现场施工实例——走进现浇小箱梁满堂支架法的施工现场

现场施工实例，内容较多，仔细看完可能会花一部分时间。

1、现浇箱梁满堂支架施工质量通病原因分析

1.1支架体系不稳定

1.2钢筋尺寸不准确，钢筋安装定位不合格

1.3大体积、大面积混凝土收缩裂缝

2、场地规划

2.1搅拌站、钢筋加工场和材料堆放场

2.2施工便道和施工现场

3、设备要求

4、施工工艺

4.1施工工艺流程

4.2地基处理

4.3支架搭设

4.4支架预压、监测和预拱度设置

4.5支架调整、模板拼装

4.6钢筋制作

4.7钢筋大胎模安装

4.8预应力筋安装

4.9混凝土浇筑

4.10桥面混凝土智能养生系统

4.11桥面后拉毛

4.12预应力张拉、压浆

前言

台州沿海高速公路全线长 147 公里，其中本标段负责建设的线路长 109 公里。桥梁长度累计达 66 延公里，约占路线长度 61%，桥梁工程施工质量是台州沿海高速公路建造品质工程的核心和关键所在。

台州沿海高速公路全线共有现浇箱梁 153 联 13743m，数量巨大。

1、现浇箱梁满堂支架施工质量通病原因分析

1.1 支架体系不稳定

采用满堂支架整体现浇的箱梁，支架体系的稳定性不但直接关系到施工安全，同时支架沉降和位移量是现浇箱梁产生裂缝和影响线形的重要因素。

1.2 钢筋尺寸不准确，钢筋安装定位不合格

现浇箱梁钢筋规格、尺寸和数量较多，采取钢筋加工场集中加工钢筋、现场安装绑扎钢筋，不同规格和尺寸的钢筋在存储、运输等过程中非常容易混淆，导致各种规格和尺寸的钢筋不能按设计对号入座，钢筋间距和保护层厚度偏大或偏小。

1.3 大体积、大面积混凝土收缩裂缝

由于现浇箱梁混凝土体量大，在施工中因施工工艺和养护不及时很容易因产生表面收缩裂缝，影响混凝土的耐用性和外观质量。

2、场地规划

拌和站、钢筋加工场、材料堆放场实现集约化施工，规范施工便道、施工现场管理，保证工程质量。按照标准化要求规范施工现场安全防护设施、安全标识及其他各类临时设施设置，消除隐患，文明施工。

2.1 搅拌站、钢筋加工场和材料堆放场

搅拌站、钢筋加工场和材料堆放场实现集中建设集中管理，现场混凝土集中拌制，钢筋集中加工，材料统一堆放，充分发挥集约化施工的优势，提高施工管理效率和施工质量。

◎搅拌站、钢筋加工场和预制场实现集中建设集中管理

◎搅拌站占地 12000 平方米，集中管理工厂化生产

◎钢筋加场占地 3100 平方米，分 2 个加工区（上部和下部）每个加工区划分原材料堆放区、钢筋下料区、钢筋加工区、半成品和成品区

2.1 施工便道和施工现场

现场施工便道全部采用混凝土或水泥稳定土进行路面硬化，支架搭设每侧比翼缘板宽出 80cm，作为施工通道，并安装防落网。支架 搭设完成后，支架外侧面设置隔离栏杆、上下梯道和设智能门禁系统，

禁止非施工人员进入。

◎现场施工便道采用混凝土或水稳硬化处理

◎现场施工实现封闭安全管理，防止非施工人员进入

◎施工现场安全用电和安全防护标准化设置

3、设备要求

根据现浇连续箱梁施工标准化和进度要求选用精良设备并合理 配套，同类设备尽可能采用国内厂家设备，方便配件供应和维修。在机械设备的配备上，综合考虑每台机械设备在整套系统中的协调性， 确保整套设备中的机械可以相互配合，共同发挥最大作用，实现快速施工的目的，同时加强机械设备的维修力量，保证机械完好率，提高机械设备效率，形成综合生产能力，确保工程进度和质量。

