高墩蓋梁預(yù)留孔支架施工工藝

1、高墩蓋梁“預(yù)留孔”支架施工工法編制單位：主要執(zhí)筆人： 楊和 羅軍 楊 亭1 前 言目前高速公路建設(shè)正向偏遠山區(qū)延伸，山谷溝壑眾多，高架橋比例增大，墩高、跨徑大，施工場地嚴重受復(fù)雜地形制約，采用常規(guī)滿堂支架法、抱箍支架法施工難以保證高墩蓋梁的施工進度、質(zhì)量和施工安全?！邦A(yù)留孔支架施工工法”是通過瀏醴高速公路第*合同段烏川高架橋高墩蓋梁施工技術(shù)的歸納和總結(jié)，從荷載的驗算、方案的確定、材料機具的配置、施工工藝及人員組織、施工質(zhì)量和安全等各個環(huán)節(jié)進行闡述。該施工方案得到了國家安監(jiān)局、省質(zhì)安局和業(yè)主單位等多位領(lǐng)導(dǎo)的一致肯定和高度贊揚。2 特 點2.0.1 在立柱頂面下適當位置縱橋向預(yù)留孔內(nèi)插入錳鋼鋼棒，

2、并配合機械千斤頂、橫橋向工字鋼和縱橋向槽鋼盒分配梁作為主要施工承重結(jié)構(gòu)，支架消耗量小，支架系統(tǒng)搭建工作量小，周轉(zhuǎn)快，且不受施工場地限制。 2.0.2 在鋼棒上設(shè)鋼板平臺安放機械千斤頂，通過千斤頂?shù)男谐虂碚{(diào)節(jié)蓋梁模板系統(tǒng)的高度，改變了傳統(tǒng)方法采用墊木楔來調(diào)整底模高度，便于模板安拆，經(jīng)濟實用。2.0.3 避免了采用“抱箍法”受抱箍與立柱間的摩阻力影響導(dǎo)致抱箍下滑，增強了支撐系統(tǒng)的安全可靠性。2.0.4 根據(jù)荷載驗算，采用足夠強度、剛度和穩(wěn)定性的工字鋼和槽鋼盒分配梁，可將支架、模板系統(tǒng)在荷載作用下的產(chǎn)生變形量控制在設(shè)計和規(guī)范允許范圍內(nèi)。3 適 用 范 圍適用于地形復(fù)雜、施工場地受限的高墩橫梁、蓋梁的

3、支架施工。 4 工 藝 原 理“預(yù)留孔”法是在立柱混凝土澆筑前，順橋向在立柱頂面以下適當（中心）位置預(yù)埋PVC管，待立柱模板拆除后在PVC管內(nèi)穿入鋼棒，鋼棒外露部分套上鋼套筒，鋼套筒通過螺栓固定在鋼棒上，在鋼套筒上焊接鋼板作為支撐系統(tǒng)承重平臺。每個承重平臺安放一臺機械千斤頂，將兩根抗剪強度和剛度滿足要求的熱軋工字鋼橫橋向布設(shè)在千斤頂上作為承重主梁，工字鋼上下弦用25鋼筋對拉固定，工字鋼頂面縱橋向均勻鋪設(shè)槽鋼盒作為蓋梁施工的支撐承重體系。5 施工工藝流程及操作要點5.1 工藝流程鋪設(shè)工字鋼安裝千斤頂設(shè)置千斤頂安放平臺插入鋼棒PVC預(yù)埋荷載驗算支架設(shè)計 綁扎蓋梁鋼筋安裝蓋梁底模安裝安全圍檔鋪設(shè)槽鋼

