宿遷市張家港大道快速化改造工程現澆箱梁滿堂支架施工技術研究

摘要 文章以宿遷市張家港大道快速化改造工程為例，對現澆箱梁滿堂支架施工技術進行了研究。首先，對張家港大道的中分帶及側分帶和綠化帶中的地基進行了處理，以達到施工要求；然后，計算出地基的承載力為144.2 kPa，且支架的抗傾覆較好；最后，計算其穩定性，并進行了預壓試驗。施工結果表明，支架預壓的理論值與實測值的變化趨勢基本保持一致，且理論計算與實際受力較吻合，說明現澆箱梁滿堂支架施工技術的應用能夠保證工程質量和安全性。

關鍵詞 現澆箱梁；滿堂支架應用；施工技術；地基處理；承載力驗算

中圖分類號 U445.4 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2025）05-0097-03

0 引言

城市化進程的加快，交通基礎設施的完善成為推動城市發展的重要因素。宿遷市張家港大道快速化改造工程作為提升城市交通效率的關鍵項目，其施工質量與技術創新顯得尤為重要。現澆箱梁作為橋梁工程的重要結構形式，其施工質量直接關系橋梁的耐久性、安全性和使用壽命。而滿堂支架施工技術作為現澆箱梁施工中的常用方法，其技術優化與改進對于提高工程質量和施工效率具有重要意義[1]。在傳統現澆箱梁施工中，滿堂支架法雖已廣泛應用，但存在施工周期長、材料消耗量大、施工安全風險高等問題。張家港大道快速化改造工程中的現澆箱梁施工，面臨著復雜的地質條件、緊張的工期要求和高標準的施工質量要求。因此，深入研究現澆箱梁滿堂支架施工技術，優化施工方案，提升施工管理水平，對于確保工程質量、加快施工進度、降低施工成本具有重要意義[2]。該文旨在通過對宿遷市張家港大道快速化改造工程中現澆箱梁滿堂支架施工技術的系統研究，提出施工措施和創新點，為類似工程提供技術參考和借鑒，以推動我國橋梁建設領域的技術進步與發展。

1 工程概況

張家港大道作為宿遷城區的重要縱向快速通道，其快速化改造工程已迫在眉睫，旨在強化城市片區間的聯系，并高效服務于宿遷東站的集疏運需求。該工程南起北京路互通，北至宿支路，全長約5.6 km（不含立交段），主線設計時速80 km，輔路則以50 km時速滿足主干路及一級公路標準。項目采用創新設計方案，南部以地面+節點上跨橋形式，北部則全高架貫通，沿途共設置7對便捷出入口。

此次施工聚焦于張家港大道一期（北京路至宿支路段）的ZJGDD-SG2標段，長約2.54 km，涵蓋路基、橋涵、排水及防護等關鍵工程，并涉及多座橋梁的建造，包括總長1 633 m的主線高架橋、7座匝道橋及2座地面橋，采用混凝土箱梁、鋼箱梁等多種結構形式，工程規模宏大，技術挑戰顯著。其中，現澆箱梁施工尤為復雜，支架搭設高達15.7 m，最大跨度達45 m，被界定為超規模危大工程。此標段由中交二航局與宿遷交建強強聯合，共同推進，展現了宿遷市在“十四五”期間加速構建快速路網的堅定決心與高效執行力。

2 施工過程

2.1 支架地基處理

現有張家港大道的中分帶及側分帶、綠化帶中的地基需要進行處理。支架位于老路上，路面承載力好，通過現場調查，路面沒有出現破損現象。將支架立桿底托通過墊板布設在老路面上，部分支架位于現有道路上。根據計算結果，路面承載力的容許值不小于300 kPa，經過現場實測，均滿足要求。利用原路面橫坡排水。如后續老路面局部出現破壞或大范圍出現龜裂等雨天可產生積水現象的段落，則應先切除老路面瀝青，再在其上澆筑C25混凝土，其平整度、坡度與原路面保持基本一致。老路綠化帶、中分帶及側分帶處主要為素填土，先開挖擾動土至原狀土位置或按圖紙設計進行填筑，支架施工前應將原地面內素土整平，基礎表面碾壓密實，換填30 cm厚的碎石和磚渣，頂面澆筑20 cm厚的C25混凝土。根據計算結果，按此地基處理后，下臥層地基反力均小于地基承載力容許值（187.3 kPa），設計結構能夠滿足要求。

同時，現場調查原張家港大道的老路排水系統已癱瘓無法利用，為了防止支架地基受雨水浸泡，造成支架地基沉陷、失穩等，擬采用新開挖排水溝和集水坑相結合的排水方案。在地基處理邊緣橫坡的低點位置，建造臨時排水溝，并每隔100 m設置1個集水坑，集水坑尺寸為1 m×1 m×1 m，通過水泵強制外排。施工前應對排水溝和集水坑逐個檢查、疏通，確保既有排水系統無淤積等，以保證現澆施工期間的排水通暢，支架地基不受雨水浸泡。

2.2 支架地基承載力與抗傾覆驗算

支架支撐體系的地基沉降對于其穩定性至關重要。承載力是評價支架穩定程度的重要指標，需考慮支架現澆預應力混凝土箱梁的施工條件，預估施工荷載，驗算支架在特定荷載作用下的承載性能。如果承載性能達標則可行，否則應優化支架設計方案[3]。地基承載力的驗算公式如下：