①用路基施工的大型设备进行现浇连续箱梁支架基础施工，以试验检测数据作为依据是确保支架基础稳定可靠的关键，也是保证施工质量和安全的基础。

②引进支架结构安全监控综合管理系统，以科学的手段对支架体进行应力和应变监控，对支架体系的结构安全实时撑控。

③钢筋加工全面智能数控化，按设计图精确加工各种弯起钢筋、拉结筋和箍筋，使现场钢筋尺寸控制一致。

④自创桥面智能喷淋养护系统，电脑控制喷淋时间和间隔，360 度全方位喷淋到位，保持桥面始终湿润，有效减少大体积混凝土收缩裂缝。

⑤采用混凝土电动铣刨机后拉毛施工，拉毛效果好，能彻底清除混凝土表面的水泥浆剥露新鲜骨料，且不受时间限制。

⑥预应力施工智能化，通过计算机软件控制实现预应力张拉和孔道灌浆全过程自动化，杜绝人为因素干扰，有效确保预应力施工质量。

4、施工工艺

在对常用的普通钢管脚手架、碗扣支架以及装配式门式支架结合现实际情况分别就支架系统在施工安全、施工速度、工程成本、文明施工、承载能力以及施工难易程度等多方面进行了综合比选，项目决定本项目的现浇连续箱梁全部采用搭设重型装配式门式满堂支架进行支架现浇施工。

门架顶托上置 10cm×15cm 方木为主楞，主楞上置 10cm×10cm 方木为次楞，现浇连续箱梁模板采用 1.5cm 厚竹胶板制作，混凝土垂直分二次浇筑。

4.1 施工工艺流程

4.1 地基处理

本项目所在区域为冲海积粉砂土，河网众多，软土天然含水量高， 具有高压缩性、欠固结，承载能力低，工程力学性质差等特点。现浇

箱梁满堂支架施工，保证地基有足够的承载力，避免沉降过大和沉降不均，以及保证地基稳定不发生侧向滑移是关键。连续箱梁采用满堂支架基础，在原地面上填筑设宕渣之前先对原地面进行承载力试验， 若经试验地基承力不能符合要求则需对该地段重新计算宕渣换填厚 度或者采取措施提高地基承载力，原地面和宕渣面均设置 3%横坡， 硬化砼面设 1.0%的排水横坡，在支架两侧原地面各设置宽度为 0.5m 深度为 0.2m 的砂浆排水沟，将雨水直接排出场外主排水沟，隔离雨水避免浸泡支架基础。

4.1.1、原地面处理

首先用挖机对下部施工留下基坑用干燥的原土进行换，清除表层20cm腐杂土，表面均匀摊布整平，用挖机履带反复碾压 4-5 遍后由工地试验室测试地基承载力不小于80KPa，如果承载力不能满足要求，必须继续进行换填和碾压处理直到原地面承载力满足要求。

然后用挖机履带反复碾压

4.2.2、宕渣填筑

原地面经承载力试验满足要求后，填筑 50cm 厚宕渣，用 20t 振动压路机碾压 6-8 遍，压实度不小于 90%，压实后的宕渣面设 3%横坡，宕渣填筑宽度大于投影面 1m。

4.2.3、混凝土硬化

宕渣压实后在上面浇筑 50cm 厚 C25 混凝土进行硬化，为使支架整体均衡受力，确保混凝土基础表面平整度是重要因素之一，混凝土浇筑时我们采用和浇筑桥面铺装层一致的放工工艺，首先安装混凝土边缘钢模板，以控制混凝土基础的高程和宽度；其次用插入振动棒和振动梁进行混凝土振捣、提浆和整平，保证混凝土的密实度和表面平整度；最后用磨面机和手工进行表面整平收面。

4.3 支架搭设

4.3.1支架搭设方法

地基处理完毕达到设计要求，并经过验收后才能进入支架搭设施工。支架布置前在混凝土基础上弹十字墨线定出每片支架的位置。支架基础布置好后，即可开始满堂支架的搭设。门式支架搭设顺序：测

量定线→安放底座→自中线起立门架并随即安装交叉支撑→安装横向水平加固杆→多排门架搭设完成后安装纵向水平加固杆→照上述步骤逐层向上安装→按规定位置安装剪刀撑→安装栏杆、安全网。