4、分配梁 安裝蓋梁側(cè)模澆筑混凝土模板拆除拆除支撐體系 5.2 操作要點5.2.1 支架設(shè)計5.2.1.1 蓋梁支架開工前，應(yīng)嚴格按照國家相關(guān)標準和設(shè)計要求以及類似經(jīng)驗進行支架支撐系統(tǒng)初步設(shè)計, 確定鋼棒的規(guī)格尺寸、機械千斤頂噸位、工字鋼的規(guī)格尺寸、槽鋼盒分配梁的規(guī)格尺寸及鋪設(shè)間距。5.2.1.2 方案設(shè)計圖 5.2.2 荷載驗算5.2.2.1 計算模板、支架時,應(yīng)考慮下列荷載并按表5.2.2進行荷載組合。（1） 模板、支架自重；（2） 新澆混凝土、鋼筋混凝土的重力；（3） 施工人員和施工材料、機具等行走運輸或堆放的荷栽；（4） 振搗混凝土產(chǎn)生的荷載；（5） 新澆混凝土對側(cè)面模板的壓力；（6） 傾

5、倒混凝土產(chǎn)生的水平荷載；（7） 其他可能產(chǎn)生的荷載，如雪荷載、冬季保溫設(shè)施荷載；表5.2.2 模板、支架設(shè)計計算的荷載組合結(jié)構(gòu)名稱荷載組合計算強度用驗算剛度用蓋梁底模以及支撐板、支架等（1）+（2）+（3）+（4）+（7）（1）+（2）+（7）側(cè)模板（5）+（6）（5）5.2.2.2 鋼模板、支架的設(shè)計，按公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 （JTJ 025）的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。5.2.2.3 計算模板、支架的強度和穩(wěn)定性時，應(yīng)考慮作用在模板、支架上的風力。5.2.2.4 穩(wěn)定性要求（1） 支架應(yīng)保持穩(wěn)定，當驗算模板及支架在自重和風荷載等作用下的抗傾倒穩(wěn)定時，驗算傾覆的穩(wěn)定系數(shù)不得小于1.3。（2）

6、支架受壓構(gòu)件縱向彎曲系數(shù)按公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（JTJ 025）進行計算。5.2.2.5 強度和剛度的要求 驗算支架、模板的剛度時，其變形值不得超過下列數(shù)值：（1） 支架受載后撓曲的蓋梁，其彈性撓度為相應(yīng)結(jié)構(gòu)跨度的1/400；（2） 結(jié)構(gòu)表面外露的模板，撓度為模板構(gòu)件跨度的1/400；（3） 鋼模板的面板變形為1.5mm；（4） 根據(jù)鋼棒、工字鋼、槽鋼等支架結(jié)構(gòu)型式及受承受的荷載，驗算各截面的應(yīng)力，同時應(yīng)驗算混凝土澆筑時的強度和穩(wěn)定性。驗算傾覆的穩(wěn)定系數(shù)不得小于1.3。5.2.3 PVC管預(yù)埋根據(jù)蓋梁底面設(shè)計高程和支撐體系設(shè)計總高度確定PVC管順橋向的預(yù)埋位置，計算千斤頂?shù)母叨葧r取其

7、行程調(diào)至1/3處時豎向高度。在蓋梁下段立柱混凝土澆筑前進行PVC管的預(yù)埋，PVC管應(yīng)順橋向進行埋設(shè)，并埋設(shè)在立柱中心位置，以防蓋梁混凝土澆筑過程中立柱出現(xiàn)偏心受壓現(xiàn)象。PVC管直徑要比設(shè)計鋼棒大2cm，兩端封口以防在混凝土澆筑過程中水泥漿進入管內(nèi)，水平安放并加以固定，確保在混凝土澆筑過程中PVC管不發(fā)生挪位變形。5.2.4 支撐系統(tǒng)安裝待立柱模板拆除后，在PVC管內(nèi)插入鋼棒，鋼棒長度為立柱直徑加1m，其每側(cè)外露50cm。鋼棒每側(cè)外露部分套鋼套筒上焊鋼板作為支架的承重牛腿，鋼套筒通過高強螺栓固定在鋼棒上。千斤頂安放在對應(yīng)鋼棒中心線的鋼板平臺上，并將其調(diào)至1/3行程。將兩根熱軋工字鋼橫橋向支撐系統(tǒng)

