現澆箱梁支架設計與施工質量控制研究

陳亞北

（江蘇凱榮建筑工程有限公司，江蘇 鎮江212000）

在社會經濟持續發展的背景下，現澆箱梁憑借施工成本較低、穩定性好的優勢在道路、橋梁等工程建設中得到積極應用。預應力現澆箱梁的應用不但可以增強工程項目的結構穩定性，而且還可以有效改善工程項目的美觀性，施工便利，非常適用于橋梁建筑項目。此外，現澆箱梁也廣泛用于高速公路工程。為了有效保障工程的施工質量，有必要針對現澆箱梁的施工質量控制進行深入探討。

1 工程概況

某國道互通區有橋梁兩座，箱梁梁高1.8m，頂板、底板厚度分別為28cm、25cm，腹板厚度為48cm，懸臂外伸長1.78m，采用高度相等的單箱單室斜腹板截面，單幅橋標準頂寬、底寬分別為12m、4.82m，橋面單向橫坡為4%，混凝土強度等級為C50，總共396m3，采用盆式橡膠支座。分兩次澆注，第一次澆注至腹板位置倒角下部，第二次澆注頂板，如圖1 所示。

圖1 兩次澆注示意圖

2 現澆箱梁施工中的支架設計與安裝

2.1 支架設計

（1）結合工程實況及施工材料配置，選擇使用碗扣式鋼管支架，鋼管規格為Φ50mm×3.7mm，鋼管壁厚至少為3.0mm。底腹板變截面以及箱梁橫隔梁支架立桿步距設為0.8m×0.8m，底腹板其余部位支架立桿步距設為0.8×1.1m，橫桿步距設為1.4m，箱梁翼板支架立桿步距與橫桿步距與第腹板其余部位相同。

（2）上端與下端都安裝可調節支托。用槽鋼做頂托縱梁，用規格為12cm×12cm 的方木作為橫向分布梁，梁與梁之間距離為32cm，采用厚度為20mm 的竹膠板作為支架模板。

（3）為了提高支架結構的穩定性，其底部與地面37cm 范圍內使用規格為Φ50mm×3.7mm的鋼管布設縱向與橫向的掃地桿，縱向與橫向掃地桿之間的距離不超過4.7m，每一步都和碗扣立桿扣接，在支架的下、中、上部位使用規格為Φ50mm×3.7mm的鋼管布設三層水平方向的剪刀撐。

（4）在縱橋向、橫橋向設置垂直方向的剪刀撐，剪刀撐桿距不超過4.7m，其與地面的角度在45°到60°之間，用規格為Φ50mm×3.7mm 的雙鋼管構建墩身抱箍，連接施工完畢的橋梁墩柱與支架，使兩者合為一體，墩身、抱箍之間要保證連接的牢固性。

2.2 支架安裝

在安裝支架前應該認真制定施工方案，確保每一個施工人員都掌握施工注意事項。

（1）本工程的支架頂部使用可調托座和槽鋼作跨梁，確保立桿傳遞支架上部的荷載；在完成一個搭建步驟后，要根據表1中的標準檢查施工是否合格，表中h 表示步距；H 表示支撐架高度：I 表示跨距；L 表示支撐架長度。

表1 支架搭設檢查項目及允許偏差

（2）扣件和支架立桿必須牢固連接，不能隨意拆除；需使用Φ50mm×3.7mm 規格的鋼管，支架頂層可調支托和橫桿之間的距離不得超過72cm，否則需要用Φ50mm×3.7mm的鋼管增設縱向、橫向的頂部加強連桿。

（3）在支架外側周邊與內部布設縱向、橫向和水平剪刀撐；同步假設支架和剪刀撐。確保剪力撐滿足前后、上下連續的標準，并且長度符合施工標準，避免剪刀撐在斷面內造成空檔的問題。

3 現澆箱梁施工質量控制要點

3.1 施工原材料質量控制

應該嚴格依照相關規定開展施工原材料質量控制試驗，并將得到的結果以報告形式上報，從而有效控制施工質量。

（1）施工原材料檢驗，如表2 所示。

表2 現澆箱梁施工原材料檢驗項目

（2）混凝土配合比試驗，經過監理工程師批準混凝土配合比后才能按照配合比使用。制作箱梁混凝土抗壓強度試驗的試件，開展試驗檢查5 天、7 天、10 天、28 天各個時間段的混凝土強度及彈性模量，采用與梁體混凝土一致的混凝土試塊，采用同樣的澆注方法，設置同樣的養護條件，在監理工程師的監督下依照技術規范進行。

