鄭銘棋
(福建省龍祥建設集團有限公司,福建莆田 351100)
新時代以來,我國基礎建設項目投入不斷加大,各地區橋梁工程項目也逐漸朝著復雜化、系統化、規?;内厔莶粩喟l展,這也對橋梁工程項目的施工單位提出了更高的要求與標準,在保證橋梁工程美觀性的同時,還要兼顧橋梁建設質量與效率。目前,滿堂支架現澆箱梁施工技術因其自身結構與技術方面的獨特優勢,在各類橋梁工程中得到了廣泛的認可與應用,但整體來看,仍然存在些許問題?;诖?,探討該項施工技術在市政橋梁工程中的優化實施路徑具有重要的意義與價值。
支架現澆施工技術,是指在建設項目中,施工隊伍通過搭建支架、模板,并借助其自身的承重能力開展混凝土澆筑,待混凝土達到項目所需的強度時拆除相應的支架、模板的施工技術[1]。
不少施工單位片面地認為滿堂支架僅僅是箱梁施工作業的臨時輔助工具,因此,對其重視程度不足。此外,不少單位對相關施工要求、規范、標準抱以輕視的態度,沒有對施工場地進行實地調研,單純依靠自身的主觀認知制訂施工方案,更有甚者直接套用其他工程項目的施工方案,導致滿堂支架現澆箱梁施工從開展思路上便存在錯誤,后續出現施工誤差、錯誤甚至事故便是必然結果了。
部分施工單位存在只依靠自身項目經驗進行滿堂支架搭建的問題,整個搭建過程沒有針對項目的實際情況進行科學合理的受力分析;在滿堂支架現澆箱梁施工設計階段,對各類載荷條件考慮不周全、不充分,導致設計文件中支架荷載存在取值偏差,從而使得項目的實際實施環節出現支架結構承載力不足的問題[2]。
滿堂支架的各個部件可進行多次循環使用,這也使得其在反復的搭建、拆卸、運輸與存放過程中會出現磨損、擠壓、彎折、生銹等情況,導致支架自身的剛度與強度遭到了削減。如果施工單位未充分考慮上述影響因素,未進行嚴格的材質抽檢,便會存在支架質量不達標的問題,進而釀成嚴重的安全事故。
某待建橋梁項目,左幅全長172.3 m,起點處的樁號為Pdx46,終點處的樁號為Pdx50;右幅全長143.5 m,起點處的樁號為Pds15,終點處的樁號為Pdx18。整個工程總體寬度為13.0 m,采用單箱雙室箱梁,其中跨度為43.2 m 時,箱梁整體高度為2.5 m,跨度為36.4 m 時,箱梁整體高度為2.0 m。
現澆箱梁是整個橋梁工程的關鍵構成部分,為避免反復施工造成浪費,需要在施工前進行科學嚴謹的調研與設計工作。對施工單位而言,應全面掌握橋梁工程的施工技術要點、工期進度,并根據項目所在地的實際情況,因地制宜地編制施工方案[3]。滿堂支架現澆箱梁的施工內容主要包括放養測量、地基加固以及支架架設這3 個部分,其具體的施工流程如下:(1)搭建腳手架;(2)安裝底部模板與側邊模板;(3)預壓滿堂支架、安裝外部模板;(4)搭建底部腹板鋼筋、絞線;(5)進行底部腹板的混凝土澆筑;(6)搭建內部頂板模板;(7)架設內部頂板鋼筋、絞線;(8)進行內部頂板的混凝土澆筑;(9)進行預應力張拉、壓漿;(10)拆卸滿堂支架、各類模板,并對施工項目施以養護措施。
4.3.1 施工前準備
為保證工程項目的有效開展,施工單位在項目正式實施前,應當嚴格執行技術交底、測量放樣、地基加固、墩柱施工等內容。此外,施工單位還應安排人員專職負責入場物料的核驗,保證施工所用物料的質量,并協調好機械設備、大型車輛的入場引導工作。
4.3.2 測量放樣
根據項目實際情況,技術人員應當設計橋梁箱梁的中心線,并參照箱梁設計圖中的尺寸及其底部腹板走向、碗扣鋼管立桿所在位置,明確圖紙中各坐標在實際空間中的投射位置;平面曲線箱梁的中軸線應當參考三維曲線線性箱梁的坐標參數進行界定。整個過程應當嚴控箱梁底部標高。
4.3.3 地基加固處理
施工單位應當根據箱梁自身結構及主體工程的實際情況,因地制宜地開展滿堂支架的架設工作。在支架架設施工中,選擇的計算地帶為中側分帶。首先,應當清除該地帶層面的種植土,清除的深度應當不低于60 cm,穩妥起見可按照厚度為50 cm 的宕渣+厚度為10 cm 的C20 混凝土進行計算。其后,計算出原狀土層的承重力、滿堂支架立桿底座混凝土基礎的強度,保證其實際計算結果能夠滿足相應的技術要求與標準。本項目的實際計算過程為:立桿載荷的最大值為23.8 kN,底座長度為0.1 m、寬度為0.1 m,混凝土基礎整體厚度為15 cm,依據剛性角擴散應力近似的原則進行運算,得出結果如下:地基橫截面承載面積為0.16 m2、所受承載力為143.62 kPa<150 kPa,通過驗算發現計算結果符合項目要求。
4.3.4 架設滿堂支架
架設施工前,施工單位應當依據箱梁的設計標高、梁結構的線性條件與橫截面條件,對滿堂支架的架設情況進行充分的計算與驗證,明確應當選擇的滿堂支架型號與結構,從而保證滿堂支架能夠滿足項目在支架承載力方面的要求與標準。
