滿堂支架現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)要點(diǎn)分析

胡進(jìn)雄

摘 要：滿堂支架現(xiàn)澆箱梁作為一種極為重要的橋梁上部結(jié)構(gòu)施工方法，廣泛應(yīng)用于橋梁施工中。本文以某高速公路橋梁上部結(jié)構(gòu)施工為背景，分析其技術(shù)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：滿堂支架;預(yù)壓;支架;預(yù)應(yīng)力

中圖分類號(hào)：U445.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2021）14-0080-03

Abstract： As an extremely important construction method of bridge superstructure， full-frame cast-in-place box girder is widely used in bridge construction. This paper takes the construction of a highway bridge superstructure as a background to analyze its technical points.

Keywords： full house support;pre-compression;support;pre-stress

某高速公路土建X標(biāo)共有兩條匝道橋上跨既有的G25長(zhǎng)深（長(zhǎng)春—深圳）高速公路。B匝道橋的中心里程為BK0+605.722，全橋長(zhǎng)為371 m，該橋第三聯(lián)的第6跨至第7跨上跨G25長(zhǎng)深高速公路;C匝道橋的中心里程為CK0+528.823，全橋長(zhǎng)為527.3 m，該橋第五聯(lián)的第13跨至第15跨上跨G25長(zhǎng)深高速公路;D匝道橋的中心里程為DK0+374，全橋長(zhǎng)為38.5 m。

B匝道橋橋梁跨徑組合為3×18 m+2×18 m+2×30 m+3×（4×18）m，上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆箱梁，與G25長(zhǎng)深高速公路的夾角為9.31°，跨越G25長(zhǎng)深高速公路段采用2×30 m預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆箱梁，橋下凈空為5.5 m，橋梁下部結(jié)構(gòu)采用柱式墩、花瓶墩和樁基礎(chǔ)，在G25長(zhǎng)深高速公路中央分隔帶內(nèi)設(shè)置花瓶墩，橋臺(tái)采用柱式臺(tái)和座板臺(tái)。C匝道橋橋梁跨徑組合為9×25 m+3×18 m+3×45 m+4×18 m+2×18 m，上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆箱梁+鋼筋混凝土現(xiàn)澆箱梁+預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁，與G25長(zhǎng)深高速公路的夾角為37.2°，跨越G25長(zhǎng)深高速公路段采用3×45 m預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆箱梁，梁高為2.8 m，中央分隔帶處橋墩墩頂橫梁斜置，橋下凈空為5.5 m，橋梁下部結(jié)構(gòu)采用柱式墩、花瓶墩和樁基礎(chǔ)，在G25長(zhǎng)深高速公路中央分隔帶內(nèi)設(shè)置花瓶墩，橋臺(tái)采用柱式臺(tái)和肋板臺(tái)。D匝道橋順接C匝道橋，采用2×18 m鋼筋混凝土現(xiàn)澆箱梁，下部結(jié)構(gòu)采用柱式墩、樁基礎(chǔ)和柱式臺(tái)。

1 支架系統(tǒng)

1.1 支架搭設(shè)

支架采用外徑48 mm、壁厚3.5 mm的扣件式鋼管支架，其結(jié)構(gòu)形式為：底板橫橋向間距為0.6 m和0.9 m，翼緣板外側(cè)3排間距為0.9 m，其他處橫向間距均為0.6 m;底板縱向間距為0.6 m和0.9 m，梁段橫隔板位置，橋梁橋墩縱向兩側(cè)寬度均為1.2 m（各有3排鋼管），其縱向間距為0.6 m，其他位置縱向間距均為0.9 m。縱、橫向連接桿水平步距都為1.2 m，使所有立桿連成整體。為確保支架的整體穩(wěn)定性，支架縱、橫向均需要設(shè)置剪刀撐[1]。在支架外側(cè)周邊設(shè)防護(hù)網(wǎng)，在支架水平面中間設(shè)一道水平防護(hù)網(wǎng)。

