水上作業現澆橫梁懸吊支撐模板施工技術研究

張玉明，史曉濤，邱征 （安徽省交通航務工程有限公司，安徽 合肥 230000）

1 引言

水上作業現澆橫梁施工需要為底模板提供支撐，而水上作業無法搭設滿堂支架，且采用傳統的抱箍技術耗時費力，抱箍鋼材應各類樁的樁徑不同，再利用率低，成本較高，且抱箍的安裝、拆卸與運輸均不便利。針對以上問題，研究開發了水上作業現澆橫梁懸吊支撐模板施工技術，模板懸吊支撐裝置現澆橫梁與預制工藝相比，不用建設預制場，吊模結構簡單，施工方便，施工進度快，成本較低。現澆橫梁無濕接縫，橫梁整體性好，質量確保得到保證，懸吊支撐模板施工材料僅為普通型鋼、螺栓、鋼板，容易加工安裝，模板拆除時，利用手拉葫蘆固定雙拼槽鋼，用氣焊拆除槽鋼與懸吊鋼筋之間的聯系，將槽鋼移動至下一跨梁區，施工效率大大提高[1-3]。

2 懸吊支撐模板結構

懸吊支撐模板結構包括PHC樁樁芯混凝土預埋外挑鋼棒、PHC樁雙側固定的雙拼槽鋼、懸吊鋼筋和手拉葫蘆固定裝置。外挑鋼棒通過PHC樁預留洞口貫入后澆的樁芯混凝土，在混凝土養護完成后形成整體，其一側外挑長度為一側雙拼槽鋼翼緣長度之和的1.5倍。每個PHC樁一側設置兩個外挑鋼棒，每個外挑鋼棒距過樁心且平行于鋼棒直線的距離為樁徑的1/4倍。

雙拼槽鋼架設于外挑鋼棒上，鋼棒為雙拼槽鋼提供豎向支撐。在雙拼槽鋼腹板中心線上間隔開洞，用于穿過對拉螺栓，在水平方向固定兩側雙拼槽鋼。在雙拼槽鋼翼緣中心線間隔開洞，用于穿過懸吊鋼筋，在豎直方向固定兩側雙拼槽鋼。雙拼槽鋼拼接間隙距離等于懸吊鋼筋直徑，槽鋼之間的連接采用雙面搭接焊焊接。

懸吊鋼筋通過兩側雙拼槽鋼的預留洞口穿過，下部設有鋼片，托在雙拼槽鋼底部，上部接在樁的樁頭鋼筋上，將槽鋼的重力通過懸吊鋼筋傳至PHC樁。每根PHC樁設置3根懸吊鋼筋，內側懸吊鋼筋穿過靠近樁身的槽鋼翼緣，中部的懸吊鋼筋穿過雙拼槽鋼的拼接間隙，外側懸吊鋼筋穿過遠離樁身的槽鋼翼緣。手拉葫蘆固定裝置焊接于PHC樁樁頭鋼筋上，通過鉸鏈抬升或下降雙拼槽鋼[1]。

3 施工工藝原理

將外挑鋼棒插入PHC樁的預留孔洞，同時澆筑一定高度的樁芯混凝土，待混凝土養護完成后，鋼棒與PHC樁即可形成一個整體。將雙拼槽鋼通過搭接焊板雙面焊接，槽鋼腹板內側間距與懸吊鋼筋的直徑大小保持一致，在槽鋼上下翼緣處設置搭接焊板。將雙拼槽鋼吊裝至PHC樁兩側，用手拉葫蘆調整至固定位置，通過水平尺矯正兩側槽鋼使其兩側保持標高一致。將對拉鋼筋穿過兩側雙拼槽鋼腹板的預留孔洞，并用螺栓擰緊固定，橫向將樁身兩側槽鋼固定。將懸吊鋼筋穿過雙拼槽鋼上下翼緣的預留孔洞和槽鋼拼接的間隙，將懸吊鋼筋底部鋼板與槽鋼下翼緣搭接焊接，使之成為一個整體，豎直方向將樁身兩側槽鋼固定。在固定完成的雙拼槽鋼上鋪設方木，于方木上鋪設混凝土底模板，綁扎鋼筋骨架后安裝側模，澆筑橫梁的混凝土并養護。模板拆除時，橫梁底模板在混凝土強度達到100%后，先拆除混凝土四周側模，利用手拉葫蘆固定雙拼槽鋼，用氣焊拆除槽鋼與懸吊鋼筋之間的聯系，將槽鋼移動至下一跨梁區，最后拆除混凝土底模板[1-3]。

