現澆箱梁支架法施工關鍵技術研究

馬騰飛

（河北路航實業集團有限公司，河北 邢臺 054000）

1 引言

現澆箱梁施工包括支架法、移動模架法、懸臂澆筑法、轉體施工法等，其中，支架法施工較為常見，主要分為滿堂支架法和鋼管支架法。陸地作業可采用扣件式滿堂支架法、碗扣式滿堂支架法或盤扣式滿堂支架法；高墩施工或水中施工多采用鋼管支架和貝雷梁組合的方法。目前，現澆箱梁多采用盤扣式滿堂支架法。

支架法施工是一個復雜煩瑣的過程且環環相扣，任何一道工序出現問題都將會影響結構安全或施工進度，其施工工藝流程為：地基處理→支架搭設→支架預壓→模板安裝→鋼筋安裝→混凝土澆筑→應力施工→支架拆除。工程師要根據各道工序特點，抓住關鍵控制技術，規避安全生產風險。

施工前，應成立專門的測量小組，對箱梁控制樁、水準點、導線點進行復測，經監理工程師復核合格后方可使用，測量遵循從整體到局部、先控制后碎步的原則；技術人員要復核橋梁控制部位的坐標、高程、連接構造、工程數量等，橋梁作為系統工程，要遵循從橋面到基底，從順橋到橫橋、重點在連接部的原則，重視橋梁空間關系和各部件的連接問題，從梁長、梁高、橋寬、支座位置、伸縮縫位置等進行全面復核，拆解施工圖紙；支架施工必須制訂專項施工方案，對超過一定規模的危險性較大的工程必須經專家論證，且論證通過，經逐級技術交底和崗位培訓合格后方可實施。

2 地基處理

支架需要搭建在堅實的基礎上，因此，必須事先對橋位處的地質情況進行勘察，根據支架計算荷載和地質特點確定對地基承載力的要求[1]，不滿足要求則需對地基進行處理。澆筑20 cm厚混凝土墊層，做好排水處理，防止雨水浸泡地基，造成地基失穩，觸發支架坍塌。為便于排水，原則上處理后的地基應高出原地面20 cm且設置不小于2%的排水橫坡[2]。地基處理寬度應較箱梁投影面寬1 m以上，同時，做好排水系統。墊層上鋪設方木，方木橫向布置，其間距與支架間距一致。

3 支架搭設

支架運抵施工現場后，由質檢員組織驗收組對進場構件進行初步驗收，未經驗收合格的構件不得投入使用，嚴重銹蝕或損傷、材質不明的支架不得使用。其材質應符合現行國家標準要求，強度、直徑、壁厚等符合設計要求。

支架搭設前要根據結構受力要求對支架結構的強度、剛度和穩定性進行計算，確定支架步距、縱距等參數。首先，由測量人員采用全站儀結合墨斗將支架投影主要控制線條畫出，形成支架平面位置，支架搭設線形要考慮橋梁豎曲線、設計預拱度和施工預拱度等因素。梁底與工地根據預壓結構確定，多按二次拋物線進行分配。

以盤扣式腳手架為例，對搭設做相關介紹：架體由立桿、水平桿、斜桿、連接盤、插銷、扣接頭、底座、上托座、方木等組成。支架搭設應根據立桿放置可調式底座，按照先立桿、后水平桿再斜桿的布置原則進行搭設，形成架體單元，并以此擴展形成空間支架體系。每搭設完一步支架后，要及時校正立桿的縱距、橫距、垂直偏差和水平桿步距、水平位置偏差等，應采用鐵錘錘擊將水平桿的扣接頭與連接盤的插銷至規定深度的刻度線，確保連接牢固；同時，隨著架體升高，設置斜桿。安裝腳手架時，立桿、縱橫向水平桿必須同步安裝，扣接頭必須鎖死，垂直度、對接口和相鄰桿接頭間距是重點控制的環節。遇大風、雷雨天氣應停止支架搭設。

4 支架預壓與驗收

支架搭設完畢后由班組自檢，項目部組織施工、技術、安全、測量、質檢等部門進行全面檢查，合格后由項目負責人組織安全、技術報監理工程師進行驗收，報檢合格后方可進行下道工序。

