一种宽幅混凝土PK箱梁支架体系施工方法与流程

本发明属于桥梁建筑技术领域，尤其是涉及一种宽幅混凝土pk箱梁支架体系施工方法。

背景技术：

随着我国经济和社会的快速发展，基础设施建设日新月异，桥梁建设技术不断提高，很多种类的桥梁形式不断出现，桥梁上部结构施工方法也越加多样，对外观的要求也越来越高。对于简支梁或预应力混凝土连续梁来说，作为传统施工方法的支架法，由于不需要进行现场预制、吊装等设备，现浇提高了梁的整体性刚度和强度，且能充分保证其整体质量，在大跨度斜拉桥边跨施工或其他连续梁桥的建设中仍然是最常用的一种施工方法。

通常斜拉桥边跨施工支架的做法是：现浇支架采用小钢管支墩支架形式，相邻支墩间的支架设计成为一个相对独立又可拆卸的单元，支墩纵向间距一般不大于2倍索间距，支墩纵向位置应与横隔板对齐，支墩横向位置尽量设置在纵腹板或实心混凝土区域；在搭设现浇支架的同时，搭设张拉支架体系，采用大钢管支墩支架形式，大钢管支墩设置在箱梁腹板下缘，考虑到与现浇支架要分开设置，大钢管支墩支架的跨度会增大。

此支架方案有以下缺陷：1、需要设置两套支架体系，箱梁现浇支架体系和张拉体系是分开的，会增加材料用量，增加成本；2、在设置两套支架体系的过程中，考虑到结构受力的需求，两套支架体系会出现交叉碰撞的情况，互相影响，增加了施工难度；3、两套支架体系是在不同施工时期进行的，支架的搭设拆除会影响施工进度；4、对应超宽箱梁，在混凝土箱梁横向预应力张拉后，本身由于施工过程中的外界因素，比如温度影响、原材料影响、收缩影响、施工水平等产生相应的裂缝，由于支墩数量较多，支墩对与混凝土接触部位越多，所产生裂缝的部位也就越多。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种宽幅混凝土pk箱梁支架体系施工方法，以解决现有的pk箱梁的支架采用两套支架体系，箱梁现浇支架体系和张拉体系是分开的，会增加材料用量，增加成本，施工慢，施工难度大的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种宽幅混凝土pk箱梁支架体系施工方法，包括：

s1、采用跳仓法对混凝土箱梁进行分节、编号，确定箱梁分节的施工时间及顺序；

s2、施工支架体系，对支架体系中的现浇支架体系和张拉支架体系进行同时施工；

s3、根据箱梁的施工时间及顺序，对箱梁节段进行施工。

进一步的，所述步骤s2中，支架体系的横桥向为框架式，纵桥向为桁架式；

支架体系的下部设有钻孔桩，钻孔桩的上方安装支墩钢管桩，支墩钢管桩的顶部安装横向承重梁，横向承重梁的上方设置纵向承重梁，箱梁安装在纵向承重梁的上方。

进一步的，所述支墩钢管桩包括三排细钢管桩和四排粗钢管桩，沿横桥向方向两侧各安装一排细钢管桩，中间位置安装一排细钢管桩，中间的细钢管桩与侧面的钢管桩之间各安装两排粗钢管桩。

进一步的，沿横桥向方向四排粗钢管桩被中间的细钢管桩分为两组，同组的粗钢管桩下方安装有系梁，系梁的下方设有钻孔桩，每个粗钢管桩都对应设有一根钻孔桩，所述粗钢管桩安装在钻孔桩的正上方；

系梁上设有预埋件，粗钢管桩与预埋件焊接固定。

进一步的，每根所述细钢管桩的下方设有一根钻孔桩，沿纵桥向方向相邻的细钢管桩的下方设有承台，承台设置在钻孔桩的顶部，承台上设有预埋件，所述细钢管桩与预埋件之间焊接固定。

进一步的，相邻的支墩钢管桩之间还通过联结系横向联结，所述联结系设置在支墩钢管桩的中上部靠近顶部的位置。

进一步的，所述粗钢管桩中上部靠近横向承重梁的位置沿横桥向方向开孔，插入带加劲板的箱梁结构作为扁担梁，所述扁担梁的两端露出粗钢管桩的部分与横向承重梁之间设有可拆卸支撑件；