8、安裝安放在千斤頂上，工字鋼中心線應(yīng)與千斤頂中心對應(yīng)，以防發(fā)生偏心受力，上下弦用25鋼筋對拉固定。工字鋼頂面縱橋向按50cm間距鋪20a槽鋼盒作為分配梁（每側(cè)懸出50cm作為人行通道），槽鋼盒分布梁上鋪設(shè)蓋梁底模。5.2.5 安全圍擋安裝槽鋼盒每側(cè)懸臂端焊高120cm的50mm鋼管做為施工平臺防護欄立柱，立柱上用扣件按40cm間距設(shè)三道50mm鋼管水平欄桿，并掛密目安全防護網(wǎng)。懸臂段上滿鋪竹架板，鐵絲綁扎成人行通道。5.2.6 蓋梁底模安裝、鋼筋綁扎、側(cè)模安裝、混凝土澆筑。5.2.7 模板、支撐系統(tǒng)拆除待混凝土強度達到2.5MPa以上時，方可拆除側(cè)模等非承重模板；待混凝土強度達到設(shè)計強度標準值的

9、75%以上時，調(diào)整千斤頂進行卸載，拆除蓋梁底模、安全圍擋及支撐系統(tǒng)。5.2.8 采用與立柱同標號混凝土摻加膨脹劑填塞預(yù)留孔。5.2.9 混凝土養(yǎng)生：養(yǎng)生期不得少于7d。5.2.10 勞動力組織: 工種名稱人數(shù)(個)備注班長1負責現(xiàn)場組織管理鋼筋工2負責鋼筋加工、安裝混凝土工4負責砼澆筑、養(yǎng)生模板工4負責支架、模板安拆電焊工2負責鋼筋焊接、現(xiàn)場用電設(shè)施以上勞動力配置一片蓋梁施工為例。6 材料與設(shè)備6.1 主要材料主要施工材料表材 料 名 稱型 號單 位數(shù) 量鋼棒滿足設(shè)計要求根2熱扎工字鋼滿足設(shè)計要求根2槽 鋼滿足設(shè)計要求根根據(jù)實際需要鋼 板厚3cm、300mm×300mm塊4組合式鋼模

10、板厚度不小于6mm套1對拉桿根據(jù)實際需要架管、扣件竹條板塊密目安全網(wǎng)鋼 筋根據(jù)實際需要混凝土根據(jù)實際需要說明：支撐系統(tǒng)所需的鋼構(gòu)件，應(yīng)是國家免檢廠家生產(chǎn)，并具有出廠合格證、質(zhì)量檢驗報告單，鋼棒、工字鋼和槽鋼型號根據(jù)荷載驗算所需規(guī)格尺寸進行確定，長度按所需長度進行訂作，盡量避免分段焊接。6.2 施工設(shè)備主要施工設(shè)備表機 械 名 稱型 號單 位數(shù) 量汽車吊臺根據(jù)實際需要確定機械式千斤頂滿足設(shè)計要求臺4發(fā)電機300KV.A臺1插入式振動棒50臺2電焊機BX-400臺2全站儀臺1水準儀臺1說明：應(yīng)采用機械式千斤頂，嚴禁采用油壓千斤頂。所有施工機具在使用前應(yīng)做好檢查好保養(yǎng)工作，嚴禁帶病作業(yè)。7 質(zhì) 量

11、控 制7.1 支撐系統(tǒng)安裝施工質(zhì)量及驗收規(guī)范按以下標準執(zhí)行:公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范 JTJ 041-2000公路工程質(zhì)量檢驗評定標準 JTGF80/1-2004實用土工工程手冊 第三版公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 JTJ 0257.2 質(zhì)量保證措施：7.2.1 嚴格執(zhí)行ISO9001-2000標準的質(zhì)量管理體系;7.2.2 明確項目部和各級管理人員的質(zhì)量責任和質(zhì)量管理的各項規(guī)定;7.2.3 嚴格執(zhí)行質(zhì)量責任追查制度;7.2.4 把好原材料和設(shè)備進場的質(zhì)量驗收關(guān);7.2.5 確保施工機具和檢測器具的有效性;7.2.6 對施工管理人員和作業(yè)層人員嚴格執(zhí)行上崗制度;7.2.7 嚴格執(zhí)行施工規(guī)范、規(guī)程

