現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁支架搭設(shè)施工技術(shù)

□劉慶利

在預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁澆筑施工前需要搭設(shè)滿堂支架，在搭設(shè)支架前必須對(duì)其立桿穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算，并在支架搭設(shè)完畢后進(jìn)行預(yù)壓再卸載，測(cè)得的彈性變形值必須符合規(guī)范要求后才可以進(jìn)行箱梁混凝土澆筑。

混凝土箱梁；支架搭設(shè)；穩(wěn)定性驗(yàn)算

現(xiàn)澆混凝土施工方法在目前的橋梁施工中應(yīng)用比較普遍,支架搭設(shè)是其中一項(xiàng)最重要也是最復(fù)雜的工作,搭設(shè)質(zhì)量直接影響著現(xiàn)澆箱梁的質(zhì)量,鑒于此,總結(jié)制定出一套安全可行、行之有效的支架搭設(shè)施工技術(shù)顯得尤為必要。

1.支架搭設(shè)施工技術(shù)

1.1 地基處理

支架搭設(shè)前要進(jìn)行地基處理，挖除彈性較大的材料，然后對(duì)基面進(jìn)行二次壓實(shí)，其次在壓實(shí)好的基面上采用15cm厚C20混凝土進(jìn)行硬化處理，待混凝土強(qiáng)度大于75%后進(jìn)行支架搭設(shè)。

1.2 支架搭設(shè)

根據(jù)選定的支架方案，進(jìn)行支架放樣，在混凝土面上放出箱梁中線樁及邊線點(diǎn),立桿下鋪好槽鋼和腳手板，沿橋中心線方向鋪設(shè)。根據(jù)建筑施工扣件式腳手架安全技術(shù)規(guī)范，需要檢算立桿穩(wěn)定性。

立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算:

模板及支架荷載：設(shè)計(jì)采用定型鋼模板，帶支撐重量按70kg/m2考慮，以50m箱梁模板荷載為例，計(jì)算為50×3× 4×0.07=42T，據(jù)工程實(shí)際計(jì)算現(xiàn)澆鋼筋混凝土荷載、施工人員及施工材料機(jī)具等運(yùn)輸堆放荷載，根據(jù)規(guī)范要求，每平米模板取250kg,荷載值為：50×2.5× 0.25=31T。

振動(dòng)混凝土拌合物產(chǎn)生荷載：每平方米工作面取100kg，荷載值為：50× 2.5×0.1=12.5T。

a、支架荷載計(jì)算

①模板自重取42÷50÷2.5=0.34t/m2

②梁體鋼筋混凝土自重取516÷ 50÷2.5=4.128t/m2

③支架自重0.04kN/m×6m=0.24kN

④施工人員及機(jī)具重量31÷50÷ 2.5=0.25t/m2

⑤混凝土灌注振搗12.5÷50÷2.5= 0.1t/m2

將以上（①項(xiàng)+②項(xiàng)）×1.2+（④項(xiàng)+⑤項(xiàng)）×1.4簡(jiǎn)化為均布荷載

第③項(xiàng)支架自重直接作用于立桿軸。

b、立桿計(jì)算長(zhǎng)度

Lo=步距+2a（a為模板支架立桿伸出頂層水平桿中心線至模板支撐點(diǎn)長(zhǎng)度）

c、鋼管截面特性

現(xiàn)取外直徑Φ48mm，壁厚3.5mm，截面積A=4.89cm2，慣性矩I=12.19cm4，回轉(zhuǎn)半徑r=1.58cm。

d、立桿穩(wěn)定性計(jì)算

長(zhǎng)細(xì)比λ=Lo/r，查表知折減系數(shù)φ

N/φA即得立桿穩(wěn)定性滿足要求。

1.3 支架頂托安裝及支架調(diào)整

①支架頂托由頂絲、槽鋼、方木組成，頂絲上縱向安放槽鋼，平行于橋中心線方向擺放，槽鋼上托方木，垂直橋梁方向擺放。

②滿堂腳手架最頂面兩層的步距隨支架高度而定。

③整架拼裝完后，在縱、橫向連續(xù)布設(shè)剪刀撐，以增強(qiáng)支架的穩(wěn)定，橫橋向斜撐每2排做一排斜撐，支架順橋向斜撐每3排做一排斜撐。

