馮廣全

（江門市蓬江區(qū)地方公路養(yǎng)護中心，廣東江門 529000）

1 工程概況

某城市大型橋梁1#橋臺與4#橋臺各有一段現(xiàn)澆箱梁：邊跨現(xiàn)澆段的梁體長8.5m，箱梁高2.5m，箱梁腹板的厚度為0.6m，箱梁頂板厚度為0.3～0.6m，底板的厚度為0.32m。梁體兩翼懸臂長度為4m。采用C50 商品混凝土，單段體積為375.44m3，重9386kN，三向預(yù)應(yīng)力體系。

為避免合龍時新舊混凝土時間過長，邊跨現(xiàn)澆段箱梁按施工計劃在懸臂掛籃施工至主梁8#塊時開始施作，采用滿堂支架的方法進行施工。

2 橋梁邊跨現(xiàn)澆段高支模設(shè)計

邊跨現(xiàn)澆段橋梁段施工工序包括測量、地基承載平臺施工、支架搭設(shè)、外模板安裝、支座安裝、鋼筋制安、預(yù)應(yīng)力筋安裝、內(nèi)模安裝、防雷預(yù)埋、澆筑混凝土、拆模養(yǎng)護、預(yù)應(yīng)力張拉及壓漿。

2.1 現(xiàn)澆段模板設(shè)計

2.1.1 外模

根據(jù)現(xiàn)場實際情況，邊跨現(xiàn)澆段外模的布設(shè)劃分為5 大塊。第1 大塊為翼緣板和側(cè)模，均采用木模；第2 大塊為橋臺臺帽正上方（底模），采用木模，模板編號為23 號；第3 大塊為合龍段接口處（底模），采用木模，模板編號為22 號；第4 大塊為第2 大塊和第3 大塊中部（底模），采用鋼模，模板編號為1～21 號，單塊模尺寸為2×3.8m；第5 大塊為第4 大塊兩側(cè)接口模（底模），采用鋼模，模板編號為A～G 號，單塊模尺寸為2×0.7m。

2.1.2 外側(cè)腹板模板

外側(cè)腹板模板采用木模，豎肋采用10cm×10cm 木方，間距27cm，橫肋采用雙拼φ48×3.0mm 鋼管，豎向間距40cm，及縱向采用8 號槽鋼壓腳。拉桿豎向間距為40cm，橫向間距為45cm，拉桿采用M16 螺栓拉桿對拉在鋼管上[1]。

2.1.3 內(nèi)室腹板、頂板底模板

現(xiàn)澆箱梁的內(nèi)室腹板模板選擇木模，箱梁內(nèi)室腹板模板與外側(cè)模板采用16mm 圓鋼對拉，間距為80cm×100cm。頂板底模板采用木模，縱肋采用10cm×10cm 木方，間距40cm；橫肋采用雙φ48×3.0mm 鋼管，間距80cm；立桿鋼管縱橫間距均是80cm。

2.2 現(xiàn)澆段滿堂支架設(shè)計

采用鋼管支架施工，支架采用φ48×3.0mm 鋼管搭設(shè)，搭設(shè)采用滿堂式，腹板正下方縱橋向鋼管間距為60cm，橫橋向鋼管間距為30cm，內(nèi)空箱梁正下方縱橋向鋼管間距為60cm，橫橋向鋼管間距為60cm，鋼管頂端墊以可調(diào)頂托，可調(diào)頂托支承于雙φ48×3.0mm鋼管下。雙鋼管上橫鋪10cm×10cm 木枋，間距30cm。

3 橋梁邊跨現(xiàn)澆段高支模受力計算

現(xiàn)澆段尺寸為35m×6.87m，梁高2.5m，底板上方混凝土體積為191.74m3，重4793.5kN；腹板正下方處單位面積混凝土體積為1.96m3，重49kN；內(nèi)空箱梁正下方單位面積混凝土體積為0.62m3（含頂板、底板），重15.5kN；模板采用鋼模+木模，鋼管支架施工，支架采用φ48×3.0mm 鋼管搭設(shè)，搭設(shè)采用滿堂式，腹板正下方縱橋向鋼管間距為60cm，橫橋向鋼管間距為30cm，內(nèi)空箱梁正下方縱橋向鋼管間距為60cm，橫橋向鋼管間距為60cm，鋼管頂端墊以可調(diào)頂托，可調(diào)頂托支承于雙φ48×3.0mm 鋼管下。雙鋼管上橫鋪10cm×10cm 木枋，間距30cm。

