寸江峰，王淑紅

（陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 建筑與測(cè)繪工程學(xué)院，西安 710018）

在現(xiàn)代橋梁施工過(guò)程中，箱梁澆筑的施工技術(shù)顯著提升。在箱梁施工過(guò)程中，支架現(xiàn)澆施工法的施工簡(jiǎn)單、工藝成熟、不需要進(jìn)行場(chǎng)地預(yù)制。支架現(xiàn)澆施工法是指在施工過(guò)程中搭設(shè)支架并安裝模板，之后利用支架模板的承重作用完成混凝土的澆筑施工，混凝土達(dá)到要求的強(qiáng)度之后再將支架模板拆除，這種方法的應(yīng)用適應(yīng)性強(qiáng)，具有不可比擬的優(yōu)點(diǎn)，但是缺點(diǎn)也顯而易見(jiàn)，在應(yīng)用過(guò)程中需要準(zhǔn)備更多的材料以實(shí)現(xiàn)橋梁的穩(wěn)固性支撐[1]。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的新型支架被開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，滿(mǎn)堂支架由于操作簡(jiǎn)單、施工方便，可以應(yīng)用在不同形式的現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工中。滿(mǎn)堂支架的支架類(lèi)型主要包括門(mén)式支架、鋼管支架、碗扣支架等。滿(mǎn)堂支架現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁是一種在橋梁施工過(guò)程中應(yīng)用比較廣泛的方法，該方法采用間隔的方法進(jìn)行密布搭設(shè)，在施工過(guò)程中需要使用大量的支架，直接將混凝土澆筑在支架上之后，待混凝土凝固之后再將模板支架進(jìn)行拆除，滿(mǎn)堂支架在應(yīng)用過(guò)程中無(wú)需使用大型的吊裝設(shè)備，但是需要使用大量的支架模板，施工的周期也比較長(zhǎng)[2]。

1 施工流程

現(xiàn)澆箱梁的質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)較高，并且需要投入的成本較高，一次性澆筑砼體量大，因此，為了確保施工的正常進(jìn)行，在進(jìn)行支架現(xiàn)澆法施工之前需要做好論證工作，根據(jù)工程的設(shè)計(jì)要點(diǎn)、施工工期、具體的施工現(xiàn)場(chǎng)條件確定最佳合理的支架現(xiàn)澆施工方案。在進(jìn)行滿(mǎn)堂支架現(xiàn)澆箱梁施工時(shí)，施工的流程如下：放樣測(cè)量→地基的處理和加固→搭建滿(mǎn)堂支架，主要是滿(mǎn)堂支架中的腳手架→將底模與側(cè)模安裝好→對(duì)支架進(jìn)行預(yù)壓然后安裝外?！惭b底部的腹板鋼筋以及鋼絞線(xiàn)→底腹板澆筑砼→安裝內(nèi)頂板模板→安裝頂板鋼筋以及鋼絞線(xiàn)安裝→頂板澆筑砼→張拉壓漿→拆除的模板支架以及進(jìn)行養(yǎng)護(hù)[3-4]。

2 施工準(zhǔn)備

為了確保施工的順利進(jìn)行，在進(jìn)行施工之前應(yīng)該做好施工準(zhǔn)備工作。準(zhǔn)備工作主要是進(jìn)行安全技術(shù)交底、測(cè)量放樣、墩柱施工及地基硬化等。一是，安全技術(shù)交底。主要是施工過(guò)程中的工作人員對(duì)施工的規(guī)范、施工圖紙及應(yīng)用的滿(mǎn)堂支架施工相關(guān)技術(shù)進(jìn)行文件學(xué)習(xí)，做好施工方案的編制、審批工作，做好技術(shù)交底、安全交底工作。二是，測(cè)量放樣。開(kāi)展定線(xiàn)放樣工作，做好驗(yàn)收工作。三是，橋梁施工中的墩柱施工及地基硬化工作。四是，檢查施工中應(yīng)用的材料是否合格，做好車(chē)輛、設(shè)備等的入場(chǎng)工作[5]。

