市政橋梁工程中滿堂支架現澆箱梁施工技術的應用研究

寸江峰，王淑紅

（陜西交通職業技術學院 建筑與測繪工程學院，西安 710018）

在現代橋梁施工過程中，箱梁澆筑的施工技術顯著提升。在箱梁施工過程中，支架現澆施工法的施工簡單、工藝成熟、不需要進行場地預制。支架現澆施工法是指在施工過程中搭設支架并安裝模板，之后利用支架模板的承重作用完成混凝土的澆筑施工，混凝土達到要求的強度之后再將支架模板拆除，這種方法的應用適應性強，具有不可比擬的優點，但是缺點也顯而易見，在應用過程中需要準備更多的材料以實現橋梁的穩固性支撐[1]。隨著科學技術的發展，越來越多的新型支架被開發與應用，滿堂支架由于操作簡單、施工方便，可以應用在不同形式的現澆連續箱梁施工中。滿堂支架的支架類型主要包括門式支架、鋼管支架、碗扣支架等。滿堂支架現澆預應力混凝土連續箱梁是一種在橋梁施工過程中應用比較廣泛的方法，該方法采用間隔的方法進行密布搭設，在施工過程中需要使用大量的支架，直接將混凝土澆筑在支架上之后，待混凝土凝固之后再將模板支架進行拆除，滿堂支架在應用過程中無需使用大型的吊裝設備，但是需要使用大量的支架模板，施工的周期也比較長[2]。

1 施工流程

現澆箱梁的質量安全風險較高，并且需要投入的成本較高，一次性澆筑砼體量大，因此，為了確保施工的正常進行，在進行支架現澆法施工之前需要做好論證工作，根據工程的設計要點、施工工期、具體的施工現場條件確定最佳合理的支架現澆施工方案。在進行滿堂支架現澆箱梁施工時，施工的流程如下：放樣測量→地基的處理和加固→搭建滿堂支架，主要是滿堂支架中的腳手架→將底模與側模安裝好→對支架進行預壓然后安裝外模→安裝底部的腹板鋼筋以及鋼絞線→底腹板澆筑砼→安裝內頂板模板→安裝頂板鋼筋以及鋼絞線安裝→頂板澆筑砼→張拉壓漿→拆除的模板支架以及進行養護[3-4]。

2 施工準備

為了確保施工的順利進行，在進行施工之前應該做好施工準備工作。準備工作主要是進行安全技術交底、測量放樣、墩柱施工及地基硬化等。一是，安全技術交底。主要是施工過程中的工作人員對施工的規范、施工圖紙及應用的滿堂支架施工相關技術進行文件學習，做好施工方案的編制、審批工作，做好技術交底、安全交底工作。二是，測量放樣。開展定線放樣工作，做好驗收工作。三是，橋梁施工中的墩柱施工及地基硬化工作。四是，檢查施工中應用的材料是否合格，做好車輛、設備等的入場工作[5]。

3 工程實例分析

3.1 工程概況

擬建設的大橋，左幅橋梁的總長為171.4m，起點樁號為Pdx46，終點樁號為Pdx50，包括4個孔，4個孔的孔跨寬均為35m；右幅橋梁的全長為142.8m，起點樁號為Pds15，終點樁號為Pds18，橋跨徑組為42.8m+35m+42.8m，橋梁全寬12.5m。橋面斷寬為單箱雙室箱形截面，42.8m的跨箱梁高2.3m，35m的跨箱梁高2.0m。本項目擬采用滿堂支架法施工，現澆箱梁砼的施工采用分布澆筑，第一步澆筑至箱梁腹板上承托處，第二步澆筑至頂。

3.2 測量放線

設計箱梁中心線，根據箱梁的平面尺寸結合箱梁腹板當中的走向結合碗扣鋼管立桿平面位置，確定平面坐標點向著空間的投測。平面曲線箱梁當中的軸線平面定位根據三維空間曲線坐標實現。施工過程中嚴格管控梁底標高。測量放樣的流程具體見圖1。

圖1 測量放樣的流程Fig.1 Flow of measurement and stakeout

3.3 地基處理

地基處理在現澆連續箱梁施工技術占據非常重要的地位，這主要是由于地基處理的好壞直接關系著現澆箱梁的施工質量，因此，在應用滿堂支架現澆法進行連續箱梁施工時需要重點解決地基的支架變形及地基沉降的問題。在對地基進行處理之前，應該首先計算與驗證支架地基的基礎承載力，確保支架的安全與穩定，該項目在處理地質時采用的主要包括宕渣分層回填、利用振動壓路機分層壓實、澆筑混凝土。澆筑的混凝土的厚度為15cm，混凝土的寬度值比滿堂支架的搭設寬度值高1m，同時根據施工中的具體排水情況，設置排水溝，確保排水，以免對滿堂支架的地基穩定性產生不利的影響。

根據箱梁結構形式結合主線高架對滿堂支架進行搭設，搭設過程中選取的計算位置為中側分帶。先將中側分帶的表層種植土挖除，挖除的高度為60~80cm，偏安全按50cm厚宕渣+10cm厚的c20砼計算。之后對原狀土的承載力、立桿底座下混凝土基礎強度進行驗算，驗算結果一定要符合相關的技術標準要求。

關于本項目箱梁地基處理及承載力驗算如下：本項目中的滿堂支架立桿的最大載荷為23.8kN，支架底托的長和寬都為0.1m，硬化混凝土厚度為15cm，根據剛性角擴散應力近似計算，基礎面的承載面積為0.16m2，基礎受力為143.62kPa，小于150kPa，驗算滿足要求。此外，還需加強對地基排水設施的建設，建設混凝土排水坡和防水溝。

