鄭銘棋
(福建省龍祥建設(shè)集團有限公司,福建莆田 351100)
新時代以來,我國基礎(chǔ)建設(shè)項目投入不斷加大,各地區(qū)橋梁工程項目也逐漸朝著復(fù)雜化、系統(tǒng)化、規(guī)?;内厔莶粩喟l(fā)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(biāo)準(zhǔn),在保證橋梁工程美觀性的同時,還要兼顧橋梁建設(shè)質(zhì)量與效率。目前,滿堂支架現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)因其自身結(jié)構(gòu)與技術(shù)方面的獨特優(yōu)勢,在各類橋梁工程中得到了廣泛的認可與應(yīng)用,但整體來看,仍然存在些許問題。基于此,探討該項施工技術(shù)在市政橋梁工程中的優(yōu)化實施路徑具有重要的意義與價值。
支架現(xiàn)澆施工技術(shù),是指在建設(shè)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(yīng)的支架、模板的施工技術(shù)[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(yè)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(guān)施工要求、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)抱以輕視的態(tài)度,沒有對施工場地進行實地調(diào)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(dǎo)致滿堂支架現(xiàn)澆箱梁施工從開展思路上便存在錯誤,后續(xù)出現(xiàn)施工誤差、錯誤甚至事故便是必然結(jié)果了。
部分施工單位存在只依靠自身項目經(jīng)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(xué)合理的受力分析;在滿堂支架現(xiàn)澆箱梁施工設(shè)計階段,對各類載荷條件考慮不周全、不充分,導(dǎo)致設(shè)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(huán)節(jié)出現(xiàn)支架結(jié)構(gòu)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(huán)使用,這也使得其在反復(fù)的搭建、拆卸、運輸與存放過程中會出現(xiàn)磨損、擠壓、彎折、生銹等情況,導(dǎo)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(zhì)抽檢,便會存在支架質(zhì)量不達標(biāo)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(xiàn)澆箱梁是整個橋梁工程的關(guān)鍵構(gòu)成部分,為避免反復(fù)施工造成浪費,需要在施工前進行科學(xué)嚴謹?shù)恼{(diào)研與設(shè)計工作。對施工單位而言,應(yīng)全面掌握橋梁工程的施工技術(shù)要點、工期進度,并根據(jù)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(xiàn)澆箱梁的施工內(nèi)容主要包括放養(yǎng)測量、地基加固以及支架架設(shè)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(cè)邊模板;(3)預(yù)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(nèi)部頂板模板;(7)架設(shè)內(nèi)部頂板鋼筋、絞線;(8)進行內(nèi)部頂板的混凝土澆筑;(9)進行預(yù)應(yīng)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(yǎng)護措施。
4.3.1 施工前準(zhǔn)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(yīng)當(dāng)嚴格執(zhí)行技術(shù)交底、測量放樣、地基加固、墩柱施工等內(nèi)容。此外,施工單位還應(yīng)安排人員專職負責(zé)入場物料的核驗,保證施工所用物料的質(zhì)量,并協(xié)調(diào)好機械設(shè)備、大型車輛的入場引導(dǎo)工作。
4.3.2 測量放樣
根據(jù)項目實際情況,技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)設(shè)計橋梁箱梁的中心線,并參照箱梁設(shè)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(biāo)在實際空間中的投射位置;平面曲線箱梁的中軸線應(yīng)當(dāng)參考三維曲線線性箱梁的坐標(biāo)參數(shù)進行界定。整個過程應(yīng)當(dāng)嚴控箱梁底部標(biāo)高。
4.3.3 地基加固處理
施工單位應(yīng)當(dāng)根據(jù)箱梁自身結(jié)構(gòu)及主體工程的實際情況,因地制宜地開展?jié)M堂支架的架設(shè)工作。在支架架設(shè)施工中,選擇的計算地帶為中側(cè)分帶。首先,應(yīng)當(dāng)清除該地帶層面的種植土,清除的深度應(yīng)當(dāng)不低于60 cm,穩(wěn)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(chǔ)的強度,保證其實際計算結(jié)果能夠滿足相應(yīng)的技術(shù)要求與標(biāo)準(zhǔn)。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(chǔ)整體厚度為15 cm,依據(jù)剛性角擴散應(yīng)力近似的原則進行運算,得出結(jié)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(fā)現(xiàn)計算結(jié)果符合項目要求。
4.3.4 架設(shè)滿堂支架
架設(shè)施工前,施工單位應(yīng)當(dāng)依據(jù)箱梁的設(shè)計標(biāo)高、梁結(jié)構(gòu)的線性條件與橫截面條件,對滿堂支架的架設(shè)情況進行充分的計算與驗證,明確應(yīng)當(dāng)選擇的滿堂支架型號與結(jié)構(gòu),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(biāo)準(zhǔn)。