12、、標準及相關(guān)的法律法規(guī)；7.2.8 嚴格執(zhí)行三級質(zhì)量檢驗制度;7.2.9 堅持施工全過程的質(zhì)量監(jiān)控;7.2.10 事前編制可行的施工方案,并作好作業(yè)層的書面質(zhì)量交底工作;7.2.11 尊重業(yè)主、服從監(jiān)理的監(jiān)督檢查；7.2.12 加強施工工序檢查驗收關(guān)，上道工序檢查不合格禁止進入下道工序施工；7.2.13 待混凝土強度達到設(shè)計強度標準值的75%以上時，才能拆除蓋梁支架和底模。8 安 全 措 施8.1 編制專項安全施工方案，并嚴格予以實施落實。8.2 搞好開工前的安全技術(shù)交底工作，特種作業(yè)人員持證上崗。8.3 混凝土澆筑過程中，安排測量工程師對支架變形情況進行動態(tài)跟蹤監(jiān)控。8.4 吊裝前,對所選用

13、的機具索進行嚴格檢查和核算,確認符合受力要求后方可使用。并對機具、索具作好日常維護和保養(yǎng)，不得使機具、設(shè)備帶病工作。8.5 嚴禁冒險作業(yè)、違章作業(yè)、酒后上崗、赤膊工作、穿拖鞋上班。8.6 吊裝時，應(yīng)對周圍環(huán)境進行檢查，劃出安全區(qū)域，無關(guān)人員不得入內(nèi)。8.7 吊裝時，作業(yè)人員必須堅守崗位，統(tǒng)一信號、統(tǒng)一指揮。8.8 吊裝過程中,行人不得從重物下方和受力繩索周圍通過。8.9 對安裝和吊裝過程中的環(huán)境因素和危險源進行識別，確定出重要的環(huán)境因素和重大的危險源，編制有針對性的管理措施和應(yīng)急救援預(yù)案。8.10 建立完善的施工安全保證體系，加強施工作業(yè)中的安全檢查，確保作業(yè)標準化、規(guī)范化。9 環(huán) 保 措 施

14、嚴格按照相關(guān)標準中關(guān)于環(huán)境保護的規(guī)定，把環(huán)境保護作為一項常抓不懈的任務(wù)，確保施工不對當?shù)丨h(huán)境造成破壞，達到創(chuàng)“安全、環(huán)保、舒適、和諧”典型示范工程的目標。9.1 在分項工程開工前明確環(huán)保工程施工要求，在施工工藝設(shè)計中應(yīng)包含環(huán)保工作控制標準。9.2 對全體施工人員進行環(huán)保意識教育和環(huán)保工程技術(shù)交底，完善環(huán)保管理工作制度。9.3 設(shè)置專職的環(huán)境保護工程師，負責施工期間的環(huán)境保護工作。以環(huán)保工程師為主、施工人員為輔，做好環(huán)保工程施工質(zhì)量自檢與質(zhì)量控制，制定圖表，隨時作好記錄與簽認。9.4 工程完工后組織專人從施工現(xiàn)場清除并運出所有設(shè)備、剩余材料、垃圾和各種臨時設(shè)施，并保持整個現(xiàn)場及工程整潔。10 效

