淺談現澆箱梁支架施工安全監(jiān)理

潘偉清

廣州市誠鐵監(jiān)理咨詢有限公司 廣東廣州 510000

摘要：現澆箱梁支架的安裝施工具有一定的危險性，容易導致坍塌事故的發(fā)生，已經越來越被更多的橋梁工程技術人員所重視。本文從現澆箱梁支架設計及驗算著手，并對支架安裝過程的監(jiān)理控制要點進行了詳細地論述，以便保證施工的順利進行，可為類似工程的施工提供借鑒。

關鍵詞：現澆箱梁；支架；設計；安裝；控制要點；監(jiān)理安全

混凝土現澆箱梁以其結構整體性好、大跨度，減少橋面伸縮縫個數使行車變得舒適，而在建筑工程項目中得到廣泛應用。在施工中，現澆箱梁支架的安裝工序的操作規(guī)范與否，直接影響預應力混凝土連續(xù)梁是否保持整體結構，不僅會造成嚴重的經濟損失和惡劣的社會影響，而且嚴重威脅到施工作業(yè)人員的生命安全健康，這不得不引起我們的高度重視。基于此，筆者針對混凝土現澆連續(xù)箱梁支架施工的重點難點，探討了施工過程中的監(jiān)理重點及注意事項，包括闡述了現澆箱梁支架材料質量控制、搭設過程的安全控制、支架預壓、支架拆除以及其他的安全控制，以期避免常見質量問題，確保箱梁施工質量。

1 工程概況

某大橋引橋及過渡孔均為C50現澆預應力混凝土結構。引橋為五聯連續(xù)梁，分上下游兩幅；跨徑布置為2-（3×32.5）m+1-（33+44+33）m+2-（3×32.5）m，總長500m；主橋南北岸各布置一過渡孔，為跨度50m的C50預應力混凝土簡支梁。引橋及南岸過渡孔橋寬2×16.25m；北岸過渡孔橋寬的上游幅為18.367m～16.25m，下游幅為16.551m～16.25m，均為單箱雙室斜腹板箱形截面，頂板和底板均設2%單向橫坡。箱梁縱向和端橫梁為預應力結構，橋面板為鋼筋混凝土結構，預應力錨固均采用群錨體系。

2 支架設計及驗算

引橋及過渡孔均采用就地支架法現澆。根據地質情況和橋底高程，對高跨箱梁（高度超過15m地段）采用貝雷桁架—大鋼管—條形基礎形式，低于15m地段采用碗扣式滿堂腳手架形式。支架按最不利情況進行驗算，即滿堂支架按最高15m高度計算，貝雷支架按跨徑6m（過渡孔）驗算。

2.1 碗扣式鋼管支架

引橋橋面距地面高度最大為15m，采用碗扣式滿堂腳手架。碗扣支架為φ48×3.5mm規(guī)格鋼管。立桿的縱橋向跨距：跨中空心板和翼板下為90cm，橫梁下為60cm。立桿的橫橋向跨距：翼板和空心板下為90cm，腹板、橫梁下為60cm。立桿步距為120cm。

支架基礎的處理方式：清除地表20cm腐植土、雜填土后，鋪筑50cm厚塘渣墊層進行分層碾壓后，澆筑10cm厚C15混凝土，作為支架立桿基礎，并在四周設置40cm×30cm排水邊溝。

地基的承載力驗算，按照最不利的情況，考慮箱梁混凝土重量、模板支架自重、施工荷載、地坪混凝土等4種荷載進行分析。其中施工荷載作為活荷載，其余為恒載。經驗算，地基所承受的最大荷載為61.3kPa；符合DB33/1001—2003、J10252—2003《建筑地基基礎設計規(guī)范——浙江省標準》的要求，滿足施工要求。

經檢算，橫梁位置單根立柱的受力最大（為20.98kN），壓應力為42.90MPa；穩(wěn)定按兩端簡支計算有效長度，最大應力58.13MPa，均小于容許應力205MPa。