每搭设完一排门架，横向水平加固杆应紧随进行安装；每搭设完一步架，立即按下表要求检查并调整水平度与垂直度，并及时安装纵向水平加固杆。纵、横向水平加固杆应连续，横向水平加固杆在每排、每步均需设置；纵向水平加固杆在外侧周边，中间每 3～4 列门架通长连续设置，高度方向每两步一设置

4.3.2、支架搭设质量要求

①底托、顶托：顶、底托可调丝杆与螺母捏合长度不少于 4～5 扣，丝杠外露部分不大于丝杠总长度的 1/3，且外露长度不大于 20cm,底托要和混凝土硬化面完全贴合，顶托要将上部方木完全托住托正。

②交叉杆：所有交叉杆与门架连接的锁扣必良好，有效。

③剪刀撑：满堂支架的转角处、两端及中间外侧面必须连续设置竖向剪刀撑，内部按纵桥向每 1 跨径内设置 3 道，横桥向间隔 3 竖向

剪刀撑，顶层必须设置 1 道连续水平剪刀撑，竖向剪刀撑由底向顶连续设置。剪刀撑宽度 4-6 个门架跨距，且介于 6-10m 之间。剪刀撑与地面呈 45-60 度角，剪刀撑用旋转扣件与门架立杆扣紧，剪刀撑钢管接长采用搭接接长，搭接长度不能小于 1m，接头处用 3 个以上旋转扣件扣紧。

④水平加固杆：每步门架顶层必须设置纵横向水平加固杆，每两步门架顶设置 1 道纵横向水平加固杆，门架底层必须设置纵横向通长扫地杆，纵向扫地杆设置于门架立杆底端不大于 20cm 处，横向扫地杆设置于紧靠纵向扫地杆下方，顶部采用调节杆时，自由端不得超过

50cm，否则必须增加 1 道水平加固杆

4.4 支架预压、监测和预拱度设置

4.4.1、预压目的

为检查地基承载力及支架承受梁体荷载的能力和支架体系的稳 定性，减少和消除支架产生的非弹性变形、门架接头、门架与方木、方木与方木间的间隙、地基沉降等并获取支架预压沉降观测值用来做设置预拱度值的参考数据。

4.4.2、预压方式

预压采用水袋和砂袋预压逐跨预压，预压荷载按设计要求 1.1 倍加载，预压在底模安装完成后按砼浇筑顺序按荷载重量的 0→60%→80%→100%→110%→100%→80%→60%→0 进行加载及卸载，并测得各级荷载下的观测点变值。

4.4.3、支架预压监测

支架预压时采用传统的光学仪器和支架结构安全监控综合管理 系统进行支架基础沉降、支架变形、位移和应变进行实时监测和观测。光学仪器观测点设置在各跨支座、L/4、L/2 及 3L/4 处，每个观测断面各按中心线、箱体 1/4 轴线及箱体边线布设 5 个观测点，观测对应测点下的地基沉降、位移值和支架的形变值，直到沉降稳定为止

在传统光学仪器对基础、支架的沉降、位移和形变进行观测外， 为进一步保障工程施工人员的人身安全，减少由于支架结构坍塌而造成的重大人员伤亡和经济损失，本项目引进支架结构安全监控综合管理系统，对支架的应力和应变进行实时跟踪监控，该安全系统主要由硬件和软件两部分组成，硬件主要包括智能无线传感器、路由器、协调器网关、远程 GPRS 设备和 GSM 短信报警设备等，软件主要包括上位机监控软件和短信报警系统等，该安全系统主要具备以下特点和优势：