3.1 木模板驗算

一塊木模板的規(guī)格為1.22m×2.44m，無論橫向還是縱向布置模板至少有5 排木方，所以模板采用三跨連續(xù)梁進行驗算。取寬度為1m 進行計算，根據(jù)以上計算，均布荷載為：Q＝27.8kN/m

模板截面強度計算結(jié)果：

τ=V·S÷（b·I）=（5.0×40.5×103）÷（1×4.86×105）=0.42MPa＜fv=1.6MPa，滿足要求。

3.2 橫向方木分配梁檢算

方木承受的荷載為：q=0.3×Q=0.3×27.8=8.34kN/m

出于安全考慮和為了便于計算，方木分配梁按簡支梁來進行檢算。

方木分配梁承受的彎曲應(yīng)力為：

σ=M/W=（0.53×106）÷（166.7×103）=3.2MPa＜fm=13MPa，滿足要求；

方木分配梁的剛度檢算：

ω=ql4/150EI=（8.34×8004）÷（150×9×103×833×104）=0.31mm＜[ω]=3.2mm，滿足要求。

3.3 縱向雙鋼管主楞檢算

10cm×10cm 方木下縱橋向鋪設(shè)雙φ48×3.0mm鋼管作為支架的縱向主楞，其間距為0.8m，跨度0.6m。查表得，單根φ48×3.0mm 鋼管截面特性如下：截面慣性矩，截面抵抗矩。

鋼管承受木枋的集中力荷載，最大荷載為7.34kN，荷載間距為30cm。

按容許應(yīng)力法計算，承受的彎曲應(yīng)力為：

σ=M/W=（0.99×106）÷（2×10.16×103）=48.7MPa＜[σ]=205MPa，滿足要求。

承受的剪應(yīng)力為：

τ=V·S÷（b·I）=（16.33×15.1×10-4）÷（0.35×24.38×10-6）=2.892MPa＜fv=120MPa，滿足要求。

3.4 支架立桿檢算

支架立桿采用φ48mm 鋼管，其橫向間距為0.8m，縱向間距為0.6m，鋼管豎向間距為1.0m。

根據(jù)鋼管主楞的支反力，每根立桿承受的荷載為N=16.33kN。

按穩(wěn)定性計算立桿的受壓應(yīng)力為：

σ=N/φA=（16.33 × 103）÷（0.806 × 424）=47.8MPa＜[σ]=205MPa，滿足要求。

4 橋梁邊跨現(xiàn)澆段施工技術(shù)

4.1 施工部署工作

邊跨現(xiàn)澆段箱梁計劃在懸臂掛籃施工至主梁8#塊時開始施作，同時進行1#、4#橋臺現(xiàn)澆段的施工。

邊跨現(xiàn)澆段箱梁在橋臺臺帽正上方處考慮支座與梁錨固，橋臺臺帽正上方處底板四周砌磚墻，中間填砂+木模（木枋壓底）；橋臺外底模采用成品鋼模+木模，鋼模請專業(yè)廠家進行設(shè)計驗算和加工，全橋共配置2 套鋼模；翼緣板和側(cè)腹板外模均采用木模，脫模劑采用統(tǒng)一顏色輕型潤滑油，保證外觀統(tǒng)一，內(nèi)空采用木模，從構(gòu)造與外觀質(zhì)量考慮，采用一次澆筑成型施工。

鋼筋在加工場開料成型，采用汽車吊輔助安裝，鋼筋接頭采用直螺紋套筒連接。采用C50 商品混凝土，其配合比按清水混凝土配合比進行設(shè)計，以保證混凝土外觀，使用混凝土澆筑汽車泵進行澆筑，采用分層澆筑，由梁段中部往兩端平衡澆筑，并注意振搗密實，在澆筑過程中需降低澆筑速度，澆筑速度控制在0.5m/h，采用滿堂腳手支架體系。

