一种整体现浇式混凝土牛腿支架施工方法

技术领域

本发明涉及一种连续刚构桥0号段施工技术，特别是一种整体现浇式混凝土牛腿支架施工方法。

背景技术

随着我国公路建设浪潮逐渐由平原微丘区向山岭重丘区发展，因山区高速公路沿线地形条件差、地质构造复杂，跨越沟谷、河流情况较多，造成大跨度桥梁应用较为广泛。连续刚构桥由于跨度较大，墩柱形式美观，同时造价相对于同跨径拱桥、悬索桥及斜拉桥交底，因此广泛运用于山区桥梁建设。

刚构桥一般主要由0号段、标准段、现浇段以及合拢段构成。目前针对0号段的施工，主要采用高空支架法进行施工。高空支架法即利用在施工完成的墩柱预埋钢性牛腿+砂筒+支架+分配梁+钢模（木模）进行支架搭设，完成0号段施工作业面。采用该工法主要存在以下制约因素：墩柱预埋牛腿键盒的精准度将直接影响整个支架体系的安全稳定性；钢性支撑牛腿的焊（栓）接质量影响整个支架的安全性；由于属高空作业，大件钢性支撑牛腿安装风险性较高；安装及拆除周期较长，影响施工进度；施工过程中，对于钢性支撑牛腿的沉降观测存有误差。

中国专利201620376340 .9公开了一种刚构桥0号段支架，包括有设置在墩柱两侧的多个装配式牛腿，装配式牛腿的底部卡入墩柱上的预埋槽中，在装配式牛腿的顶板上设置有砂筒，每侧的砂筒上放置有几根主纵梁，几根主纵梁顶部中间位置处设置有支垫钢筋，墩柱两侧的支垫钢筋之间通过横向过载梁进行连接，在横向过载梁上设置有底模系和其它支架系统。该支架采用装配式牛腿，虽然施工过程进行简化，但还是需要高空作业。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种整体现浇式混凝土牛腿支架施工方法。取消预埋钢性支撑牛腿安装作业，规避了作业人员安全风险最大的一道施工工序，大大减少了高空作业量。

本发明的技术方案：一种整体现浇式混凝土牛腿支架施工方法，在墩柱混凝土浇筑施工的同时，在墩柱的墩顶实心段位置沿顺桥向增宽墩柱截面积，增宽段与墩柱进行同步整体浇筑，以增宽段为钢筋混凝土牛腿，待混凝土强度满足要求后，在钢筋混凝土牛腿上安装施工支架，进行0号段的施工。

上述的整体现浇式混凝土牛腿支架施工方法，所述增宽段是在墩顶实心段位置两侧各增加宽度40-80厘米。

上述的整体现浇式混凝土牛腿支架施工方法，所述增宽段是在墩顶实心段位置两侧各增加宽度50-70厘米。

上述的整体现浇式混凝土牛腿支架施工方法，所述墩柱的外侧上下同宽，在外侧浇筑钢筋混凝土牛腿。

上述的整体现浇式混凝土牛腿支架施工方法，具体步骤如下：1、墩柱施工时按照图纸设置高度对钢筋混凝土牛腿进行放样；

2、浇筑墩柱实心段及钢筋混凝土牛腿混凝土；

3、在钢筋混凝土牛腿上安装0号梁段支架；

4、对0号梁段支架进行预压；

5、在支架上立模,绑扎钢筋；

6、定位纵向、横向、竖向预应力管道,预埋竖向预应力钢束；

7、浇筑0号块混凝土，在达到要求龄期后，脱模；

8、待混凝土强度达到设计强度的95%后且龄期不少于5天，对称张拉0号梁段对应纵向钢束并锚固灌浆；

9、张拉0号梁段横、竖向预应力钢筋并锚固；

10、完成0号梁段施工。

本发明的有益效果：本发明具有如下特点：

安全特点

1、整体现浇式混凝土牛腿支架施工，直接优化取消了预埋钢性支撑牛腿安装作业，规避了作业人员安全风险最大的一道施工工序，大大减少了高空作业量，降低了项目的安全管理风险。