（1）

式中，N——從腳手架柱傳遞到基礎頂面的軸力設計值；Ad——柱基面積（按照立桿底座尺寸計算）。經過計算，支架地基處理后的承載力為144.2 kPa。

該工程B段立桿跨座高度最大且支架寬度小，因此對該部分進行支架抗傾覆驗算。根據技術規范風荷載標準值進行計算，其公式如下：

（2）

式中，μs——風荷載系數；μz——風壓高度變化系數；ω0——基本風壓。根據式（2）計算得出支架的整體抗傾覆系數為11.2，大于1.5，說明抗傾覆較好。

2.3 支架材料參數

支架進場前應組織進場驗收，并在搭設前對準備用于支架安裝的各扣件式立桿、橫桿、斜桿、頂托和底座進行全面檢查，確保其完好無損。滿堂支架材料參數如表1所示。

2.4 支架穩定性驗算

對于大型復雜結構，很難采用解析方法進行穩定性分析，因此應采用近似方法并提高驗算的正確性[4]。該工程采用有限元方法進行支架的穩定性驗算。利用MidasCivil軟件建立有限元整體模型，根據勢能最小原理，支架有限元平衡的基本方程如下：

（3）

式中，——彈性剛度矩陣；B——在初始構型上建立的應變矩陣；D——在初始構型上建立的彈性矩陣；——幾何剛度矩陣；——節點位移矢量；——載荷向量。

2.5 預壓現澆箱梁支架

為了確保支架系統的安全，保證后續施工能夠順利完成，需要對現澆箱梁支架進行預壓試驗，以掌握其承載能力，防止施工過程中因超載而發生倒塌事故[5]。此次擬采用預壓袋和預制塊相結合的方式，對標準斷面現澆箱梁支架進行預壓堆載試驗。預壓袋重約18 kN/m3，可裝碎石量約1 m3；預制塊設置4個吊耳，材料為尺寸2 m×1 m×0.5 m的C20混凝土，單個重約25 kN/m3。支架預制塊重量橫斷面的布置示意圖如圖1所示。

預壓荷載值應為混凝土結構恒載與施工荷載重量總和的120%，其中鋼筋混凝土的容重為26 kN/m3、模板自重荷載值為2.0 kN/m3、施工荷載值為2.5 kN/m3，根據上述數據可以得到總荷載的公式如下：

（4）

根據式（4）可以求得預壓荷載值為1.2 Q。支架預壓過程需嚴格執行三次加載步驟，首次加載至總荷載的60%，隨后暫停，每12 h監測一次支架沉降量，直至連續12 h內平均沉降量小于2 mm，方能繼續第二次加載至80%。同理，第二次加載后也需監測確認穩定，再進行最終加載至100%。預壓觀測點設于每跨支架的L/2、L/4及距墩部2 m處，每組設置五點固定觀測釘，確保精確記錄。每次加載后至少保持30 min壓力，最后一次則延長至1 h。預壓期間，若支架連續3 d的總變形量不超過3 mm，且總預壓時長滿足84 h要求，經嚴格驗收合格后，方可啟動現澆箱梁施工。

2.6 拆除支架

支架的拆除應確?；炷翉姸戎辽龠_到標準值的95%，并經過至少7 d的養護期，同時彈模需完全達到設計要求（100%）。在此之前，所有縱向與橫向的預應力鋼束必須完成張拉與壓漿作業，且壓漿強度需超過設計強度的90%。在拆除過程中，需指派專人全程監控梁體狀態，特別注意梁體與底模的分離情況，直至梁體完全承受自身重量后，方可逐步移除底模與支架，確保拆除作業的安全與有序進行。為保證滿堂支架拆除作業的安全性，必須嚴格按照由上至下順序逐層拆除，遵循先搭后拆、后搭先拆的原則，嚴禁上下層同時作業。滿堂支架拆除流程如下：首先，拆除箱梁臨時圍護，自跨中處向梁端方向拆除，頂托松開后拆除底模和鋼架；然后，松跨中間的翼板頂托，完成落架并拆除支架的水平剪刀撐和斜桿，自上而下拆除翼板處下方的支架，隨著支架拆除時拆除橫向整體；最后，旋松底板處的支架頂托，拆除至最后一層時再拆除掃地桿。注意每拆除一層就要進行一次垂直度和水平度的檢測，高空作業人員應嚴格佩戴防護用具確保安全作業。至此，施工過程全部完畢。

3 施工結果

通過預壓現澆箱梁支架可以校核支架體系的強度、剛度和穩定性，以確保支架體系的安全可靠。此次工程的施工結果如表2所示。

根據上述現場實際測量結果與理論數據的對比分析，可以看出理論值與實測值的變化趨勢基本保持一致，表明該支架體系的安全性且理論計算與實際受力較吻合。

綜上所述，宿遷市張家港大道快速化改造工程采取現澆箱梁滿堂支架施工技術，達到了工程預期的施工目標，且未發生施工安全事故，保證了該現澆箱梁滿堂支架施工建設中的質量與安全。

4 結束語

通過對宿遷市張家港大道快速化改造工程中現澆箱梁滿堂支架施工技術的深入研究，該文系統地梳理了滿堂支架施工技術的關鍵環節與要點，不僅為張家港大道快速化改造工程的順利實施提供了有力的技術支持，也為類似橋梁工程在現澆箱梁滿堂支架施工方面提供了寶貴的經驗參考。然而，該研究仍存在一些不足之處，如對于特殊地質條件下滿堂支架的適應性研究尚不夠深入，以及施工過程中的智能化監控技術應用還有待進一步探索。未來將繼續深化對現澆箱梁滿堂支架施工技術的研究，特別是針對復雜環境下的施工技術優化、智能化監控技術的融合應用等方面。

參考文獻

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