3 工程實(shí)例分析

3.1 工程概況

擬建設(shè)的大橋，左幅橋梁的總長(zhǎng)為171.4m，起點(diǎn)樁號(hào)為Pdx46，終點(diǎn)樁號(hào)為Pdx50，包括4個(gè)孔，4個(gè)孔的孔跨寬均為35m；右幅橋梁的全長(zhǎng)為142.8m，起點(diǎn)樁號(hào)為Pds15，終點(diǎn)樁號(hào)為Pds18，橋跨徑組為42.8m+35m+42.8m，橋梁全寬12.5m。橋面斷寬為單箱雙室箱形截面，42.8m的跨箱梁高2.3m，35m的跨箱梁高2.0m。本項(xiàng)目擬采用滿(mǎn)堂支架法施工，現(xiàn)澆箱梁砼的施工采用分布澆筑，第一步澆筑至箱梁腹板上承托處，第二步澆筑至頂。

3.2 測(cè)量放線(xiàn)

設(shè)計(jì)箱梁中心線(xiàn)，根據(jù)箱梁的平面尺寸結(jié)合箱梁腹板當(dāng)中的走向結(jié)合碗扣鋼管立桿平面位置，確定平面坐標(biāo)點(diǎn)向著空間的投測(cè)。平面曲線(xiàn)箱梁當(dāng)中的軸線(xiàn)平面定位根據(jù)三維空間曲線(xiàn)坐標(biāo)實(shí)現(xiàn)。施工過(guò)程中嚴(yán)格管控梁底標(biāo)高。測(cè)量放樣的流程具體見(jiàn)圖1。

圖1 測(cè)量放樣的流程Fig.1 Flow of measurement and stakeout

3.3 地基處理

地基處理在現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工技術(shù)占據(jù)非常重要的地位，這主要是由于地基處理的好壞直接關(guān)系著現(xiàn)澆箱梁的施工質(zhì)量，因此，在應(yīng)用滿(mǎn)堂支架現(xiàn)澆法進(jìn)行連續(xù)箱梁施工時(shí)需要重點(diǎn)解決地基的支架變形及地基沉降的問(wèn)題。在對(duì)地基進(jìn)行處理之前，應(yīng)該首先計(jì)算與驗(yàn)證支架地基的基礎(chǔ)承載力，確保支架的安全與穩(wěn)定，該項(xiàng)目在處理地質(zhì)時(shí)采用的主要包括宕渣分層回填、利用振動(dòng)壓路機(jī)分層壓實(shí)、澆筑混凝土。澆筑的混凝土的厚度為15cm，混凝土的寬度值比滿(mǎn)堂支架的搭設(shè)寬度值高1m，同時(shí)根據(jù)施工中的具體排水情況，設(shè)置排水溝，確保排水，以免對(duì)滿(mǎn)堂支架的地基穩(wěn)定性產(chǎn)生不利的影響。

根據(jù)箱梁結(jié)構(gòu)形式結(jié)合主線(xiàn)高架對(duì)滿(mǎn)堂支架進(jìn)行搭設(shè)，搭設(shè)過(guò)程中選取的計(jì)算位置為中側(cè)分帶。先將中側(cè)分帶的表層種植土挖除，挖除的高度為60~80cm，偏安全按50cm厚宕渣+10cm厚的c20砼計(jì)算。之后對(duì)原狀土的承載力、立桿底座下混凝土基礎(chǔ)強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算，驗(yàn)算結(jié)果一定要符合相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。

關(guān)于本項(xiàng)目箱梁地基處理及承載力驗(yàn)算如下：本項(xiàng)目中的滿(mǎn)堂支架立桿的最大載荷為23.8kN，支架底托的長(zhǎng)和寬都為0.1m，硬化混凝土厚度為15cm，根據(jù)剛性角擴(kuò)散應(yīng)力近似計(jì)算，基礎(chǔ)面的承載面積為0.16m2，基礎(chǔ)受力為143.62kPa，小于150kPa，驗(yàn)算滿(mǎn)足要求。此外，還需加強(qiáng)對(duì)地基排水設(shè)施的建設(shè)，建設(shè)混凝土排水坡和防水溝。

