張 明

（廣西路建工程集團有限公司，廣西 南寧 530001）

0 引言

自改革開放以來，我國社會經濟發(fā)展速度不斷加快，沿海地區(qū)及內陸地區(qū)經濟差距也逐漸拉大，為確保經濟發(fā)達的沿海地區(qū)可以帶動內陸地區(qū)經濟發(fā)展，建設更加完善的交通設施和物流運輸體系，成為我國很長一段時間內的發(fā)展重點，對道路橋梁工程建設的資源投入力度也呈現(xiàn)出逐漸加大的態(tài)勢。當前，高架橋跨路及互通立交橋梁大多采用現(xiàn)澆工藝進行施工，此類工程施工過程中，支架體系設計安全性、支架及模板制作安裝質量等是確保施工安全性的重要保障。本文選取某新建跨線橋工程為研究案例，對其工程施工流程進行梳理分析，對工程建設中涉及的鋼筋制作安裝、混凝土施工環(huán)節(jié)、封錨壓漿作業(yè)等施工內容進行深入分析，并總結澆鋼梁支架施工要點，可以為施工單位開展工程實踐活動提供有益參考。

1 現(xiàn)澆箱梁施工結構特征

新時期，我國科學技術發(fā)展帶動了路橋施工技術的不斷進步，建筑行業(yè)技術人員在工作中也結合自身經驗不斷對橋梁工程施工技術進行優(yōu)化，研究兼具高效與優(yōu)質目標的施工技術。通過對工程實際施工經驗進行總結可知，現(xiàn)澆箱梁技術的應用優(yōu)勢在于高度要求相對較低、整體結構質量較高、滿足跨越功能要求、設計及施工作業(yè)便利性較強等[1]。技術人員在實際應用該技術的過程中可以依照工程實際跨度采取差異化施工措施，最大限度地降低施工質量問題。

現(xiàn)澆箱梁主要采用連續(xù)結構模式，實際施工作業(yè)過中需要連續(xù)作業(yè)，保證工程整體質量，該技術還能支持多種作業(yè)交叉完成，同時可以有效落實工程成本控制目標，避免額外成本投入[2]。因此，現(xiàn)澆箱梁在我國公路橋梁工程中得到廣泛的應用。然而需要認識到，現(xiàn)澆箱梁施工對執(zhí)行效率具有明確要求，因此其設計與施工工序較為復雜，工程實踐過程中需要結合實際情況制訂相應的支架澆筑方案。

2 支架現(xiàn)澆工藝及質量控制

2.1 支架現(xiàn)澆工藝

目前，預應力連續(xù)梁橋常用施工方式有支架現(xiàn)澆法、懸臂施工法、頂推施工法等。其中，現(xiàn)澆混凝土箱梁的上部結構應首先在橋跨處設置支架，以支架支承上部荷載，隨后在支架上進行現(xiàn)澆作業(yè)；待工程完工后，混凝土強度滿足設計指標再將其拆除。支架主要起到支撐和定型結構的功能。近幾年來，高架橋和城市橋梁發(fā)展迅速，很多橋梁施工都采用了支架法，特別是當橋面高度較低時，支架法是最好的選擇[3]。

現(xiàn)澆滿堂支架是一種多桿構件的空間結構，其具備受力復雜特征，施工單位在開展支架荷載校核時應注意以下問題：①依據(jù)現(xiàn)場條件，選擇合適的支架施工方案；②精準繪制現(xiàn)澆支架結構圖和具體結構；③采用手算和有限元模擬軟件對現(xiàn)澆梁支架進行強度、撓度和穩(wěn)定分析；④對支架施工方案進行驗算，確認其可行性，并進行驗證。

