現澆箱梁施工組織管理措施分析

姚文勝

(廣東冠粵路橋有限公司，廣東 廣州 511400)

0 引 言

橋梁工程建設速度和規模都在不斷擴大，箱梁作為橋梁上部結構中常見構造，支架現澆箱梁作業需要得到施工單位的重點關注。合理的現澆箱梁施工組織管理能夠較少施工成本，促進施工進度，避免人員安全事故的產生。現澆箱梁需要在事先設計合適的施工方案，強化實際聯系，確保橋梁工程的順利完工。

1 工程概況

汕(頭)湛(江)高速公路惠州至清遠段第11標段現澆箱梁設計一共有8聯29跨，全部在升平樞紐互通立交，主要是B匝道橋、C匝道橋、D2匝道橋和D3匝道橋，其中B匝道橋第13～第15墩為變寬箱梁，其余均為等寬箱梁。B匝道橋采用單箱單室直腹板截面，頂底板平行，梁高1.6 m，頂板寬9.0 m，底板寬5.0 m，兩側懸臂長2.0 m，懸臂厚度由外緣0.18 m變化至根部0.45 m，頂板、底板厚度分別從跨中0.25 m、0.22 m變化至支點0.45 m、0.42 m；中腹板厚度從跨中0.4 m變化至支點0.7 m，1/4跨徑附近設置3.0 m長的腹板厚度漸變段。箱梁梁體采用C50混凝土，上部結構按部分預應加A類設計。升平互通B匝道橋共設4聯15跨連續澆箱梁，梁高為1.6 m，頂板寬9.0 m，橋位地處丘陵坡地和山間洼地。地形起伏較大。結合橋位處地形、地質和場地條件等特點，考慮工程的安全性、經濟性、施工可行性及景觀性，橋梁上部結構采用現澆連續箱梁；下部結構橋墩為柱式墩，橋臺為柱式臺及座板臺；基礎均采用鉆孔灌注樁基礎；聯間采用D80伸縮縫。橋平面位于=100耳其m的圓曲線及A-90、223等緩和曲線上，起點樁號K0+152.994，終點樁號K0+574.599。中心樁號為K0+368.780，跨徑組合：3×28+4×24+(3×28.8+28.805)+4×30=415.205 m。橋梁交角為90°，墩臺徑向布置，橋梁跨徑均指道路設計線上的曲線長度。相關設計參數如表1所示。

表1 B匝道橋設計參數

2 支架施工方案

2.1 施工安排

混凝土連續箱梁均采用滿堂T-60塔式支架現澆的方法施工，對于B匝道橋B6～B11墩地形變化較大且支架搭設較高部分，采用鋼管樁加貝雷縱梁方法，再在貝雷縱梁上搭設滿堂支架。箱梁混凝土澆筑采用二次澆筑法，第一次澆筑至腹板與翼緣板交接處，第二次澆筑頂板，待箱梁混凝土強度達到90%設計強度后進行預應力張拉。

2.2 基礎處理

本橋區為丘陵坡地和山間洼地，支架搭設前首先清除支架范圍內的表土、雜物及淤泥，然后采用粗砂礫或其他滲水料分層夯實，然后用壓路機反復壓實，最后鋪筑10 cm厚C20混凝土做為支架基礎，鋪筑混凝土時通過水準儀控制支架基礎模板安裝的的平整度，確保澆注后支架基礎整體呈水平狀，以利于塔式支架搭設的垂直度，由于塔式支架為工廠化加工形成的單層結構，立桿垂直度在進場前檢查立桿有無彎曲或變形，對于不合格的支架不得用于現場搭設，可以保證支架的搭設質量和垂直度。支架基礎應高于周邊地表20～30 cm，且基礎寬度需伸出翼緣板外側小于50 cm，支架兩側應挖50 cm×50 cm的邊溝，保證排水暢通，在地勢較低的位置挖集水坑，以便地基浸水時及時抽走積水，溝底設置縱坡，注意保持排水暢通，溝面抹1∶2水泥砂漿。施工段土基處理情況如表2所示。

表2 現澆箱梁施工段土基情況及擬處理方式一覽表

2.3 支架搭設

圖1 支架搭設斷面

預應力混凝土連續箱梁采用搭設滿堂T-60塔式支架進行施工，支架搭設順序是：放樣彈線→安放支架底托木板→可調底座→支架立桿→橫縱水平桿→掃地桿、剪刀撐→可調頂托→橫向分配梁→縱向10 cm×10 cm方木→鋪設安全作業平臺→鋪設模板→驗收。其中：如圖1支架搭設斷面：適用于B匝道橋T-60塔式滿堂支架搭設施工，支架規格為箱梁底中間及兩側翼板各布置一組1.5 m×1.0 m塔架，而在箱梁腹板底各布置一組1.0 m×1.0 m塔架，總計5組(B匝道加寬段將箱梁腹板下的塔式支架間距調整為1.2 m，其余的搭設方式不變)，支架在縱橋方向：靠近墩柱兩側底板加厚漸變段支撐系統間距為0.6 m，其余位置間距為1.2 m。貝雷架縱梁搭設斷面：適用于B匝道橋跨度>12 m以上的貝雷架縱梁(貝雷片共4組10片)。貝雷架縱梁搭設斷面：適用于B匝道橋跨度≤12 m以下的貝雷架縱梁(貝雷片共4組8片)。