3.4 搭設(shè)滿(mǎn)堂支架

在進(jìn)行支架搭設(shè)前，需要根據(jù)箱梁的設(shè)計(jì)高度、箱梁線(xiàn)性及橫斷面等條件對(duì)箱梁支架進(jìn)行設(shè)計(jì)和驗(yàn)算，確定支架的具體類(lèi)型，確保支架滿(mǎn)足承重要求。本項(xiàng)目中應(yīng)用的滿(mǎn)堂支架為門(mén)式鋼管支架，鋼管型號(hào)為Φ48mm×3mm，在鋪設(shè)鋼管支柱時(shí)，遵循“橫直各成一線(xiàn)”的原則，兩個(gè)鋼管之間的距離為100cm，將橫橋向翼板下需要適當(dāng)調(diào)大間距，針對(duì)跨中和支點(diǎn)處的實(shí)腹段適當(dāng)調(diào)小間距。在上箱梁腹板縱向處設(shè)置雙拼10 作為系統(tǒng)的承重梁，其余部分采用的承重梁為10cm×10cm?；炷恋娜葜貫?5kN/m3，木方的容許應(yīng)力和彈性模量分別為13MPa、104MPa。木方的剪力為11465.7N，剪應(yīng)力為1.72MPa，剪應(yīng)力小于2.7MPa，滿(mǎn)足木材允許剪應(yīng)力要求；撓度為2.18mm，小于2.25mm，驗(yàn)算滿(mǎn)足要求。滿(mǎn)堂支架搭設(shè)的具體步驟：搭設(shè)滿(mǎn)堂支架時(shí)先拉線(xiàn)、再放底座，之后利用可調(diào)底座調(diào)平底層支架，將掃地桿連接之后分層接高，然后將可調(diào)頂托安裝在最上面，安裝橫向剪刀撐，全部安裝完成之后，根據(jù)橫坡和縱坡將水平支撐頂面調(diào)平，最后模板安裝完成之后進(jìn)行箱梁施工。匝道現(xiàn)澆箱梁使用的是碗扣支架。

圖2 主線(xiàn)現(xiàn)澆連續(xù)箱梁滿(mǎn)堂門(mén)式支架設(shè)計(jì)橫向示意圖Fig.2 The horizontal schematic diagram of the design of the main line cast-in-situ continuous box girder full gate bracket

3.5 安裝底、側(cè)模板

3.5.1 底模、側(cè)模敷設(shè)

底板的縱向方木間距根據(jù)支架頂托之間的距離進(jìn)行調(diào)整，方木的規(guī)格為10cm×10cm；底模橫向背帶使用方木規(guī)格為10cm×10cm，將不同方木之間的中心間距設(shè)置為25cm。底層方木的中心線(xiàn)與頂托中心線(xiàn)相重合，方木鋪設(shè)平整，滿(mǎn)足著力要求，如果方木和頂托之間存在間隙則使用木楔塞緊，為了確保底模標(biāo)高的精確性，使用水準(zhǔn)儀進(jìn)行測(cè)量，完成測(cè)量之后通過(guò)持線(xiàn)控制施工高度。

3.5.2 安裝模板

底模采用厚度為1.5cm 的高強(qiáng)竹膠板，對(duì)于箱梁的橫向邊緣的地方使用鐵釘將其固定在方木上；側(cè)模采用拉螺桿的方式固定，縱向間距為120cm，拉桿外面采用PVC進(jìn)行管裝，PVC管與模板的結(jié)合位置采用密封條封堵。底模的拼裝縫使用膩?zhàn)幽ㄇ斗忾]。

安裝模板時(shí)需要注意以下問(wèn)題：一是，安裝之前對(duì)模板形狀、支架尺寸等根據(jù)圖紙的要求進(jìn)行核對(duì)，確保支架和模板的滿(mǎn)足質(zhì)量要求；二是，在安裝模板之前需要在模板內(nèi)側(cè)涂脫模劑；三是，根據(jù)箱梁橋施工過(guò)程中的實(shí)際要求立模、調(diào)整支架結(jié)構(gòu)；四是，對(duì)模板之間的連接間隙進(jìn)行檢查，確保連接間隙小于2.0mm，如果間隙的寬度大于2.0mm 則需要采用油灰材料填補(bǔ)或膠帶密封。