所述粗钢管桩的顶部穿过横向承重梁和底模顶在箱梁下底板上，桩顶设有不锈钢板，不锈钢板与箱梁底板接触，不锈钢板的下方还设有四氟乙烯板；

所述细钢管桩与横向承重梁之间也设有可拆卸支撑件。

进一步的，所述现浇体系支架包括三排细钢管桩和四排粗钢管桩的扁担梁以下的部分、以及横向承重梁和纵向承重梁；

所述张拉支架体系包括四排粗钢管桩的扁担梁上方的粗钢管桩、以及联结系。

进一步的，所述步骤s3中，按照步骤s1中对箱梁梁段的分节、编号和时间节点，按跳仓法施工各箱梁节段，具体施工方法如下：

s301、首先浇筑梁段n19，先浇筑底板混凝土；

s302、分层对称浇筑中腹板和斜底板；

s303、再浇筑翼缘混凝土；

s304、最后浇筑顶板混凝土，此施工工况下，由双支架体系中的现浇支架体系承担梁体荷载和施工荷载；

s305、n19梁段浇筑完成后，进行覆盖洒水养生，待达到一定强度后，拆除梁段内模和侧模，进行三向预应力张拉，张拉顺序安照由主梁外侧向中心对称张拉；

s306、n19节段砼达一定设计强度后，立即按锚下控制应力的一半张拉顶板、底板和竖向预应力筋，并张拉顶底板纵向防裂钢束；

s306、完全达到设计强度后张拉剩余横向和竖向以及全部横隔板预应力；此施工工况下，由双支架体系中的张拉支架体系承担箱梁张拉后的荷载及变形。

相对于现有技术，本发明所述的宽幅混凝土pk箱梁支架体系施工方法具有以下优势：

(1)本发明所述的宽幅混凝土pk箱梁支架体系施工方法合二为一的双支架体系结构简单，受力明确，易于施工；同时兼顾了混凝土箱梁在现浇和预应力筋张拉两种不同工况下的受力特点，以较少的材料用量解决两种工况施工状态，节约材料，节省工期，避免了施工过程中分开设置两套支架体系带来的相互干扰。

(2)本发明所述的宽幅混凝土pk箱梁支架体系施工方法四根大规格支墩钢管桩中上部的开槽扁担梁设计为横向开槽，而非纵向开槽设计，是考虑纵桥向混凝土梁段长度不等，若采用纵向开槽，则在支架两侧混凝土梁段浇筑过程中由于箱梁重量不同引起钢管桩偏心受压，且使得纵桥向一侧联结系处于受拉状态，不利于结构整体受力，故设计为横向开槽的扁担梁。

(3)本发明所述的宽幅混凝土pk箱梁支架体系施工方法在四根大规格支墩钢管桩顶部和箱梁底板接触部位设置不锈钢板和四氟乙烯板，是为了减小摩阻力，降低分离式双边箱pk超宽箱梁在横向预应力筋张拉过程中引起的开裂的几率，而且采用合二为一的支架体系，减少了作为支墩的大规格钢管桩的数目，减少了裂缝发生的部位。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的混凝土箱梁梁段分节、编号示意图；

图2为本发明实施例所述的混凝土箱梁梁段施工时间节点及顺序示意图；

图3为本发明实施例所述的箱梁节段施工横断面框架式支架示意图；

图4为本发明实施例所述的箱梁节段施工纵断面桁架式支架示意图；

图5为本发明实施例所述的拆除支架体系并张拉斜拉索示意图。

附图标记说明：

1、梁段；101、内模；102、侧模；2、横向承重梁；3、纵向承重梁；4、细钢管桩；5、粗钢管桩；6、钻孔桩；7、扁担梁；8、可拆卸支撑件；9、联结系；10、系梁；11、承台。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

一种宽幅混凝土pk箱梁支架体系施工方法，包括：

s1、如图1所示，采用跳仓法对混凝土箱梁进行分节、编号，确定箱梁分节的施工时间及顺序；

利用跳仓法“放”与“抗”相结合的思想，早期对混凝土应力尽可能的释放，通过跳仓间隔释放混凝土前期大部分温度变形干缩变形引起的约束应力，后期则利用混凝土自身的抗拉能力来防止混凝土裂缝。采用跳仓法从边跨向中跨逐跨分段完成混凝土箱梁梁段的施工。按跳仓法进行混凝土箱梁段的分节，编号，箱梁分节时间节点确定及顺序，箱梁浇筑，横向、纵向、竖向预应力钢筋的张拉，养护，温控和应力监测等步骤的施工。

s2、施工支架体系，对支架体系中的现浇支架体系和张拉支架体系进行同时施工；

支架体系由现浇支架体系和张拉支架体系构成，组合成一个整体支架体系，采用框架式横断面与桁架式纵断面的结构形式；在支架压重、消除非弹性变形后，按跳仓法进行单个梁段的现浇施工；

