一种弧形结构清水混凝土现浇箱梁施工方法与流程

本发明涉及城市桥梁、高速公路桥梁中现浇钢筋混凝土异形构筑物的施工技术领域，尤其涉及一种弧形结构清水混凝土现浇箱梁施工方法。

背景技术：

随着技术的进步，传统的混凝土箱梁施工已经应用于大跨度桥梁工程、地铁站车站工程、单层和多层工业厂房柱、高层和超高层建筑工程等。其施工方法也是日新月异，如整体式钢模板施工，刚性骨架装配式木模板、橡胶内模等，但在实际应用过程中出现了一些问题：

(1)钢模板本身造价较高，对于异型箱梁，无法重复使用，而且当设计图纸部分存在相互冲突时，现场调整困难。

(2)混凝土箱梁内的浇筑属于隐蔽工程，混凝土的浇筑质量无法直观检查，当采用人工浇筑并振捣时，只能依靠操作人员在责任心和严密的施工组织管理来保证施工质量，同时检查比较麻烦，费工费时。

(3)对于箱梁高度和宽度均存在变化的异型箱梁，同时箱梁高度最小处只有1m时，局部净高只有60cm时，用人工拆除内模就便无法实现。

(4)目前施工中广泛采用的刚性骨架装配式木模板和组合式钢内模，在安装时，一般需要10h左右，费工费时。

(5)刚性骨架装配式木模板和组合式钢内模在拆模过程中，需要人员进入箱梁内进行拆除，耗费时间5h左右，且在此过程中需要向内部吹风，防止人员在箱梁内缺氧窒息。故其拆模耗费时间以及成本增加。

(6)常用的橡胶内模的几何形状靠橡胶芯模成型，形状不易控制，与设计的几何形状相差较大。

(7)橡胶内模在混凝土浇筑过程中，需要专人看管，注意及时补充气压，防止橡胶囊内气压下降，影响箱梁顶板混凝土厚度，耗费人工。

(8)橡胶内模拆模时间不易控制，为避免顶板混凝土坍塌，很容易人为推迟拆模时间，出现内模同混凝土粘结在一起的现象，一般循环使用次数较少，且外囊容易磨损，如若磨损，就会产生鼓胀从而影响混凝土成型。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种缩短了施工周期，提高了施工质量和经济效益的弧形结构清水混凝土现浇箱梁施工方法。

为了克服上述现有技术中的缺陷本发明采用如下技术方案：

一种弧形结构清水混凝土现浇箱梁施工方法，其特征在于：包括以下步骤

A.施工准备，熟悉施工图纸，对材料及设备进行验收；地基处理，保持地基顶部平整，在顶部浇筑C15混凝土垫层，然后在周围开挖平水沟和集水井，测量放线，搭设支顶架；

B.进行模板铺设，首先铺设底模，安装好铺设底模后进行支架预压，然后进行侧模板安装，最后钢筋安装；

C.在箱梁内部为圆形空心结构，固定钢筋对波纹管进行固定，固定钢筋与底部主筋有效焊接，同时会顺着波纹管安装一圈螺纹钢，保证其与其他钢筋有效连接；

D.内壁波纹管安装完成后进行上部钢筋安装，钢筋骨架安装时，在钢筋与模板之间使用预制保护层垫块支撑，互相交错分散布置；面筋安装完成后进行踏步钢筋安装；内壁波纹管安装完成后进行上部钢筋安装；

E.在距离箱梁底部高25-30cm的位置穿对拉螺杆，距离顶部25-30cm位置穿对拉螺杆，两边穿完对拉螺杆后对于弧度较大段采用14的钢筋与同侧螺杆相连成整体进行加固，对于弧度较小段采用钢管与螺杆连接对箱梁进行加固，同时为了加强模板整体稳定性，每3m增加一道支撑；

F.清水混泥土浇筑，待箱梁浇筑完成后清除表面浮浆，安装踏步及两边护栏基础模板，踏步及栏杆混凝土从底部到顶部浇筑。

A中对施工管理人员及现场施工班组进行技术交底；在地表横坡和纵坡较陡时开挖台阶，对部分基础较差的区域换填碎石，并碾压夯实。

进一步地，用全站仪放出箱梁在地基上的竖向投影线，并用白灰撒上标志线，再根据投影线定出箱梁的中心线，同样用白灰做上标记；放置木垫板放置可调底托，竖立杆，排放纵向扫地杆，将纵向扫地杆与立杆扣接，安装横向扫地杆，安装纵向水平杆，安装横向水平杆，安装剪刀撑，顶层纵、横向木枋调平固定。