橫橋向和縱向都需要設(shè)剪刀撐，橫橋向每六排（5.4 m）設(shè)置一道剪刀撐，縱向每5.4 m設(shè)一道剪刀撐。匝道橋曲線半徑較小，縱向剪刀撐可適當(dāng)增大間距，使支架成為整體。支架搭設(shè)如圖1所示。

搭設(shè)鋼管支架時(shí)，必須使調(diào)節(jié)螺桿的軸心和鋼管的軸心同軸，才能最大限度地發(fā)揮鋼管的承壓性能。橫橋向的底模板支撐橫梁采用10 cm×10 cm的方木作為大橫梁，放置在立桿的可調(diào)底座上，同時(shí)將可調(diào)底座插進(jìn)立桿，并保持可調(diào)底座與立桿同軸線。橫肋用10 cm×10 cm的方木作為小橫梁，放置在大橫梁上方，間距為30 cm。橫肋上鋪設(shè)1.8 cm厚的竹膠板調(diào)平。

先進(jìn)行測(cè)量放樣，測(cè)出現(xiàn)澆箱梁模板安裝位置，灑好石灰線，對(duì)G25長(zhǎng)深高速公路既有路基兩側(cè)邊坡按原邊坡1.0∶1.5的坡度開(kāi)挖成1 m高、1.5 m寬的臺(tái)階，用小型夯機(jī)進(jìn)行夯實(shí)。在臺(tái)階上鋪一層10 cm厚石粉進(jìn)行調(diào)平，再澆筑C20混凝土，厚度為0.2 m。澆筑混凝土前，安裝好側(cè)向模板，并使用水準(zhǔn)儀測(cè)出混凝土標(biāo)高線。搭設(shè)支架前，必須等待混凝土強(qiáng)度達(dá)到規(guī)范要求，并進(jìn)行支架和地基變形監(jiān)測(cè)。邊坡以外直接平整硬化至橋墩邊，如地基不實(shí)，要進(jìn)行換填處理。

1.2 支架預(yù)壓

安裝底模板以后，應(yīng)及時(shí)按要求對(duì)搭設(shè)的支架進(jìn)行預(yù)壓。主要的目的有：檢驗(yàn)所搭設(shè)的支架是否滿足施工安全的要求，消除支架的拼裝間隙和地基受載后的非彈性變形，測(cè)算出所搭設(shè)的支架以及地基受載后的彈性變形，為底模板的預(yù)拱度提供相關(guān)參數(shù)。

1.2.1 預(yù)壓加載。加載前，應(yīng)對(duì)每一袋砂袋進(jìn)行稱重，并在顯眼位置做出質(zhì)量標(biāo)記，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，計(jì)算出箱梁各個(gè)部分的質(zhì)量，作為砂袋加載的依據(jù)。準(zhǔn)備工作完成后，在箱梁的相應(yīng)位置堆載相當(dāng)質(zhì)量的砂袋。堆載施工時(shí)，應(yīng)遵循對(duì)稱、均衡的原則，橫橋向從中間向兩側(cè)堆載，順橋向從中心樁號(hào)向兩側(cè)展開(kāi)。使用吊車作為主要吊裝機(jī)械，人工進(jìn)行裝配作業(yè)。堆載時(shí)，應(yīng)輕拿輕放，不得從高空向下直接拋投，同時(shí)不得將沉降觀測(cè)點(diǎn)覆蓋。應(yīng)同步進(jìn)行沉降及位移觀測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)存在異常，必須立即停止堆載，及時(shí)查找原因，做進(jìn)一步處理后方可繼續(xù)堆載施工。預(yù)壓一般按三級(jí)進(jìn)行，分別為40%、80%、120%，每一級(jí)堆載均應(yīng)進(jìn)行觀測(cè)，全部荷載卸載之后，應(yīng)重復(fù)測(cè)量。

堆載時(shí)，應(yīng)分層堆砌砂袋，直到堆砌的砂袋質(zhì)量達(dá)到箱梁自重的1.2倍，同時(shí)應(yīng)注意砂袋的分布與箱梁自重基本保持一致，嚴(yán)禁將砂袋集中堆放于一處，不得將砂袋隨意堆放，防止局部過(guò)載導(dǎo)致支架坍塌或預(yù)壓失敗。