2.2 貝雷桁架式支架

南北兩岸過渡孔的橋面距地面高度23m左右，采用貝雷桁架式支架，即墩梁式支架結構。貝雷桁架式支架采用鋼管支柱+貝雷桁架的方法搭設。支柱采用φ426×6mm鋼管；中支柱支撐在C20混凝土條形基礎上，橋墩處支柱支承在承臺上。柱的橫向間距均為250cm，鋼樁之間用14#槽鋼做橫向及剪刀撐連接。

鋼支柱上布置雙榀32#工字鋼橫梁，在橫梁上底板處架設貝雷桁架梁。最大跨度為600cm，跨中空心和近支點空心處最大布置為150cm，腹板和端橫梁處布置為80cm。貝雷梁每隔300cm用10#槽鋼做橫向連接和剪刀撐連接。橫梁上翼板處架設22a#工字鋼，并在其上支立φ48×3.5mm碗扣支架。22a#工字鋼最大跨度6.0m，橫向間距40cm；支架立桿的縱橫向間距0.9m×0.9m（斜腹板下支架立桿縱橫向間距0.6m×0.6m），橫桿步距為1.2m。最后在貝雷架和立桿上鋪設方木和底模。

為了確保安全，以最不利情況對支架強度和剛度進行驗算。恒載包括箱梁混凝土重量及模板、支架自重，活載為施工荷載。箱梁混凝土重量：腹板和端橫梁處取70kN/m2，跨中空心處取13.25kN/m2，近支點空心處取20kN/m2；模板支架自重為2.9kN/m2；施工荷載取3.5kN/m2。支架縱向計算簡化為跨徑3×5m+2×6m+3×5m的連續(xù)梁；腹板與端橫梁處控制設計，線荷載q=73.9kN/m，則單片貝雷片最大負彎矩為239.04kN·m<788.2kN·m、最大正彎矩為142.71kN·m、最大剪力為230.99kN<245.2kN、最大橈度0.56mm<15mm=L/400。強度和剛度均滿足要求。

翼板處φ48×3.5mm碗扣的縱向、橫向間距為0.9m×0.9m，立桿步距為1.2m，均布荷載q=14.38kN/m2，鋼管截面積A=489mm2，回轉半徑i=15.78mm，長細比λ=76；則：每根立桿受力11.65kN，鋼管穩(wěn)定強度32.28MPa<[σ0]=205MPa。滿足要求。

翼板處22a#工字鋼最大跨度6.0m，橫向間距40cm，線荷載取q=6.048kN/m，工字鋼截面積A=4.21×103mm2，慣性矩I=3.406×107mm4，截面抵抗矩W=3.096×105mm3，半面積矩S=1.777×105mm3，腹板厚度d=7.5mm，彈性模量E=2.15×105MPa，則：彎曲強度；剪切強度；跨中撓度。

貝雷片傳遞到橫橋向雙榀32a#工字鋼的作用力以整體箱梁進行分析，以驗算柱頂橫橋向分配梁強度、剛度。經計算，底板處貝雷片承受的最大支座反力為2962.09kN，傳遞到雙榀32a#工字鋼處最大線荷載為283.18kN/m；在底板支座反力最大斷面處，翼板下貝雷片承受的支座反力為18.144kN，傳遞到32a#工字鋼處線荷載為45.36kN；則：雙榀32a#工字鋼最大彎距為222.73kN·m，最大剪力為437.19kN，單根32a#工字鋼最大彎距Mmax=111.37kN·m，最大剪力Qmax=218.60kN。

32a#工字鋼截面積A=6.712×103mm2，慣性矩I=1.108×108mm4，截面抵抗矩W=6.925×105mm3，半面積矩S=4.005×105mm3，腹板厚度d=9.5mm，彈性模量E=2.15×105MPa。則：彎曲強度σw=Mmax/W=160.82MPa<[σ0]=215MPa；剪切強度ζ=QmaxS/（Id）=83.17MPa<[ζ0]=