2.4 鋼管樁、貝雷梁安裝

(1)鋼管樁、條形基礎施工

施工時，先用全站儀精確放樣，采用吊車配合DZ60振動錘進行鋼管樁插打施工。吊車就位后，在全站儀引導下進行定位，利用振動錘夾緊鋼管樁，起吊后放入導向架內(導向架采用25工字鋼焊接形成一個井字形框架，導向架高3～5 m，導向架井口大小比鋼管直徑大2～3 cm)，開啟振動錘進行插打鋼管樁，保持鋼管樁垂直狀態下，在振錘的激振力作用下振動下沉。當鋼管樁已打入預計長度，并且鋼管樁最后三陣(連續振動3 min為一陣)的貫入度為30～50 mm/陣，最后貫入度連續量3次，當每一陣貫入度逐漸遞減并達到30～50 mm/陣時，表明鋼管樁無明顯下沉，此時方可停止振動；鋼管柱的鋼筋混凝土條形基礎施工需要安裝條形基礎模板，然后綁扎條形基礎構造鋼筋，澆筑鋼筋混凝土1.5 m×1.0 m×10 m(寬×厚×長)條形基礎。

(2)支撐體系搭設

搭設的流程如下：澆注條形基礎混凝土→安裝鋼管柱或直接把鋼管柱打入地下→安裝雙I45a工字鋼承重橫梁→安裝縱橋向貝雷梁→安裝橫向分配梁(I16工鋼)→T-60塔式滿堂支架等。在現澆箱梁施工區域，根據現澆箱梁施工支架設計圖紙進行鋼管樁位置測量放樣，根據放樣的位置直接將鋼管樁打入地下或澆注條形基礎混凝土。

鋼管樁間焊接剪刀撐，確保鋼管樁間橫向連系牢固，加強鋼管樁間的整體穩定性。鋼板頂面標高基本在同一水平線上。然后安放雙I45工字鋼。縱向貝雷梁布置間距根據現澆箱梁支架設計圖，安裝時先在空地上安裝好一跨的貝雷梁結構，用吊車進行配合，將安裝好的貝雷梁吊裝到預定位置。貝雷梁上設置I16工字鋼橫向分配梁等。

3 支架預壓

3.1 預壓方案

本項目依據支架上方梁混凝土質量分布情況，采取梁跨荷載1.2倍的袋裝碎石進行支架堆放，預壓時間為72 h，分級預壓，沉降量觀測設備為水準儀；預壓前期需要每隔2 h進行沉降觀測，中期則需要每隔5 h觀測；后期則10 h觀測。現場觀測內容主要包括主要構件、預壓觀測點的變形情況，預壓中支架一旦出現異常狀況，則要停止預壓，并且做好支架加固。支架逐級加載完成之后，支架的日沉降量需要控制在2 mm以內，支架位移則需要進行動態監控(設置監測點位為單排5個點)，對外側兩個點的變形進行資料統計；預壓采取重量1.5 t/袋的袋裝碎石，分級加載方式如下：0～60%～100%～120%，荷載達到120%時，需要保持12 h，加載過程中需要對所有測點進行變形測定；分級卸載如下：120%～100%～60%～0，卸載完成之后，測點變形也需要進行測定。觀測點布設如圖2所示，加載前對各個點進行觀測，測點為H0；60%加載完成，記錄各點高程H；100%加載完成，記錄各點高程H；120%加載完成，記錄各點高程H；持荷完成后，記錄各點高程H；卸載完成后，記錄各點高程H。

圖2 觀測點布設示意圖

3.2 預壓要點

預壓前后測定記錄的數據需要盡量避免人工誤差的存在，控制數據觀測時間在早晨或傍晚，減少高溫、強光下的監測頻率；預壓加載過程中需要動態觀測支架變形，直至支架沉降穩定，不再產生后續沉降為止；預壓中出現支架變形異常，則需要立即停止加載工作，對變形不穩定原因進行分析；最后需要對預壓結果記錄進行整理，獲取最終的分析報告，報告中需要包含支架彈性、非彈性變形數據、變形突變原因及解決措施等，以便為后續梁體施工提供關建參照；預壓卸載結束之后，則需要檢查底模變形狀況，不合格模板則要及時更換。

支架沉降量主要為預壓驗收提供依據，彈性變形、非彈性變形量主要為后續的現澆箱梁支架確定施工預拱度提供依據。非彈性變形1，可認為支架和模板以及分配梁等非彈性變形已消除；彈性變形，可根據彈性變形值在模板上設置預拱度以使支架變形后梁體變形滿足設計要求。卸載后根據觀測成果對底模進行調整，設置預拱度，底模標高=梁底標高+的平均值。

4 小 結

現澆箱梁施工中涉及的關鍵工序種類較多，整體較為復雜，現場需要的專業工種較多，施工技術要求較高。現場項目管理機構需要強化施工組織管理工作，完善自身的管理機制，對影響箱梁支架澆筑的關鍵因素進行有效剖析，嚴格化管理施工機械設備、施工材料，最終提升橋梁建設質量。