高墩現澆連續箱梁支架施工技術

身份證號碼：220182198005240415

摘要：本文主要針對箱梁支架架現澆的施工展開了探討，通過結合具體的工程實例，對施工方案作了詳細的闡述，并給出了一系列相應的施工方法，以期能為有關方面的需要提供有益的參考和借鑒。

關鍵詞：箱梁支架；現澆；施工技術

在如今的橋梁建設過程中，箱梁支架因其具有較好的整體性、強度和剛度，制作要求簡易且堅固等優點，在各大橋梁建設工程中廣泛應用。基于此，本文就箱梁支架架現澆的施工進行了探討，相信對有關方面的需要能有一定的幫助。

1 概述

1.1 橋型和結構

某高架橋長489m，為預應力混凝土連續箱梁，平均墩身高在 37.40 m左右，梁高1.6～2.2 m。運用支架一次現澆法來施工，粱側模主要運用定型鋼模：底模和內模主要采用定型鋼模和竹膠板剛性支撐，砼施工運用泵送混凝土。

施工難點：交通疏導與交通安全，高墩（39m）鋼管樁支墩承重梁現澆支架設計、施工；鋼管樁支墩和承重梁工字鋼安裝；地基基礎不均勻沉降處理措施。

2 根據現階段建設技術提出可行性方案

2.1 現澆支架可行性方案的提出

現階段現澆梁具體施工方式為：碗扣滿堂腳手架施工方法，貝雷梁鋼管支架施工方法，鋼管型鋼支架施工方法以及移動模架施工方法。施工方案的不同決定了其適用狀況的不同，因此，我們能夠按照不同的工程狀況以及施工環境，從經濟、工期、風險、質量等方面綜合對比以選取更加適合的施工方式，以有效完成工程任務。

2.2 現澆支架根據設計必須考慮的因素

（1）經濟性：嚴格按照施工環境現狀，在盡可能縮短工期的狀況下降低施工費用，詳細分析對比材料的采購以及機械設備的使用費用，而且還要全面的分析材料的運用及其它分部分項施工項目的運用狀況。

（2）施工進度：最為重要的是要保障架梁通道的順暢，以有效促進后續工作的進行。

（3）施工質量：盡可能選擇承載力比較大、穩定性較高、伸縮性較小的腳手架。

3 方案比選

對于碗扣式滿堂腳手架、鋼管型鋼支架、貝雷梁鋼管支架以及移動模架這四種施工方案，第一個被排除的就是移動模架，主要是由于連續梁的變截面。另外三種方式都存在一定的科學性，運用科學的規劃以及工作方式，積極加大工程管理的力度，能有效提升工作的效率。為選擇更加合理化的施工方案，分別從工程的成本、工期以及風險等方面實施對比。