4 施工工藝流程及操作要點

4.1 模板懸吊支撐裝置

①將外挑鋼棒插入PHC樁的預留孔洞，同時澆筑一定高度的樁芯混凝土，待混凝土養護完成后，鋼棒與PHC樁即可形成一個整體。

②將雙拼槽鋼通過搭接焊板雙面焊接，槽鋼腹板內側間距與懸吊鋼筋的直徑大小保持一致，在槽鋼上下翼緣處每隔2m設置一對搭接焊板。

③將雙拼槽鋼吊裝至PHC樁兩側，用手拉葫蘆調整至固定位置，通過水平尺矯正兩側槽鋼使其兩側保持標高一致。

④將對拉鋼筋穿過兩側雙拼槽鋼腹板的預留孔洞，并用螺栓擰緊固定，橫向將樁身兩側槽鋼固定。

⑤將懸吊鋼筋穿過雙拼槽鋼上下翼緣的預留孔洞和槽鋼拼接的間隙，將懸吊鋼筋底部鋼板與槽鋼下翼緣搭接焊接，使之成為一個整體，豎直方向將樁身兩側槽鋼固定。

⑥在固定完成的雙拼槽鋼上鋪設方木，于方木上鋪設混凝土底模板[1]。

4.2 底板鋪設與樁頭處理

對已沉樁完成的橫梁施工前PHC管樁進行鋼接頭拆除，沉樁標高未到位的樁進行割除，反吊筋穿過雙拼槽鋼，并穿過鋼板并焊接牢固，其上布置木方，木方及槽鋼鋪設完成后，然后鋪設底板。木方兩側懸挑作為施工的臨時平臺使用，臨時平臺應在臨邊位置設置防護網，并安裝防墜網，做好高空防墜措施。

橫梁底模的操作平臺搭設完成后，根據設計的樁頂標高，將樁頂切割到設計高程。割除采用電動切割機進行，在接樁面嚴禁垂直大功率敲鑿，以避免對樁頂的損傷。鑿除完成后，將表面清理干凈。

4.3 測量定位與鋼筋綁扎

4.3.1 測量定位

①放線：首先利用經緯儀引測出橫梁的中軸線，并以該軸線為起點，測放出各邊線。

②根據設計標高采用水準儀把模板底標高引測到模板安裝位置。

4.3.2 下橫梁鋼筋綁扎

①下橫梁鋼筋可先在鋼筋棚中進行加工制造、彎曲成型，待模板底模平臺搭建完成后，用浮吊吊運至模板底模平臺進行綁扎。

②下橫梁鋼筋綁扎前，對平臺面進行清理，認真檢查底板的平整度和拼縫情況，在確認均符合規范要求后才可進行下橫梁的根據綁扎。鋼筋綁扎時注意鋼筋起彎點和箍筋間距，焊接時滿足搭接焊焊接長度與焊縫飽滿度的要求，鋼筋綁扎完畢后，清理底模板以保證澆筑混凝土質量。