进一步地，人行斜道搭设成阶梯梯道形式，600mm设置一个台阶，高度为150mm，坡度小于1:3，梯道上面用18mm厚双面覆膜木模板。

进一步地，模板材料采用菲林板，底模板超出两边侧模板底边线大于20cm，在已铺好的底模上钉防滑木条，间距25-35cm，用于后期边模安装；对底模进行平面放样，测量底板纵横向标高，根据测量结果将底模板调整到设计标高，再次检测标高。

进一步地，底模铺设后进行支架预压，采用汽车吊吊装钢筋，由两端向中间开始分级加载，然后采用钢筋按各段设计荷载120％进行预压，空心箱体和腹板部分采用整捆钢筋预压。

进一步地，支架预压载观测点布置：沿结构的纵向每隔1/4跨径布置一个观测断面，每个观测断面上的观测点应不少于5个，且对称布置。每组观测点应在支架顶部和支架底部对应位置上布置。

进一步地，上部钢筋骨架安装时，在钢筋与模板之间使用预制保护层垫块支撑，互相交错分散布置；面筋安装完成后进行踏步钢筋安装。

进一步地，箱梁混凝土灌注采用水平分层，由低处向高处浇筑，采用插入式振捣器振捣混凝土，插入点均匀布置，逐点移动，待较低处混凝土初凝后，浇筑上一部分混凝土，逐渐浇筑到顶部。

进一步地，当梁体砼浇筑完成达到设计拆模强度后，先拆除栏杆和踏步模板，再拆边模，最后拆底模。

本发明提供的弧形结构清水混凝土现浇箱梁施工方法设计科学合理，简化了施工步骤，缩短了施工周期，实现了复杂结构清水混凝土现浇箱梁的施工，提高了施工质量，经济效益和社会效益明显。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：

图1是本发明一种弧形结构清水混凝土现浇箱梁施工方法的施工流程实施例示意图；

图2为弧形结构清水混凝土现浇箱梁施工方法的测量控制立面图；

图3为弧形结构清水混凝土现浇箱梁施工方法的上部模板安装结构剖面图；

图4为弧形结构清水混凝土现浇箱梁施工方法的支架预压平面布置图；

图5弧形箱梁钢筋布置剖面示意图。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此以本发明的示意性实施例及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1至图5所示，一种弧形结构清水混凝土现浇箱梁施工方法，包括以下步骤：

(1)施工准备

弧形箱梁施工前，根据施工的内容熟悉施工图纸，对进场材料及设备进行验收，根据施工要求按需定岗，并对施工管理人员及现场施工班组进行技术交底；提前确定施工的重点难点，将模板安装，钢筋安装及混凝土浇筑作为弧形箱梁施工的重点。

(2)地基处理

先通过人工配合挖机清除支架搭设范围内的建筑垃圾，并进行平整、夯实，在地表横坡和纵坡较陡时开挖台阶，对部分基础较差的区域换填碎石，并碾压夯实，保持地基顶部平整，在顶部浇筑100mm厚C15混凝土垫层，然后在周围开挖平水沟和集水井。

(3)测量放线

依据弧形箱梁施工图，采用道路推进法，提前确定弧形箱梁关键控制桩号，再通过弧形箱梁平面图中轴圆曲线确定中桩坐标，进一步依据截面图计算出底板，顶板左边桩和右边桩的坐标。最后在现场进行实地放样，在顶板外侧两边各增加一跨纵向水平杆的跨度，经过计算，弧形箱梁纵向水平杆一跨跨度为600mm。再增加放样800mm宽人行通道。用白灰撒上标志线，再根据投影线定出箱梁的中心线，同样用白灰做上标记。

其中关键控制桩号的选取原则为中桩圆曲线的起点和终点，不同圆曲线交点。

(4)搭设支顶架

放置4000*100*100mm木垫板→放置可调底托→竖立杆→排放纵向扫地杆→将纵向扫地杆与立杆扣接→安装横向扫地杆→安装纵向水平杆→安装横向水平杆→安装剪刀撑→顶层纵、横向木枋调平固定。

立杆横向间距为600mm，立杆纵向间距为600mm，主龙骨用两层100mm×100mm木方间距为600mm，次龙骨用100mm×100mm木方间距为250mm，模板用18mm厚双面覆膜木模板，两侧模用100mm×100mm木方支撑(底用100mm×100mm木方压脚)间距300mm。剪刀撑用48.3×3.6mm钢管沿纵梁方向连续设置横向6000mm设置一道。

