采用臨時支座的橋梁蓋梁抱箍法施工技術(shù)研究

楊建春

摘 要：傳統(tǒng)蓋梁抱箍法施工采用抱箍、工字鋼、槽鋼作為承重系統(tǒng)，利用定型鋼模板加拉桿作為結(jié)構(gòu)成型體系，采用鋼管護欄及防護網(wǎng)作為安全防護措施，以形成蓋梁無支架施工的完整體系。傳統(tǒng)抱箍法在拆底模時需要通過微調(diào)高強螺栓減小抱箍與墩柱之間的摩擦力，降低抱箍高度，以調(diào)整承重系統(tǒng)與底模之間的空隙，達到拆除底模的目的。結(jié)合346國道改擴建工程的特點，將采用臨時支座的蓋梁抱箍法應(yīng)用在橋梁工程蓋梁施工過程中。結(jié)果表明：該技術(shù)方法取得了較好的技術(shù)效果和經(jīng)濟效益，可為類似工程提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：橋梁;臨時支座;蓋梁;抱箍法

中圖分類號：U445.4 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2021）29-0081-04

Construction of Bridge Cover Beam by Hoop Method with

Temporary Support

YANG Jianchun

（Sinohydro Bureau 8 Co.， Ltd.， Changsha Hunan 410004）

Abstract： The traditional hoop construction method of cover beam adopts hoop， I-steel and channel steel as load-bearing system， fixed steel formwork as structure forming system， steel pipe guardrail and protective net as safety protection measures， so as to form a complete construction system of cover beam without support. The traditional hoop method needs to adjust the gap between the bearing system and the bottom formwork by fine adjusting the high-strength bolts， reducing the friction between the hoop and the pier column and reducing the hoop height， so as to achieve the purpose of removing the bottom formwork. Combined with the characteristics of the reconstruction and expansion project of national highway 346， the capping hoop method with temporary support is applied to the capping construction of bridge engineering. The results show that the technical method has achieved good technical and economic benefits， and can provide reference for similar projects.

Keywords： bridge;temporary support;bent cap;hoop method

傳統(tǒng)橋梁蓋梁抱箍法施工操作較為復(fù)雜，控制要求較高，施工難度大，而且存在較大的安全風(fēng)險。本工程將臨時支座應(yīng)用在蓋梁抱箍法施工中，利用臨時支座的可調(diào)節(jié)性，可以簡單快捷地調(diào)節(jié)承重系統(tǒng)與底模之間的距離，使承重系統(tǒng)與底模之間留出可調(diào)節(jié)的空間，釋放整個承重系統(tǒng)所承受底模及蓋梁混凝土的壓力，便于蓋梁承重系統(tǒng)和模板的拆除。采用臨時支座的蓋梁抱箍法不僅可以有效提高施工效率，降低安全風(fēng)險，而且具有降低勞動強度和節(jié)約人力資源與物力資源的特點。

1 工程概況

346國道大悟縣河口至城關(guān)段一級公路改擴建工程位于湖北省孝感市，路線全長39.05 km，采用一級公路標準，設(shè)計時速80 km/h，路基寬21.5 m。本工程施工內(nèi)容涵蓋路基、路面、橋梁、涵洞、防排水、交安及綠化等方面。共包含10座橋梁，墩柱全為四柱式圓形墩，預(yù)制T梁320榀，其中20 m T梁260榀，30 m T梁60榀，共有橋墩蓋梁37個，采用C50混凝土澆筑。橋梁結(jié)構(gòu)斷面見圖1。

2 技術(shù)特點

2.1 操作原理簡單

采用臨時支座的抱箍法施工時，利用臨時支座的可調(diào)節(jié)性，便于調(diào)節(jié)承重系統(tǒng)的高度，釋放整個承重系統(tǒng)所承受底模及蓋梁混凝土的壓力，也便于承重系統(tǒng)的拆除，操作簡單[1]。

2.2 施工效率高、降低施工成本

通過增設(shè)臨時支座進行單個蓋梁模板拆除，在同樣的條件下比傳統(tǒng)方法節(jié)約5 h的時間，有效提高了施工速度，減少了人員和設(shè)備的施工時間，取得了較好的經(jīng)濟效益。

