支架現(xiàn)澆箱梁施工工藝質(zhì)量控制

劉俊民

（唐山市交通勘察設(shè)計院有限公司，河北唐山 063000）

1 目的

明確箱梁支架現(xiàn)澆施工工藝、操作要點和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范和指導(dǎo)現(xiàn)澆箱梁施工作業(yè)。

2 施工方法及工藝要求

2.1 支架的設(shè)計

2.1.1 支架設(shè)計

支架工程設(shè)計分為：基礎(chǔ)工程、支架、縱梁三個部分，要進(jìn)行基底承載力、強度、剛度、撓度和穩(wěn)定性檢算，從而確定基礎(chǔ)的形式、桿件的間距、數(shù)量和預(yù)留起拱度。支架桿件應(yīng)力安全系數(shù)大于1.3，穩(wěn)定性安全系數(shù)大于1.5。

首先根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)情況、橋跨結(jié)構(gòu)，本著施工方便、安全、經(jīng)濟(jì)的原則選用支架類型。橋墩和橋墩之間地勢較平坦，有兩種情況一種是橋下沒有交通道路，另一種是橋下有交通道的情況，施工時需要保證道路暢通的。

2.1.1.1 碗扣式腳手架滿堂支架

碗扣式腳手架滿堂支架一般適用于橋位處地勢平坦起伏不大的地方，地基處理較簡單，橋梁高度小于等于15 m的情況，見圖1、圖2。

2.1.1.2 梁柱式現(xiàn)澆支架

一般適用于橋位處地勢起伏較大的埂、堤段及跨越溝渠、水塘、河流等，地基處理較復(fù)雜，橋梁高度較高的情況，見圖3～圖5。

2.1.1.3 支架設(shè)計主要考慮因素

（1）地基處理方式及地基承載力。

（2）荷載：模板和支架自重；梁體重量；施工人員和施工材料機具等行走運輸或堆放的荷載；風(fēng)力、水流沖擊荷載等。冬季施工還應(yīng)考慮雪荷載和保溫養(yǎng)護(hù)設(shè)施荷載。

（3）支架搭設(shè)方式。

圖1 碗扣式腳手架滿布示意圖——縱向

圖2 現(xiàn)澆箱梁碗扣式腳手架滿布示意圖——橫向

圖3 橋墩與橋墩之間支架示意圖—交通道

圖4 橋墩與橋墩之間支架示意圖—無交通道

（4）支架的變形、沉陷等。

（5）預(yù)應(yīng)力施工后支點反力的變化。

2.1.1.4 支架設(shè)計主要檢算因素

（1）強度檢算：支架各構(gòu)件按其計算圖式進(jìn)行強度計算，容許應(yīng)力可按臨時結(jié)構(gòu)予以提高。

（2）撓度驗算

（3）預(yù)拱度計算：包括梁體自重所產(chǎn)生的撓度、支架受荷載后產(chǎn)生的彈性變形和非彈性變形、支架基礎(chǔ)的沉降量等。

強度、剛度、穩(wěn)定性必須滿足設(shè)計規(guī)范的要求。

2.2 支架施工

2.2.1 支架基礎(chǔ)施工

支架現(xiàn)澆梁施工前，先對施工現(xiàn)場進(jìn)行場地平整，對搭設(shè)支架的場地進(jìn)行加固處理，支架基礎(chǔ)必須具有足夠承載力，不得出現(xiàn)不均勻沉降。基礎(chǔ)類型、面積和厚度根據(jù)支架結(jié)構(gòu)類型、受力情況、地基承載力等條件確定。在軟基位置用碎石換填或做混凝土基礎(chǔ)，確保地基承載力達(dá)到滿布荷載的要求，使梁體混凝土澆筑后不產(chǎn)生沉降。

對處理好的施工場地進(jìn)行放線。同時須做好地面的排水處理，周邊設(shè)置排水溝。防止基底受水浸泡，降低承載力，出現(xiàn)不均勻沉降。

當(dāng)采用沉樁、承臺基礎(chǔ)時，先按放設(shè)的樁心位置打設(shè)管樁，再施工混凝土承臺或型鋼承臺。澆筑混凝土基礎(chǔ)時注意支架連接用的預(yù)埋件的正確安裝。

2.2.2 支架搭設(shè)

支架結(jié)構(gòu)的搭建要穩(wěn)固，桿件連接牢靠。

（1）軍用制式器材的拼裝

軍用墩的拼裝：拼裝前要檢查基礎(chǔ)頂面平整度，其誤差應(yīng)不大于3 mm。為減少高空作業(yè)量，拼裝立柱前即上滿接頭板，立柱安裝過程中隨時檢查立柱的垂直、方正與水平，立柱安裝完畢后緊接著上拉撐。軍用墩頂架設(shè)墊梁，立柱與墊梁間上滿螺栓，墊梁挑出梁體外邊緣1 m，作為施工完畢后軍用梁的吊卸平臺。墊梁上鋪設(shè)枕木以便與軍用梁柔性鉸接。

軍用梁的拼裝：施工前先搭設(shè)組裝平臺，將標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件拼裝成整體后，用汽車吊提升至支墩頂，按設(shè)計位置就位。軍用梁按簡支梁使用，其支點放置在端構(gòu)架的豎桿處。

支架搭設(shè)采用25 t吊車。支墩底部要先焊一鋼板，在鋼板上鉆孔，孔距要于基礎(chǔ)頂預(yù)埋螺栓相對應(yīng)。支墩架立后，立刻將支墩與基礎(chǔ)栓結(jié)，以保證支墩穩(wěn)固。為保證支架整體穩(wěn)定，支墩之間要設(shè)剪刀撐。

