馮鵬飛

（陜西路橋集團(tuán)有限公司，陜西 西安 710000）

0 引言

高速公路橋梁現(xiàn)澆箱梁施工難度比較大，施工工藝及方法的選擇及應(yīng)用對(duì)施工質(zhì)量、施工安全、施工成本等都有很大影響。在具體施工中需要結(jié)合工程特點(diǎn)，采取科學(xué)有效的施工功法具有非常重要的意義。滿堂支架具有施工過(guò)程方便快捷、造價(jià)低、穩(wěn)定性好等優(yōu)勢(shì)，既能滿足高速公路橋梁現(xiàn)澆箱梁施工的要求，也可以很好地降低施工成本，從而獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益?；诖?，開(kāi)展基于滿堂支架的高速公路橋梁現(xiàn)澆箱梁施工的探討分析就顯得尤為必要。

1 工程概述

京臺(tái)高速公路廊坊段K5+564.9 九州大橋上部預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，采用單箱4～6 室橫斷面形式，懸臂等長(zhǎng)、箱室等分。箱梁高1.4～2.0m，懸臂長(zhǎng)2.25m。橋面橫坡由箱梁整體旋轉(zhuǎn)形成，底板和頂板平行，腹板垂直底板不變。在連續(xù)墩墩頂部位設(shè)頂板預(yù)應(yīng)力。腹板厚0.4～0.6m、底板和頂板厚度分別為0.22m、0.25m。施工時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)及變更要求先進(jìn)行第一聯(lián)整體澆注，一次兩端張拉，第二聯(lián)待第一聯(lián)張拉、封錨完成后進(jìn)行澆注，第五、六、七聯(lián)可同時(shí)澆筑。均采用一次兩端張拉。主要材料數(shù)量為：C50 混凝土 14572m3、鋼絞線522554kg、帶肋鋼筋3102579kg、波紋管34935m。上部結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁及裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，下部結(jié)構(gòu)為肋式橋臺(tái)、柱式橋墩；鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。

2 工法特點(diǎn)

滿堂支架是一種橋梁工程施工建設(shè)中常用的支架體系，多布置在一聯(lián)或者是多跨橋下，體系轉(zhuǎn)換次數(shù)比較少，甚至可以沒(méi)有轉(zhuǎn)換次數(shù)，利用效益比較高，施工速度比較快，常見(jiàn)的滿堂支架現(xiàn)場(chǎng)圖如圖1 所示。

圖1 滿堂支架現(xiàn)場(chǎng)架設(shè)

滿堂支架非常適用于低于20m 左右的橋梁墩身上部結(jié)構(gòu)以及其他施工方法不經(jīng)濟(jì)的情況下，建造橋梁工程上部結(jié)構(gòu)，在搭設(shè)中使用的輔助設(shè)備比較少，可減少人力以及物力的浪費(fèi)，可很好地滿足多塊現(xiàn)澆橋梁工程施工的要求，既能很好的保證施工質(zhì)量，也可以加快施工進(jìn)度，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益[1]。

3 滿堂支架在高速公路橋梁現(xiàn)澆箱梁施工中的應(yīng)用要點(diǎn)

3.1 注重地基的處理

案例工程位于平原地區(qū)，地勢(shì)開(kāi)闊，起伏比較小，地質(zhì)勘查結(jié)果表明，橋區(qū)水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，覆蓋層主要為粉砂、軟弱土、粉質(zhì)黏土等。為滿堂支架搭設(shè)營(yíng)造良好的條件，搭設(shè)滿堂支架的基礎(chǔ)需要進(jìn)行加固和平整處理。在進(jìn)行地基處理中，要先對(duì)松散的表層土進(jìn)行全面清理，去除淤泥和松土，地基清理中要減輕對(duì)原土層造成的擾動(dòng)和破壞。再進(jìn)行回填，可采用挖掘機(jī)對(duì)地基進(jìn)行初平和碾壓，壓實(shí)度控制在90%以上。最后在壓實(shí)好的地基上澆筑一層橫坡為1%的5cm 厚度的C20混凝土.