2、增大了墩顶工作面积，增宽部分混凝土可作为施工平台，进行后续支架系统的安装，起到安全防护作用，有助于减少投入，降低风险。

3、整体式混凝土牛腿提高了支架的稳定性，减少了钢性牛腿支架安装误差造成的支架局部受力集中，影响施工安全。

质量特点

1、规避了因钢性支撑牛腿因0号段施工过程中墩间及墩旁受力不均从而造成对墩柱的偏心受压，影响墩柱质量问题。

2、由于采用整体混凝土钢性支撑，整体支架系统沉降观测较为方便，因此可在施工过程中及时调整施工方式，保证整体施工质量。

工期特点

1、混凝土牛腿与墩柱整体进行浇筑，节省钢性支撑牛腿安装时间，便于现场进度控制管理。

2、减少了钢性支撑焊接及栓接时间，同时提高了工作效率，有效的缩短施工周期。

本发明技术的经济、社会效益如下：

应用连续刚构桥0号段整体现浇式混凝土牛腿支架施工工艺将大大缩短施工工期，降低施工企业的现场管理间接费投入，提高了设备的利用率。

以某工程为例，使用该工法的综合效益进行分析，和传统的高空支架法相比，缩短施工周期45天，缩短了施工成本。具体效益见下表

表1 经济效益统计表

根据经济效益对比分析，单个0号段施工将节约施工成本23.46万元。如果将该工法推广到连续刚构桥0号段工程建设领域，经济效益是相当巨大的。

随着国家加快推进社会主义现代化基础设施建设，桥梁造价低、安全适用的连续刚构桥将在西部山区广泛应用，此项施工工法可在今后连续刚构桥建设中得到推广应用。

附图说明

附图1为本发明结构示意图；

附图2为本发明施工状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

本发明的实施例1：一种整体现浇式混凝土牛腿支架施工方法，在墩柱混凝土浇筑施工的同时，在墩柱1的墩顶实心段位置沿顺桥向增宽墩柱截面积，增宽段与墩柱进行同步整体浇筑，以增宽段为钢筋混凝土牛腿2，待混凝土强度满足要求后，在钢筋混凝土牛腿2上安装施工支架5，包括主梁、次分配梁、纵向支撑梁及盘口支架等结构，进行0号段的施工。

所述增宽段是在墩顶实心段位置两侧各增加宽度40-80厘米，方便安装主梁。更好的是，所述增宽段是在墩顶实心段位置两侧各增加宽度50-70厘米。进一步，增宽段是在墩顶实心段位置两侧各增加宽度60厘米，适合砂筒3和纵梁4安装施工。

所述墩柱1的外侧上下同宽，在外侧浇筑钢筋混凝土牛腿2，墩柱1的外侧上下同宽，安装预埋牛腿难度更大，更适用于钢筋混凝土牛腿2。如图1和2所示，钢筋混凝土牛腿2可以设计为梯形，也可以为矩形等形状。

具体步骤如下：1、墩柱施工时按照图纸设置高度对钢筋混凝土牛腿进行放样；

2、浇筑墩柱1实心段及钢筋混凝土牛腿2混凝土；

3、在钢筋混凝土牛腿2上安装0号梁段支架；钢筋混凝土牛腿2上安放砂筒3，采用工字钢I56a焊接成承重纵梁4，纵梁4安装在砂筒3上。并采用Φ32精扎螺纹钢对拉，防止主横梁出现滑移，加强整体稳定性，确保支架安全。纵梁4上安装施工用的支架5，包括主梁、次分配梁、纵向支撑梁及盘口支架等，次分配梁安装完成后铺设底模。

4、对0号梁段支架进行预压；预压采用砂筒3，每个砂简3按120吨进行预压，通过试验室压力机对砂筒进行预压，按20%→60%→80%→100%逐级加载，每级荷载达到稳定后加载下一级荷载，直到预压最大荷载，确定荷载作用下压缩值，测出砂筒满足最大压力下的装砂高度。