4.2 滿堂支架支承基礎(chǔ)平臺施工

滿堂支架的支承基礎(chǔ)平臺的施工：在邊跨現(xiàn)澆箱梁滿堂支架的支承基礎(chǔ)平臺范圍內(nèi)采用項目橋臺開挖出來的土石材料混合粗砂進行填平及壓實，在填平的過程中應(yīng)用15t 的鋼筒壓路機對支承基礎(chǔ)平臺進行壓實，并進行支承基礎(chǔ)平臺的壓實度試驗，基礎(chǔ)壓實度不小于90%，然后在地基面上澆筑0.35mC25 的混凝土硬化墊層，承載平臺頂面比地面高30cm。

4.3 支架施工技術(shù)

邊跨現(xiàn)澆段箱梁是采用鋼管支架施工的，支架采用φ48×3.0mm 鋼管搭設(shè)，搭設(shè)采用滿堂式，腹板正下方縱橋向鋼管間距為60cm，橫橋向鋼管間距為30cm，內(nèi)空箱梁正下方縱橋向鋼管間距為60cm，橫橋向鋼管間距為60cm，鋼管頂端墊以可調(diào)頂托，可調(diào)頂托支承于雙φ48×3.0mm 鋼管下。雙鋼管上橫鋪10cm×10cm 木枋，間距30cm。

4.4 模板安裝技術(shù)

外模板采用鋼模+木模進行施工，鋼模采用定型鋼模，內(nèi)模板采用木模，模板安裝完成后，在安裝鋼筋之前涂刷模板漆。在托架搭設(shè)好經(jīng)監(jiān)理工程師、監(jiān)督站驗收合格后，安裝箱梁底模，底模按設(shè)計要求預(yù)留預(yù)拱度。首先安裝橋臺臺帽外鋼底模，再裝木底模；然后安裝外側(cè)腹板模和翼緣板模，腹板模板與翼緣板模連接成一個整體，再與底模板連接。安裝完畢后對鋼模板進行全面打磨并涂模板漆，對于模板縫及錯臺大于2mm 的需進行處理調(diào)整。

箱梁模板安裝分兩步進行，先施工底、側(cè)板模板，然后施工頂板模板。在支架搭設(shè)好經(jīng)監(jiān)理工程師認可后，安裝箱梁底模（底模預(yù)拱度根據(jù)支模預(yù)壓后，第三方監(jiān)控單位通過核算得到，并下發(fā)施工指令，施工單位再重新調(diào)整底模的預(yù)拱度）。在邊跨綁扎完成箱梁的底板鋼筋和腹板鋼筋，待監(jiān)理工程師驗收合格后開始安裝內(nèi)模，安裝過程中需注意線形，超高和垂直度需符合設(shè)計圖紙及施工驗收規(guī)范的要求，并做到拼縫嚴密、順直、整齊[2]。

4.5 邊跨現(xiàn)澆段高支模預(yù)壓試驗

4.5.1 預(yù)壓試驗的目的

對支模設(shè)計、搭設(shè)質(zhì)量與安全性能進行檢驗，通過檢驗發(fā)現(xiàn)并解決有關(guān)問題。為模板體系提供起拱數(shù)據(jù)，消除支模結(jié)構(gòu)的非彈性變形。

4.5.2 預(yù)壓試驗的選材

邊跨現(xiàn)澆段的滿堂高支模預(yù)壓堆載材料選擇方形成品混凝土塊，每塊方形成品混凝土塊重量為2.5t，采用輪胎式起重機進行吊裝，由邊跨現(xiàn)澆段的梁體中間往梁邊兩側(cè)對稱均勻進行吊裝，預(yù)壓混凝土塊吊裝的過程需安排專職施工員進行吊裝安排、專職安全員進行安全監(jiān)督，并做好施工記錄和安全記錄。

4.5.3 預(yù)壓試驗的步驟

邊跨現(xiàn)澆箱梁的預(yù)壓采用逐級堆載預(yù)壓法。具體施工流程：首先明確分級堆載的荷載重量—測量組同步布設(shè)預(yù)壓的監(jiān)測點—正式逐級堆載預(yù)壓，做好監(jiān)測記錄和施工記錄—載荷48h—逐級卸載并做好監(jiān)測—通過測量監(jiān)測數(shù)據(jù)進行彈性和非彈性沉降值的計算。

4.5.4 邊跨現(xiàn)澆段高支模預(yù)壓的沉降監(jiān)測點位的布設(shè)與堆載程序

（1）邊跨現(xiàn)澆段高支模預(yù)壓的沉降監(jiān)測點位的布設(shè)