3.4 搭設滿堂支架

在進行支架搭設前，需要根據箱梁的設計高度、箱梁線性及橫斷面等條件對箱梁支架進行設計和驗算，確定支架的具體類型，確保支架滿足承重要求。本項目中應用的滿堂支架為門式鋼管支架，鋼管型號為Φ48mm×3mm，在鋪設鋼管支柱時，遵循“橫直各成一線”的原則，兩個鋼管之間的距離為100cm，將橫橋向翼板下需要適當調大間距，針對跨中和支點處的實腹段適當調小間距。在上箱梁腹板縱向處設置雙拼10 作為系統的承重梁，其余部分采用的承重梁為10cm×10cm。混凝土的容重為25kN/m3，木方的容許應力和彈性模量分別為13MPa、104MPa。木方的剪力為11465.7N，剪應力為1.72MPa，剪應力小于2.7MPa，滿足木材允許剪應力要求；撓度為2.18mm，小于2.25mm，驗算滿足要求。滿堂支架搭設的具體步驟：搭設滿堂支架時先拉線、再放底座，之后利用可調底座調平底層支架，將掃地桿連接之后分層接高，然后將可調頂托安裝在最上面，安裝橫向剪刀撐，全部安裝完成之后，根據橫坡和縱坡將水平支撐頂面調平，最后模板安裝完成之后進行箱梁施工。匝道現澆箱梁使用的是碗扣支架。

圖2 主線現澆連續箱梁滿堂門式支架設計橫向示意圖Fig.2 The horizontal schematic diagram of the design of the main line cast-in-situ continuous box girder full gate bracket

3.5 安裝底、側模板

3.5.1 底模、側模敷設

底板的縱向方木間距根據支架頂托之間的距離進行調整，方木的規格為10cm×10cm；底模橫向背帶使用方木規格為10cm×10cm，將不同方木之間的中心間距設置為25cm。底層方木的中心線與頂托中心線相重合，方木鋪設平整，滿足著力要求，如果方木和頂托之間存在間隙則使用木楔塞緊，為了確保底模標高的精確性，使用水準儀進行測量，完成測量之后通過持線控制施工高度。

3.5.2 安裝模板

底模采用厚度為1.5cm 的高強竹膠板，對于箱梁的橫向邊緣的地方使用鐵釘將其固定在方木上；側模采用拉螺桿的方式固定，縱向間距為120cm，拉桿外面采用PVC進行管裝，PVC管與模板的結合位置采用密封條封堵。底模的拼裝縫使用膩子抹嵌封閉。

安裝模板時需要注意以下問題：一是，安裝之前對模板形狀、支架尺寸等根據圖紙的要求進行核對，確保支架和模板的滿足質量要求；二是，在安裝模板之前需要在模板內側涂脫模劑；三是，根據箱梁橋施工過程中的實際要求立模、調整支架結構；四是，對模板之間的連接間隙進行檢查，確保連接間隙小于2.0mm，如果間隙的寬度大于2.0mm 則需要采用油灰材料填補或膠帶密封。

3.6 支架預壓

支架預壓的主要目的是檢查支架的承載力，確保支架在應用過程中的安全及出現支架基礎的沉降等問題，底模安裝完成之后，為了防止出現基礎變形的現象，需要進行預壓，一般來說，在預壓過程中，混凝土預壓重力為混凝土重量的120%。由于該項目的主線橋箱梁高度達到了2.6m，箱梁自重重，預壓時采用砼塊（1m×1m×1m）預壓，同時結合水箱（5m×2m×2m）預壓，支架翼緣板采用鋼筋預壓，預壓過程中在全部觀測斷面上配置五個觀測點，加載到60%的預壓荷載之后開始進行標高的觀測及記錄，100%的預壓載荷全部加載完成之后進行相應的監測點標高記錄。加載及卸載完成之后記錄相關的數據，監測點變形在相應的規范范圍之內則說明支架搭設較好，如果不滿足相關要求還需要重新搭設支架。

3.7 箱梁承載力調整

在搭設滿堂支架過程中，為了確保支架的平衡，箱梁的承載力示意圖見圖3。圖3 中，RA、RB代表兩個千斤頂對箱梁的作用力，N代表鋼絞線對箱梁的作用力。為了保障箱梁的承載力平衡，應該采用相應的方法對鋼絞線的伸長值進行調整，鋼絞線在箱梁A測的伸長值較小，鋼絞線在箱梁B測的伸長值較大。箱梁承載力的調整通常根據現場的實際施工情況調節千斤頂的位置，以此調節鋼絞線的伸長值。

圖3 箱梁承載力示圖Fig.3 Diagram of box girder bearing capacity

3.8 混凝土澆筑

混凝土澆筑過程決定了箱梁的施工質量，因此需要做好質量管理工作。在混凝土拌合期間確保混凝土澆筑的指標滿足相關的施工質量要求，做好混凝土原材料的質量檢驗及養護工作，在澆筑箱梁混凝土過程中需要遵循混凝土水平分層澆筑遠側、分段式進行縱向澆筑，最后進行邊緣反澆，從底部開始進行澆筑，每層的澆筑厚度不超過30cm，同時開展分層振搗，在混凝土中放置振搗設備，確保現澆箱梁表層不出現下沉現象。混凝土凝固之后進行滿堂支架拆卸。

4 結語

道路橋梁建設在我國經濟發展中具有非常重要的作用，同時也是我國城市化進程中的重要建設工程，在項目建設中必須采用適宜的方法。滿堂支架在橋梁現澆箱梁的施工過程中廣泛應用，這種支架的施工速度快，提高施工的經濟效益，本文探究的滿堂支架技術在現澆箱梁施工的應用可以為其他橋梁的建設提供借鑒。