砂筒3制作如下：上筒外径440mm壁厚10mm钢管，高度150mm，内灌注C50混凝土；下砂筒为外径480mm壁厚10mm钢管，高度190mm，砂筒顶、底板采用10mm厚500×500mm钢板，底部安装φ30mm卸砂孔，下砂筒内装填精选工程砂(需干净无泥，烘干后进行筛分，选择1.6-2.5mm粒径的细砂）。 落架时，松掉靠近下筒底部的螺栓掏出砂子，使主梁下落，拆除梁模。

5、在支架5上立模,绑扎钢筋；

6、定位纵向、横向、竖向预应力管道,预埋竖向预应力钢束；

7、浇筑0号块混凝土，在达到要求龄期后，脱模；

8、待混凝土强度达到设计强度的95%后且龄期不少于5天，对称张拉0号梁段对应纵向钢束并锚固灌浆；(预应力张拉完毕后，应采用真空辅助压浆及时往预应力管道灌注专用压浆料,下同)。

9、张拉0号梁段横、竖向预应力钢筋并锚固(滞后2个梁段张拉横竖向预应力)；

10、完成0号梁段施工。

本发明的实施例2：一种整体现浇式混凝土牛腿支架施工方法，在墩柱混凝土浇筑施工的同时，在墩柱1的墩顶实心段位置沿顺桥向增宽墩柱截面积，增宽段与墩柱进行同步整体浇筑，以增宽段为钢筋混凝土牛腿2，待混凝土强度满足要求后，在钢筋混凝土牛腿2上安装施工支架5，包括主梁、次分配梁、纵向支撑梁及盘口支架等结构，进行0号段的施工。

所述增宽段是在墩顶实心段位置两侧各增加宽度60厘米，适合砂筒3和纵梁4安装施工。

所述墩柱1的外侧上下同宽，在外侧浇筑钢筋混凝土牛腿2，钢筋混凝土牛腿2为矩形。

具体步骤如下：1、墩柱施工时按照图纸设置高度对钢筋混凝土牛腿进行放样；

2、浇筑墩柱1实心段及钢筋混凝土牛腿2混凝土，待混凝土强度满足要求；

3、在钢筋混凝土牛腿2上安装0号梁段支架；钢筋混凝土牛腿2上安放砂筒3，采用工字钢I56a焊接成承重纵梁4，纵梁4安装在砂筒3上。并采用Φ32精扎螺纹钢对拉，防止主横梁出现滑移，加强整体稳定性，确保支架安全。纵梁4上安装施工用的支架5，包括主梁、次分配梁、纵向支撑梁、盘口支架、防护栏和施工平台等。

4、对0号梁段支架进行预压；预压采用砂筒3，每个砂简3按120吨进行预压，通过试验室压力机对砂筒进行预压，按20%→60%→80%→100%逐级加载，每级荷载达到稳定后加载下一级荷载，直到预压最大荷载，确定荷载作用下压缩值，测出砂筒满足最大压力下的装砂高度。

砂筒3制作如下：上筒外径440mm壁厚10mm钢管，高度150mm，内灌注C50混凝土；下砂筒为外径480mm壁厚10mm钢管，高度190mm，砂筒顶、底板采用10mm厚500×500mm钢板，底部安装φ30mm卸砂孔，下砂筒内装填精选工程砂(需干净无泥，烘干后进行筛分，选择1.6-2.5mm粒径的细砂）。 落架时，松掉靠近下筒底部的螺栓掏出砂子，使主梁下落，拆除梁模。

5、在支架5上立模,绑扎钢筋；

6、定位纵向、横向、竖向预应力管道,预埋竖向预应力钢束；

7、浇筑0号块混凝土，在达到要求龄期后，脱模；

8、待混凝土强度达到设计强度的95%后且龄期不少于5天，对称张拉0号梁段对应纵向钢束并锚固灌浆；(预应力张拉完毕后，应采用真空辅助压浆及时往预应力管道灌注专用压浆料,下同)。

9、张拉0号梁段横、竖向预应力钢筋并锚固(滞后2个梁段张拉横竖向预应力)；

10、完成0号梁段施工。