現(xiàn)澆箱梁滿堂支架的計算要注意以下幾個方面：①根據(jù)概率極限狀態(tài)設計要求，采用分項系數(shù)設計公式進行設計校核；②分析支架結構受力狀況，選擇最優(yōu)單桿強度、穩(wěn)定性和地基承載力。③現(xiàn)澆箱梁全屋支架的驗算中，重點檢查支架的底模、橫梁、縱梁強度，同時對豎桿的受力、支架的壓縮變形和基礎承載力進行校核。④利用有限元軟件建立支架模型，并利用軟件對其進行分析和校核[4]。

采用支架法施工，不需要現(xiàn)場預制，無不需要大型起重機械和架梁設備，能較好地保證結構的整體剛性。同時，一次澆注對箱梁外觀的色彩差別影響較小。但是，支架法也存在一些缺陷，如施工準備周期較長、支架安裝所需的材料比較多且一次性投資比較大。

2.2 支架現(xiàn)澆施工質量控制措施

現(xiàn)澆箱梁支架、模板和鋼筋質量控制要求主要包括以下幾個方面：第一，準備環(huán)節(jié)。在現(xiàn)澆箱梁支架安裝前，要對支架所在的基礎部分進行處理，確保其承載能力。第二，支架安裝環(huán)節(jié)。安裝支架之前，要對支架進行精準計算，根據(jù)支架中心線，將支架均勻地布置在施工場地中，增強支架整體穩(wěn)定性，同時在水平方向和垂直方向也要有剪刀支撐。為保證頂板穩(wěn)定，必須對頂板高度進行嚴格控制，通常不能超過30 cm。第三，鋼筋制作環(huán)節(jié)。鋼筋制造必須嚴格按圖紙和技術規(guī)范進行，完成后要進行機械試驗。運輸?shù)焦さ睾螅凑盏装?、腹板、梁端、橫梁和頂板依次組裝成形。第四，混凝土澆注環(huán)節(jié)。為確保工程質量，現(xiàn)澆箱梁通常分兩次澆筑，即先澆筑腹板、底板，然后澆注頂板，在腹板和頂板的交界處預留施工縫。通常，澆筑必須一次性完成施工，如果有特別情況時，就必須在1/4跨處預留施工縫[5]。

3 案例概述

為深入探究箱梁支架現(xiàn)澆工藝施工要點，本文選取某地區(qū)新建跨線橋工程為研究對象。該橋梁現(xiàn)澆箱梁位置呈現(xiàn)出曲線狀態(tài)，橋跨由3．25 m×24．5 m、3．25 m×24．5 m、3．25 m×24．5 m、4．25 m×24．25 m、（19．5+24．5+22）m、（3．25×24．5+19）m、431 m、3．25 m×24．5 m 的 8 聯(lián)橋跨組成。其中，（3．25×24．5+19）m部分采用鋼筋混凝土連續(xù)箱梁設計方案，其余橋跨部分則采用后張預應力混凝土連續(xù)箱梁設計。箱梁斷面頂部、底部及高度規(guī)格分別為6 m、3．6 m及2 m，結構設計為單箱單室形式。頂板厚度值為0．25 m，支點處過渡至0．45 m；腹板部分厚度規(guī)格為0．25 m，其上設置變寬段，于支點處逐漸過渡為0．6 m，底板部分厚度為0．25 m，支點處過渡至0．45 m；箱梁翼緣寬度值為1．3 m，厚度規(guī)格在0．25～0．45 m范圍內。

4 案例工程設計方案

依照實際測量結果可知，案例工程箱梁高度設計為2 m，翼緣寬度及厚度規(guī)格分別為1．3 m及0．25～0．45 m。施工技術人員需要在橋梁主線部分加設人行道或匝道的前提下進行設計。技術人員經過仔細計算后得出本次工程腹板及支點厚度分別為0．4 m和0．6 m，所有長度為6．5 m。跨中部中隔梁厚度為0．42 m，連續(xù)端端橫梁的厚度為3．2 m，非連續(xù)端端橫梁厚度為1．8 m。工程中的橋梁位于曲線上，所以需要增加制作之間的距離，所以該工程中所有橋端橫梁進行加寬1 m處理。以現(xiàn)澆箱梁的結構特點為依據(jù)，設置該橋的支架中，統(tǒng)一使用碗扣支架的形式。表1為案例工程支架現(xiàn)澆作業(yè)主要參數(shù)。

