現澆箱梁支架施工技術在高速公路橋梁工程中的應用

王飛虎

山西路橋第二工程有限公司 山西臨汾 041000

現澆箱梁在穩定性以及結構形態方面均具有突出的優勢，但施工期間的細節較多，具有復雜性，必須從現場實際條件出發，以工程質量要求為導向，合理應用施工技術，在安全的前提下高效建成現澆箱梁。

1 工程概況

某山區高速公路四面環山，主線互通建設在K50+700-K52+135區間，總長約1435m，四條橋梁的總長約3245.37m。此外，沿線設置7座互通匝道混凝土箱梁橋，全長1679.2m，現澆箱梁支架高度視現場施工條件而定，最大超過40m，規模較大。地質勘察結果顯示，互通區建設現場為單面斜坡地形，坡向45°-60°，地形條件特殊，不利于橋梁立體交叉、支架搭設等工作的順利開展，存在難度大、安全隱患多的局限性[1]。

2 盤扣式支架的應用優勢

2.1 承載性能可靠

對比分析，常規的扣件式或碗扣式支架的桿件常選擇的是48×3mm的普通鍍鋅鋼管，但盤扣式支架對主要承重桿件做出升級，通常采用的是60×3.25mm的普通鍍鋅鋼管，并且材質也由原本的Q235B鋼調整為Q345B鋼，尺寸以及材料性能均有所優化，得益于構件原材料的質量優勢，建成的盤扣式支架受力性能更為可靠。此外，從單根承載力的角度來看，盤扣式支架通常達到碗扣式支架的兩倍，在日常使用中有效承受荷載作用，便于各項工作的開展。

2.2 安全穩定

在盤扣式支架中，將銷子和盤連接后，依托于構件自身的重力作用便可有效鎖緊支架，且豎向、橫向的斜桿均具有穩定性。在橫向和縱向力的相互作用下，營造穩定可靠的受力條件，有利于提高盤扣支架的穩定性，避免變形問題。除此之外，盤扣式支架是完整的結構體系，內部的各個細分組成單元均以格構式的形式存在，由此也保證了結構的穩定性，在使用過程中幾乎無失穩、變形等問題，安全性顯著。

2.3 耐久性

盤扣式支架的制作工藝合理，采用到熱鍍鋅表面處理的方法，針對構件的表面采取噴漆和刷漆雙重處理措施，構成防護體系，可避免表面掉漆、銹蝕的問題，后續檢維修工作量減少，無需投入大量的資源，而在合理應用熱鍍鋅表面處理方法后，還有利于延長鋼管的壽命，確保支架在設計使用年限內均可滿足要求。此外，熱鍍鋅的方法還在一定程度上提升了支架的整體觀感[2]。

3 滿堂支架施工

3.1 施工流程

場地的選擇是基礎工作，隨后清理場地的雜物，做整平和壓實處理，得到承載力不小于250kPa的地基。場地基礎無質量問題后，根據設計圖紙要求，于該處搭設支架，通過質量檢驗后預壓，用于消除支架的非彈性變形，同時檢驗支架的承載性能，為支架的有效使用提供保障。支架預壓期間，詳細記錄各檢測點的數據，完整記錄，作為分析支架搭設質量的依據。

3.2 基礎處理

山區高速公路的建設環境更為復雜，需穿越崇山峻嶺，并且橋梁建設現場正處于陡坡地形區，為保證支架的穩定性，必須提前整平、夯實地基。開挖具有擾動作用，易破壞現場巖土體的穩定性，因此非必要時盡可能減少開挖量，針對坡度在45°以上的地形，有必要設置高度、跨度均合理的臺階。基礎得到有效的處理后，安排18t壓路機予以壓實，提高基礎的平整性與密實性，對于壓路機難以觸及到的局部邊角區域，采取蛙式打夯機處理的方法，并加強對承載力的檢測，要求實測值至少達到0.25MPa。經過前述施工后，用混凝土對基礎做硬化處理，厚度按20cm予以控制。