在本項目中,通過對項目實際需求進行分析,認為應當選擇鋼管結構的滿堂支架,鋼管規格應當選用φ48 mm×3 mm。施工單位在進行鋼管支柱的架設時,應當嚴格按照“橫直一條線”的架設理念,保證各支柱之間的間距不小于100 cm。其中,施工人員在進行翼板下支柱架設時,應當適度增加支柱之間的間距;在進行箱梁跨中位置、支點實腹位置的支柱架設時,應當適度縮短支柱之間的間距,從而進一步提升支架結構的穩定性與可靠性。同時,施工單位須在腹板縱向位置布設雙拼式的10#槽鋼作為整個滿堂支架的承重梁。該項目所選的混凝土重度為25 kN/m3,方木的最大應力為13 MPa,彈性模量為104 MPa,剪切力為11 465.7 N,剪應力為1.72 MPa<2.7 MPa,撓度為2.18 mm<2.25 mm,因此,方木滿足項目在剪切力、剪應力、撓度等參數上的要求與標準。
在完成上述計算與驗證工序后,方可正式開展滿堂支架的架設施工。施工單位可參照以下的施工流程:(1)進行支架的拉線施工;(2)安置支架底座;(3)利用底座的可調節功能,將底座支架調平;(4)架設掃地桿、分層接高;(5)架設水平方向的剪刀撐;(6)參考橫坡和縱坡情況,調平水平撐桿;(7)布置模板。待上述流程完成后,方可進行箱梁的澆筑。
4.3.5 搭建底部與側面模板
1)模板的敷設
施工單位應當依據滿堂支架頂托之間的間距,調整底部模板垂直方向上的方木之間的距離,本項目中所使用的是10 cm×10 cm 的方木;底部模板水平方向上的背帶位置使用的同樣是10 cm×10 cm 的方木,并保證該處方木之間的間距為25 cm。同時,施工單位應當保證底部方木與頂托的中心線相互重疊,并確保方木安置平整,能夠符合項目在受力方面的要求與標準;若方木與頂托之間因生產問題出現縫隙,則應當采用木楔進行填補。此外,為保證底部模板標高的準確性,技術人員應當借助水平測量儀進行驗證,并據此進行相應的調整與優化。
2)模板的搭建
對于底部模板,施工單位應當選擇1.5 cm 厚的高強度模板,并將其固定于箱梁橫向邊緣處的方木上,并使用膩子保證底部模板密封良好;對于側面模板,施工單位應當使用拉螺桿的方式,將其進行有效的固定,保證其垂直方向間距約120 cm,選用聚氯乙烯等材料對支架拉桿進行管裝,并使用密封條保證聚氯乙烯管與側面模板密封良好。
進行底部模板、側面模板的搭建時,施工單位應當高度重視以下幾方面問題:(1)在進行模板搭建前,施工單位應當嚴格核驗模板的規格與尺寸是否與設計圖的標準與要求相符,從而保證所用模板的有效性;(2)模板搭建前,施工人員應當在底部模板、側面模板內側均勻地涂抹一層脫模劑,以便后續的模板拆卸;(3)施工單位應當參考項目實際需求,進行模板的搭建以及滿堂支架的調整;(4)施工單位應嚴格核查模板與模板之間是否存在縫隙,若縫隙寬度大于2.0 mm,則應當使用油灰、膠帶進行裂縫的填補與密封。
3)支架預壓
施工單位應當進行滿堂支架的預壓處理,以便驗證滿堂支架是否符合項目要求的承載力,從而避免出現支架地基沉降、支架地基形變、支架施工安全事故等問題。通常來說,混凝土基礎的預壓力是混凝土基礎自重的1.2 倍。本項目箱梁整體高度為2.3 m,自重較大,因此,在進行滿堂支架的預壓處理時,應當綜合使用規格為1 m×1 m×1 m 的混凝土塊以及規格為5 m×2 m×2 m 的不銹鋼水箱進行預壓;在滿堂支架的翼緣板位置,則選用鋼筋進行預壓處理,施工單位在進行處理時,應當在所有的觀測橫截面處設置5 個觀測點位,待預壓載荷實際數值分別達到60%時,進行翼緣板標高的測定;待預壓載荷實際數值達到100%時,進行觀測點標高的測定,并全面而詳細地記錄兩次觀測數據。通過分析觀測數據,若觀測點形變處于項目設計文件規定范圍,則證明滿堂支架架設良好,承載力符合項目相應的要求與標準。
4)箱梁承載力的調整與優化
為保證滿堂支架的平衡性與穩定性,施工單位在進行支架搭建時,應當保證箱梁整體的承載力能夠滿足相應的要求。
為提升箱梁結構所受承載力的均衡性,應當有效優化與調整絞線的伸長值。在本項目中,絞線在梁段兩端的伸長值不同,因此,應當針對此條件,進行相應調整,從而保證箱梁各位置的應力平衡。
5)混凝土澆筑
混凝土澆筑是決定箱梁結構成品質量的關鍵步驟,施工單位應當嚴格執行相應的質量管控措施。具體而言,施工單位應進行嚴格的核查,保證混凝土各項指標與參數能夠符合項目實際需求與標準,并在澆筑完成后安排專人進行巡查與養護處理;在混凝土澆筑過程中,施工單位應當嚴格按照分層次、分工段的施工原則,保證每層混凝土的厚度≤30 cm;同時,施工單位應當合理運用振搗裝置,從而防止混凝土結構表層出現下沉問題。
綜上所述,滿堂支架作為一種性能更為優越的支架結構,在箱梁現澆施工中的重要性日益彰顯。經實踐驗證,本文所探討的滿堂支架施工工藝能夠有效提升施工效率與施工質量,具備較高的使用價值,值得各施工單位借鑒與參考。