滿堂支架法現(xiàn)澆混凝土連續(xù)箱梁施工技術(shù)

韋顯著

摘 要：結(jié)合實際案例，詳細闡述了滿堂支架法現(xiàn)澆混凝土箱梁施工技術(shù)及其工作中的關(guān)鍵程序，以期為今后的相關(guān)工作提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：美垌大橋；混凝土連續(xù)箱梁；滿堂支架；施工技術(shù)

中圖分類號：U445.4 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.06.069

滿堂支架法常用于現(xiàn)澆混凝土連續(xù)箱梁施工中。本文結(jié)合桂梧高速公路美垌大橋現(xiàn)澆混凝土連續(xù)箱梁的具體施工情況，介紹了關(guān)鍵工序中支架搭設(shè)、箱梁模板安裝、混凝土澆筑的施工方法。

1 工程概況

美垌大橋位于昭平縣富羅鎮(zhèn)三合美垌村附近，大橋下部結(jié)構(gòu)橋臺采用樁基接蓋梁，橋墩采用樁柱式橋墩，基礎(chǔ)均采用鉆孔灌注樁。大橋上構(gòu)為現(xiàn)澆混凝土連續(xù)箱梁，分左右兩幅，全橋分5跨，每跨長度為20 m。連續(xù)箱梁橫截面尺寸是：右幅采用單箱雙室直腹板箱形截面，頂面寬11.75 m，翼緣板懸臂長度2.125 m，梁高1.3 m；左幅橋采用單向三室直腹箱形截面，頂寬15.75 m，翼緣板懸臂長2.25 m，梁高1.3 m。全橋箱梁混凝土方量為1 512 m3。

2 滿堂支架搭設(shè)

該橋上構(gòu)現(xiàn)澆箱梁采用滿堂鋼管支架法分幅施工。由于左幅比右幅寬，所以，其施工順序為先左幅后右幅。右幅鋼管支架施工完成后，剩余的鋼管、支架、模板等材料可以用于鄰近的匝道橋施工。這樣做，有利于材料的周轉(zhuǎn)。

2.1 施工場地準(zhǔn)備

為了保證支架地基的穩(wěn)定性，平整橋跨與橋?qū)挿秶鷥?nèi)的場地，清除、換填地層軟弱的部分，分層填筑，用振動壓路機充分碾壓密實，待其滿足了承載要求后澆筑15 cm厚的C15混凝土硬化處理地基。

該橋為跨越山谷橋梁，施工季節(jié)水量較少。根據(jù)具體的地形情況，在中跨下地面位置設(shè)凈寬0.8 m、溝深2 m的排水溝，水溝墻采用M7.5漿砌片石砌筑。在搭設(shè)滿堂支架時，在水溝處另外鋪設(shè)25#工字鋼，以方便支設(shè)滿堂支架。

2.2 鋼管支架的搭設(shè)

滿堂支架采用直徑為φ48 mm、壁厚3 mm的支架鋼管。立柱鋼管布設(shè)要順橋向，間距為100 cm，跨中和支點處的實腹段加密間距為50 cm，橫橋向翼板下間距為110 cm、115 cm，其他的間距均為80.4 cm。由于腹板和隔板處的混凝土較厚，所以，需要將其下面的鋼管間距加密至40 cm。

在搭設(shè)鋼管架時，要按照規(guī)定間距拉好線，使架子橫直各成一線。在相應(yīng)的高度，每隔150 cm設(shè)1層水平鋼管，橫直水平鋼管盡可能要在同一平面上。由于第二、三跨鋼管架比較高，因此，鋼管豎向接頭要盡可能錯開50%，同時，要盡可能使用一字接頭扣件，以保證架子的整體強度和壓縮沉降量。為了保證整個架子的穩(wěn)定性，順橋向水平鋼管盡可能要首尾連接在一起，橫向每隔4排設(shè)一道剪刀斜撐，以提高架子的抗傾覆能力。水平鋼管的垂直高度間距為80 cm，立直鋼管兩自由端長度不大于10 cm。最后一層鋼管頂面要盡可能控制在要求范圍內(nèi)，可通過調(diào)整托撐實現(xiàn)橫版標(biāo)高調(diào)節(jié)，用立柱鋼管頂接調(diào)節(jié)螺栓，調(diào)節(jié)螺栓托上支承的2條水平鋼管（橫橋向），2條鋼管之間每間隔1.5 m用活動扣件連接在一起。

3 安裝底、側(cè)模板和支點支座

3.1 預(yù)拱度設(shè)置

該橋上構(gòu)單箱二（三）室連續(xù)箱梁分2次澆筑，第一次先澆筑底板（澆至腹板上梗肋下端處），后澆腹頂板。在支架上澆筑梁上部構(gòu)造時，在施工和卸架后，上部構(gòu)造都會發(fā)生一定的下沉和一定的撓度。因此，為了使上部構(gòu)造在卸架后能獲得設(shè)計規(guī)定的外形，需在施工時設(shè)置一定數(shù)值的預(yù)拱度。

