現(xiàn)澆蓋梁支架的設(shè)計(jì)和施工

摘 要：現(xiàn)澆蓋梁的施工質(zhì)量，不僅受控于混凝土配合比、澆筑方法，且與采用的支架緊密相關(guān)。只有堅(jiān)實(shí)的支架，使模板牢固、可靠、拼縫嚴(yán)密，接口順直，能抵抗混凝土自重和施工荷載，操作人員能安全地進(jìn)行各種安全作業(yè)，才能確保施工質(zhì)量和安全，杜絕模板落漿、腫模等質(zhì)量通病，杜絕模板支撐倒塌和安全事故。文章通過簡(jiǎn)支橋梁蓋梁施工實(shí)例，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工條件，對(duì)現(xiàn)澆蓋梁的三種支架施工進(jìn)行探討分析，確定一個(gè)經(jīng)濟(jì)性和安全性綜合最優(yōu)的施工方案。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)澆蓋梁；落地支架；埋設(shè)托架；抱箍挑架；荷載驗(yàn)算；最優(yōu)

引言

針對(duì)馬鞍山長(zhǎng)江公路大橋的蓋梁施工，選定一個(gè)經(jīng)濟(jì)、安全和快速的蓋梁支架施工方案，不僅能給項(xiàng)目部帶來很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，還對(duì)以后同類蓋梁的施工有很重要的借鑒和指導(dǎo)意義。

1 工程概況

馬鞍山長(zhǎng)江公路跨江主體工程MQ-06合同段30m引橋全長(zhǎng)660m，設(shè)計(jì)為兩聯(lián)22跨2×7×30m+8×30m預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁。里程樁號(hào)K5+660～K6+320，墩號(hào)為N11～N33墩。引橋下部均采用分離式構(gòu)造，30m跨徑段單幅橋墩采用2根Φ1.80m的鉆孔樁，樁位呈行列式布置，樁、柱連接部分設(shè)系梁，墩身采用Φ1.6m圓柱墩身。墩身高度從20.3m逐漸降至9.5m。

蓋梁平面尺寸為14.5m×1.8m×1.6m，在兩端各有一個(gè)1.8m×1.6m×0.8m的倒角。蓋梁采用C30混凝土，單個(gè)蓋梁混凝土方量為40m3。

2 蓋梁支架方案比選

目前蓋梁一般有三種支架方案：滿堂支架，穿孔托架，抱箍挑架。

2.1 滿堂支架

力學(xué)原理：通過滿堂支架將蓋梁重量、模板重量和施工荷載傳遞給地基。

結(jié)構(gòu)：由縱桿、橫桿、立桿和剪刀撐組成，立桿上放置頂托作為固定和傳力構(gòu)件，頂托上一般布置工字鋼作為支撐。桿間間距根據(jù)荷載計(jì)算確定。

滿堂支架方案施工前需對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行硬化，硬化前需先清理表層松土及軟土地基，并且進(jìn)行預(yù)壓。

施工步驟：在施工范圍內(nèi)，平整施工場(chǎng)地，用混凝土或石灰土加固基礎(chǔ)-方木鋪底-貝雷支架架設(shè)-方木上棚-安裝底模板-安鋼筋-安側(cè)模板-澆筑混凝土。

滿堂支架適用條件：

優(yōu)點(diǎn)：支架牢固。以前使用多有施工經(jīng)驗(yàn)。不用在墩柱上設(shè)預(yù)埋件，不會(huì)影響墩柱外觀質(zhì)量。

缺點(diǎn)：土方平整加固、工程量大。需要大量木方、鋼管或貝雷支架。不適用于高橋墩蓋梁，受地形限制多。用人工多、工期長(zhǎng)。投資成本增加。地基沉降會(huì)造成重大的質(zhì)量安全事故。

2.2 穿孔托架

力學(xué)原理：通過橫穿墩柱的鋼棒將蓋梁重量、模板重量和施工荷載傳遞給墩柱。

結(jié)構(gòu)：根據(jù)托架高度計(jì)算出預(yù)埋鋼管的位置，在墩柱混凝土澆筑前預(yù)埋好通長(zhǎng)水平鋼管。待墩柱混凝土到達(dá)一定強(qiáng)度后，穿入通長(zhǎng)鋼錠，鋼棒上放置一塊鋼板墊砂箱或千斤頂。

穿孔所使用的鋼錠需要很好的抗彎性能和抗剪性能，施工前須做抗彎和抗剪試驗(yàn)。

施工步驟：在立柱施工時(shí)，在計(jì)算的立柱模板處對(duì)向穿孔-澆立柱混凝土?xí)r穿入橡膠手拔棒或預(yù)埋鋼管成孔-穿鋼棒-在鋼棒上支貝雷片-方木上棚-安裝底模板-安裝鋼筋-安裝側(cè)模板-澆筑混凝土。