125MPa；跨中最大撓度f=2.099mm

支墩處φ426×6mm鋼管截面積A=7916.8mm2，立桿計算長度L=6000mm，回轉半徑i=148.51mm，則：抗壓強度σ=109.4MPa<[σ]=205MPa；穩(wěn)定強度σ=121.56MPa<[σ]=205MPa。滿足要求。條形基礎承載力82.29KN/m2，滿足處理后的地基承載力要求，構造配筋即可。

經過復核，施工單位的支架設計和計算基本正確，結構安全措施基本到位；并對關鍵部位進行了復核計算，可以實施。

3 支架安裝過程的監(jiān)理控制

3.1 地基處理

根據工程地質報告對現場開挖情況進行檢查，要求承包單位對原地面雜填土進行徹底清除并露出粉質黏土層，且在工程范圍的四周設置排水溝。晴天晾曬后，用壓路機進行碾壓，然后回填塘渣50cm，并采用重型振動壓路機進行分層碾壓。壓實度達到85%以上方符合要求。溝渠和暗浜地段，先抽水清淤，將邊坡挖成臺階狀，再拋填塊石并用重型壓路機進行碾壓。要求承包單位先處理溝渠和暗浜地段，再處理一般地段。

地基處理完成并符合要求后，澆筑支架基礎混凝土。除了要求振搗密實表面平整外，重點檢查混凝土澆筑過程中地基有無明顯塌陷等異常情況，避免地基出現空鼓現象，做好事前控制。

3.2 材料質量控制

對進場的碗扣式支架、鋼管、碗扣和配件等外觀質量及出廠證明進行檢查，不容許非標材料、改制材料及接長鋼管用于本工程。要求鋼管壁厚誤差在允許范圍內，無裂紋、凹陷和銹蝕；鑄造件表面光整，無砂眼、縮孔、裂紋和澆冒口殘余等缺陷，且表面粘砂應清除干凈；立桿上的上碗扣能上下串動和靈活轉動，無卡滯現象；桿件最上端有防止上碗扣脫落的措施；沖壓件無毛刺、裂紋和氧化皮等缺陷；焊縫應飽滿，焊藥應清除干凈，無未焊透、夾砂、咬肉、裂紋等缺陷；可調底座及可調托撐絲桿與螺母的緊合長度不得少于4扣，插入立桿內的長度不得小于150mm；構配件防銹漆涂層均勻、牢固。材料要求按安裝順序堆放整齊，并做到下墊上蓋，防止構件銹蝕。

3.3 支架搭設過程的安全控制

在支架搭設過程中，重點檢查支架鋼管的水平度和垂直度是否符合規(guī)定要求；墊板和底座的安放位置準確，立桿的平面位置上下對齊；支架頂部的可調托座和底部的可調底座安放牢靠；調節(jié)螺桿伸出長度不超過200mm；碗扣緊密，焊縫飽滿，長度和焊縫高度符合設計要求。

為了保證支架的穩(wěn)定性，整個支架的外側周邊和內部支架同步設置剪刀撐十分關鍵，每隔2列必須設置1道。剪刀撐采用φ48×3.5鋼管與支架立桿進行扣件式連接，作剛性側向約束。斜桿采用搭接接長，且搭接長度不宜小于600mm，搭接處應采用兩個扣件扣緊。這也是監(jiān)理重點檢查的內容。支架的搭設應采用逐排和逐層搭設的方法，剪刀撐和水平縱橫加固桿均應緊隨支架的安裝及時設置，做到隨搭隨設。

在支架施工的同時，應采用4層不干膠帶圈繞緊密可調頂托，以防止砂漿和水泥漿等污物填塞螺紋；還應避免裝卸物料對模板和支撐架產生偏心、振動和沖擊。交叉拉桿、水平加固桿和剪刀撐安裝完畢后，不得隨意拆卸。

3.4 支架預壓

為了保證支架變形符合要求，支架拼裝完成后，應預壓3d以消除支架塑性變形。正式預壓前，先選取試驗段進行預壓，以獲取經驗數值，為后續(xù)支架模板的拋高設置提供依據。

預壓荷載按1.2倍箱梁恒載計算。預壓前，根據箱梁的腹板、橫梁及中部、翼板的重量和砂的容重，分別計算出梁體中部和翼板上的加載高度。待箱梁底模骨架安裝完成后，按照計算結果逐級加載。