1.2.2 沉降觀測(cè)。順橋向，在箱梁的端部、1/4跨、1/2跨、3/4跨處分別設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn)，橫橋向分別在左、右腹板底部和底板中部設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)，觀測(cè)點(diǎn)橫向布置如圖2所示。

堆載施工前，應(yīng)先測(cè)得各觀測(cè)點(diǎn)的標(biāo)高及平面坐標(biāo)數(shù)據(jù)。堆載施工后，應(yīng)每隔8 h進(jìn)行一次觀測(cè)，堆載預(yù)壓的時(shí)間應(yīng)根據(jù)地表的沉降值確定。當(dāng)每天的沉降值不大于2 mm且連續(xù)3 d的沉降值不大于1 mm時(shí)，可以確定沉降趨于穩(wěn)定狀態(tài)。

1.2.3 卸載。沉降值趨于收斂并測(cè)得相關(guān)數(shù)據(jù)后，可進(jìn)入卸載程序。若已經(jīng)預(yù)壓3 d但仍未趨于穩(wěn)定，則表明地基處理不能達(dá)到預(yù)期效果，也應(yīng)進(jìn)入卸載程序，并重新處理地基，重新預(yù)壓。卸載后，應(yīng)檢查地基并對(duì)局部沉降較大的位置再次處理。卸載和堆載類似，也需要遵循對(duì)稱、均衡的原則[2]。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理。預(yù)壓前后分別在各觀測(cè)點(diǎn)測(cè)得標(biāo)高及平面坐標(biāo)數(shù)據(jù)，通過(guò)有關(guān)計(jì)算，獲得相關(guān)變形參數(shù)，具體計(jì)算公式如下：

非彈性變形應(yīng)包含地基的非彈性沉降量、鋼管與方木的拼裝間隙等，該部分可認(rèn)為已在預(yù)壓中消除，在設(shè)置底模板的標(biāo)高時(shí)，可不再考慮該因素。

1.3 支架拆除

支架拆除應(yīng)遵循“先支后拆，后支先拆，從上至下，對(duì)稱均衡”的原則，按照順橋向從跨中向兩側(cè)的順序，橫橋向?qū)ΨQ的順序進(jìn)行。支架拆除前，應(yīng)先進(jìn)行張拉，并在設(shè)計(jì)規(guī)定的混凝土強(qiáng)度下進(jìn)行。拆除時(shí)，不得強(qiáng)行操作，不得剮蹭箱梁混凝土，模板、鋼管、配件等材料嚴(yán)禁從高空直接向下拋投，應(yīng)用汽車吊，按拆除順序依次吊至地面，并堆放整齊。支架安裝和拆除人員應(yīng)持證上崗，并做好安全防護(hù)。支架拆除完成后，及時(shí)檢查箱梁混凝土外觀質(zhì)量，對(duì)于存在局部缺陷的部位，應(yīng)在監(jiān)理工程師書(shū)面同意后進(jìn)行修復(fù)[3]。

2 現(xiàn)澆箱梁施工

2.1 混凝土澆筑

箱梁可分為2次澆筑。第1次澆筑底、腹板的混凝土，澆筑完成后，綁扎頂板及翼板鋼筋;第2次澆筑頂板以及翼緣板的混凝土，兩次澆筑的接縫按處理水平施工縫的方法進(jìn)行處理。