2.3 勞動強度低

利用臨時支座可以有效改善工人的工作條件，使施工過程簡單可靠，相比于傳統(tǒng)施工方法大大降低了勞動強度。

2.4 安全風(fēng)險低

拆除蓋梁底模的過程中，利用臨時支座調(diào)整承重系統(tǒng)和底模之間的距離，避免了在無支撐的情況下調(diào)節(jié)承重抱箍的高度，降低了安全風(fēng)險，極大地提高了蓋梁施工的安全系數(shù)。

3 施工流程

采用臨時支座的橋梁蓋梁抱箍法施工的流程如圖2所示。

4 承重系統(tǒng)選型

抱箍的承載能力與抱箍和墩柱的接觸面積、摩擦系數(shù)、高強螺栓的壓力有關(guān)。通過計算蓋梁混凝土、承重系統(tǒng)、模板等施工荷載，對承重抱箍進行受力驗算，確定抱箍的型號及高強螺栓的數(shù)量[2]。通過受力驗算，抱箍采用20 mm厚鋼板加工，寬度500 mm，采用18個M27高強螺栓進行緊固，結(jié)構(gòu)見圖3。

在承重抱箍上安裝臨時支座，墩柱兩側(cè)各布置一根I56a承重主梁，I56a承重主梁上橫向鋪設(shè)槽鋼[16@1.0 m，然后安裝底模。底模采用定型鋼模板，分片制作安裝。圓柱墩模板及承重系統(tǒng)見圖4。

臨時支座套筒采用內(nèi)徑為168 mm、高度為180 mm、厚度為6 mm的鋼管制作，墊板用厚10 mm、長和寬各200 mm的鋼板制作，焊在鋼管底部，起到穩(wěn)固和封底口的作用。在鋼管砂筒側(cè)面距下墊板20 mm處設(shè)置泄砂孔，然后擰上螺絲，螺絲直徑為20 mm。頂心采用外徑為159 mm、高度為200 mm、厚度為0.45 mm的鋼管制作，墊板厚10 mm，內(nèi)部采用C50混凝土填充。臨時支座結(jié)構(gòu)如圖5所示。

5 施工前的準備工作

5.1 臨時支座預(yù)壓試驗

臨時支座在受壓過程中會因承受荷載而產(chǎn)生沉降，因此要對臨時支座進行預(yù)壓，通過計算確定臨時支座所承受的蓋梁混凝土、模板、承重系統(tǒng)的全部荷載，借助壓力機按同等荷載對臨時支座進行預(yù)壓，確定臨時支座的沉降值，從而計算出滿足蓋梁施工時承重系統(tǒng)的總高度[3]，確保蓋梁底標高符合設(shè)計要求。

5.2 測量放樣

施工放樣，測出墩柱的中點和墩頂標高。安裝抱箍前，先根據(jù)蓋梁底的設(shè)計標高和承重系統(tǒng)的總高度計算出抱箍的頂面標高，在墩柱上標示出抱箍的頂面高程線[4]。

5.3 安裝抱箍

在抱箍與墩柱之間加一層10 mm厚的橡膠墊，以增加抱箍與墩柱之間的摩擦力。在對抱箍進行緊固時，對每個高強螺栓平行施加預(yù)拉力，觀察抱箍與墩柱的結(jié)合面，防止由于不均勻擰緊高強度螺栓引起墩柱受到偏壓造成安全隱患。

5.4 安裝縱梁和橫梁

安裝臨時支座前，提前在施工場地上組裝臨時支座。在支座套筒內(nèi)填充細沙，根據(jù)臨時支座預(yù)壓試驗確定的填充高度進行填充。填充時應(yīng)確保支座頂面保持水平，受力均勻。

所有墩柱的抱箍安裝完成以后，在抱箍的牛腿上安放好臨時支座，然后用吊車在臨時支座上架上工字鋼，并在兩根工字鋼之間裝上橫向拉結(jié)桿件，防止吊裝及定位過程中因發(fā)生橫向失穩(wěn)而引發(fā)意外。