穿孔托架的適用條件：

優(yōu)點(diǎn)：施工設(shè)備少、簡(jiǎn)單。操作方便、工期加快。適合于高橋墩蓋梁。

缺點(diǎn)：對(duì)立柱穿孔造成局部混凝土破壞，受力后受力點(diǎn)集中。墩柱外觀質(zhì)量需要后期處理。

2.3 抱箍挑架

力學(xué)原理：是利用在墩柱上的適當(dāng)部位安裝抱箍并使之與墩柱夾緊產(chǎn)生的最大靜摩擦力，來克服臨時(shí)設(shè)施及蓋梁的重量。

結(jié)構(gòu)：根據(jù)挑架高度計(jì)算并結(jié)合測(cè)量算出抱箍位置。抱箍結(jié)構(gòu)和穿孔結(jié)構(gòu)類似，只是支座形式不同。

箍身材料：16-20mm厚鋼板

連接板材料：采用24-30mm的鋼板為宜

連接螺栓材質(zhì)：45號(hào)鋼或者直徑30mm的大螺栓或M27高強(qiáng)度螺栓。

施工步驟：鋼卡箍制作（內(nèi)側(cè)壁粘橡膠圈）：水準(zhǔn)測(cè)量定線-安裝鋼卡箍-安裝托架-安裝方木-安裝底模板-安裝鋼筋-安裝側(cè)模板-澆筑（養(yǎng)生）-拆側(cè)模板-拆底模板-拆鋼托架-拆鋼卡箍-轉(zhuǎn)入下一蓋梁。

抱箍適用條件：

優(yōu)點(diǎn)：抱箍法是臨時(shí)荷載及蓋梁重量直接傳給墩柱，對(duì)地基無任何要求；抱箍的安裝高度可隨墩柱高度變化，不需要額外的調(diào)節(jié)底模高度的墊木或分配梁；抱箍法適應(yīng)性強(qiáng)，不論水中岸上、有無系梁，只要是圓形墩柱就可采用；抱箍法節(jié)省人力物力是顯而易見的，因此從經(jīng)濟(jì)上講是最合算的；抱箍法不會(huì)破壞墩柱外觀，而且抱箍法施工時(shí)支架不存在非彈變形，不用進(jìn)行預(yù)壓。

缺點(diǎn)：抱箍和墩柱間的摩擦系數(shù)不好確定，依墩柱表面的平整度和粗糙而異，受力計(jì)算與實(shí)際有一定的誤差，安全系數(shù)需要提高，易發(fā)生抱箍滑脫事故，支架能承受的荷載不高。只適用于圓柱。

2.4 方案比選

表1 蓋梁支架比選表

綜合比較考慮三種施工方案的經(jīng)濟(jì)性、安全性和質(zhì)量保證，在征得監(jiān)理和業(yè)主批準(zhǔn)的情況下，馬鞍上長(zhǎng)江公路大橋30米引橋段蓋梁施工選定穿孔法。蓋梁施工在墩柱留下的預(yù)留孔道在蓋梁施工完后用微膨脹砂漿填補(bǔ)。

本蓋梁施工支架結(jié)構(gòu)：在墩柱施工時(shí)，在每根墩柱頂以下1.97米處用φ65mm鋼管埋設(shè)兩個(gè)孔，孔中心間距為10cm，墩柱模板拆除后，在每個(gè)孔內(nèi)插一根φ60mm圓鋼，圓鋼橫過墩柱，伸出兩端。在貝雷架（單片）與圓鋼之間設(shè)置卸荷砂箱，高度為30cm左右，在卸荷砂箱上面安裝貝雷梁，貝雷梁緊靠墩柱，墩柱兩端的貝雷梁通過拉桿連接成整體，然后在貝雷梁上端安裝木方，木方間距為30cm，木方與貝雷架之間用鐵絲綁扎。

3 結(jié)束語

采用穿孔支架施工，工期明顯加快，30天能施工12或14片蓋梁，在全橋施工進(jìn)度最快，從2010年9月8號(hào)開工至這2010年12月23后結(jié)束，完成40片蓋梁總共用106天，提前了34天。

文章針對(duì)馬鞍山長(zhǎng)江公路大橋蓋梁施工實(shí)例，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況、施工作業(yè)隊(duì)伍及項(xiàng)目部材料儲(chǔ)備情況，對(duì)蓋梁模板支架常用的三種施工方案進(jìn)行充分的比較分析，確定最優(yōu)的施工方案，不僅加快了施工進(jìn)度，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益，也取得了業(yè)主單位的高度信任，帶來了一定的社會(huì)效益，為以后類似工程的施工提供了一個(gè)良好的借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1]姚玲森.橋梁工程[M].北京：人民交通出版社，1997.

[2]邵旭東.橋梁工程[M].北京：人民交通出版社，2003.

[3]楊文淵.路橋施工常用數(shù)據(jù)手冊(cè)[M].北京：人民交通出版社，1998.

[4]徐光輝.公路橋涵設(shè)計(jì)手冊(cè)-基本資料[M].北京：人民交通出版社，1996.

作者簡(jiǎn)介：周運(yùn)雄（1985-），男，漢，本科，助理工程師，橋梁道路工程施工技術(shù)。