3.2 地基處理

地基處理關系到支架的穩定性。因此，在搭建支架時應先作好地基處理。

（1）為加強地基的密實性，清理地基表面泥土，然后用壓路機壓實。在地基中換填至少厚度為12m 的風化石渣，并用壓路機壓實，在其上鋪設厚度為12cm 的C20 素混凝土進行硬化處理；針對局部比較薄弱的地基區域，應該先清除薄弱部位表層土體，換填碎石，再鋪設厚度為12cm 的C20 素混凝土以硬化地基土體。

（2）在換填碎石渣的過程中，要確保其厚度不超過42cm，確保地基承壓力超過320kPa，在地基兩邊布設1：1 斜坡，用混凝土進行硬化處理。

（3）施工過程中往往要設置專用的泥漿池，在進行鉆孔作業時，要先清除泥漿池中的淤泥，在回填碎石渣，分層夯實。

為避免支架地基出現積水現象，應該設置2%的地面橫坡，在地基兩側開挖0.6m×0.6m 的排水溝，用于排水。

3.3 支架預壓

由于支架的底部分為兩個區域，整個支架布局分為60cm *90cm、0cm * 120cm 兩種布局，與基礎對應，分別選擇一個位置實施支架預壓。在開始預壓前需要設施沉降觀測點，通過水準儀加微測器進行監測，每個斷面設置至少5 個監測點。在支架上部和下部相應位置觀測沉降，確保沉降量、彈性變形、非彈性變形等參數符合施工設計要求。

3.4 鋼筋綁扎及預應力管道埋設

預應力管由波紋管制成，預應力管位置根據施工設計要求精確定位和布設。為了確保施工時預應力管的位置不出現偏移，定位鋼筋之間的縱向距離直線部分不超過0.8m，彎曲部分不超過0.5m，且要確保徑向坐標無誤。錨墊板牢固安裝，與孔道對齊，并垂直于孔邊緣。

3.5 箱梁混凝土澆筑

（1）生產混凝土之前需要全面檢查原材料的類型、規格等，同時檢查施工設備，制定應急計劃，以確保穩定連續生產，對相關人員進行技術交底。

（2）箱梁混凝土采用兩步澆筑方法，第一次澆筑底板和腹板混凝土，第二次澆筑屋頂板混凝土。

（3）泵車用于混凝土垂直運輸，罐車用于混凝土水平運輸。使用四臺汽車泵同時澆筑，泵車分別位于箱梁的南側和北側。基本澆筑原則在縱向上對稱，在橫向上平衡，混凝土坍落度控制在180±20mm。

（4）混凝土澆筑的垂直澆筑順序是從下到上，水平澆筑方向是從外到內。

（5）混凝土振搗器應與側模板保持5cm～10cm 的距離，以避免與模板、鋼筋等部件發生碰撞。插入式振搗器的插入點需均勻分布，行進距離不得超過工作半徑的1.5 倍。振搗結束后，緩慢提起振搗棒使其振動，振搗新混凝土層應該降振搗棒插入混凝土層下方5～10cm，使兩層混凝土充分混合。在快速插入，緩慢提升和振動的過程中，混凝土的振搗時間控制在30～40s 以內，直到混凝土不下沉，表面泛漿，不出現氣泡，不出現氣泡為止，避免漏振、過振。

（6）在混凝土初凝之前倒入網狀混凝土。底板、腹板之間的混凝土必須完整且密實。澆注時，將鋼絲網鋪在底板上，并嚴控底板厚度，底板頂部應緊湊而平整。

（7）澆注頂板混凝土之前，清理接茬部位，再澆注頂板混凝土，待表面收漿干燥后及時覆蓋土工布灑水養護。

3.6 預應力張拉及壓漿

箱梁預應力張拉采用智能張拉施工工藝。在執行任何張拉操作之前，應定期校準和檢查千斤頂和機油泵。一旦梁混凝土強度值達到設計中指定的抗拉強度時即可施加拉力。箱梁預應力采用雙重控制，以張力控制為主，以鋼絞線實際伸長率位次要參考標準。

綜上所述，為保證現澆箱梁施工質量，有必要做好施工質量控制。在現澆箱梁施工質量控制工作中，從支架設計、支架安裝、混凝土施工、預應力張拉、灌漿等都是施工控制的關鍵環節，因此，做好重點施工環節的施工質量控制可以有效地提高箱梁施工質量，并確保橋梁工程整體質量。