4.4 橫梁側模制作安裝

橫梁側模板采用包墻底的形式，背后設雙拼的鋼管直楞，外設兩道鋼管統長夾條，頂面和底部各設一道對拉螺栓，兩側模板與直楞拉接。

底模板和側模板之間的縫隙采用止漿膠條封堵嚴密，確保下橫梁混凝土澆筑時不出現漏漿的現象。

側模板的吊運、安裝由浮吊開展實施，人工配合操作。安裝前在模板上刷涂脫模劑，方便后期拆模。

4.5 混凝土澆筑及養護

混凝土設計初凝時間8h，混凝土澆筑采用地泵輸送混凝土,每臺輸送速度控制在35m3/h，從內往外對稱澆筑，確保雙拼槽鋼平衡承載。施工時應設置標高控制標志，采用縱向布設鋼筋控制頂面高程，混凝土澆筑完畢，初步按標高刮平，用木抹打磨平，在終凝前再用木抹打磨數遍，以閉合收縮裂縫。混凝土澆筑完畢后及時用土工布覆蓋保濕養護，養護用水和養護時間應滿足規范規定要求。

4.6 懸吊支撐模板拆除

模板拆除時，橫梁底模板在混凝土強度達到100%后，先拆除混凝土四周側模，利用手拉葫蘆固定雙拼槽鋼，用氣焊拆除槽鋼與懸吊鋼筋之間的聯系，將槽鋼移動至下一跨梁區，最后拆除混凝土底模板[4-5]。

施工工藝流程圖如圖1所示。

圖1 施工工藝流程圖

5 材料與設備

5.1 主要工程材料

主要工程材料如表1所示。

主要工程材料表 表1

5.2 主要施工機械設備

主要施工機械設備如表2所示。

主要施工機械設備表 表2

6 質量控制

①模板搭接縫應平整光滑,模板間縫隙及吊桿與模板間縫隙須使用泡沫劑填補，避免混凝土漏漿情況的發生。

②鋼筋施工要保證上下面的鋼筋保護層，控制好鋼筋間距。

③混凝土澆筑前須清理干凈模板上雜物。

④嚴格把握混凝土的配合比，控制混凝土初凝時間，須在首拌混凝土終凝前完成橫梁的澆筑，避免因雙拼槽鋼的變形導致橫梁混凝土裂縫的產生。

⑤在澆筑混凝土時，應有專職質檢人員現場檢查橫梁厚度和平整度，保證橫梁質量。

⑥應認真檢查預留孔、預埋件的位置，出現問題及時處理。

⑦混凝土澆筑完成后須采取二次抹面施工工藝，減少橫梁收縮裂縫的產生，為克服混凝土出現的干縮裂紋，必須連續灑水覆蓋養生[4-5]。

7 安全措施

①施工作業人員須經過安全技術操作培訓且考核合格后方可進場施工作業。特殊工種須持有操作證上崗。

②現場嚴禁擅自拆除各類安全防護設施及安全警示標志，如因工作面拓展等操作需拆除，須在完善安全措施的基礎上再進行操作。

③現場需對電氣化設備制定有效的規章管理制度，并有專業電工對電線、電氣設備設施開展例行檢查，發現隱患及問題及時解決。可能接觸或靠近電源的位置，均應采取措施進行絕緣保護或保持安全距離。

④定期檢查施工用具性能狀況，尤其是受力工具應完整，防止因打滑滑脫、結構失穩等意外造成打擊傷害。

⑤用電設備及對應線路需保持絕緣良好，在可能因絕緣損壞而導致電氣設備金屬部件帶電的情況下，需采取技術措施保護性接地、接零。電氣設備線路接電應設置開關、插座，不得隨意搭掛，露天設備用設置可靠的防雨措施，電氣箱內須配備漏電開關。

⑥使用移動電動工具前應充分檢查可靠性，確保接地良好，長時間未使用的電動工具應進行絕緣性能測試，合格后方可使用。手持式電動工具電源線不得隨意延長，使用時附近需設置可控配電箱（盤），以保證能夠應急啟閉。

⑦氧氣瓶與乙炔瓶最少保持5m距離，氣瓶不能放倒使用，切割周圍10m內不得有可燃易燃物品，切割作業下方不得有人，氣瓶必須裝設有防回火閥。氣管不得有裂紋和漏氣，連接牢固，不得有裂紋。氣瓶不得倒置使用，必須豎立使用[4-5]。