人行斜道宽度为800mm搭设成阶梯梯道形式，600mm设置一个台阶，高度为150mm，坡度小于1:3，人行斜道采用防滑钢网片铺设。

(5)铺设底模

模板材料采用菲林板，底模板超出两边侧模板底边线大于20cm，在已铺好的底模上钉防滑木条，木条尺寸长×宽×厚为50cm×20cm×2cm厚的木板，间距25-35cm，用于后期边模安装。沿着箱梁底板边界线钉一条宽10cm，厚18mm的木条，线型与箱梁底板两侧一致。对底模进行平面放样，测量底板纵横向标高，根据测量结果将底模板调整到设计标高，再次检测标高。

(6)侧模板安装

在已经安装好的底模上，进行侧模板安装。侧模板采用18mm厚菲林板。模板背部钉一条2m长10cm×10cm的方木，间距15cm一条。每60cm设置一条加固支撑的方木，一边顶住侧模板背部的方木，在接头处用模板钉紧连接，另一头则钉在与支顶架连接的方木上。

对于弧形箱梁上部圆弧处，先在上部钉模板，高度超出设计结构高度10-15cm，再在圆弧处用2mm不锈钢模板钉出设计图纸需要的半径，宽度10cm。

(7)支架预压

底模铺设后进行支架预压，采用汽车吊吊装钢筋，由两端向中间开始分级加载，然后采用钢筋按各段设计荷载120％进行预压，空心箱体和腹板部分采用整捆钢筋预压。支架搭设时预压前，顶部预留抛高要计算地基相对沉降量，支架弹性和非弹性值等。地基相对沉降量以地基处理时试验检测后计算确定。根据以往施工经验，支架施工沉留值在15～20mm左右，待预压沉降观测后调整。

支架压载观测点布置：沿结构纵向每隔1/4跨径布置一个观测断面，每个断面上的观测点为6个，其中箱梁底板3个，对应投影下方的支架基础观测点3个。

卸载：压载完毕后进行卸载，卸载时间在同跨内先中间后两边对称同时进行。

(8)钢筋安装

首先在箱梁底部两侧安装放置两根12的钢筋，用来固定安装箱梁底筋。定位钢筋端部需和预埋钢板电焊连接，保证牢固。再进行箱梁最外围箍筋安装，如图5中的3号箍筋。箍筋底部可以与之前放置的两根12钢筋焊接，按照图纸要求的间距进行安装。最外围箍筋安装完成后进行底部主筋安装，即2a，2b，2c，2号钢筋。底部主筋安装的同时进行腹板钢筋安装。

(9)弧形内壁安装

在箱梁内部为圆形空心结构，为了达到弧形效果，高度和角度可随着箱梁整体进行调整，采用局部可延展的波纹管。为了保证波纹管的安装高度，在后期浇筑混凝土时不偏位，移动，采用16直径的钢筋对其进行固定，间距80cm。固定钢筋需与底部主筋有效焊接。同时会顺着波纹管安装一圈螺纹钢，直径10mm，如图5中8号钢筋，保证其与其他钢筋有效连接。在螺旋筋外侧增加纵向钢筋，如图5中9号钢筋。

(10)上部钢筋安装

内壁波纹管安装完成后进行上部钢筋安装，钢筋骨架安装时，在钢筋与模板之间使用预制保护层垫块支撑，互相交错分散布置；面筋安装完成后进行踏步钢筋安装。

(11)边模加固

在距离箱梁底部高25-30cm的位置穿对拉螺杆，距离顶部25-30cm位置穿对拉螺杆。两边穿完对拉螺杆后对于弧度较大段采用14的钢筋与同侧螺杆相连成整体进行加固，对于弧度较小段采用钢管与螺杆连接对箱梁进行加固。同时为了加强模板整体稳定性，每3m增加一道支撑。

(12)清水混凝土浇筑

箱梁混凝土灌注采用水平分层，由低处向高处浇筑，采用插入式振捣器振捣混凝土，插入点均匀布置，逐点移动，待较低处混凝土初凝后，浇筑上一部分混凝土，逐渐浇筑到顶部。

(13)踏步及栏杆基础模板安装

待箱梁浇筑完成后清除表面浮浆，安装踏步及两边护栏基础模板，保证混凝土保护层厚度。

(14)踏步及栏杆基础混凝土浇筑

踏步及栏杆混凝土从底部到顶部浇筑完成，采用插入式振捣器保证振捣到位。

(15)拆模

当梁体砼浇筑完成达到设计拆模强度后，先拆除栏杆和踏步模板，再拆边模，最后拆底模。

本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

1.由于采用具有延展性的内壁波纹管，不但可以根据弧形箱梁的弧度安装内模，同时可以减轻混凝土箱梁的自重，提高施工质量，满足设计要求；

2.弧形箱梁模板加固保证混凝土浇筑的结构安全，同时弧形外观得到有效保证，减少了表面气泡、施工缝挂浆、表面泌水塑性裂缝等问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。