④支撐架在拼裝3~5層和最頂層時(shí)，都要檢查每根立桿底座下是否松動(dòng)，否則要旋緊可調(diào)座或用鋼板墊實(shí)。

⑤支架搭設(shè)基本成型，利用上托調(diào)節(jié)梁底高程。

2.支架預(yù)壓

支架搭設(shè)完畢鋪完底模板后，對(duì)支架進(jìn)行加載預(yù)壓，以檢查支架的承受能力和穩(wěn)定性，減少和消除支架的非彈性變形和地基的不均勻沉降。預(yù)壓加載采用固體加載的方法進(jìn)行預(yù)壓。

2.1 荷載計(jì)算

模板、拱架和支架的設(shè)計(jì)荷載，通過(guò)立桿穩(wěn)定性計(jì)算數(shù)據(jù)可知。

2.2 各步驟操作工藝流程

一是鋪設(shè)箱梁底模板。鋪設(shè)好箱梁底模板，將底模板頂面標(biāo)高調(diào)整到箱梁底設(shè)計(jì)標(biāo)高，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)模板下各層支架的檢查，確保支架底傳遞荷載的方木與地面不架空。

二是布置測(cè)量標(biāo)高點(diǎn)。布置測(cè)量標(biāo)高點(diǎn)并記錄每點(diǎn)的初始標(biāo)高值H1。在底模上順橋向設(shè)測(cè)量斷面，每一斷面在底模板4m寬范圍布3個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，采用正立尺法測(cè)量相關(guān)標(biāo)高，將中間的一點(diǎn)布置在底板底面，采用倒立尺法測(cè)量相關(guān)標(biāo)高。

三是裝散砂加載。裝砂時(shí)用挖掘機(jī)裝砂，人工在支架砂倉(cāng)內(nèi)平整，裝砂高度不小于1.88m。

四是對(duì)加載后各測(cè)量點(diǎn)標(biāo)高值H2進(jìn)行測(cè)量。加載結(jié)束后立即進(jìn)行觀測(cè)各測(cè)量點(diǎn)的標(biāo)高值H2，并做好相應(yīng)的記錄。

五是測(cè)量卸載前各測(cè)量點(diǎn)標(biāo)高值H3。布載7天后、卸載前測(cè)量各測(cè)量點(diǎn)標(biāo)高值H3。

六是卸載。卸載過(guò)程的操作基本與加載過(guò)程相反，根據(jù)加載預(yù)壓觀測(cè)結(jié)果確定地基承受力是否滿足要求，設(shè)置適宜的預(yù)拱度，及時(shí)調(diào)節(jié)支架頂面高程，按設(shè)計(jì)高程加理論計(jì)算撓度加實(shí)測(cè)彈性變形值的總和來(lái)調(diào)節(jié)底模標(biāo)高。

七是觀測(cè)卸載后各測(cè)量點(diǎn)標(biāo)高H4。卸載后測(cè)量出各測(cè)量點(diǎn)標(biāo)高值H4，此時(shí)就可以計(jì)算出各觀測(cè)點(diǎn)的變形如下非彈性變形△1=H1-H4，通過(guò)試壓后，可認(rèn)為支架、模板、方木、地基等的非彈性變形已經(jīng)消除；彈性變形△2= H4-H3；根據(jù)該彈性變形值，在底模上設(shè)置預(yù)拱度△2，以使支架變形后梁體線型滿足設(shè)計(jì)要求。另外，根據(jù)H2和H3的差值，可以大體看出持續(xù)荷載對(duì)支架及地基變形的影響程度。

八是調(diào)整底模標(biāo)高。根據(jù)如下公式調(diào)整底模標(biāo)高（按二次拋物線法分配）：底模頂面標(biāo)高=梁底設(shè)計(jì)標(biāo)高+ Fx，F(xiàn)x=4×△2×x×（L-x）/L2，式中△2為跨中預(yù)拱度、L為跨長(zhǎng)。

3.落架

待預(yù)應(yīng)力箱梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求、壓漿的水泥漿達(dá)到一定的強(qiáng)度后，即可落架。落架時(shí)先將落梁楔塊放松木契拆除，再抽出墊木，使底模脫空，抽出底模，拆模順序由跨中向兩端緩慢松開(kāi)扣件，然后依次拆除支撐或鋼管支架，多跨時(shí)由中跨開(kāi)始向兩側(cè)拆除。

4.工程效果

扣件式鋼管腳手架工程是橋梁連續(xù)梁施工中常用且十分重要的臨時(shí)設(shè)施，這項(xiàng)工作的優(yōu)劣將直接影響工程的質(zhì)量、安全、效率等?？奂戒摴苤Ъ馨惭b、拆卸比較方便，在荷載作用下穩(wěn)定性較好具有較高的經(jīng)濟(jì)性能?！?/p>

2017-04-14

劉慶利，男，漢族，河北省石津灌區(qū)管理局，工程師。