表1 支架現(xiàn)澆梁參數(shù) （單位：m）

4.1 支架選擇

當箱梁結構較大時，應根據(jù)工程規(guī)范和現(xiàn)場的實際條件，選擇便于施工、周轉周期短、可行性較高的預壓法?，F(xiàn)澆箱梁因其不同的支架形式而導致施工成本、機械消耗和施工工期各不相同。常用的現(xiàn)澆連續(xù)梁支架有全屋式、貝雷梁式、碗扣式鋼管支架、門框支撐和多種方法組合。不同的支架類型的應用狀況和特性也不同。例如，貝雷梁型托架結構采用整體焊接、銷釘裝配，可拆卸成單層或兩層多片，優(yōu)點是適用范圍廣，承載力大，跨度布置簡單，采用的桿件種類比較單一，可互換拆裝方便，結構質量較低，屬于易于實現(xiàn)的快速體系結構，因而在工程中得到了廣泛的應用。又如，碗扣式多用途支架是近年來新開發(fā)的一種新型支架，其特點是質量較輕、操作方便、承載能力較強；根據(jù)可視化模數(shù)的不同，可適當調整寬、高，因其模數(shù)可調，拆卸和調整較為便捷?？奂摴苣_手架由扣件和鋼管構成，它的主要優(yōu)點是安裝和拆卸方便，而且可以實現(xiàn)靈活的施工，同時強度高、堅固耐用，但是它的缺點是使用不當時就不能確保其穩(wěn)定性，從而造成安全風險，甚至有可能發(fā)生坍塌事故，使項目的危險性大大提高。在工程建設中，保證支架的總體穩(wěn)定是一個重要的問題。門形架支架結構合理、便于拆裝、受力大、施工效率高，投資小，但其不足之處在于穩(wěn)定性還有待進一步優(yōu)化且實際應用中要求在門架上設置縱橫鋼管。

4.2 支架基礎施工

在現(xiàn)澆箱梁的支撐基礎施工中，必須對現(xiàn)場進行清理和平整，并提前準備好支架的施工材料。根據(jù)現(xiàn)場的具體條件，采取相應的加固措施，如果現(xiàn)場的地質條件達到了要求，就可以進行下一階段的工作。如果是軟黏土地基，在進行地基加固和夯實后，應進行下一階段的工作，避免發(fā)生塌陷。具體施工主要涵蓋以下步驟：清除現(xiàn)場的淤泥，并用石渣進行填筑；澆筑混凝土，提高基礎荷載；做好工程的防水處理。

5 箱梁支架現(xiàn)澆施工工藝要點

5.1 鋼筋制作安裝要點

案例工程中，技術人員依照工程建設實際需求選定工程所需鋼筋為HRB400，采購方式為業(yè)主提供，新入鋼筋的原材料需經過檢驗，確保其滿足相關規(guī)范和設計要求方可投入使用，檢驗完成后，技術人員組織施工人員對鋼筋材料進行歸類存放，并貼上標記方便后續(xù)取用。

外模系統(tǒng)安裝完畢后，進行底板和腹板的鋼筋組裝，驗收合格后進行箱梁的內模、頂模、頂板等部分的安裝。施工單位在實際作業(yè)過程中應注意鋼筋間距要符合設計規(guī)范，長度、厚度等都要符合規(guī)定，施工的時候要嚴格控制墊塊的質量，保證保護層的厚度符合規(guī)定[6]。此外，要注意鋼筋、排水管等設備在伸縮縫裝置中的預埋施工。箱梁鋼筋的施工，首先是箱梁底板和腹板的綁扎，然后是箱形箱內模板，在澆筑完底腹板后，再進行箱梁頂板和翼緣板的綁扎。