在本項目中,通過對項目實際需求進行分析,認為應(yīng)當(dāng)選擇鋼管結(jié)構(gòu)的滿堂支架,鋼管規(guī)格應(yīng)當(dāng)選用φ48 mm×3 mm。施工單位在進行鋼管支柱的架設(shè)時,應(yīng)當(dāng)嚴格按照“橫直一條線”的架設(shè)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(shè)時,應(yīng)當(dāng)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(shè)時,應(yīng)當(dāng)適度縮短支柱之間的間距,從而進一步提升支架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與可靠性。同時,施工單位須在腹板縱向位置布設(shè)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(yīng)力為13 MPa,彈性模量為104 MPa,剪切力為11 465.7 N,剪應(yīng)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(yīng)力、撓度等參數(shù)上的要求與標(biāo)準(zhǔn)。
在完成上述計算與驗證工序后,方可正式開展?jié)M堂支架的架設(shè)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(diào)節(jié)功能,將底座支架調(diào)平;(4)架設(shè)掃地桿、分層接高;(5)架設(shè)水平方向的剪刀撐;(6)參考橫坡和縱坡情況,調(diào)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(cè)面模板
1)模板的敷設(shè)
施工單位應(yīng)當(dāng)依據(jù)滿堂支架頂托之間的間距,調(diào)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(yīng)當(dāng)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(biāo)準(zhǔn);若方木與頂托之間因生產(chǎn)問題出現(xiàn)縫隙,則應(yīng)當(dāng)采用木楔進行填補。此外,為保證底部模板標(biāo)高的準(zhǔn)確性,技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)借助水平測量儀進行驗證,并據(jù)此進行相應(yīng)的調(diào)整與優(yōu)化。
2)模板的搭建
對于底部模板,施工單位應(yīng)當(dāng)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(cè)面模板,施工單位應(yīng)當(dāng)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(cè)面模板密封良好。
進行底部模板、側(cè)面模板的搭建時,施工單位應(yīng)當(dāng)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(yīng)當(dāng)嚴格核驗?zāi)0宓囊?guī)格與尺寸是否與設(shè)計圖的標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)當(dāng)在底部模板、側(cè)面模板內(nèi)側(cè)均勻地涂抹一層脫模劑,以便后續(xù)的模板拆卸;(3)施工單位應(yīng)當(dāng)參考項目實際需求,進行模板的搭建以及滿堂支架的調(diào)整;(4)施工單位應(yīng)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(yīng)當(dāng)使用油灰、膠帶進行裂縫的填補與密封。
3)支架預(yù)壓
施工單位應(yīng)當(dāng)進行滿堂支架的預(yù)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(xiàn)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(chǔ)的預(yù)壓力是混凝土基礎(chǔ)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(yù)壓處理時,應(yīng)當(dāng)綜合使用規(guī)格為1 m×1 m×1 m 的混凝土塊以及規(guī)格為5 m×2 m×2 m 的不銹鋼水箱進行預(yù)壓;在滿堂支架的翼緣板位置,則選用鋼筋進行預(yù)壓處理,施工單位在進行處理時,應(yīng)當(dāng)在所有的觀測橫截面處設(shè)置5 個觀測點位,待預(yù)壓載荷實際數(shù)值分別達到60%時,進行翼緣板標(biāo)高的測定;待預(yù)壓載荷實際數(shù)值達到100%時,進行觀測點標(biāo)高的測定,并全面而詳細地記錄兩次觀測數(shù)據(jù)。通過分析觀測數(shù)據(jù),若觀測點形變處于項目設(shè)計文件規(guī)定范圍,則證明滿堂支架架設(shè)良好,承載力符合項目相應(yīng)的要求與標(biāo)準(zhǔn)。
4)箱梁承載力的調(diào)整與優(yōu)化
為保證滿堂支架的平衡性與穩(wěn)定性,施工單位在進行支架搭建時,應(yīng)當(dāng)保證箱梁整體的承載力能夠滿足相應(yīng)的要求。
為提升箱梁結(jié)構(gòu)所受承載力的均衡性,應(yīng)當(dāng)有效優(yōu)化與調(diào)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(yīng)當(dāng)針對此條件,進行相應(yīng)調(diào)整,從而保證箱梁各位置的應(yīng)力平衡。
5)混凝土澆筑
混凝土澆筑是決定箱梁結(jié)構(gòu)成品質(zhì)量的關(guān)鍵步驟,施工單位應(yīng)當(dāng)嚴格執(zhí)行相應(yīng)的質(zhì)量管控措施。具體而言,施工單位應(yīng)進行嚴格的核查,保證混凝土各項指標(biāo)與參數(shù)能夠符合項目實際需求與標(biāo)準(zhǔn),并在澆筑完成后安排專人進行巡查與養(yǎng)護處理;在混凝土澆筑過程中,施工單位應(yīng)當(dāng)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(yīng)當(dāng)合理運用振搗裝置,從而防止混凝土結(jié)構(gòu)表層出現(xiàn)下沉問題。
綜上所述,滿堂支架作為一種性能更為優(yōu)越的支架結(jié)構(gòu),在箱梁現(xiàn)澆施工中的重要性日益彰顯。經(jīng)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(zhì)量,具備較高的使用價值,值得各施工單位借鑒與參考。