3.3 支架的搭設

2號橋箱梁為單箱多室的截面，懸臂1.75m，為1.8m的等高箱梁。箱梁頂板、底板厚度分別為25cm、22cm，邊腹板和中腹板兩處厚度均按50cm控制，較為特殊的是支點周邊的腹板，該部分的厚度增至90cm。中橫梁板塊的厚度為2m，箱梁端橫梁厚度為1.5m。箱梁底板的布設間距根據具體位置而定，布設在橫向實體處時按1.2m考慮，布設在翼板處時適當加大間距，即1.5m，縱向間距保持一致，均為1.5m。在架體頂托結構的基礎上布設14號工字鋼，作為主龍骨；取100mm×100mm的方木，作為次龍骨；次龍骨方木設置到位后，于上方鋪設厚度為15mm的竹膠合板。除此之外，沿線路方向按6m的間距依次設置剪刀撐，期間檢測并調整好剪刀撐的姿態，使其與地面呈45°的夾角關系（縱橫向均布設）。為全面增強支架的穩定性，配套可調節的鋼管，發揮出此類構件的支撐作用，確保支架整體裝置在日常使用中始終具有足夠的穩定性。

3.4 支架預壓

（1）預壓的主要作用。消除非彈性變形，根據預壓情況合理設置預拱度。檢驗支架在各工況下的實際表現，即剛度、撓度以及穩定程度，從中識別不足之處，采取針對性的處理措施，最終得到滿足質量要求的支架，有效投入使用。

（2）預壓方法。預壓時間安排在箱梁底部安裝后、鋼筋綁扎前，預壓荷載取混凝土恒載和模板自重總和的1.1倍，加載物選用的是混凝土預制塊和鋼筋配重，及時計算每一吊塊的壓載量，完整記錄信息。在控制壓重荷載時，盡可能使其覆蓋多跨，同時精準模擬，避免荷載過大。壓載期間可能存在鋼管支架斜撐偏壓問題，對此采取的是從中間開始向兩側對稱加載的方法，保證荷載均勻分布；卸載時，從兩邊開始，以對稱的方式向中間逐步卸載。為準確掌握支架在預壓過程中的實際情況，在距墩頂2m、1/4跨、1/2跨三個區域分別布設觀測點，各斷面5個，由專員觀測與記錄，根據觀測信息對支架在預壓期間的表現做出準確的判斷[3]。

3.5 模板安裝

（1）底模、外模兩部分，選用平整的竹膠板。嚴格控制模板的鋪設位置以及各板材的尺寸，使相鄰模板緊密貼合，減小板間拼縫寬度。底模鋪設后，用2m直尺檢查平整度，用儀器檢查標高和邊線寬度，各項實測結果均要滿足要求。根據模板安裝情況靈活調控鋼筋的安裝順序，底模增設1.5cm預留量，確保在施工成型后橋梁的高度可以滿足要求。

（2）底模施工時，橫橋向設10×10cm的方木，中心間距30cm，下方的縱橋向支架頂部設10×15cm方木。

（3）分段鋪設底模以及側模，協調好模板的位置，使側模穩定壓在底板上。在安裝底板時，將路中心線作為基準，對稱向兩側安裝，隨后按30cm的間距依次設置10×10cm方木，起到加固的作用，并借助鋼管斜撐穩固在支架上，其中斜撐的布設間距根據實際情況而定，有50cm、70cm兩種可供選擇。

（4）底模安裝前，先根據設計圖紙測放標高、中線等，作為安裝時的參照基準，同時設定合適的預拱度。通過對支架的調整，將底模橫坡控制在許可范圍內；模板緊密銜接，拼縫嚴密，為避免混凝土澆筑期間材料經由拼縫處滲漏，在縫間粘貼雙面膠；清理模板，均勻刷涂脫模劑，避免混凝土粘結在模板上。

（5）側模材料為竹膠板，以滑移的方法將其設置到位，或是吊裝至指定安裝位置，經過調整后使側模與底模板對準，檢測側模的角度并用頂壓桿加以調整，若無誤再與端模穩定連接，隨后設置螺栓、配套拉桿，全面穩固側模。

3.6 鋼筋施工

（1）底模安裝后，對其位置、穩定程度做詳細的檢查，確認無誤后開始安裝鋼筋。根據施工要求選取合適規格的鋼筋，組織試驗以便確定其在抗彎、抗拉方面的性能以及延伸率，篩選出質量達標的鋼筋。以設計圖紙為準，加工箱梁鋼筋，掛牌標識，分類堆放到位，妥善保管。

（2）根據設計圖紙要求，在底模上測放鋼筋的布設位置以及間距，形成標記，以此為基準將鋼筋設置到位。鋼筋綁扎時，避免局部折斷、滑動等異常現象。安裝后的鋼筋骨架必須具有足夠的穩定性。