預壓結束后，調整底模標高，清除底模后再進行鋼筋綁扎。在綁扎的時候要嚴格遵守相關的規(guī)范，在綁扎前要事先準備好砂漿墊塊，并且要有足夠的強度防止鋼筋外露。隔斷與橫隔梁的鋼筋綁扎安裝順序如下：先將主筋框架固定，然后進行箍筋的安裝，如果鋼筋相互抵觸，則要進行調整。要注意的是，骨架的主筋連接不能設置在一個截面上。主筋連接采用搭接焊接，應預先將連接部位打彎，保證連接處在一條直線上。施工中，必須保證上、下兩層鋼筋之間的間隔適當，并采用加勁梁。在鋼筋綁扎完畢后，必須由監(jiān)理工程師進行檢查，確認沒有問題后方可繼續(xù)施工。

只有在底腹板混凝土強度達到80%以上時，才能進行頂板、翼板的鋼筋綁扎，進行二次澆筑。具體施工要點如下：①對腹板及頂板結合部分的混凝土進行鑿毛處理，并進行清潔。②頂板鋼筋通常較長，在捆綁時應注意防止發(fā)生彎折。③在綁扎完畢后，應按設計標高調整，并在調整時進行拉絲，確保保護層的厚度符合設計要求。④為了保證在澆筑混凝土時不會發(fā)生變形，必須安裝更多的豎直筋。⑤采用10號槽鋼，設置振搗梁行走標高區(qū)，設置更多的標高，便于掌握混凝土表面標高。

5.2 混凝土施工環(huán)節(jié)要點

5.2.1 底板及腹板混凝土澆筑作業(yè)要點

采用車輛泵輸送模具，按豎向分層和水平分層的順序進行投料和振搗工序，并在下一層混凝土充分振搗后，進行上部的投料工作；在混凝土澆筑前，每一層和每一層之間必須同時進行的振搗工序[7]；其施工要點主要包括以下幾個方面。①振蕩方式：采用插入式振動裝置與平板式振動裝置相結合的方式?；宀捎貌迦胧秸駝友b置進行振搗，然后采用平板振動裝置進行平整。采用插入式振動裝置進行振搗，振動裝置的運動距離不得超過其工作半徑的1．5倍，必須保持與橫向模具50～100 mm的間隔，并將其插入50～100 mm，每個位置的振動工作結束后，要在振動過程中，緩慢地將振動桿抬起，避免碰到板材、鋼筋等其他類型的材料。每個振動部位必須進行振動處理，直至其全部致密。完全致密的特征是鋼筋混凝土不再沉降，沒有氣泡，表面光滑，充滿漿。②標高控制：在澆筑鋼筋混凝土時，必須對基材的厚度和標高進行嚴格的控制，澆筑前，由測量人員進行標高的確定，而且在建造的時候，還要進行嚴格的管理。③澆筑完畢后，應及時收漿、磨平。待鋼筋混凝土初步成型后，要安排專門的施工人員進行鋼筋混凝土的養(yǎng)護，還要經常灑水，防止因養(yǎng)護不當引起混凝土收縮開裂。④在澆筑鋼筋混凝土時，應設置隔板，防止對翼緣板或鋼筋造成污染，從而影響產品的外觀。

5.2.2 頂板及翼緣板混凝土澆筑作業(yè)要點

鋼筋綁扎作業(yè)完畢后，由監(jiān)理工程師審核，施工質量通過審核，即可開始澆筑鋼筋。①混凝土的輸送方式為車輛輸送。②第一次澆筑時，采用的方法是先跨中、后支點、橫橋由中間向兩側進行澆灌。在澆筑過程中，應隨意選擇具有相同工況的養(yǎng)護試樣進行張拉和拆卸試驗。③采用插入式、平板式振動裝置與振梁組合的振搗方式。④澆筑完畢后，應及時收漿、抹平。抹面工作順序為清除浮漿—粗平—精平—拉毛—養(yǎng)生，即清除浮渣，用手工清除；手工用刮刀按標高抹平；用公尺量測水泥表面的平整度；混凝土表面應進行拉毛，拉毛作業(yè)過程中應沿單方向進行，可采用鋸齒狀的橡皮刷子，不能太深或太淺，太深會導致石頭暴露，太淺則難以發(fā)揮拉毛作用。