3.1 施工成本（見表1）

表1 施工成本 貝雷梁鋼管支架

3.2 施工工期（見表2）

表2 施工工期 貝雷梁鋼管支架

3.3 施工難度（見表3）

表3 施工難度

3.4 綜合比較（見表4）

表4 綜合比較

綜合考慮，采用碗扣式支架施工，成本低、工期短、施工風險與貝雷架比連接點多且比鋼管支架少，現澆連續梁選用碗扣式鋼管腳手架施工方式。其使用方式演示圖如下圖1所示。

圖1 碗扣式鋼管腳手架使用演示圖

4 某高架橋施工狀況

施工采用碗扣式鋼管腳手架施工方式，其施工方案規劃主要有兩個步驟，即設計驗算以及施工。

4.1 支架及地基承載力驗算

4.1.1 碗扣式鋼管腳手架的設計檢算

4.1.1.1 梁體總荷載

第一孔箱梁的重量計量

單箱四室橫截面面積，（左半幅），橋寬B平均=（19.76+18.13）/2=18.95m

梁底寬b=18.95-2*1.7=15.55m

截面積面積計算

（1）翼板：F1=（0.18+0.45）/2*1.7*2=1.071m2

（2）頂板：F2=15.15*0.25=3.888m2

（3）底板：F3=15.15*0.25=3.888m2

（4）腹板：F4=（1.8-0.25*2）*.035*5=2.275m2

（5）側角：F5=0.5*0.2*0.5*8+0.8*0.2*0.5*8=0.4+0.64=1.04m2

截面面積=1.071+3.888*2+2.275+1.04=12.162m2

一孔箱梁自重ΣG=截面面積*長度*混

凝土容重=30*12.162*2.5=364.86m3*2.5=912.2t

鋼模板重量；

一孔鋼模面積：1.5m*1.2m=1.8m2各鋼模質量89.7kg每平方米鋼模重=89.7/1.8=50kg/m2

一孔鋼模板重量：P=一孔鋼底模面積*跨徑*每平方米鋼模重=[18.95+（1.8-0.45）*2]*30*50=32.5t

一孔I12橫梁重量：重量=每根長度*每延米重*一孔根數=15.55*0.0142t/m*：34=7.24t

主梁的砼總量是364.86m3，而墩上端的荷載要讓墩來承擔，為簡化計量，普遍按照所有砼沿著橋進行均衡布設，因此一延米的砼量就是：

364.86/30=12.162m3/m。

（1）每延米混凝土重量

12.162x26=316.212KN/m

（2）每延米模板重量

底模部分：325/15.55=20.97KN/m

內模部分：13xl=13KN/m

合計：13+20.97=33.97KN/m

（3）施工人員、機具運輸、堆放荷載按l.0KPa取值lx15.55=15.55KN/m

（4）傾倒混凝土時沖擊荷載取2.OKpa2x15.55=31.IKN/m

（5）振搗混凝土荷載取2.OKpa15.55x2=31.1KN/m

荷載組合N=1.2（砼質量+模板質量）+1.4（施工機械和人工+傾倒砼+振搗砼）=1.2（316.2+33.67）+1.4（15.55+31.1+31.1）=528.69KN/m

4.1.1.2 支架的受力計算

（1）主梁體部分

嚴格按照WDJ碗扣件立桿的設計荷載，當橫桿的步距是0.6m時，框架立桿的承受荷載為40KN/根，也就是4t/根，當步距增大一倍時，其荷載是30KN/根，也就是3t/根，再根據整個梁的荷載全部處于底板15.55米位置內來進行計量：

528.69KN/mx30m=15860.7KN=1586T

1586t/3t=528個結點，

也就是垂直和平行橋的方位均是0.9m所需要的結點數量。

15.55m/0.9m=18個，30m/0.9m=34個。

倘若在垂直橋的方位設置成0.9m，也就是18個點，平行橋的方位設置為0.9m，也就是34個點，即：18x34=612個，符合梁體荷載的要求。

（2）翼緣板部分

每一翼緣板邊的荷載只有10%，按15%考慮，1586tx15%=237.9t。計算：

結點數為：237.9t/4t=59.48=59個，即：垂直和平行橋的方位均是0.9m時需要的結點數目；237.9t/3t=80個，即：垂直與平行橋的方位均為1.2m時需要的結點數目。

1.7m/0.9m=1.88=2個，30m/0.9m=34個。

倘若在平行橋和垂直橋的方位均設置成0.9m，那么需要的節點總數就是34*2=68>59個。

4.1.1.3 地基承載力驗算

（1）梁體總荷載為528.69KN/m

（2）滿堂支架的質量參考第6跨墩高33m，按照上面的圖形

平行橋的方向有34列，垂直橋的方向有13列，共有34*13=442列；連接桿：順橋向30x13=390m；橫橋向12～34-408m，共28層。

總重為442x33x4.01+（390+408）x28x4.01=14089.76kg

每延米自重為：140.89x9.8/30=48.38KN/m

（3）每延米15cm混凝土板G=13x0.15x26=50.7KN/m

（4）基礎應力驗算

o=（N+G）/A=（528.69+48.38+50.7）/13=48.3Kpa

按照規劃材料施工現場是粘土地質，地基的承載能力是150000帕，所以符合規劃和規范標準。

4.2 主要施工方法

施工工藝：處理地基一搭建支架一安裝外側模一綁扎底、腹板鋼筋一穿束鋼絞線一安裝內模一綁扎頂板鋼筋-砼澆筑一收面、養護一張拉一拆模板、支架一壓漿。

4.2.1 地基處理

該工程的現澆支架連續梁的長度450m，下端寬度為8.6-15.55m，上部寬度是12-18.95m，是兩幅等高度變截面單箱多室預應力砼，梁體和地平線間的距離為33.46m。地基處理寬度為28-38m，長度為0#墩-15#墩之間，標高為超出原地面15cm，四周做排水溝并用砂漿抹面；

（1）軟土地基待處理平整以后要用20T重的光輪壓路機連續進行壓實2-3遍，倘若地面上存在凹陷現象要及時的填土進行重新壓實，并且要確保壓實后的地面比原來的地面要高，其平整度為±5cm；

