《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》的相关规定。

5.3.2、梁体外形尺寸允许偏差和检验方法符合下表3。

 

表3   箱梁体梁体外形尺寸允许偏差和检验方法

序号

项    目

允许偏差（mm）

检验方法

1

△梁全长

±20

检查桥面及底板两侧，放张／终张拉30天后测量

2

△梁跨度

±20

检查支座中心至中心，放张／终张拉30天后测量

3

桥面及挡碴墙内侧宽度

±10

检查1/4跨、跨中、3/4跨和梁两端

4

腹板厚度

+10，－5

通风孔测量，跨中、1/4跨、3/4跨各2处

5

底板宽度

±5

专用测量工具测量，跨中、1/4跨、3/4跨和梁两端

6

桥面及挡碴墙内侧宽度

≤10

从支座螺栓中心放线，引向桥面

7

梁高

+10，－5

检查两端

8

梁上拱

L/3000

放张／终张拉30天时

9

顶板厚

+10，0

专用工具测量，1/4跨、跨中、3/4跨、梁两端各2处

10

底板厚

+10，0

11

挡碴墙厚度

±5

尺量检查不少于5处

12

表面垂直度

每米高度偏差3

侧量检查不少于5处

13

梁面平整度

每米长度偏差5

1m靠尺检查不少于15处

14

底板顶面平整度

每米长度偏差10

1m靠尺检查不少于15处

15

钢筋保护层

不小于设计值

专用仪器每10米检查顶板、两侧腹板和底板等部位不少于四处

16

         上支座板

每块边缘高差

≤1

尺量

支座中心线偏离设计位置

≤3

螺栓孔

垂直梁底板

△螺栓孔中心偏差

≤2

尺量每块板上四个螺栓中心距

外露底面

平整无损、无飞边、防锈处理

观察

17

电缆槽竖墙、伸缩装置预留钢筋

齐全设置、位置正确

观察

接触网支架座钢筋

齐全设置、位置正确

泄水管、管盖

 

桥牌

标志正确，安装牢固

注：表中有“△”的3项为关键项点，其实测偏差不得超出允许偏差范围。

3、梁体及封端混凝土外观质量平整密实、整洁、不露筋、无空洞、无石子堆垒、桥面流水畅通。对空洞、蜂窝、漏浆、硬伤掉角等缺陷，需修整并养护到规定强度。蜂窝深度不大于5 mm，长度不大于10mm，不多于5个/ m2。

铁路工程