（3）均勻設置混凝土墊塊，鋼筋不可與模板接觸，否則部分鋼筋難以被混凝土有效包裹，導致澆筑成型的箱梁有露筋的情況。

（4）鋼筋安裝時，每50cm或100cm設置一道定位鋼筋網片，并以焊接的方法穩定連接在主筋上，由此保證波紋管的穩定性，以防混凝土澆筑期間管道上浮。為構成完善的波紋管管路網絡，用套接法處理接頭，套管長度30cm，根據待連接波紋管的尺寸，為之套上大一號規格的波紋管，用膠布緊密纏繞兩頭，提升嚴密性，規避澆筑期間漿液流入管內的問題。

3.7 預應力鋼絞線束的施工

（1）預應力束的設置。波紋管安裝后，先行布置預應力鋼絞線束，以便高效張拉。錨墊板是關鍵的裝置，安裝時根據要求控制位置和尺寸，使其與預應力管道呈垂直的位置關系。此外，有必要在鋼束張拉端和錨固端設錨下鋼筋。

（2）編束與穿束。在現場按要求配制鋼絞線束，由專員精細化操作，精準控制配料長度，切割時用斷料鋸操作，不允許采用氧割的方法，否則將損傷鋼絞線，出現長度不足、材料殘缺等問題。在地坪（提前經過清理以及整平，具有足夠的平整性和穩定性）上編束，梳理好鋼絞線，按照編號依次擺放，用扎絲編織，合攏捆扎，得到完整的鋼絞線束后逐段穿束。

（3）波紋管的設置。按預應力束曲線布置波紋管，設井字型鋼筋（φ8鋼筋），布設間距視情況而定，直線段1m一道，曲線段加密至50cm，用于固定波紋管。井字型鋼筋的設置采取綁扎或焊接的方法，若焊接則將其穩定設置在箱梁內鋼筋上，且考慮到曲線邊腹板束的脆弱性，在該處設置防崩鋼筋。經過安裝后，波紋管的線形保持平順，位置保持穩定，連接狀態保持良好（具有足夠的密封性）。

3.8 混凝土施工

提前組織試驗，確定合適的配合比，作為混凝土拌和時的用量控制基準。以現場施工要求為準，拌制足量滿足質量要求的混合料，做到隨拌隨用，且避免混凝土供應不足或過量。

澆筑前，先檢測混凝土的坍落度，要求在12±2cm以內。為提供充足的施工時間，拌和時摻入早強緩凝劑，在該材料的作用下，混凝土初凝時間不早于6h，3.5d強度超80%，7d強度完全達標。只有在混凝土材料滿足質量要求后，方可投入使用。

混凝土泵送入模，分兩次澆筑到位，首先是底板和腹板，隨后是頂板。澆筑順序的控制考慮兩個方面，橫向從外側懸臂板及墩中開始，逐步轉向墩頂；縱向從懸臂端及跨中開始，逐步轉向墩臺。

混凝土澆筑時，用插入式振搗器振搗，控制好振搗點位，不可碰觸鋼筋以及模板，以免此類材料偏位或受損；此外，把握好各點位的振搗時間，不出現過振、漏振現象。對于振搗期間所存在的異常狀況，均隨即暫停施工，分析原因，采取處理措施，盡快恢復正常施工狀態。

在現澆箱梁施工中，除了澆筑與振搗外，養護也是重點環節，養護方法將直接影響箱梁的成型效果。養護時，溫度和濕度是基礎控制指標，創設良好的溫濕度條件后，有利于混凝土有效成型。養護的具體要點，如下：

（1）考慮到箱梁混凝土澆筑周期較長的局限性，在頂面澆筑時安排養護，待混凝土達到初凝狀態并且經過抹面處理后，全面養護。不同部位的養護方法略有差異，頂部覆蓋土工布并灑水，側模包裹塑料薄膜保濕養護，但均是“覆蓋+灑水”的基本思路。

（2）箱梁側部的養護時間安排在側模板拆除后，覆蓋的是抗拉、抗裂的塑料薄膜。為避免混凝土水分在短時間內大量散失，脫模后盡快覆蓋塑料薄膜，全方位防護。養護過程中，根據混凝土表面的干濕程度適量灑水，使其始終保持濕潤。加強對塑料薄膜的檢查，若受損則及時修補。

4 結語

綜上所述，在高速公路橋梁工程中，現澆箱梁支架施工技術取得廣泛的應用，其涉及到的要點較多，包含支架結構型式的選擇、支架的搭設、模板安裝、鋼筋綁扎、混凝土澆筑及振搗、養護、預應力張拉、孔道壓漿及封錨等，各環節又有諸多細分要點，在本文中，經過分析后提出一些具體的作業方法，希望能夠給同仁提供參考。