（2）在完成壓實任務后，要在其上鋪筑15cm厚的碎石渣，并用壓路機再次進行壓實處理；

（3）待碎石基層壓實后要進行砼澆筑，其厚度大約為10cm左右，并用振動器搗實；

（4）對局部特別軟地基須重新回填或采取混凝土加厚加鋼筋網片處理；

（5）墩臺處回填時應用石渣或沉降量小的材料并經壓實；

（6）她基處理宜在連續3天天氣晴好后視土的干濕情況進行，確保地基處理質量；

（7）地基處理好后在土層應力較小處進行局部試壓，用9根2.4m高的碗扣式支架立桿以間距為0.6m的距離均勻布置在1.2m*1.2m的混凝土層上，施加1.5倍荷載承重試壓，以兩天內砼層不開裂不沉降為安全。

4.2.2 支架搭設

（1）搭設支架

用到的構件主要有：橫桿、立桿、斜桿、可調底座、可調U托（頂托）。

仔細查看構件是否存在弧度、焊縫開裂、裂縫等狀況，確認沒有問題時才能進行拼接。

按橫、縱向間距來設置可調底座，底座和混凝土面直接接觸，并按算出的高度確定出底座上的螺帽，讓螺帽和頂面處于相同的位置。

在進行拼裝時務必要保證立桿豎直。特別注意的是在首層全部立桿和橫桿都拼裝調整好以后才能完成下一部分的拼裝，不然就會造成后續各層拼裝的不易。同時還要注意在豎、豎桿之間務必要搭斜撐，進而有效增大結構的整體穩定性。

為有效確保碗扣支架頂部的穩定性，必須要降低碗扣支架立桿頂端的自由高度，確保其低于60cm，一旦高于60cm要務必增添一個橫桿，嚴格規范進行科學的設置。

在進行碗扣架搭建時，務必要確保縱、橫成一條直線，使其橫平豎直。用碗扣扣緊縱橫向桿件，已建立穩固的縱、橫、堅三位一體的網架。為有效提升支架的穩定性，在橋軸線的縱橫方向分別設置φ48鋼管剪刀撐。支架的搭建寬度必須高于梁頂設計寬度兩邊各0.5-1.5m作為施工工作平臺。

（2）鋪設頂層方木

在進行頂層的縱向方木設置時必須要將兩縱向方木的接頭搭在可調支座位置處。而在進行橫向方木的設置時，要嚴格控制設置的間距，利用水準儀以及木楔來掌控標高，待各項均符合要求后才能進行底模的拼裝。

4.2.3 支架預壓試驗

綜合梁體自身重量、沉降、支架的彈性以及非彈性變形等諸多因素，必須要對支架實施預壓。為有效避免破壞箱梁的底模板，要在搭建好支架以及鋪好方木、楞木，還沒有鋪設底模之前來對支架實施預壓。在實施預壓時可以采取在支架頂面堆放砂袋的方法。

砂袋必須一一進行稱取重量，還要派專業人士進行稱量和記錄；稱過的砂袋只要放到指定位置就務必要進行防水處理，及時的做好防雨設施。增加荷載時，要指派專人負責檢查支架的變動狀況，倘若出現不良狀況，要及時的進行處理。同時在進行加載時，要分步來完成，并適時的來測量、觀測。此外，在進行卸載時也要分步來完成，并進行測試和記錄。

測點的布設：在各跨的縱橋向上每隔5m設置一個斷面，共設5個，并且在各斷面上下各設10個測點，上端的5個點主要設置在兩邊的翼緣板以及腹板分別設1各，梁的中軸線底板上設置1個；下端的5個點主要設置在能與上端測點對應的位置，并且在方木上對其進行編號，以方便在進行預壓時掌控模板的立模標高。

按加載的不同級別對其實施沉降觀察。待其加載完成后計劃每天對其進行2次觀察，早晚各一次，同時還要詳細記錄好沉降狀況。在進行沉降觀察時必須要在一天中氣溫比較低的時候，時間大約為8：00～17：00之間。對于支架的預壓時間沒有明確規定，通常以完全加載好接連兩天的沉降量小于2mm就證明支架的沉降已經定型。

在卸載時嚴格根據荷載的100%和50%以及完全卸載進行觀察。

待預壓完成后要準確的計算出支架的彈性以及非彈性變形值和基礎沉降量，以便計算模板標高調整時的預留值。預應力混凝土的簡支箱梁按照跨度、混凝土收縮徐變等諸多因素，來計算出需預設的反拱值。

