兩種現澆箱梁施工工藝的對比分析

吳 琦

（保利長大工程有限公司，廣東廣州 511431）

1 滿堂支架施工方法總體布置原則

1.1 橋墩實心段位置

實心段混凝土施工過程中荷載較大，該位置滿堂支架橫橋向布設需要采取加密措施，保證支架承載力滿足要求。方木布置宜在現澆箱梁頂、側板位置處進行加密，結合現澆箱梁的梁高、截面尺寸大小以及上部混凝土面荷載的大小，方木中心點間距宜布置為20～30 cm；十字盤扣支架宜在底板全斷面進行加密，橫距不宜超過90 cm。

1.2 箱梁跨中位置

縱橋向布設間距宜采用標準間距120 cm，跨中若有橫隔板，橫隔板位置宜加密為90 cm/60 cm；橫橋向腹板下宜布置間距不宜大于90 cm，頂底板的位置可采用180 cm/150 cm/120 cm間距布置。

2 鋼管貝雷施工方法總體布置原則

支架整體采用鋼管樁+貝雷主梁+盤扣支架。

從上到下結構為：15 mm模板→方木→I12背楞→盤扣支架→I25a分配梁→300 cm×150cm貝雷主梁→2I36b墊梁→Φ630 mm×8 mm鋼管樁。

盤扣式支架采用60 mm×3.2 mm鋼管（Q345b鋼為主構件），立桿頂、底端設可調頂、底托。

盤扣式支架布設方式：立桿縱距為1.2 m，墩頂實心段處時加密為0.6 m，跨中實心段加密為0.6 m；翼板底立桿橫距為1.2 m，腹板和墩頂位置加密為0.9 m；橫桿標準步距為1.0 m。在支架單元之間的連接、墩旁支架等位置，采用部分水管支架輔助盤扣支架進行支撐。每孔支架靠墩旁采用橫桿連接頂托與墩柱相連形成抱箍形式。

I25a工字鋼分配梁布置間距跟隨盤扣支架立桿在順橋向的布置間距。

鋼管貝雷組合式支撐架布設方式：考慮組合式支架的整體受力，結合邁達斯軟件建模分析，縱橋向鋼管樁布設盡量采用相對于橋墩對稱布置的方式，橫橋向布設對稱于橋梁中心線。貝雷梁為主承重主梁，順橋向布置，貝雷架中對中間距145～312 cm。可采用102 cm及45 cm兩種規格花窗。

支架基礎采用Φ630 mm×8 mm鋼管樁。排距根據實際要求布設，宜根據貝雷片長度布設在節點位置，最大不宜超過10.5 m，鋼管樁立柱設置橫縱向連接，連接采用雙拼16#槽鋼對扣，立柱之間采用順橋向槽鋼及橫橋向槽鋼連接成整體；鋼管樁樁頂設置橫向雙2I36b工字鋼作為主承重墊梁[1]。

3 兩種施工工藝重難點分析

3.1 滿堂支架現澆箱梁

（1）地基處理。

將原軟基土清除后，用普通土或普通土以上土質回填，采用21 t壓路機壓實。回填壓實后，確保頂層抗壓強度達到90～100 kPa，進行靜力觸探試驗。在頂層鋪設25 cm磚渣，采用21 t壓路機壓實，在壓實后的磚渣頂澆筑15 cmC20混凝土墊層。填筑時按2%橫向排水坡（橋中心兩側排水）填筑，確保地基雨水及時排走，避免遭受雨水浸泡。

（2）支架布設。

滿堂支架主要采用盤扣式鋼管腳手架。

從上到下結構為：15 mm竹膠板→10 cm×10 cm方木→I12.6工字鋼主楞→Φ60 mm×3.25 mm管架→5 cm×20 cm木板→C20混凝土地基。支架搭設高度超過8 m時，豎向斜桿應滿布，沿高度每隔4～6個標準步距應設置水平層扣件鋼管剪刀撐。

支架搭設前，需要進行支架位置放樣，根據橋梁中線和邊線位置，進行盤扣支架位置坐標計算和放樣。測量人員采用全站儀放出箱梁支架外邊線在地基上的豎向投影線，確定箱梁的橫隔梁位置，并用白灰撒上標志線（或用墨線彈出），根據方案的橫距、縱距在地上彈出墨線定位。根據每一跨分段計算支架高度，進行支架立桿長度組合，組合后的立桿底托和上托控制在20、15 cm以內[2]。

（3）支架預壓與沉降觀測。

支架搭設完成并安裝好底模后，對支架和臺車進行預壓試驗。預壓荷載為梁段混凝土荷載量的1.1倍。預壓擬采用堆載預壓法，堆載材料采用鋼筋、水袋或混凝土塊。根據梁段混凝土不同部位實混凝土厚度，計算該處混凝土重量，采用等重量的鋼筋堆載預壓。

（4）加載程序。

①縱向從箱梁跨中處向兩端、橫向從中心線向兩側對稱進行荷載施加。

②預壓加載按預壓總荷載的60%、100%、110%，分三級加載。

③每級加載完成后，應先停止下一級加載，在2 h后進行支架的變形觀測，且沉降量小于2 mm后方可進行下一級加載。預壓過程中應對支架沉降進行連續觀測，在支架預壓前以及卸載后也應進行觀測。

（5）觀測點設置方式。

沿縱橋向隔5 m設1個斷面，每個斷面設5個測點，包括兩側翼緣板各1個、兩腹板處各1個、梁中心線底板處1個。對各測量點進行編號，以便預壓時進行對比觀測，控制模板立模標高。