在承重主梁安裝好后即可在其上邊安放橫梁，按間距80 cm布置槽鋼作為分配梁，上方直接安裝底模。承重系統(tǒng)安裝結(jié)構(gòu)如圖6所示。

5.5 安裝底模

承重系統(tǒng)搭設(shè)完畢后，將蓋梁底模安裝就位。底模安裝應(yīng)在跨中預(yù)留5～8 mm的上拱度，按拋物線布置，以消除因承重工字梁受荷載作用后引起的下?lián)稀Ｄ０褰涌p間要墊3 mm厚的橡膠條，防止接縫漏漿造成混凝土面色差或麻面。

5.6 安裝鋼筋及側(cè)模

蓋梁骨架鋼筋在已鋪好的底模上制作。伸入蓋梁的柱筋若與蓋梁的主筋相干擾，可適當調(diào)整柱筋。

模板安裝前均勻涂刷脫模劑，側(cè)模與側(cè)模、側(cè)模與底模之間的接縫要緊密，加墊橡膠條防止漏漿。模板各部位支撐、拉桿要穩(wěn)固。安裝完畢后，仔細檢查各部位尺寸及穩(wěn)定性。

5.7 混凝土施工

混凝土罐車運輸混凝土到達現(xiàn)場，采用泵車將混凝土入模。混凝土澆筑采取分層澆筑、分層振搗及階梯推進的施工方法。澆筑順序為從與墩柱連接部位開始向兩端分層澆筑。混凝土振搗以混凝土面停止下沉，以無明顯氣泡上升、表面平坦一致為宜。混凝土初凝后，及時用土工布或塑料布覆蓋混凝土頂面并進行灑水養(yǎng)生，防止表面水分蒸發(fā)[5]。

5.8 模板拆除

當蓋梁混凝土強度達到拆除側(cè)模設(shè)計要求后，在不損壞棱角的情況下拆除側(cè)模。側(cè)模拆除后，立即用土工布或塑料布覆蓋灑水養(yǎng)生。

當蓋梁混凝土強度在設(shè)計強度80%以上時，才能拆除承重底模。拆模時只需要將臨時支座的螺旋開關(guān)打開輕輕敲擊，細砂就會流出。隨著細砂的減少，臨時支座的高度會逐漸降低，進而調(diào)整承重主梁整體下降高度，使承重系統(tǒng)與底模之間留出空間，釋放整個承重系統(tǒng)所承受底模及蓋梁混凝土的壓力。

卸荷過程完成后，便可以拆除主梁上的槽鋼，然后分片拆除蓋梁的底模，用吊車吊出。底模拆除完成后，拆除承重主梁，最后進行承重抱箍的拆除，底模拆除完成后繼續(xù)灑水養(yǎng)生。

6 質(zhì)量控制

蓋梁施工質(zhì)量必須符合現(xiàn)行國家標準及設(shè)計圖紙的相關(guān)要求，蓋梁鋼筋及混凝土施工必須按照國家現(xiàn)行標準《鋼筋焊接及驗收規(guī)程》（JCJ 18—2012）和《混凝土質(zhì)量控制標準》（GB 50164—2011）的要求執(zhí)行。

砂、石、水泥、鋼筋等原材料質(zhì)量符合設(shè)計及規(guī)范要求。所有原材料進場檢驗合格后才能用于現(xiàn)場施工。

抱箍水平安置、受力均勻，用高強螺栓滿絲擰緊連接。承重系統(tǒng)上荷載均勻分布，避免荷載過于集中。

模板安裝前應(yīng)清除表面污漬、銹漬，并均勻涂抹脫模劑。模板安裝要求模板的定位基準及標高準確，接縫要齊平、嚴密，防止漏漿。安裝完成后，及時對模板標高進行校核，以在澆筑過程中控制蓋梁頂面標高。

鋼筋加工時按照設(shè)計圖紙要求下料，半成品運至現(xiàn)場加工。鋼筋焊接時要求飽滿，焊接長度滿足規(guī)范要求，按圖紙要求布置箍筋并安裝混凝土墊塊，保證保護層厚度符合圖紙要求。

混凝土澆筑期間，及時檢查預(yù)埋鋼筋、沉降觀測標等預(yù)埋件的穩(wěn)固情況，對稱澆筑柱頂位置，使承重系統(tǒng)均勻受力。混凝土澆筑采用分層澆筑、分層振搗及階梯推進的施工方法。振搗過程應(yīng)充分，保證混凝土密實、均勻，以避免混凝土外觀質(zhì)量出現(xiàn)缺陷。