5 混凝土澆注

箱梁在進行混凝澆筑時主要分兩步來進行，首次要先進行底板以及腹板的澆筑；其次進行頂板和翼板的澆筑，最后再實施接縫。在進行澆筑時要由一頭至另一頭呈梯形分步連續進行，上、下層之間的澆筑應相距2m，待下部的砼初凝之前要進行上部砼的澆筑。在進行澆筑時要注意以下幾點：

（1）在澆筑混凝土之前，要將模板內的所有物品清除掉，保持表面清潔，并全方位檢查支架、鋼材、模板以及預埋件，此外，還要仔細檢查泵車拌合站、振動棒、發電機等諸多機械設施，保證符合施工要求。

（2）在澆筑混凝土時要保證其與縱向中心線對稱，有中間向兩側進行對稱澆筑，在進行澆注時，要盡可能的隨時檢驗其坍落度。

（3）采用插入式振動棒來對砼進行振搗，移動距離要位于振動棒作用距離的1.5倍處，其振動的范圍大致為振動棒直徑的4倍左右。

（4）振動棒和側模之間要保留5～10cm的空間以有效防止振搗棒破壞模板。振搗標準為混凝土不再下沉，表面平整、無氣泡，同時還要防止過振以及漏振現象的出現，振搗完成后要緩慢的拿出振動棒，以有效防止混凝土再次不實現象的出現。

（5）在進行砼澆筑時要指派專人來監督模板以及支架的現狀，倘若發現模板出現漏漿問題，要立即對其封堵。此外，在澆筑時，要在位于L/2、L/4位置處懸掛垂線，并在垂線下端以及地面的相應地方處設置鋼筋棍，在其交叉的地方畫出標志線，以有效觀察混凝土澆筑時底板的沉降狀況，一旦出現異常，要及時的中斷澆筑，待發現并解決問題后再繼續開始澆筑。

（6）初步澆筑砼時，等到澆注至腹板最頂部位置處必須要布設施工縫。澆筑高度要稍微超出腹板規劃厚度的1cm以上，鏟掉頂端的砼漿，使強度大、硬度大的砼糙面顯露出來，并進行沖洗。

（7）第二次進行混凝土澆筑時，要在位于墩頂的L/2和L/4斷面位置，由里向外距離5m位置設置鋼筋棍，并將其焊制于頂部的鋼筋之上，讓其等同于頂端的標高，以有效掌握頂端砼的澆筑標高和橫坡度。待其壓實整平以后要實施真空吸水。吸水完成以后，為了盡可能地科學合理的進行抹面要使用提漿棍來滾壓，之后就進行人工抹面，待抹面30min以后，要使用抹光機來對其整平，之后在進行人工收漿。

在砼完成抹面以后必須實施拉毛處理，主要采取垂直橋的方向進行拉毛的方式，嚴格把握其拉毛的程度，大致位于1-2mm的范圍內。同時還要控制好拉毛的時間，時間控制不好不僅會在一定程度上導致橋面不平整，而且拉毛時也無法達到深度要求，通常狀況下是根據自身實際經驗來進行的，以手指按壓剛好不留痕跡為最佳時間。分兩次進行抹面。首次抹面主要是為了找平，當混凝土快要終凝時，即可實施二次抹面。然后橫橋向進行拉毛處理。

（8）在澆筑箱梁頂板的預留孔時，保持孔內清潔，以有效防止排水孔被封堵。同時還要將預留孔四周的孔壁打毛，壓實填入的混凝土。

（9）混凝土要使用土工布進行覆蓋，保證水分適量養護7d。將為有效掌控張拉、落架的混糕土強度試塊放置于箱梁室中，在相同的環境下進行養護。在進行養護時，禁止在橋面上放置任何物品。

6 結語

綜上所述，在橋梁的建設中，箱梁支架的現澆施工對整體的工程有著重要的作用，因此，我們就需要重視箱梁支架的現澆施工，并采取有效的措施做好相應的質量控制，以確保大橋連續梁的施工質量和施工安全。

參考文獻：

[1] 袁和峰.淺談鋼筋混凝土現澆箱梁的裂縫分析與處理[J].科技信息（學術研究）.2008（36）.

[2] 張福康.淺談現澆箱梁外觀質量的預防和控制[J].廣東科技.2008（24）.