15、 益 分 析10.1 經(jīng)濟效益本工法因采用預(yù)留孔進行支架搭設(shè)，節(jié)約了常規(guī)支架施工法所需的大量架管扣件等周轉(zhuǎn)材料租賃費和支架搭建所需的人工費，對橋墩周圍地面也無須進行硬化處理；通過采用機械千斤頂來調(diào)整支架體系設(shè)計高程，便于底模安裝拆除，使蓋梁模板拼裝與拆除效率大大提高，提高了蓋梁模板的周轉(zhuǎn)次數(shù)，降低了項目施工成本。本工法在烏川高架橋29片高墩蓋梁工程中的成功運用后，共取得了86.65萬元的經(jīng)濟效益，縮短了3個月的施工工期。10.2 節(jié)能、環(huán)保采用千斤頂來調(diào)整底模高度，改變了通過傳統(tǒng)墊木楔法來調(diào)整底模高度，節(jié)約了大批木材資源。采用無落地支架施工方案有效解決了受施工場地限制的難題，減小了施工給原始生

16、態(tài)植被、地貌帶來的破壞和影響。10.3 社會效益本工法通過4臺千斤頂來統(tǒng)一調(diào)整蓋梁底模高程，確保了蓋梁底部平整度和設(shè)計高程的準確性。采用“抱箍支架施工法”主要依賴抱箍與立柱混凝土摩擦力來承受整個支撐體系及施工荷載，抱箍極易出現(xiàn)滑移現(xiàn)象，存在很大的安全隱患，施工質(zhì)量也難以保證。經(jīng)實踐，高墩蓋梁采用本工法將更安全可靠，將會得到更廣泛的應(yīng)用。11 應(yīng) 用 實 例11.1 *高速第*合同段*高架橋11.1.1 工程概況烏川高架橋位于長沙縣江背鎮(zhèn)烏川村，橋位區(qū)屬丘陵地貌，橫跨一寬約400m沖溝，左幅為16×40m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T梁，右幅為15×40m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T梁；樁基礎(chǔ)、雙

17、柱式圓柱墩，墩柱平均高度為30多米，分三節(jié)段，蓋梁底部立柱直徑為1.8m；蓋梁設(shè)計尺寸為：長12.45m、寬2.2m、高2.2m，混凝土56.96m3，鋼筋6.368t，共29片，開工日期為2010年9月，竣工日期為2011年1月，施工工期5個月。受墩柱高度和地形條件限制，蓋梁采用“預(yù)留孔”法無落地支架的施工方案。11.1.2 應(yīng)用效果蓋梁工程支架系統(tǒng)按照以上方案組織施工，確保了工程質(zhì)量，加快了施工進度，比業(yè)主計劃工期提前3個月完工，降低了施工成本，且無一例安全事故發(fā)生，成為全線樣板工程。受到國家安監(jiān)局、省交通廳、高管局、質(zhì)安局和業(yè)主單位等多位領(lǐng)導(dǎo)的高度贊揚和一致好評。11.2 *高速C2合同

18、段峒河大橋11.2.1 工程概況橋位地處湘西自治州吉首市郊區(qū)曙光村，距吉首市西北向約5km，橋位區(qū)屬低山丘陵地貌，地形地伏大，切割深，地面高程190.00312.00m，橋最大架空高度91m。橋位跨越209國道和峒河，河寬約70m，大致自西向東流過橋位。峒河大橋是吉茶高速公路的一座特大橋梁，全橋橋長1214m，為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T梁（8*30m+12*40m）+預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)剛構(gòu)箱梁（50m+3*90m+50m）+預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T梁結(jié)構(gòu)（3*40m），橋墩為雙柱式墩配樁基礎(chǔ)和薄壁式墩配樁基礎(chǔ)，橋臺為重力式U型橋臺配擴大基礎(chǔ)。蓋梁設(shè)計尺寸：空心薄壁式墩為11.2m（長）×3.4m(寬)×2.4m(高)、柱式橋墩為11.4m（長）×2.1m(寬)×2.0m(高)兩種結(jié)構(gòu)型式，計劃施工工期為2008年1月2008年12月，共12個月。受墩柱高度和地形條件限制，蓋梁采用“預(yù)留孔”法無落地支架的施工方案。11.2.2 應(yīng)用效果考慮到該橋墩柱高，任務(wù)重、工期緊、施工難度大，采用了“預(yù)留孔”法支架施工方案，確保了工程質(zhì)量，加快了施工進度