支架預壓必須經驗收合格后方可實施，其對現澆箱梁施工至關重要，既可通過支架逐級預壓加載監測支架體系在梁體自重、支架連接點安裝間隙、支架變形和基礎沉降等參數，得出彈性變形數據和消除非彈性變形，又可檢驗支架搭設后的結構安全和穩定性。常用的加載預壓方式多采用堆載法，堆載物以沙袋為主，可輔以鋼筋、鋼絞線、鋼條或鋼錠等，水中橋梁作業可采用水箱法堆載預壓。堆載布置位置要和荷載實際分布吻合。加載應分級進行，并由專門的測量小組全程監測變形數據，施工人員檢查支架和基礎安全情況，卸載也應分級進行。堆載預壓按照承載力的20%、50%、100%、120%進行逐級預壓，如采用沙袋預壓，必須逐個對沙袋重量進行標定，雨天做好苫蓋，避免雨水浸泡沙袋造成嚴重超重。預壓過程和卸載過程要做好沉降觀測記錄。預壓結束后根據觀測記錄計算支架的非彈性變形、基礎沉降變形和架體彈性變形，用以確定模板支設的高程預留值，務必計算好預拱度，避免跨中下撓使主梁計算模型與實際不符造成底板混凝土受拉超限等不利工況。

5 模板安裝

模板設計要遵循結構合理、強度滿足、裝拆便利、循環利用等原則，為減少拼縫，盡量采用大塊鋼模板或優質竹膠板，倒角或承托部位要考慮脫模方便；模板安裝也尤為重要，直接影響混凝土成型質量。為保證底板施工質量和工人操作安全，外模板可采用底板包腹板的形式，即底模板要寬于箱梁底板，腹板模板呈倒T形固定于底板模板上。

6 鋼筋安裝

現澆箱梁鋼筋工程比較復雜，鋼筋型號和直徑多，彎起鋼筋和預埋件多，特別是預應力管道分布密且多為順橋向貫通，平曲線和圓曲線的設置將導致波紋管定位和澆筑過程中極易出現問題。必須制定詳細的鋼筋下料單，并進行分類加工、存放，編號要清晰，同時，可結合BIM技術對主梁結構進行三維建模，檢查管道碰撞問題，開展可視化交底，確保施工順利，避免窩工返工。要高度重視預應力管道的保護，避免鋼筋焊接、拖拉等破壞波紋管，做好定位加固控制和接頭密封檢查。

7 混凝土澆筑

混凝土澆筑前，應認真檢查模板內有無雜物，支架、模板、鋼筋和預埋件等是否設置安全齊全，檢查混凝土罐車、混凝土泵車、振搗棒等施工設備是否正常，運輸便道和天氣是否滿足施工要求，同時，再次對模板標高和平面位置進行復核。

現澆箱梁多為大體積混凝土施工，常采用C50混凝土，混凝土強度高、澆筑方量大、持續時間長、施工難度大，且混凝土澆筑是不可逆的過程，一經成型，如出現質量問題不可挽救，因此，必須制訂科學合理的配合比和澆筑方案。要嚴格按照JTG/T 3650—2020《公路橋涵施工技術規范》中關于大體積混凝土施工方面的要求實施作業。混凝土澆筑的原則是先底板、再腹板、最后頂板，由兩端向中間，對稱均勻布料，以水平分層、斜向分段的施工工藝左右對稱連續澆筑混凝土。

施工過程中注意澆筑順序和振搗工藝，掌握澆筑時間，保證混凝土澆筑順暢，保證混凝土振搗效果；腹板、底板混凝土施工時，嚴禁用振搗棒碰撞波紋管，以免損壞波紋管，致使管道進漿，影響梁體張拉；澆筑腹板時，注意混凝土分層厚度，以免由于澆筑不均勻致使底板處混凝土上翻。目前，國內在進行混凝土澆筑時多采用二次澆筑工藝，即澆筑腹板及底板混凝土，待強度滿足要求后澆筑腹板及頂板混凝土，二次澆筑安全系數高、施工難度小，但工藝功效低、施工縫難以處理等，建議在澆筑環境或條件好的箱梁施工時，在保證安全的前提下，采用現澆箱梁一次整體澆筑成型的工藝，確保箱梁結構的整體性和內實外美。混凝土澆筑過程中要派專人對支架、模板進行檢查，發現問題及時解決。

8 預應力工程

預應力管道安裝要控制安裝精度和連接嚴密性，波紋管徑向剛度復核規范要求；鋼束穿束采用自動化的整束穿束機，防止常用的單根穿束造成的絞纏等問題發生。張拉要左右對稱、兩端同步，按均衡對稱，交錯張拉的原則進行，以張拉力控制為主，伸長值進行校核，實行張拉力和伸長值指標雙控。壓漿采用真空輔助壓漿的方式確保壓漿混凝土質量。

9 支架拆除

按照先支后拆，后支先拆的原則卸落支架，支架卸落時，箱梁混凝土強度和預應力鋼束管道壓漿強度達到設計要求方可操作。落架要緩慢、對稱進行，順序為先邊跨后中跨，每跨由跨中向支座方向依次進行。

10 結語

現澆箱梁支架法施工也極為成熟，但質量問題和安全問題層出不窮，這就要求施工單位高度重視現場技術管理和施工管理，落實安全責任，提高安全意識，加強過程控制，消除安全隱患，以精細化管理的水平高質量完成箱梁施工。