預(yù)拱度的計算公式為：

f=f1+f2+f3+f4. （1）

式（1）中：f1為地基彈性變形，取2 mm；f2為支架彈性變形；f3為梁體撓度，取f3=L/500=40 mm（L為跨徑）；f4為木料壓縮變形，取3 mm。

支架彈性變形的計算公式為：

f2=σH/E=0.725H mm. （2）

式（2）中：σ為壓應(yīng)力，取1.45×108 Pa；H為鋼管高度長度；E為彈性模量，取2.00×1011 Pa。

將根據(jù)梁的撓度和支架的變形程度計算出的預(yù)拱度之和作為立模預(yù)拱度的控制標(biāo)準(zhǔn)，將其設(shè)定為預(yù)拱度的最高值，設(shè)置在梁跨徑的中點。其他各點的預(yù)拱度以中間點為最高值，以梁

的兩端為零，按二次拋物線分配。

預(yù)拱度曲線方程為：

y=4f拱x（L-x）/L2. （3）

預(yù)拱度最大值設(shè)置在梁的跨中位置，并按拋物線形式分配。在算出各點處的預(yù)拱度值后，利用支架上的調(diào)節(jié)螺栓或支墊木楔調(diào)整底模。

3.2 模板安裝

模板底模采用厚度δ為12 mm、長為200 cm、寬為120 cm的竹膠板。模板底布設(shè)木楞，木楞順橋向布設(shè)，直接支承在2條水平鋼管上；側(cè)模采用鋼模板。

在安裝模板時要注意以下幾點：①安裝前，要按照圖紙要求檢查支架和模板的尺寸、形狀，檢查合格后方準(zhǔn)其進入施工現(xiàn)場。②安裝后不便涂刷脫模劑的內(nèi)側(cè)模板應(yīng)在安裝前涂刷脫模劑，所以，需在頂板模板安裝后、布扎鋼筋前涂脫模劑。③支架結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足立模標(biāo)高的調(diào)整要求，按照設(shè)計和施工預(yù)拱度立模。④支架和模板在底模安裝后要預(yù)壓，以消除非彈性變形和基礎(chǔ)的沉陷。預(yù)壓重力相當(dāng)于以后所澆混凝土的重力，根據(jù)設(shè)計圖紙的要求，預(yù)壓重力取混凝土重量的120%. ⑤當(dāng)板連接縫間隙大于2 mm時，應(yīng)用油灰類填縫或貼膠帶密封。如果遇到6級以上大風(fēng)時，應(yīng)立即停止施工作業(yè)。

3.3 支架預(yù)壓

支架預(yù)壓采用水泥預(yù)壓。在底模安裝完成后，直接由水泥廠拉運水泥至現(xiàn)場，人工堆碼。每跨預(yù)壓時，分3次試壓并觀測，第一次按澆筑第一次混凝土（即底板混凝土）質(zhì)量試壓，第二次按全部混凝質(zhì)量試壓，第三次按超載20%的質(zhì)量試壓。預(yù)壓一跨后再進行下一跨預(yù)壓，并根據(jù)觀測的數(shù)據(jù)調(diào)整底模標(biāo)高。

3.4 支點處支座的安裝

在各支點處放好樣，其與支座接觸面要精鑿平，然后用環(huán)氧樹脂粘好支座，支座四周用C10砂漿抹平，使其與支座頂面處于同一平面，下構(gòu)與箱梁投影相重的地方全部用砂漿抹平，此部分可用砂漿代替模板。水泥砂漿在拆架后鑿除即可。

3.5 模板安裝注意事項

為了保證結(jié)構(gòu)物的尺寸準(zhǔn)確，要嚴(yán)格按照工程設(shè)計和施工規(guī)范要求執(zhí)行，從而保障結(jié)構(gòu)的安全性和合理性。模板安裝后，用鋼尺復(fù)核，并將其誤差控制在規(guī)范允許的范圍內(nèi)。模板表面潔凈是砼面光滑的重要條件之一，在澆筑砼之前，必須要清洗表面。同時，在此過程中使用的脫模劑必須是工程建筑方面有較好效果的脫模劑。脫模劑要凃均勻，嚴(yán)禁某處遺漏，以免外露面出現(xiàn)色差。