3.2 搭設(shè)滿堂支架

本工程滿堂支架基礎(chǔ)底托布置在3cm 厚的木板之上，支架采用WDJ 碗扣式支架，每根支架的頂端和底端都需要設(shè)置與之相互配套的底托和頂托，且外露高度不宜超過(guò)30cm。為保證滿堂支架搭設(shè)的穩(wěn)固性，本工程底托采用規(guī)格為3cm×30cm 的木板進(jìn)行調(diào)平處理，以防止水侵蝕和擴(kuò)散支架應(yīng)力。底層立桿采用三種不同規(guī)格（1.2m、1.8m、2.4m）的桿件，平均總高度為6m，每一根立桿都有3 種不同規(guī)格的桿件組成（2.4m+1.8m+1.2m），底托在進(jìn)行調(diào)整操作中最大的調(diào)整高度不應(yīng)超過(guò)30cm?？缰兄Ъ懿荚O(shè)的間距控制在90cm 左右。順橋向支架外側(cè)布設(shè)兩道斜鎖鋼管，控制傾斜角度在45°～60°，采取“十字”鎖死，橫橋向每隔五排布設(shè)一道斜鎖鋼管，傾斜角度控制在45°～60°，尤其是相鄰兩排斜鎖鋼管的角度要相反布置。翼緣板的外側(cè)個(gè)1m 范圍內(nèi)搭設(shè)工作平臺(tái)，腹板兩側(cè)用4m 鋼管分兩側(cè)斜向支撐腹板外模，控制上層間距跨端1.2m，跨中1.8m；下層間距跨端0.6m，跨中0.9m?？v向則通過(guò)6m 鋼管分上下兩層各兩道將4m 鋼管鎖死，形成一個(gè)穩(wěn)定的整體。墩柱位置可采取4 根鋼管呈現(xiàn)出“井”字架設(shè)，將墩柱牢牢包裹住，通過(guò)鋼扣件牢牢鎖死在腳手架的橫桿之上。待一個(gè)作業(yè)面的底部立桿和橫桿全部安裝完成后，再逐層向上安裝，先安裝立桿和橫桿，再安裝斜撐桿，以提升滿堂支架搭設(shè)的穩(wěn)定性，斜撐和滿堂支架之間通過(guò)扣件連接成一個(gè)整體，立柱要縱橫間隔布設(shè)，安裝時(shí)要布置在框架結(jié)點(diǎn)之上，以最大限度上保證滿堂支架整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，提升承載力。

3.3 支座安裝

支座在安裝前，要檢查產(chǎn)品合格證書(shū)中有關(guān)技術(shù)性能指標(biāo)，如不符合設(shè)計(jì)要求時(shí)不得使用，支座墊石要求標(biāo)高準(zhǔn)確，表面平整，保持在同一水平面，其四角高差相對(duì)誤差不得超過(guò)1mm，避免支座發(fā)生偏歪、不均勻受力和脫空現(xiàn)象。

3.4 滿堂支架的預(yù)壓和觀測(cè)

為驗(yàn)證滿堂支架搭設(shè)的穩(wěn)定性、承載力、強(qiáng)度等是否滿足設(shè)計(jì)要求，當(dāng)滿堂支架搭設(shè)完成后，還需要進(jìn)行預(yù)壓試驗(yàn)，本工程采取砂袋預(yù)壓試驗(yàn)法，預(yù)壓荷載為箱梁自重的100%。除了為有效抵消滿堂支架的彈性變形而設(shè)置預(yù)拱度之外，滿堂支架自身不設(shè)置預(yù)拱度，預(yù)拱度通常按照二次拋物線進(jìn)行設(shè)置，具體的設(shè)置情況如表1 所示。

表1 現(xiàn)澆箱梁支架預(yù)拱度設(shè)置

滿堂支架每跨上都需要設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)在支架每跨設(shè)置三個(gè)觀測(cè)斷面，即每1/4 跨、1/2 跨、3/4 跨三個(gè)斷面，每個(gè)斷面地基設(shè)置二個(gè)點(diǎn)（底板兩側(cè)），支架三個(gè)點(diǎn)（其位置與基礎(chǔ)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，在中間加一個(gè)觀測(cè)點(diǎn)）。砂袋加載分三級(jí)，第一次加載總重量的60%，第二次加載總重量的20%，第三次加載總重量的20%。重量加載前，對(duì)每個(gè)測(cè)點(diǎn)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行觀測(cè)記錄，每加載一級(jí)，觀測(cè)記錄一次。每加載完成后要受壓30min 后，再進(jìn)行下一級(jí)加載，第三次加載完成后，每隔6h 觀測(cè)一次，持續(xù)觀測(cè)時(shí)間不小于72h。