預壓荷載分三級加載。加載前，根據容積法每級加載的高度標示于模板上。第一次加載為預壓荷載的50%；第二次加載至預壓荷載的80%；第三次加載至預壓荷載的100%。每級加載完成，立即開始沉降變形觀測；待觀測結果表明支架穩(wěn)定后，方可進行下級加載。

觀測點位的布置為橫向，每個截面布3個典型特征點。沿縱橋向1/4跨、1/2跨、3/4跨及兩頭墩邊底模的左、中、右分別設置觀測點。觀測點分別布置在相應支架立桿與底模相接處及立桿落地處的混凝土頂面上，即每孔布置15個測點。立桿頂的觀測點采用倒尺法觀測，固定專人按四等水準測量要求認真觀測，及時準確地記錄分析。

在每級荷載加載完成后，在早上7：30、中午11：00和晚上17：00各觀測一遍觀測點。當每隔24h的沉降不超過5mm且連續(xù)出現兩次時，則認為該級荷載作用下支架變形穩(wěn)定，可進行下一級加載，直至最大荷載。在最大荷載作用下，每隔2h觀測一遍觀測點。當每隔4h的沉降不超過3mm且連續(xù)出現兩次時，則認為支架在全載作用下變形穩(wěn)定、支架基礎牢固，即可進行卸載。卸載采用分級卸載，每次卸載重量與加載相同。

將在分級加載作用下測得的變形值和卸載穩(wěn)定后測得的變形值進行比較，綜合分析得出立模標高的調整值，并按此值最后一次對模板進行精調。精調完成后，方同意進入下一道工序。

最大變形如不滿足要求，則對支架承重橫梁進行加固（如加密）；確定支架承載力可靠后方可施工。殘余變形如不滿足要求，則對支架地基予以加固，如擴大立桿與地基的接觸面積等，根據殘余變形量調整底模的標高。

監(jiān)理還應檢查每次的觀測記錄，包括加載量級、變形值、測量的日期與時間、大氣溫度、天氣情況等數據，尤其是支架預壓加載時支架的變形情況。當發(fā)現支架有異常時，必須立即停止加載并采取相應措施。

在混凝土澆筑過程中，必須觀測和檢查支架的變形情況。當局部出現異常時，應立即暫?；炷恋臐仓⒉扇〈胧χЪ苓M行加固，防止因局部失穩(wěn)導致支架垮塌。

3.5 支架拆除

在全聯預應力張拉完畢并注漿養(yǎng)護3d后，方可同意拆除支架。為了便于橋梁的合理受力，支架的拆除應按結構受力特征分步驟進行。先拆除支撐在翼板上的支架，保證全梁翼板處于無支撐狀態(tài)；然后再分兩部分，先后松動腹板的螺桿和底板的螺桿。此步驟均應從跨中向兩邊松動。

拆除前全面檢查支架的連接及支撐體系等是否符合構造要求。支架拆除時，嚴禁動載和其他荷載上橋，嚴禁有任何沖擊力對橋面的作用；在跨中1/4L、1/2L處設置觀測點進行裂紋觀測，觀測其下沉情況及梁體裂紋情況。

3.6 其他安全控制

在加強支架等結構安全控制的同時，要求并檢查承包單位對施工人員進行安全教育及配備安全防護措施的落實情況。在對p5～p6聯下游支架作業(yè)時，發(fā)現貝雷梁橫向連接未按設計要求布置。監(jiān)理及時要求承包單位進行整改，直到符合要求后，方同意澆筑箱梁混凝土。

4 結語

總之，現澆箱梁支架安裝的施工，是整個現澆箱梁施工的一個非常重要的環(huán)節(jié)，將直接影響到施工安全和工程質量。其中，支架地基承載力是否滿足要求，支架的強度和穩(wěn)定性是否符合要求，都會影響到整個施工安全和工程質量。這就要求我們在施工過程中要解決好地基處理、加強施工技術及工程質量的監(jiān)管，處理好相關聯的各個施工作業(yè)工序，從而確?，F澆箱梁的支架安裝施工質量和安全，同時也希望能對其施工技術和方法有進一步的改進，以便推陳出新，使其施工與質量更加安全經濟合理。