4 鋼筋安裝

在支架預(yù)壓完成后，調(diào)整標(biāo)高不符合要求的模板，并在調(diào)整好的模板上標(biāo)劃好鋼筋位置，然后再涂脫模油。由于鋼筋骨架較長，所以，需要在模板上用方木墊好，然后把分段鋼筋骨架擺好對接并焊接好。在安裝鋼筋的過程中，要嚴(yán)格按照設(shè)計要求進行，鋼筋綁扎、接頭焊接要符合技術(shù)規(guī)范的要求。安裝位置要準(zhǔn)確無誤，并要注意預(yù)埋件的安裝。為了保證箱梁混凝土保護層的厚度，可在鋼筋與模板之間設(shè)置與保護層厚度一致的塑料墊塊，從而控制斷面模板尺寸和鋼筋保護層。

5 混凝土的施工

該橋連續(xù)箱梁混凝土標(biāo)號為C40，采用強制式拌和站拌和，用混凝土輸送泵輸送。在進行混凝土強度試配時，要綜合考慮拆模時間和泵送等要求完成配合比設(shè)計和試配。

根據(jù)箱梁澆筑混凝土數(shù)量較大的特點和圖紙的要求，擬定了分兩次澆筑混凝土的方案，即第一次澆筑底板和腹板（至腹板上梗肋下端處），第二次澆筑腹頂板。在澆筑混凝土?xí)r，采取從下坡端向上坡端全斷面澆筑法。在澆筑混凝土前，先要將墩身內(nèi)的雜物清理干凈。

混凝土澆筑應(yīng)按照一定的順序、一定的厚度和方向分層進行，分層厚度控制在30 cm左右。在此過程中要注意，要在下層混凝土初凝前澆完上層混凝土。當(dāng)上下層同時澆筑時，上層與下層的澆筑距離應(yīng)保持在1.5 m以上。在振搗時，采用插入式振動棒，按快插慢拔的原則進行，同時，移動間距不應(yīng)超過振動棒作用半徑的1.5倍，并要與側(cè)模保持5～10 cm的距離。振搗順序為先振搗倒角處，再從兩邊向中間振搗。振搗時，要避免振動棒碰撞模板和鋼筋，振搗時間通常為20 s左右，以混凝土表面泛漿不再出現(xiàn)氣泡為準(zhǔn)。在混凝土澆筑過程中，要注意控制混凝土的質(zhì)量，同時，要有專人檢查、監(jiān)控支架和模板，以確保施工安全和箱梁成品質(zhì)量。

6 混凝土養(yǎng)護和拆模

在混凝土澆筑完成后，應(yīng)在初凝后盡快保養(yǎng)，采用麻袋、塑料布覆蓋混凝土表面，防止表面水分蒸發(fā)，并灑水養(yǎng)生，每次灑水以保持混凝土表面經(jīng)常處于濕潤狀態(tài)為度，混凝土灑水養(yǎng)護的時間為14 d以上。

用于控制拆模、卸架的混凝土試塊應(yīng)放置在箱梁上，與箱梁在同等條件下進行養(yǎng)護。在養(yǎng)護期間，不得將橋面作為施工場地或堆放原材料的地方。

支架拆除要遵循“由上而下，先搭后拆”的原則。拆除順序為：先拆除跨中處支架，再拆除橋墩處支架，由跨中向兩側(cè)橋墩方向推進。在拆架時，應(yīng)緩慢、對稱地使梁體結(jié)構(gòu)均勻受力，使梁體在施工階段的受力更加合理，有效防止混凝土開裂。

7 施工質(zhì)量控制要點

該橋梁對外觀質(zhì)量的要求很高，為此，施工中必須嚴(yán)格遵守“四要五嚴(yán)”——模板的支撐一定要牢固；施工用材料和配合比一定要與試驗參數(shù)相符合；混凝土水灰比一定要控制準(zhǔn)確；混凝土的澆筑層厚和振搗一定要控制好；嚴(yán)禁內(nèi)模用透明膠紙連接時出現(xiàn)漏連和皺紋；嚴(yán)禁拌和混凝土?xí)r各種材料不過秤；嚴(yán)禁施工平臺上石子、雜物等散落進內(nèi)、外模的夾縫中；嚴(yán)禁混凝土施工時下層初凝后再做上層；嚴(yán)禁出現(xiàn)漏振的情況。

8 結(jié)束語

簡要介紹了美垌大橋上構(gòu)現(xiàn)澆連續(xù)箱梁滿堂鋼管支架法施工技術(shù)方案，并闡述了施工過程和其中需要注意的事項，以供相關(guān)工作人員參考。

參考文獻

[1]路橋集團第一公路工程局.JTJ 041—2000 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，2000.

[2]李建新.高速公路光面混凝土質(zhì)量控制[J].廣西交通科技，2000（02）.

[3]杜榮軍.扣件式鋼管模板高支撐架的設(shè)計和使用安全[J].施工技術(shù)，2002（03）.

〔編輯：白潔〕