（2）墩梁式支架的整體性處理：墩梁式支架通常采用軍用梁或貝雷梁作為縱梁，軍用墩或其他形式支墩作為臨時支墩。軍用梁或貝雷梁作為受力縱梁，其橫向剛度通常較弱，在使用前，軍用墩采用型鋼和U型卡將各片連接成整體，軍用梁全部吊裝就位后，安裝聯(lián)系桿，使各片梁予以固定。然后沿梁橫向鋪設(shè)鋼枕及方木，鋼枕兩端挑出梁體外邊緣各1 m作為施工作業(yè)平臺，最后鋪設(shè)底模。

（3）碗扣式支架搭設(shè)

碗扣支架均采用外徑φ48 mm標(biāo)準(zhǔn)桿件進(jìn)行組裝，每根立桿下端均設(shè)定型圓盤支座或木墊板，并按要求設(shè)置剪刀撐。立桿頂端安裝可調(diào)式U形支托，先在支托內(nèi)安裝橫向方木，再按設(shè)計間距和標(biāo)高安裝縱向方木及楔木墊塊。鋼管的整體穩(wěn)定性是由基礎(chǔ)的不均勻沉降、支架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性控制。橫橋向按照支架的拼裝要求，嚴(yán)格控制豎桿的垂直度以及掃地桿和剪力撐的數(shù)量和間距。順橋向支架和墩身連接，以抵消順橋向的水平力。同時碗扣式支架通過鋼管與軍用墩支架連成一體，確保混合支架的強度和整體穩(wěn)定性。

2.2.3 支架的堆載預(yù)壓

支架搭設(shè)好后，鋪設(shè)底模，進(jìn)行預(yù)加載試壓，以檢查支架的承載能力，減小和消除支架的非彈性變形和地基不均勻沉降，從而確保混凝土梁的澆筑質(zhì)量。加載材料使用水袋或砂袋，試壓的最大加載為設(shè)計荷載的1.2倍。加載時按設(shè)計要求分級進(jìn)行，每級持荷時間不少于10 min。分別量測各級荷載下支架的變形值。

加載順序為從支座向跨中依次進(jìn)行。滿載后持荷，48 h內(nèi)觀察下沉量不大于2 mm且下沉穩(wěn)定時再逐級卸載，卸載完成后根據(jù)預(yù)壓結(jié)果，對梁的底模進(jìn)行調(diào)整，跨中部分的調(diào)整值根據(jù)梁體設(shè)計的拱度值，其余部分按縱向二次拋物線設(shè)置。當(dāng)支架的沉降量偏差較大時，要及時對支架進(jìn)行調(diào)整。

2.2.4 支架施工滿足以下要求

（1）支架要有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性的要求；

（2）要有簡便可行的脫模措施；

（3）預(yù)壓重量大于澆筑混凝土的重量；

（4）支架地基承載力必須滿足要求，基礎(chǔ)可采用明挖擴大基礎(chǔ)、鋼管樁基礎(chǔ)或鉆孔樁基礎(chǔ)；

（5）根據(jù)預(yù)壓時支架產(chǎn)生的彈性和非彈性變形，設(shè)置預(yù)拱度；

（6）支架基礎(chǔ)有完好的排水系統(tǒng)。

2.2.5 支架的拆除

在梁體張拉完成后，壓漿強度達(dá)到設(shè)計強度，方可拆除支架和底模。梁底模及支架卸載順序，嚴(yán)格按照從梁體撓度最大處支架節(jié)點開始，逐步向兩端卸落相鄰節(jié)點，分幾個循環(huán)卸完，卸落量開始小，逐漸增大；在縱向應(yīng)對稱均衡卸落，在橫向應(yīng)同時一起卸落；設(shè)專人觀測并做好撓度及墩臺變化情況記錄。當(dāng)達(dá)到一定卸落量后，支架方可脫落梁體。

3 支架質(zhì)量要求及驗收標(biāo)準(zhǔn)

（1）基礎(chǔ)施工先清除表面松碎石塊、淤泥、苔蘚，表面平整干凈；傾斜地段，將地表整平或挖成臺階。易風(fēng)化的巖層基底，按基礎(chǔ)尺寸鑿除已風(fēng)化的表面巖層。

（2）基礎(chǔ)地質(zhì)情況和承載力應(yīng)滿足設(shè)計承載力要求。

（3）支架搭設(shè)完后，節(jié)點連接牢固，整體穩(wěn)定可靠。

（4）支架預(yù)壓后，達(dá)到消除支架整體的非彈性變形，準(zhǔn)確測出支架的彈性變形。

4 結(jié)語

本文提出了支架現(xiàn)澆箱梁施工中要注意的一些工藝流程及質(zhì)量控制措施,是根據(jù)大量現(xiàn)場施工實踐和成樁成果數(shù)據(jù)中得出來的,施工技術(shù)人員應(yīng)結(jié)合工程的實際情況選取合理的指標(biāo)進(jìn)行施工,才能獲得巨大的經(jīng)濟(jì)利益和社會效益。同時,采取一整套系統(tǒng)的管理體制和施工工藝進(jìn)行過程控制,也是確保工程施工質(zhì)量的關(guān)鍵。

[1]揚文淵,徐犇.橋梁施工工程師手冊[M].北京:人民交通出版社,2001.

[2]劉吉仕,張俊義,陳亞軍.橋梁施工百問[M].北京:人民交通出版社,2006.

[3]JTG D62-2004,公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范[S].北京:人民交通出版社,2004.

[4]JTG D63-2007,公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范[S].北京:人民交通出版社,2007.