參考文獻：

[1]鐘凱.淺談現澆連續(xù)箱梁支架施工的質量控制[J].科技致富向導.2012（03）

[2]李學平.淺析現澆箱梁滿堂支架施工技術[J].建筑工程技術與設計.2014（33）

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保持一致，頻率控制適當，避免瀝青的離析。刮板中不可以中途停頓，若一定要停，攤鋪作業(yè)也要同時停止，確保進度一致。因為人工攤鋪速度比較慢，所以需要對現場貯存的混合料加以覆蓋處理。如果溫度比較低，還要注意混合料的保溫以及鋪裝層設計厚度與壓實系數的乘積。瀝青混合料鋪就以后，隨后用壓路機碾壓，把它壓實。

路面碾壓一般三個階段，從穩(wěn)定瀝青混合料的初次碾壓（采用雙輪雙振壓路機靜壓1～2遍，正常施工情況下，溫度應不低于110℃，并緊跟攤鋪機進行），到壓平路面的二次碾壓（采用膠輪壓路機和雙輪雙振壓路機振壓等綜合碾壓4～6遍，碾壓溫度多控制在80～100℃），直至使路面變平整的第三次碾壓（采用雙輪雙振壓路機靜壓1～2遍，正常施工情況下，溫度應不低于65℃）。碾壓進行中壓路機不得中途停留、轉向或制動。不得在新鋪筑的路面上進行停機、加水、加油等活動，以防各種油料、雜質污染路面。

當天成型的路面，禁止人潮流動、停放車輛。待到表面完全冷卻至50℃后可開放交通。

2.6接縫處理

梯隊作業(yè)采用熱接縫，施工時將已鋪混合料部分留下20～30cm寬暫不碾壓，作為后鋪部分的高程基準面，后攤鋪部分完成后立即騎縫碾壓，以消除縫跡。半幅施工不能采用熱接縫是，采用人工順直刨縫或切縫。鋪另半幅前必須將邊緣清掃干凈，并涂灑少量粘層瀝青。攤鋪時應重疊在已鋪層上5～10cm，攤鋪后將混合料人工清走。碾壓時先在已壓實路面行走，碾壓新鋪層10～15cm，然后壓實新鋪部分，再伸過已壓實路面10～15cm，充分將接縫壓實緊密。

3.檢查驗收

市政瀝青施工質量檢測與驗收項目：壓實度、厚度、彎沉值、平整度、寬度、中線高程、橫坡、井框與路面的高差等八項。其中主控項目為原材料、壓實度、面層厚度、彎沉值必須100%合格；一般檢測項目合格率不于少80%，允許偏差不小于1.5倍。

結束語：

市政道路作為城市的形象，其建設得到政府以及社會各界的重視，同時也關系到市民生產生活。在保證施工質量的同時把好每一到關，保證市政施工的質量，完善各個細節(jié)，才能最終保證瀝青道路的質量。通過工程實踐表明，現在有幾點工程經驗體會：

1、瀝青路面施工前采用試驗合格的材料，做好配合比設計，做好試驗段鋪筑以確定各種施工參數，為施工做好準備。

2、瀝青混合料拌合、運輸、攤鋪、碾壓過程中嚴格控制溫度，對不符合要求的混合料予以廢除，保證施工質量。

3、施工過程中注意檢查鋪筑的厚度、平整度、寬度、橫坡度、高程，發(fā)現問題及時改正，以免影響施工的質量、進度和避免造成材料的浪費。

4、完工后控制好開放交通的條件，注意保護好成品。

5、施工前加強安全教育及管理，施工時注意施工安全。

參考文獻：

[1]《公路橋涵施工技術規(guī)范》（JTG_TF50-2011）

[2]《城鎮(zhèn)道路工程施工與質量驗收規(guī)范》（CJJ 1—2008）

[3]《城市道路路基設計規(guī)范》（CJJ 194—2013）