新型梁柱式支架施工工法

新型梁柱式支架施工工法

编制单位：山东省路桥集团有限公司

编制时间：2008年7月

新型梁柱式支架施工工法

1、前言

预应力混凝土连续箱梁已广泛应用于城市高架桥和大型桥梁的引桥建设中。而混凝土连续箱梁的施工方法，在国内已由使用比较普遍的是满堂支架、滑移模架等现浇，向各种新型的施工方法转变，尤其是新型梁柱式配合行走式侧模的使用，更拓展了预应力混凝土连续箱梁的施工空间。相比之下，新型梁柱式支架法施工具有以下明显的优点：第一是结构简单，杆件受力明确，计算简便；第二是逐孔施工，具有明显的经济效益；第三是要求地基处理较少，简单，只做局部的基础处理；第四是支架的搭设简单，不需要大型设备，施工周期相对较短；第五是除侧模的落架采用钢管螺旋外，其它落架采用了钢砂桶落架，砂桶体积小，压缩量小，承载能力大，方便落架；

针对济南黄河三桥混凝土连续箱梁的结构特点(桥面宽19.75m，最大节段重2200T)，路桥集团采用了自行研制设计的新型梁柱式支架，该新型支架适用于混凝土箱梁的逐孔现浇施工，同时可进行预制安装施工。

2、工法特点

2.1、节省成本：本工法使用的新型梁柱式支架结构简单，周转次数多，使用辅助设备少。

2.2、施工周期短：底模和侧模分开落架，解决了7天龄期张拉和模板周转速度之间的矛盾。侧模在砼强度达到80％以后就可以落架，行走至下一孔以连续施工，且所需人员少。利用侧模板的行走轮，使侧模板桁架在轨道（外纵梁）上走行，无需平衡重，操作方便，移动灵活、平稳，一次移动到位，缩短了移动时间。

2.3、通用型好：单片桁架刚度大，节段间采用等强度连接，且设计成准标准化结构，能够根据需要组拼成各种结构形式，方便在各种场合施工。

2.4、结构受力明确：结构简单，杆件受力明确，计算简便；理论计算结果与实际发生情况极为吻合，结构安全可靠，而且有利于箱梁的施工控制，保证良好的线形。

2.5、标高调整方便：预拱度设置时，每组横梁只需调整2个支点位置标高即可实现全断面标高的调整，无需调整每一根模板支撑。

3、适用范围

本工法适用于预应力混凝土连续箱梁逐孔现浇，构件的预制安装施工。特别是墩身超过一定高度搭设满堂支架有困难，且施工滑移模架等工艺又不经济，施工现场地基较为软弱时，以本新型支架施工具有很大的优越性。本工法主要以陆上施工为主。

4、施工工艺原理、流程及操作要点

4.1、工艺流程

4.1.1场地准备

对于土质比较好，地基承载力满足要求的场地可以直接进行整平即可；对于土质较软，含水量较大，地基承载力不够，不适宜用做地基的场地，需要对地基进行处理。在处理前，要先用含水量较低的土，把泥浆池范围的土全部换填掉，并把工作场地整平。

基础结构：每个钢支架基础采用30～50cm厚的碎石垫层上面放置预制好的钢筋砼垫梁。

4.1.2、支架架设和纵横梁施工

支架采用2根H200×200mm的H型，中间用H148×100mm的H型钢作为横杆和弦杆焊接而成，宽度为205cm，高度方向分为600cm、400cm和200cm 三种规格。

将支架在地面拼装好后，使用吊机将其吊起，放在垫梁上面且与之用螺栓连接好，安放钢砂桶落架，调整好标高。

支架调整好后，铺设横纵梁，横梁采用H588×300mm的H型钢，铺设横梁时要保证纵梁的稳定性，使用U形卡子将横梁和支架腿连接成整体；纵梁采用H600×200mm的H型钢，铺设纵梁时，使用[5或φ20钢筋连接成剪刀撑，使其保持相对位置的稳定。

4.1.3、支架布置

支架布置前先进行荷载计算，最后在确定支架的布置形式。支架搭设完成后需对支架进行纵横向的固定。

4.1.4、施工过程

第一步：支架和纵横梁架设完毕后，立即铺设第一、二孔箱梁底模的方木和竹胶板，调整好底模的线型和高程后，吊装侧模，按照常规的箱梁施工程序进行第一孔的箱梁施工。

第二步：待砼的强度达到80％后（一般3天左右），侧模落架，按照

行走轮，通过卷扬机拖至下一孔，即可以开始进行第二孔箱梁的钢筋施工。

第三步：待砼达到7天龄期后，进行第一孔的预应力施工。

第四步：底模的纵横梁系统落架，用精轧螺纹吊住纵横梁，拆除支架并进行第三孔支架的架设。

第五步：用精轧螺纹把纵横梁和底模整体降落到地面，转运至第三孔并安装。

第六步：浇筑第二孔箱梁砼。

重复第二步至第六步的步骤，直至完成所有箱梁的施工。

4.2 系统设计

4.2.1、支架系统

该支架用Q345型H钢制作。支架系统是主要承重构件，支架由准标准化的单片桁架组成。每片桁架由2根间距205cm的H200×200作为上下弦杆，用H148×148作为斜撑和横撑构成，接头采用φ36mm高强螺栓连接，达到了等强连接。根据受力的需要，变换桁架的组拼形式，即可以作为支撑柱使用，也可以作为桁架梁使用。为适应不同的施工高度，做成6m、4m 和2m三种规格。（见图4.2.1-1，4.2.1-2

图4.2.1-1单片桁架结构图图4.2.1-2两组桁架组装图

支架使用时采用成组使用，组件连接可采用万能杆件等以获取构件，也可以针对实际工程自行加工连接构件。

支架支放在混凝土底座上，防止支架移位，在混凝土垫块上埋设地脚螺栓与支架连接。

该支架结构简单、组装灵活，加工制作的难度不大。由于单片桁架的刚度很大，可以象贝雷片一样组拼成不同的结构形式，用于桥梁施工的不

同场合。（见图4.2.1-3，4.2.1-4）

图4.2.1-3组拼后的支架 图4.2.1-4支架与基础的连接

4.2.2、模板系统

模板系统指的是侧模板系统，主要使用[100a 槽钢、50×50×5mm 方钢管、10×15cm 方木、δ＝5mm 钢板等材

料加工制作成桁架形式。每组侧模板长

4.0m ，桁架之间采用∠50×50×5mm 剪刀

撑连接。采用整块钢板做模板，模板刚

性好、平整度高，外表美观，将钢模板

直接固定在桁架的方木上。

侧模板直接放在外侧纵梁上，行走方

便，落架简单，自身稳定性好，使用对

拉螺栓固定外侧模和内模板。（见图

4.2.2-1，4.2.2-2）

底模板采用10×15cm 方木和δ＝

12mm 的竹胶板。不仅铺设方便，且减轻了

整体的自重。

4.2.3、横、纵梁系统

横梁分为两种，墩柱处的横梁采用

H700×300mm ，支架上的横梁采用H588×300mm

。 纵梁分为两种，支架外侧处于横梁悬臂端的两根和腹板下的纵梁采用

H588×300mm 的，底板下的纵梁采用H600×200mm 的。

横梁、纵梁主要起分配箱梁的重量的作用。纵梁将箱梁的重量分配给横梁，横梁将纵梁传递下来的力传递给支架。

图4.2.2-2侧模结构图