邊跨現(xiàn)澆段高支模搭設(shè)完成，組織業(yè)主、監(jiān)理工程師等相關(guān)人員進行驗收合格后，測量組人員需及時在模板面上及支架底部按方案要求進行監(jiān)測點的布設(shè)，同時用明顯的油漆做標記，方便在預(yù)壓期間進行沉降監(jiān)測工作。

高支模預(yù)壓監(jiān)測點主要布置在模板面上，各監(jiān)測點以基點為準，使用精密水準儀觀測掛籃相對變形量。基點須使用該橋軸網(wǎng)控制點進行觀測，以便與監(jiān)控單位的計算值進行比對。另外，除布置上述測點外，可根據(jù)監(jiān)控單位的要求，增加監(jiān)測點。具體邊跨現(xiàn)澆段支架預(yù)壓監(jiān)測布點布置見圖1。

圖1 邊跨現(xiàn)澆段支架預(yù)壓監(jiān)測布點圖

（2）堆載程序

預(yù)壓最大堆載重量為箱梁的鋼筋混凝土自重的1.15 倍進行加載，在預(yù)壓的過程中吊裝成品混凝土塊時需注意碼堆整齊，嚴禁不對稱堆載或堆載過快，造成測量組未能及時進行沉降監(jiān)測工作?？蓮南淞褐休S線兩側(cè)進行對稱平衡堆載[3]。

第一分級堆載重量為箱梁鋼筋混凝土自重的10%，第二分級堆載重量為箱梁鋼筋混凝土自重的50%，第三分級堆載重量為箱梁鋼筋混凝土自重的80%，第四分級堆載重量為箱梁鋼筋混凝土自重的115%。每一分級預(yù)壓工況穩(wěn)壓2h，最大堆載要求穩(wěn)壓24h，穩(wěn)壓過程測量組需密切監(jiān)測并做好沉降記錄，及時計算撓度數(shù)據(jù)。

（3）預(yù)壓加載力計算

（a）橋臺臺帽正上方現(xiàn)澆段箱梁情況：橋臺臺帽正上方現(xiàn)澆段箱梁為35m×1.63m，梁高2.5m，商品混凝土標號為C50，底板上方混凝土方量為100.5m3，重2512.9kN；單側(cè)翼緣板混凝土方量為2.5m3，重62.5kN。加載系數(shù)取K=1.2，底模模擬加載力P0=3015.5kN，單側(cè)翼緣板底模模擬加載力P1=75kN。

（b）橋臺外現(xiàn)澆段箱梁情況：橋臺外現(xiàn)澆段箱梁尺寸為35m×6.87m，梁高由墩頂2.5m，底板上方混凝土體積為191.74m3，重4793.5kN；單側(cè)翼緣板混凝土方量為10.52m3，重263kN。加載系數(shù)取K=1.2，底模模擬加載力P2=5752.2kN，單側(cè)翼緣板底模模擬加載力P3=315.6kN。

（4）預(yù)壓試驗的沉降記錄與結(jié)果分析

在堆載預(yù)壓的過程中，要及時做好最原始和真實的沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)記錄，預(yù)壓試驗結(jié)束后，數(shù)據(jù)要及時上交，項目技術(shù)總工對沉降量數(shù)據(jù)進行分析，結(jié)合滿堂高支模的外觀檢查情況，在驗證滿堂高支模安全可靠的使用性時，同時確定邊跨現(xiàn)澆段高支模的預(yù)拱度值。最后，形成邊跨現(xiàn)澆段預(yù)壓報告并上報監(jiān)理工程師、業(yè)主單位，由總監(jiān)理工程師下達指令后方可進行箱梁下一工序的施工。

5 結(jié)語

通過橋梁邊跨現(xiàn)澆段高支模設(shè)計施工技術(shù)，在邊跨現(xiàn)澆段的混凝土標高與軸線的準確性、邊跨現(xiàn)澆段的混凝土施工質(zhì)量和橋梁邊跨合龍工程質(zhì)量均取得了良好的效果。相信該試驗技術(shù)對今后類似的橋梁邊跨現(xiàn)澆段高支模設(shè)計施工將具有積極的參考價值。