連續(xù)48h 支架沉降量為零后，應(yīng)當(dāng)繼續(xù)加載48h，以便更加全面地消除地基非彈性變形，卸載完成后，也要對(duì)每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)和記錄。等滿堂支架預(yù)壓趨于穩(wěn)定后，按照觀測(cè)記錄，確定預(yù)拱度值設(shè)置值f，對(duì)滿堂支架而言，跨中處現(xiàn)澆梁底模板高程=跨中處梁底設(shè)計(jì)高程+支架在荷載作用下的彈性壓縮（fx），其余各點(diǎn)按拋物線進(jìn)行設(shè)置預(yù)拱度y，為保證滿堂支架預(yù)壓和觀測(cè)準(zhǔn)確性，觀測(cè)須由專人負(fù)責(zé)進(jìn)行，測(cè)站點(diǎn)要相對(duì)固定，不能隨意更換觀測(cè)人員，防止出現(xiàn)人為誤差，如實(shí)填寫(xiě)觀測(cè)數(shù)據(jù)，如出現(xiàn)意外數(shù)據(jù)，應(yīng)分析原因，不得弄虛作假[2]。

3.5 安裝模板和鋼筋

模板由底模、側(cè)模、內(nèi)模3 個(gè)部分組成，內(nèi)模預(yù)先分別制作組裝，使用前應(yīng)進(jìn)行拼裝，為便于使用時(shí)方便，還應(yīng)對(duì)每節(jié)模板進(jìn)行編號(hào)，使用時(shí)按照編號(hào)順序組裝。

普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行布設(shè)，尤其是腹板和橫隔梁鋼筋，需要預(yù)先按照設(shè)計(jì)在鋼筋場(chǎng)焊接成骨架，通過(guò)平板車運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)后進(jìn)行吊裝。先綁扎箱梁底板下層鋼筋網(wǎng)；再安裝腹板鋼筋骨架和鋼筋；接著安裝橫隔板鋼筋骨架和鋼筋；然后綁扎箱梁底板鋼筋上層鋼筋網(wǎng)和側(cè)角鋼筋；最后安裝波紋管和綁扎頂板上下層鋼筋網(wǎng)、側(cè)角鋼筋以及護(hù)欄鋼筋。

3.6 安裝預(yù)應(yīng)力管道

預(yù)應(yīng)力管道的位置需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行精確布置，通過(guò)“井”字型鋼筋對(duì)預(yù)應(yīng)力管道精確定位，定位筋的間距要嚴(yán)格控制，定位筋基本間距直線段不大于100cm，曲線段不大于50cm，定位筋可采用φ10 鋼筋制作，保證在混凝土澆筑期間不產(chǎn)生位移[3]。塑料波紋管管道連接位置的連接管要采用大一個(gè)直徑類別的同類管道，其長(zhǎng)度應(yīng)為連接管道內(nèi)徑的5～7 倍，在連接中接頭位置不能存在角度變化，并保證連接的牢固性，以免在混凝土澆筑中發(fā)生位移和偏斜，連接處外部用膠布纏牢，以免在混凝土澆筑中水泥漿液進(jìn)入管道中，引起管道堵塞問(wèn)題，增加后期預(yù)應(yīng)力張拉的難度。

3.7 澆筑混凝土

為保證施工質(zhì)量，需要先澆筑底板，再澆筑腹板，最后等頂板鋼筋綁扎完成后，澆筑頂板混凝土?；炷吝厺仓?，邊用50 插入式振搗器進(jìn)行充分振搗，控制振搗器每次移動(dòng)距離，不超過(guò)振搗器半徑的1.5 倍，振搗器到模板、預(yù)埋件的距離控制在50～100mm，并插入下層50～100mm，并尤其注意避免振動(dòng)器碰撞波紋管，在鋼筋較密的部位一定不能漏振，振搗時(shí)以混凝土面不再產(chǎn)生氣泡為宜?；炷翝仓^(guò)程中有專人對(duì)支架和模板進(jìn)行檢查監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行處理?；炷翝仓瓿珊蠹皶r(shí)覆蓋灑水養(yǎng)生。

