京沈高速公路K221＋160桥连续箱梁施工艺(1)

摘要：介绍钢筋混凝土连续箱梁施工，满堂脚手架作为连续箱梁支架的强度校核计算，连续箱梁预拱度竖曲线计算。结构力学、材料力学、理论力学、高等数学在工程施工中实践应用。

关键词：现浇连续箱梁 箱梁支架 预压 竖曲线

1 工程概况：

k221+160立交桥位于定坻一山海关高速公路221＋160处，秦皇岛市抚宁县境内。该桥全长77.2 m，宽8.0 m，下部结构为碎石垫层，扩大基础，薄壁式桥墩（高8 m、宽1.9 m、厚45 cm），重力式台身，盆式台帽，gjzf4系列橡胶板式支座；上部结构为四跨现浇连续箱梁，防撞护栏，gjs型伸缩缝，桥面铺装。

施工要点：该桥突出结构特点为现浇连续箱梁，梁位于竖曲线和单向纵坡上，单向纵坡为2％。箱梁采用钢支架支撑现浇，施工顺序为：底板、腹板、顶板。支架各孔跨中设置l/600（l为桥梁计算跨径）的预拱度。施工前支架必须预压，预压重等于箱梁重的90％，随着施工的进行逐渐减压。待混凝土强度达到设计强度的100％时，方能卸架，卸架顺序为先跨中后支点。箱梁混凝土含筋量0.31t/m3，全梁必须一次浇筑完成，不能留施工冷缝。因此箱梁混凝土浇筑工序、箱梁支架的稳定是该桥施工工艺的关键。地基为强风化页岩。

2 施工工艺

该桥遵循先下部后上部的施工顺序：

2 .1 基础工程施工

基础开挖，测试地基承载力≥250kpa铺设碾压碎石垫层，浇筑扩大基础，注意预埋桥墩钢筋。

2 .2薄壁式桥墩，重力式台身施工

2 .2.1薄壁式桥墩 采用定型钢模板，对拉螺栓加固，由于该桥桥墩墩高8 m，要求一次浇筑完成，可能对桥墩模板产生较大侧压力，为了保证墩身施工中的质量和安全，墩身模板采用定型钢模板，对拉螺栓加固，混凝土最大侧压力、模板对拉螺栓布置进行校核计算如下。

2.2.1.1浇筑砼最大侧压力计算，已知：最高墩身h＝8.0 m横断面尺寸如图混凝土浇灌速度v＝8/6 m/h=1.33 m/h，混凝土入模温度t＝15℃，坍落度控制35mm，混凝土不掺外加剂，振捣产生侧压力400kg/m2 [1]

解：

混凝土侧压力计算公式：　〔 v＜6m/h　〕

2.2.1.2模板对拉螺栓强度校核：墩身直线段模板对拉螺栓强度校核计算：

对拉螺栓采用φ16钢筋，内径1.355 cm，截面积a＝1.44 cm2，钢筋屈服强度

σ＝2400 kgf/cm2

由以下数值得螺栓能承受最大拉力

[p]＝aσ＝2400×1.44＝3456 kgf

对拉螺栓受拉力计算公式：

p＝pm×a

p －拉杆承受拉力

pm－砼最大侧压力

a －拉杆受荷面积

a＝a×b

a－拉杆水平间距

b－拉杆竖直间距

设a=0.7 m b=0.9 m

p＝4000×0.7×0.9=2520 kgf

p＜[p]

安全系数：＝1.37

通过上述计算，直线段模板拉杆m16取：水平间距0.7 m，竖立间距0.9 m。

两端圆弧予制模板对拉螺栓校核：

首先求砼对弧段模板侧压力p（有效侧压力）建立如图极坐标系。求p：

故予制圆弧段模板拉采用竖直间距0.9 m。

先绑扎墩身混凝土钢筋，支立定型钢模板，对拉螺栓固定、加固，墩身周围搭设施工承重脚手架，上挂混凝土缓降器，防止骨料分离。浇筑墩身混凝土时，混凝土由强制式拌和机拌和，吊车吊料斗上料，浇筑过程中，混凝土浇筑速度保持在1.3 m/h，测量人员随时观测，防止模板变形、倾斜。混凝土浇筑完毕，7日后拆模，塑料薄膜覆盖洒水养生至28 d。

2.2.2 重力式台身 为素混凝土，施工工序为支立模板，对拉螺栓加固，浇筑混凝土。待混凝土强度达到设计强度100％时，支立台帽混凝土模板，绑扎钢筋，浇筑台帽混凝土。为保证橡胶支座安装位置精确，浇筑台帽完毕，在台帽混凝土初凝前安装四氟滑板橡胶支座。以便对支座进行调整，并保证橡胶支座与台帽混凝土结合紧密，防止橡胶支座与台帽混凝土之间有架空现象，以免影响连续箱梁整体质量。

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