5.3 封錨壓漿作業(yè)要點

經過監(jiān)理工程師審核通過，并且預應力鋼束張拉完成后，施工單位使用切割機將錨桿外側多余的鋼絞絲進行切割，并確保切斷后的剩余部分必須達到3 cm，然后用水泥砂漿封住錨桿，密封時必須使用胎模，禁止徒手亂涂，封錨處應有通風孔[8]。當錨固達到一定的強度后，就可以進行壓漿。在錨固、壓漿作業(yè)中，不得與錨桿、鋼束發(fā)生碰撞。

張拉后48 h內，對孔道進行壓漿處理。為了改善氣孔的充填質量，采用真空輔助注漿技術。

壓漿材料的壓漿料是統(tǒng)一的。壓漿料的質量必須通過嚴格的檢查才能投入使用。在智能壓漿機上粘貼水泥漿料配合比等資料，設計配比為水∶壓漿料=455∶1625；水凝膠的比例是0．28。在首片梁壓漿作業(yè)過程中，由現(xiàn)場檢驗結果表明，該混凝土漿體的流速為14．2 s、13．6 s、14．5 s，滿足規(guī)范要求。

孔道壓漿的順序是從下往上，一次壓緊孔道，壓漿作業(yè)中由孔道下端進行注漿。孔道在壓漿前使用高壓水槍進行沖刷，保證孔道的暢通。采用空壓機將孔洞中的水排出，以保證水泥砂漿與孔壁的結合牢固，如果出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，應立即將其堵塞。在壓漿時，首先啟動SZ-2型真空泵，打開出漿端閥，關閉漿料入口閥，使液孔中的壓力和大氣壓力達到一定的壓差（負壓在-0．1 MPa以上），然后打開壓漿端閥，用F-512高壓灌漿器將水泥漿壓入管道。當排出端排出的水泥漿與壓漿端壓入的漿液濃度相同時，關掉真空泵，關閉注漿口的閥，然后用壓漿機將壓力降到0．5～0．7 MPa，將壓力保持3 min后關閉壓漿機和壓漿端閥，待孔道中的水泥漿初凝后，將孔道兩端的閥門拆卸。

對壓漿機進行壓漿記錄。在壓漿過程中，每一個作業(yè)班應保存至少3個試驗樣本（每個樣本的尺寸均為70．7 mm×70．7 mm×70．7 mm），在標準條件下進行28 d的養(yǎng)護，以檢測其抗壓強度，作為衡量水泥砂漿質量的依據(jù)。在預應力管線壓漿完畢后，必須對需要封頭的錨具進行封口施工。在壓漿完成后，將錨桿周邊清洗干凈，在錨槽表面進行鑿毛，并嚴格按照設計要求進行封端鋼筋網的澆筑。對長期暴露的錨具，應采用包扎等措施進行防銹處理。

6 總結

綜上所述，在新時期背景下，完善的公路橋梁體系在推動區(qū)域經濟水平提升與確保各區(qū)域聯(lián)結性方面具有重要意義，而箱梁支架現(xiàn)澆工藝在提升橋梁工程施工效率與施工質量方面發(fā)揮著重要作用。由此，加強箱梁支架現(xiàn)澆技術的應用研究具有重要現(xiàn)實意義。案例工程在使用上述方案后取得較好的施工成效，橋梁的最終質量完全滿足相關規(guī)范要求及實際使用要求，可以為其他工程提供借鑒。