蓋梁混凝土強度達到拆除側(cè)模設(shè)計要求后再拆除側(cè)模。當混凝土強度達到設(shè)計強度80%以上時，才能拆除底模及承重系統(tǒng)。

7 安全控制措施

第一，建立健全各項安全制度和安全生產(chǎn)管理機構(gòu)，編寫安全預(yù)案。

第二，施工前應(yīng)集中有關(guān)人員進行安全技術(shù)交底，提出有關(guān)要求，制訂各項規(guī)定，要求班組落實執(zhí)行。

第三，設(shè)置安全標識，在施工現(xiàn)場周圍配備、架立安全標識牌。

第四，各種機械操作人員和車輛駕駛員必須持有操作合格證，禁止操作人操作與操作證不相符的機械;禁止無操作證的人員操作機械，對機械操作人員建立檔案，并配備專人管理。

第五，施工機械工作時，嚴禁一切人員在工作范圍內(nèi)停留;機械運轉(zhuǎn)中人員不得上、下車;嚴禁施工機械（運輸車輛）駕駛室內(nèi)超載。

第六，工作面下方嚴禁人員、機械出入，除設(shè)有明顯的安全警示外，還應(yīng)派專人在現(xiàn)場進行監(jiān)護。

第七，凡進入現(xiàn)場的人員，均要服從值班員的指揮，遵守各項安全生產(chǎn)管理制度，正確使用個人防護用品，禁止穿拖鞋、高跟鞋或光腳進入施工現(xiàn)場。

第八，定時與當?shù)貧庀笳尽⑺恼韭?lián)系，當出現(xiàn)六級以上大風(fēng)時，應(yīng)停止吊裝及高空作業(yè)。

8 經(jīng)濟效益分析

以單個蓋梁施工為例，采用臨時支座的抱箍法施工。與傳統(tǒng)抱箍法相比，本文提出的方法可節(jié)約5 h的時間，蓋梁模板拆除工效相比以往有了大幅度提升，可節(jié)省設(shè)備臺班5工時。25T汽車吊的租賃價格按300元/時計算，節(jié)省設(shè)備租賃費用為（8-3）×300=1 500元。節(jié)省人工37工時，按35元/工時計算，節(jié)省人工費（48-9）×35=1 295元。利用配備了臨時支座的抱箍法施工，減少了人員和設(shè)備投入，極大地提高了蓋梁模板拆除效率，節(jié)約了施工成本。傳統(tǒng)抱箍法與采用臨時支座的抱箍法施工效益對比見表1。

利用傳統(tǒng)抱箍法進行蓋梁模板拆除時，操作過程較為復(fù)雜，不易控制，需要施工人員較多，而且操作空間有限，施工人員勞動強度較大。使用臨時支座進行施工時操作比較簡單，可減少人工20%，降低了人員、設(shè)備投入，相比于傳統(tǒng)施工方法大大降低了勞動強度。

9 結(jié)語

本技術(shù)方法通過現(xiàn)場實施和不斷優(yōu)化改進，已獲得了較好的經(jīng)濟效益和技術(shù)效果，贏得了參建單位的一致好評，可推廣到其他橋梁工程蓋梁施工過程中。

參考文獻：

[1]張耀.橋梁臨時支座施工與驗算[J].城市建設(shè)理論研究，2013（3）：1-3.

[2]江蘇省交通企業(yè)協(xié)會，江蘇省交通工程建設(shè)局.高速公路橋梁支座安裝施工指南：T/JSJTQX 06—2019[S/OL].[2021-08-01].http：//www.ttbz.org.cn/upload/file/20191011/63706382903

95475016590597.pdf.

[3]章凱.小跨徑橋梁支座安裝質(zhì)量控制[J].城市道橋與防洪，2013（8）：235-236.

[4]鄔浩軍.高速公路施工過程中橋梁橡膠支座的安裝與施工工藝的探討[J].城市建設(shè)理論研究，2014（10）：1-4.

[5]方屈，楊國奉.公路橋梁板式橡膠支座施工質(zhì)量控制要點[J].今日科苑，2007（24）：170-171.