①采用多个新型智能无线传感器的分布布置实现支架结构的全面、多参量的综合监测，获取应变和倾角等数据；

②基于无线传感网络可实现支架结构的无线、远程监控，可以通过监控平台实现应变和倾角的无线数据传输、远程报警，如手机报警等；

③可实现在役、实时、快速的非破坏性监控，及其数据融合，实现支架结构安全状况的智能评估，分析得到多个支架结构应力和倾角的预警值，提出有指导意义的预警参量和方案

◎现场布置支架结构安全监控综合管理系统监测点

◎监控系统硬件设备 ◎监控系统电脑监控端和手机终端预警

4.5、支架调整、模板拼装

4.5.1支架调整

观测结束对测量数据进行处理，根据总沉降值和卸载后观测值计算弹性变形量，分析支架在荷载作用下的总变形量，弹性压缩，非弹性压缩，根据梁的拱度值线形变化，其它各点的预拱度值，应以中间点为最高值，以梁的两端为零，按二次抛物线进行分配。在箱梁砼浇筑结束、预应力施加完毕后一段时间后对沉降再进行观测，将计算数据与预压观测量值的对比，进一步调整后续现浇箱梁预拱值。

4.5.2、模板调整、拼装

根据预压结果对支架调整后，对支架上的模板重新进行调整和拼装，要求木方铺设完成后两侧端部伸出长度一致，间距均匀，外模拼装拼接缝要平顺严密，纵横均成一条线，避免错缝现象，为避免钢筋安装时损伤模板，侧模与翼板拼装处安装 10cm 宽压沿板，最后将模板用清水冲干净开始下道工序施工。

4.6 钢筋制作

钢筋根据箱梁混凝土分两次浇筑的顺序也分二次进行安装，第一次先绑扎底板、腹板、横梁钢筋，第二次绑扎顶板悬臂段钢筋及顶板钢筋。箱梁梁体钢筋布置密集，钢筋的规格及半成品钢筋构件类型也较多，为提高钢筋的加工精度和保持现场秩序，钢筋全部在标准加工场用智能钢筋加工设备按现场定单加工，安装时根据每工班用量需求配送到现场安装，杜绝传统现场加工安装混乱的局面，在有效地控制加工和安装质量的同时提升了现场施工效率和标准化程度

4.7 钢筋大胎模安装

钢筋绑扎前在底模上弹线、画间距，腹板钢筋用通长铝合标尺定位，引成箱梁钢筋骨架整体大胎模，提高钢筋绑扎精度、外观质量和钢筋保护层的合格率，改变传统现场粗犷的安装模式

4.8 预应力筋安装

预应力筋的孔道成形采用波纹管，使用前检查不能使用咬口不紧、变形的波纹管。安装波纹管前，必须先对预应力管道坐标及曲线数据进行复核、验算，确定无误后方可放样安装。预应力管道位置偏差不得大于 5mm。为保证波纹管位置正确，防止浇筑混凝土时管道上浮，当波纹管位置调整准确后，必须及时焊接 “井”字型定位钢筋将波纹管与钢筋骨架固定。定位钢筋间距及尺寸需严格按照设计参数进行施工，若普通钢筋与预应力钢束相碰，则适当挪动钢筋位置。波纹管的接长采用热融连接，接头处用密封胶带封裹，避免混凝土浇筑时水泥浆渗入管内造成管道堵塞。

波纹管安装前，准确确定波纹管（或定位钢筋）的位置，尤其是曲线段。先按设计图纸中预应力筋的曲线坐标，以梁底模板为基准， 直接量出相应点的高度，标在箍筋上，定出波纹管曲线位置。定位筋间距要符合要求，直线段 0.8m，曲线管道与扁平波纹管道间距为 50cm加密。管道纵、横坐标定位宜采用Φ12 钢筋焊接成“井”字型定位架，并按标定位置点焊在箍筋上，箍筋下面用垫块垫实。波纹管安装时，应去掉端头毛刺、卷边和折角，尽量避免反复弯曲，以防管壁开裂，同时还应防止电焊火花烧伤管壁

4.9混凝土浇筑

连续箱梁的混凝土采用垂直分二次浇筑，第一次浇筑底板和腹板混凝土，形成 U 型槽梁；达到一定强度后，拆除内模，架立顶板底模和安装顶板及翼板钢筋，第二次浇筑顶板及翼板。各阶段混凝土一次浇完，两次浇筑的结合面用小型电动镐进行凿毛、清洗，以保证结合面强度。

混凝土采用汽车混凝土输送泵直接将混凝土输送到指定位置，坍落度控制在 14～16cm 之间，并掺加早强缓凝剂，混凝土初凝时间不少于 6 小时，14 天强度须不低于 100%。浇筑混凝土前，认真检查各