澆筑底板混凝土?xí)r，主要從腹板處下料。如果下料速度不能滿足底板澆筑需求，可從箱梁頂板內(nèi)模預(yù)留窗下料。澆筑時(shí)，應(yīng)隨時(shí)查看底板混凝土是否穩(wěn)定，以免混凝土從腹板快速下墜導(dǎo)致底板混凝土翻漿，后期造成一定的病害。振搗時(shí)，振搗棒不得觸碰預(yù)先安裝的波紋管和模板，實(shí)踐表明，1個(gè)作業(yè)班組安排5人進(jìn)行混凝土澆筑作業(yè)即可。混凝土澆筑應(yīng)按“先澆筑底板，后澆筑腹板”的順序進(jìn)行，澆筑腹板混凝土?xí)r，應(yīng)分層澆筑，分層厚度宜為0.3 m。應(yīng)特別重視箱梁的錨固端以及張拉端的混凝土振搗，可采用插入式振搗器振搗，振搗時(shí)間以混凝土表面粗集料不再沉陷、不再冒出氣泡、表面翻漿為止，一般為20～30 s。如果振搗時(shí)間過(guò)短，會(huì)導(dǎo)致混凝土振搗不密實(shí)，如果振搗時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則會(huì)導(dǎo)致混凝土離析，造成上層混凝土強(qiáng)度較差。澆筑頂板及翼緣板混凝土?xí)r，應(yīng)從中間向兩側(cè)進(jìn)行，混凝土泵管口高度不得超過(guò)2 m，否則應(yīng)采取防止混凝土離析的措施。澆筑完成后，應(yīng)及時(shí)收面[4]。

2.2 預(yù)應(yīng)力施工

澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)按要求做試塊。當(dāng)試塊強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，方可進(jìn)行張拉作業(yè)。安裝錨具和夾具前，應(yīng)先對(duì)波紋管進(jìn)行檢查，防止波紋管堵塞，檢查的主要方法則是通水。同時(shí)，應(yīng)檢查鋼絞線、錨具、夾具等材料是否清潔，否則應(yīng)采取措施防止生銹。張拉設(shè)備應(yīng)配套標(biāo)定，配套使用，如果使用超過(guò)6個(gè)月、張拉次數(shù)達(dá)到300次或發(fā)生異常，應(yīng)重新進(jìn)行標(biāo)定。

張拉應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行張拉順序、張拉力、持荷時(shí)間等規(guī)定，張拉應(yīng)對(duì)稱進(jìn)行，采用張拉力和伸長(zhǎng)量進(jìn)行控制，以控制張拉力為主，同時(shí)進(jìn)行伸長(zhǎng)量校核[5]。當(dāng)實(shí)際伸長(zhǎng)量不符合要求，超過(guò)理論伸長(zhǎng)量±6%時(shí)，應(yīng)立即停止張拉，查找原因，采取措施糾正后，才能繼續(xù)張拉。加載時(shí)，應(yīng)緩慢進(jìn)行，直至達(dá)到設(shè)計(jì)張拉力。張拉時(shí)，鋼絞線50 m范圍內(nèi)嚴(yán)禁站人，嚴(yán)禁作業(yè)人員通行，同時(shí)應(yīng)設(shè)置擋板，防止鋼絞線在張拉力作用下斷裂傷人。張拉作業(yè)完成以后，可采用砂輪鋸切斷多余外露的鋼絞線，嚴(yán)禁采用電弧切割。另外，要及時(shí)封堵錨頭。一般情況下，應(yīng)在張拉24 h內(nèi)完成壓漿作業(yè)，水泥漿的標(biāo)號(hào)應(yīng)不低于C50，漿液流動(dòng)性要滿足要求，水灰比保持在0.25～0.30，可在漿液內(nèi)摻入適量沒(méi)有腐蝕性的膨脹劑。同時(shí)，要求水泥漿以及其他外加劑對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼絞線束無(wú)腐蝕效果。

3 質(zhì)量通病及處理方法

滿堂支架現(xiàn)澆箱梁的質(zhì)量通病及處理方法如表1所示。

4 結(jié)語(yǔ)

滿堂支架現(xiàn)澆箱梁是一種使用范圍非常廣的橋梁上部結(jié)構(gòu)施工方法，其質(zhì)量主要取決于支架預(yù)壓、混凝土澆筑和預(yù)應(yīng)力施加等。在施工過(guò)程中，只有抓住技術(shù)要點(diǎn)，才能把控全局，提高施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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