在施工完单个梁段后，进行预应力混凝土张拉，此时支架体系发生转换，支架受力由承受现浇部分的支架转换到承受张拉部分的支架；施工完一整段施工段并进行横向、纵向、竖向预应力张拉后，整个施工段箱梁重量都由张拉部分支架体系来承担；

s3、根据箱梁的施工时间及顺序，对箱梁节段进行施工。

所述步骤s2中，支架体系的横桥向为框架式(如图3所示)，纵桥向为桁架式(如图4所示)；

如图3，图4所示，支架体系的下部设有钻孔桩6，钻孔桩6的上方安装支墩钢管桩，支墩钢管桩的顶部安装横向承重梁2，横向承重梁2的上方设置纵向承重梁3，箱梁安装在纵向承重梁3的上方。

所述支墩钢管桩包括三排细钢管桩4和四排粗钢管桩5，沿横桥向方向两侧各安装一排细钢管桩4，中间位置安装一排细钢管桩4，中间的细钢管桩4与侧面的钢管桩之间各安装两排粗钢管桩5。

沿横桥向方向四排粗钢管桩5被中间的细钢管桩4分为两组，同组的粗钢管桩5下方安装有系梁10，系梁10的下方设有钻孔桩6，每个粗钢管桩5都对应设有一根钻孔桩6，所述粗钢管桩5安装在钻孔桩6的正上方；系梁10上设有预埋件，粗钢管桩5与预埋件焊接固定。

每根所述细钢管桩4的下方设有一根钻孔桩6，沿纵桥向方向相邻的细钢管桩4的下方设有承台11，承台11设置在钻孔桩6的顶部，承台11上设有预埋件，所述细钢管桩4与预埋件之间焊接固定。

相邻的支墩钢管桩之间还通过联结系9横向联结，所述联结系9设置在支墩钢管桩的中上部靠近顶部的位置。

所述粗钢管桩5中上部靠近横向承重梁2的位置沿横桥向方向开孔，插入带加劲板的箱梁结构作为扁担梁7，所述扁担梁7的两端露出粗钢管桩5的部分与横向承重梁2之间设有可拆卸支撑件8；

所述粗钢管桩5的顶部穿过横向承重梁2和底模顶在箱梁下底板上，桩顶设有不锈钢板，不锈钢板与箱梁底板接触，不锈钢板的下方还设有四氟乙烯板，此设置能够在混凝土箱梁横向预应力筋张拉时减小梁底与桩头的摩擦，降低超宽箱梁裂缝的开裂。

所述细钢管桩4与横向承重梁2之间也设有可拆卸支撑件8。

所述现浇体系支架包括三排细钢管桩4和四排粗钢管桩5的扁担梁7以下的部分、以及横向承重梁2和纵向承重梁3；

所述张拉支架体系包括四排粗钢管桩5的扁担梁7上方的粗钢管桩5、以及联结系9。

现浇支架体系由横桥向三排细钢管桩和四排粗支墩钢管桩(开孔扁担梁以下部分)及横向承重梁、纵向承重梁组成的主要传力体系；张拉支架体系由四排粗钢管桩(不含扁担梁，含开孔上部到箱梁底板部分钢管桩)及横向联结系组成；两套支架系统相结合的关键在于在粗钢管桩中上部开孔设置横向扁担梁，扁担梁上设横向承重梁的方法使得现浇支架和张拉支架“合二为一”，整个支架体系是现浇体系和张拉体系“合二为一”的一个体系，仅在不同的施工工况下由不同的支架部分来承担荷载，施工工况的改变会使支架受力体系发生转换。

如图1至图5所示，所述步骤s3中，按照步骤s1中对箱梁梁段1的分节、编号和时间节点，按跳仓法施工各箱梁节段，具体施工方法如下：

s301、首先浇筑梁段n19，先浇筑底板混凝土；

s302、分层对称浇筑中腹板和斜底板；

s303、再浇筑翼缘混凝土；

s304、最后浇筑顶板混凝土，此施工工况下，由双支架体系中的现浇支架体系承担梁体荷载和施工荷载；

s305、n19梁段浇筑完成后，进行覆盖洒水养生，待达到一定强度后，拆除梁段1的内模101和侧模102，进行三向预应力张拉，张拉顺序安照由主梁外侧向中心对称张拉；

s306、n19节段砼达一定设计强度后，立即按锚下控制应力的一半张拉顶板、底板和竖向预应力筋，并张拉顶底板纵向防裂钢束；

s306、完全达到设计强度后张拉剩余横向和竖向以及全部横隔板预应力；此施工工况下，由双支架体系中的张拉支架体系承担箱梁张拉后的荷载及变形。

然后依次浇筑箱梁梁段n18，待混凝土达到一定设计强度后，开始张拉预应力钢筋，浇筑及张拉顺序同上；按上述跳仓浇筑顺序依次浇筑完所有混凝土箱梁梁段1及钢混结合段；待斜拉索安装完成后，拆除所有边跨支架。

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。