（6）砼澆筑與養護。

箱梁在梁高斷面上分兩次澆筑，第一次澆筑頂板及翼緣板以下部分的底板及腹板，第二次澆筑箱梁頂板及翼緣板，第二次混凝土必須在第一次澆筑完成7 d后澆筑。混凝土澆筑堅持按“對稱、平衡、同步進行”的原則，從一端墩頂向另一端進行，沿橋梁縱向一次性澆筑完畢。

單次混凝土澆筑施工應采取分層澆筑，每層30～50 cm，混凝土按底板邊部→底板中部→腹板的順序進行澆筑，前后兩層間隔時間不得超過2 h，保證無層間冷縫。為保證混凝土質量，防止或減少混凝土表面開裂，澆筑完成的混凝土必須及時進行養護。

①拆模前養護。

混凝土澆筑初凝后，頂面開始灑水養護，以混凝土頂面始終保持濕潤為宜。

②拆模后養護。

采用土工布包裹，定期灑水養生；在箱梁側面涂專用養護劑勁性養護；箱梁內腔養護主要以人工灑水為主，養護要求同頂面養護；箱梁底部預留排水孔，避免腔體內壁的養生水在箱梁內腔底部積水。

（7）預應力施工。

預應力張拉順序嚴格按照施工圖要求順序進行張拉，預應力鋼束采用兩端張拉時，兩端應保持對稱張拉，并保持同步。同一節段的預應力束按縱向、橫向的順序張拉。

此外，箱梁混凝土必須達到混凝土等級強度的90%，且混凝土齡期不小于7 d后才能施加預應力。張拉時應注意對稱進行，張拉時預應力要求采用伸長量與張拉應力雙控，以張拉應力為主，伸長量實際值與理論值（未計入10%初始張拉力產生的伸長量）誤差應該控制在6%以內，實際伸長量值應扣除鋼束的非彈性變形影響[3]。

3.2 鋼管貝雷組合式支架現澆箱梁

在特殊路段進行現澆箱梁施工時，為減少地基處理施工工序，加快施工進度，保證現澆箱梁縱向坡度調坡問題，采用貝雷與盤扣支架組合的形式，下部支撐采用“鋼管+貝雷”的形式避免進行大面積地基處理，上部采用盤扣支架形式，便于縱向坡度調整。

（1）管樁施工。

鋼管樁進行入土深度與貫入度雙控，貫入度要求為錘打5 min沉入值低于10 cm，施工過程中可在滿足入土深度要求的前提下采用貫入度進行控制。

（2）墊梁及貝雷主梁施工。

①用2I36b工字鋼作為墊梁，樁頂設20 mm厚蓋板，蓋板與管樁之間設加勁肋，加勁肋采用12 mm厚鋼板，墊梁與蓋板之間焊死。樁頂墊梁運至臨時支墩處，采用吊機安裝，2I36b工字鋼墊梁必須采用一級焊縫對接，安裝完畢后，墊梁與鋼管樁鋼板焊接在一起。如果工字鋼墊梁與鋼管樁樁帽鋼板之間有空隙，采用厚薄不一的鋼板滿塞，保證橫梁受力均勻。

②按圖紙預先拼裝6、9、12 m長雙排或三排型貝雷梁，在工字鋼墊梁上按照設計圖畫出軸線，將貝雷梁運至現場，采用吊車安裝就位。

③貝雷梁安裝就位后，I25a工字鋼分配梁布置間距跟隨盤扣支架立桿在順橋向的布置間距，工字鋼分配梁與貝雷梁連接處焊接10#槽鋼U形卡槽或騎馬螺栓予以連接。相鄰兩根工字鋼間用HRB400-20鋼筋焊接相連，增強分配梁穩定性。

（3）盤扣支架施工。

為保證盤扣支架支撐的穩定性，將底托更換為頂托，采用頂托倒扣的方式。

（4）管樁拔除。

為了確保鋼管樁的順利拆除，箱梁施工時應在鋼管樁頂部垂直對應的箱梁頂、底板上預埋Ф10 cmPVC管，作為卷揚機鋼絲繩的下穿通道。鋼管樁拆除施工時，箱梁上設卷揚機，卷揚機鋼絲繩吊住鋼管樁頂部，利用動滑輪吊住振動錘拔出鋼管樁，同時卷揚機將鋼管樁上拉。拔樁時可利用汽車吊配合卷揚機作業。

4 兩種施工工藝異同點

4.1 相同點

均可作為現澆箱梁施工工藝的一種；盤扣支架布設方式一致；均需進行支架預壓及沉降觀測。

4.2 不同點

（1）地基處理方式不同。

滿堂支架搭設前需要進行場地換填并澆筑砼墊層；管樁貝雷支架可采用砼擴大基礎或管樁插打入土的方式。

（2）支架搭設周期不同。

1聯4×25 m長的現澆支架搭設需要7 d；組合式支架需要10～12 d，管樁插打所占施工時間較長。

（3）盤扣支架的底部支撐方式不同。

滿堂支架采用底托支撐在5 cm厚的方模板上進行搭設；組合式支架需要將頂托倒扣在工字鋼上，再進行上部盤扣支架的搭設，施工難度大。

5 結語

在實際現澆箱梁的施工過程中，應根據實際地形地質情況、現有資源配置及工期計劃安排，選用合理的現澆箱梁施工工藝，最大限度發揮施工工藝的優勢。