在混凝土澆筑全過(guò)程中需要安排專業(yè)人員跟蹤檢查模板的穩(wěn)定性、翹曲度以及模板支架的穩(wěn)定性，若模板發(fā)生漏漿現(xiàn)象，要及時(shí)用海綿條進(jìn)行填塞。在混凝土澆筑之前，需要在L/2 和L/4 截面位置的底模板下掛垂線，每截面左邊、中線、右邊上分別設(shè)置三道垂線，并在地面上與之對(duì)應(yīng)的位置布設(shè)鋼筋輥，兩根鋼筋棍相互交錯(cuò)的位置要?jiǎng)潅麡?biāo)記線，用于觀測(cè)混凝土澆筑中底板的沉降量和支架垂直位移情況。若發(fā)生異常情況，立即停止?jié)仓炷?，查明原因后再繼續(xù)施工。梁體混凝土澆筑后，應(yīng)在收漿后盡快采用透水土工布予以覆蓋和灑水養(yǎng)護(hù)[4]。覆蓋土工布時(shí)要加強(qiáng)保護(hù)，避免損壞和污染混凝土表面，每天都要灑水，灑水量和灑水次數(shù)需要結(jié)合當(dāng)體氣候條件進(jìn)行調(diào)整，保持混凝土表面始終處于濕潤(rùn)為準(zhǔn)，在混凝土強(qiáng)度不足2.5MPa 時(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)行人和運(yùn)輸設(shè)備通過(guò)。

3.8 張拉

當(dāng)現(xiàn)澆箱梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到強(qiáng)度的90%且齡期不小于7d 時(shí)，才能進(jìn)行張拉操作，為提升張拉效果，本工程采取了雙控張拉方式，以張拉力控制為主，伸長(zhǎng)值校核為輔，控制實(shí)際伸長(zhǎng)量和理論伸長(zhǎng)量之間的誤差不超過(guò)±6%，具體的張拉程序?yàn)椋?→初應(yīng)力（20%бcon）→（30%бcon）→бcon（持荷 5min 錨固）。在張拉操作中保證每束鋼絞線斷絲或者是滑絲的總數(shù)量不能超過(guò)1絲，且各斷面斷絲總和不能超過(guò)斷面鋼絲總數(shù)的1%，若超過(guò)1%必須及時(shí)更換鋼束，張拉順序必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙的要求進(jìn)行。若設(shè)計(jì)圖紙中沒(méi)有明確的規(guī)定，可按照分段、分批、對(duì)稱的原則進(jìn)行張拉。

3.9 孔道壓漿和封錨

張拉完成后48h 內(nèi)要盡快完成孔道壓漿操作，漿液性能要滿足相關(guān)規(guī)范的要求，并保證所選擇的外加劑和水泥具有良好的相容性，且不能含有氯鹽、亞硝酸鹽等對(duì)鋼筋有腐蝕作用的物質(zhì)，所配制水泥漿液的強(qiáng)度不能低于50MPa，按照從下到上的順序一次壓漿。壓漿壓力控制在0.5MPa～0.7MPa[5]。壓漿結(jié)束后及時(shí)將錨具周圍沖洗干凈，并進(jìn)行鑿毛處理，布設(shè)好鋼筋網(wǎng)，澆筑封錨混凝土。

3.10 模板和支架拆除

混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度50%以上，才能進(jìn)行內(nèi)模拆除操作，切不可將內(nèi)模和雜物留置箱體中，拆模時(shí)需要做好保護(hù)工作，避免野蠻拆模，防治破壞混凝土邊棱。

拆除滿堂支架時(shí)，要先拆卸懸臂部分，再?gòu)目缰虚g向兩邊逐漸拆除，整個(gè)拆除工作要均勻、緩慢、對(duì)稱進(jìn)行。尤其是聯(lián)端支架，需要等端橫梁二次澆筑完成，并持續(xù)養(yǎng)護(hù)5d 后才能拆除。卸落支架時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員用儀器觀測(cè)箱梁撓度和墩臺(tái)變化情況，并做詳細(xì)記錄。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，結(jié)合工程實(shí)例，探討了基于滿堂支架的高速公路橋梁現(xiàn)澆箱梁施工過(guò)程及要點(diǎn)，分析結(jié)果表明，在高速公路橋梁現(xiàn)澆箱梁施工中，施工現(xiàn)場(chǎng)條件復(fù)雜，施工難度大，滿堂支架具有良好的適應(yīng)性，在多數(shù)地質(zhì)條件下都能起到良好的支撐作用，為模板、鋼筋、混凝土澆筑等工序提供良好的操作平臺(tái)。為提升施工質(zhì)量，要制定完善的搭設(shè)方案，技術(shù)人員要實(shí)時(shí)觀測(cè)和解決遇到的各種問(wèn)題，以保證支架體系的穩(wěn)定性，發(fā)揮出滿堂支架的優(yōu)勢(shì)，更好的保證橋梁工程施工質(zhì)量。