3.6 支架預(yù)壓

支架預(yù)壓的主要目的是檢查支架的承載力，確保支架在應(yīng)用過(guò)程中的安全及出現(xiàn)支架基礎(chǔ)的沉降等問(wèn)題，底模安裝完成之后，為了防止出現(xiàn)基礎(chǔ)變形的現(xiàn)象，需要進(jìn)行預(yù)壓，一般來(lái)說(shuō)，在預(yù)壓過(guò)程中，混凝土預(yù)壓重力為混凝土重量的120%。由于該項(xiàng)目的主線(xiàn)橋箱梁高度達(dá)到了2.6m，箱梁自重重，預(yù)壓時(shí)采用砼塊（1m×1m×1m）預(yù)壓，同時(shí)結(jié)合水箱（5m×2m×2m）預(yù)壓，支架翼緣板采用鋼筋預(yù)壓，預(yù)壓過(guò)程中在全部觀測(cè)斷面上配置五個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，加載到60%的預(yù)壓荷載之后開(kāi)始進(jìn)行標(biāo)高的觀測(cè)及記錄，100%的預(yù)壓載荷全部加載完成之后進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)標(biāo)高記錄。加載及卸載完成之后記錄相關(guān)的數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)變形在相應(yīng)的規(guī)范范圍之內(nèi)則說(shuō)明支架搭設(shè)較好，如果不滿(mǎn)足相關(guān)要求還需要重新搭設(shè)支架。

3.7 箱梁承載力調(diào)整

在搭設(shè)滿(mǎn)堂支架過(guò)程中，為了確保支架的平衡，箱梁的承載力示意圖見(jiàn)圖3。圖3 中，RA、RB代表兩個(gè)千斤頂對(duì)箱梁的作用力，N代表鋼絞線(xiàn)對(duì)箱梁的作用力。為了保障箱梁的承載力平衡，應(yīng)該采用相應(yīng)的方法對(duì)鋼絞線(xiàn)的伸長(zhǎng)值進(jìn)行調(diào)整，鋼絞線(xiàn)在箱梁A測(cè)的伸長(zhǎng)值較小，鋼絞線(xiàn)在箱梁B測(cè)的伸長(zhǎng)值較大。箱梁承載力的調(diào)整通常根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際施工情況調(diào)節(jié)千斤頂?shù)奈恢?，以此調(diào)節(jié)鋼絞線(xiàn)的伸長(zhǎng)值。

圖3 箱梁承載力示圖Fig.3 Diagram of box girder bearing capacity

3.8 混凝土澆筑

混凝土澆筑過(guò)程決定了箱梁的施工質(zhì)量，因此需要做好質(zhì)量管理工作。在混凝土拌合期間確保混凝土澆筑的指標(biāo)滿(mǎn)足相關(guān)的施工質(zhì)量要求，做好混凝土原材料的質(zhì)量檢驗(yàn)及養(yǎng)護(hù)工作，在澆筑箱梁混凝土過(guò)程中需要遵循混凝土水平分層澆筑遠(yuǎn)側(cè)、分段式進(jìn)行縱向澆筑，最后進(jìn)行邊緣反澆，從底部開(kāi)始進(jìn)行澆筑，每層的澆筑厚度不超過(guò)30cm，同時(shí)開(kāi)展分層振搗，在混凝土中放置振搗設(shè)備，確?，F(xiàn)澆箱梁表層不出現(xiàn)下沉現(xiàn)象。混凝土凝固之后進(jìn)行滿(mǎn)堂支架拆卸。

4 結(jié)語(yǔ)

道路橋梁建設(shè)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有非常重要的作用，同時(shí)也是我國(guó)城市化進(jìn)程中的重要建設(shè)工程，在項(xiàng)目建設(shè)中必須采用適宜的方法。滿(mǎn)堂支架在橋梁現(xiàn)澆箱梁的施工過(guò)程中廣泛應(yīng)用，這種支架的施工速度快，提高施工的經(jīng)濟(jì)效益，本文探究的滿(mǎn)堂支架技術(shù)在現(xiàn)澆箱梁施工的應(yīng)用可以為其他橋梁的建設(shè)提供借鑒。