复杂施工环境下现浇预应力混凝土弧形箱梁模板支架施工工法

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1、复杂施工环境下超高、超重、超长现浇预应力混凝土弧形箱梁模板支架施工工法中铁**集团有限公司1.前言随着建筑业的发展，为迎合人们生活多样化选择的需求，近几年来在建筑设计上呈现出许多造型新颖别致、活动空间超高超大的公共建筑，这使得超高、超重、超长现浇预应力混凝土弧形箱梁结构形式也越来越普遍地出现在房建工程中。同时，由于现场施工条件的限制和现场施工道路、交通组织的需要，弧形箱梁模板支架的施工还必须充分考虑大型机械设备、运输车辆的通行，这给箱梁模板支架施工提出更高的要求。厦门西站房工程主站房屋盖采用“大跨度空间钢桁架+双向正交钢管桁架”结构，整个屋盖体系由16根48米（或57米）高A型塔

2、柱所支撑，为增强A型塔柱的侧向刚度和整体性，塔柱之间共设置有16道预应力混凝土弧形箱梁。弧形箱梁最大跨度为44.02m、最大截面尺寸为3300×1400mm（高×宽）。同时，箱梁呈弧形，箱梁两端梁顶标高分别为+38.3m和+24.55m。另外：由于福厦铁路铺轨施工需要，铁路工程线及工程列车必须经由箱梁下方通过。并且考虑屋面钢结构施工需要，各种大型机械设备、大型运输车辆也必须从箱梁下方通行。在厦门西站房工程弧形箱梁施工中，中铁**集团有限公司厦门西站房项目部采用“扣件式钢管支撑架+U托+方木+木胶合板”的模板体系，同时将贝雷架支撑体系运用到箱梁支撑架中，解决了箱梁下面工程列车以及各

3、类大型机械设备车辆的通行的难题，安全高效地完成了现浇弧形箱梁结构施工，取得了明显的社会效益和经济效益。2.工法特点2.1将制式器材贝雷片运用到现浇混凝土箱梁模板支架中，使超重型结构混凝土箱梁模板支架下留设较大跨度通道成为可能，满足了现场道路交通组织的需要。2.2在箱梁截面高度上合理划分箱梁施工步骤，将整个箱梁在高度上依次按底板、侧墙、顶板三个步骤组织施工，减小了第一次混凝土浇筑时对底板模板所施加的荷载，降低了对底板模板次龙骨和面板的强度要求，采用“50×100mm方木次龙骨（平放）+12mm厚木胶合板面板”即满足了第一次混凝土浇筑时的强度、刚度要求，保证了弧形箱梁底面的曲线成型效

4、果。2.3采用全站仪三维坐标定位技术，保证了弧形箱梁曲线的准确性。2.4对于弧形箱梁坡度超过25°角的部分，采用双层模板施工技术，克服了斜坡第17页共17页混凝土浇筑振捣困难、容易滑落难于成型、混凝土振捣不易密实等缺陷，保证了弧形箱梁混凝土施工质量。3.适用范围需留设较宽（6～12m宽）通道的超高、超重、超长跨现浇预应力混凝土弧形箱梁模板支架施工。4.工艺原理根据标准制式器材贝雷片所特有的承载能力大，而运输方便、架设快捷、适应性强的特点，将贝雷架支撑体系结合使用到箱梁模板支撑体系中来，满足了超重结构箱梁模板支架内留设较宽通道的要求。贝雷架每一片桁架容许内力为：弯矩788.2KN·

5、m；剪力245.2KN（根据1998年交通部战备办公室主编的《装配式公路钢桥使用手册》）。厦门西站房工程最大箱梁截面外皮尺寸为宽1400mm、高3300mm，箱梁每延米自重达10吨。若箱梁一次浇筑成型，将对梁底模板主次龙骨和胶合板面板施加很大的荷载，要求足够厚度的胶合板和方木龙骨才能满足要求，但随着胶合板和方木尺寸的加大，梁底模板圆弧曲线的效果就难于保证。通过合理的分层浇筑技术，将箱梁分为底板、侧墙和顶板三个层次进行施工，这样减小了第一次混凝土浇筑对梁底模板施加的荷载，经计算采用相对柔性的50×100mm的方木平放做次龙骨、12mm厚木胶合板做面板就满足了模板的刚度和强度要求，保

6、证了弧形箱梁梁底曲线的成型效果。同时，采用计算机模拟和全站仪三维坐标定位技术，对箱梁底模进行精确定位，保证了弧形箱梁成形准确性。由于弧形箱梁外形为圆弧的一段，箱梁两端位于不同的标高，箱梁由低往高其坡度逐渐增大，最高一端的坡度达50°角。在坡度超过25°时，但由于坡陡，混凝土无法按正常工艺振捣密实成型、无法保证施工质量，将给箱梁结构留下严重质量安全隐患。本施工方法对坡度超过25°角部分梁体采用安装面层模板的双层模板技术，同时在面层模板上留设振捣口和排气口，为斜坡段梁体混凝土振捣创造了条件，保证了箱梁截面尺寸的准确和混凝土密实性，从而保证了箱梁质量。5.施工工艺流程及操作要点5.1施

7、工工艺流程施工准备→贝雷架搭设→扣件式钢管脚手架模板支撑体系搭设→箱梁底模安装→（箱梁底板及侧墙钢筋绑扎→）箱梁底板侧模及坡度超25°角部分面层模板安装→（箱梁底板混凝土浇筑并养护至上人强度→箱梁侧墙钢筋绑扎、施工缝处理→箱梁侧墙模板安装→箱梁侧墙混凝土浇筑及养护→箱梁侧墙墙顶施工缝处理→箱梁顶板底模安装→箱梁顶板钢筋绑扎）→箱梁顶板坡度超25°角部分面层模板安装→第17页共17页箱梁顶板混凝土浇筑及养护。5.2操作要点5.2.1贝雷架搭设5.2.1.1贝雷架支撑体系构造详图：贝