准备工作是否落实到位，纵向每 5m 左右为一个施工节段，从该联箱

梁的低处向高处依次推进，横向从箱梁中间向两侧对称布料浇筑，首先从横梁端开始由角往面逐步扩散布料，横梁浇筑完成后浇筑腹板， 腹板浇筑至 1/3 高处后浇筑底板，然后再浇筑腹板至顶板与腹板倒角部位。混凝土浇筑时安排专人指挥浇筑顺序和监督振捣质量，混凝土按由低到高的顺序对称进行浇筑，振捣时特别对支座顶、锚具及钢筋较密处应加强振捣并加强注意保护波纹管，杜绝漏振或少振，确保密实。

4.9.1、模板清理

混凝土浇筑前用吹风机和吸尘器将散落在模板内的灰尘和垃圾清除干净，然后用水冲洗模板。

4.9.2、湿接缝处理

底腹板混凝土浇筑后 24h 左右用小型电动镐充分凿毛接缝处混凝土，混凝土浇筑前对湿接缝处用清水冲洗湿润。

◎箱梁腹板湿接缝混凝土凿毛

4.9.3、混凝土浇筑

箱梁混凝土选择在气温较为恒定的时段浇筑，一般在傍晚 16 点

左右开始，在凌晨 2 点左右结束，在第 2 天气温升高时混凝土表面已经开始覆盖养生，能有效地避免因气温急剧变化引起的混凝土表面裂缝，为保证现浇箱梁顶板混凝土的密实度和平整度，浇筑前根据桥面顶标高用 6 号槽钢事先固定在箱梁钢筋上作为桥面顶标控制和振动横梁轨道。施工时先采用插入式振动后用振动横梁整体振动、提浆、找平。为减少混凝土表面产生收缩裂，必段采用电动磨面机进行第二次提浆磨面，然后用 3m、6m 铝合金直尺刮平，最后人工用木搓搓平混凝土表面。

4.10、桥面混凝土智能养生系统

混凝土收浆后及时用湿土工布全覆盖并布置快插式智能喷淋管道和喷头，箱内腹板和底板养生主要采取贮水养生的办法，但由于箱室内空气流通较差，不利于已浇筑砼的散热，因此在每个箱室内侧同步设置智能喷淋头降低箱室内的温度。

智能养生系统在桥面混凝土二次收面约 6h 后定时 360 度无死角地对现浇箱梁进行全面养护，减少大体积混凝土收缩裂缝。

4.11、桥面后拉毛

桥面混凝土二次收面后在扫巴拉毛的基础上，待养生期结束采用混凝土电动铣刨机进行后拉毛施工，能彻底清除混凝土表面的水泥浮浆剥露新鲜骨料、提高混凝土的耐磨性，且不受时间限制。

4.12预应力张拉、压浆

现浇箱梁张拉压浆全面采用数控智能设备，所有预应力张拉均要求引伸量与张拉力双控，以张拉力控制为主，伸长量校核。若实测引伸量与设计引伸量超过 6%时，要找出原因后才能继续。 对同一张拉断面，断丝率不得大于 1%，每束钢绞线断丝、滑丝不得超过一根，不允许整根钢绞线拉断。两端预应力筋应同步张拉。张拉完毕，严禁撞击锚头和钢束，用切割机割除多余钢铰线，切割后留下的长度满足有关要求，一般应离锚头 3cm 左右。按要求对锚头部位用环氧或水泥浆封裹密封，封锚后 24～48h 内压浆。压浆采用真空附助压浆，压浆顺序先下后上，并将集中一处的孔道一次压完，以免孔道漏浆，使邻近孔道堵塞。如集中孔道无法一次压完，应将邻近未压浆的孔道用压力水冲洗，保证孔道的畅通无阻。 同一孔道压浆作业一次完成，不得中断。如遇机械事故，不能迅速修复，应冲掉已压入的水泥浆，并将一切预留孔道疏通，作第二次重新压浆。压浆前用压力水冲洗孔道，然后用压缩空气排除孔内积水。预应力孔道经过清孔后，不允许留有积水。