橋梁現(xiàn)澆箱梁新型模塊式鋼管支架施工技術(shù)要點(diǎn)

張士強(qiáng)

中交一航局第一工程局有限公司，天津 300451

1 工程概況

廣東某高速BK0+521.822匝道橋上部結(jié)構(gòu)工程，箱梁頂、底寬度分別為10.5m、5.6m，梁高為2.4m，設(shè)置五聯(lián)100m現(xiàn)澆連續(xù)箱梁。施工采用的是較前沿的新型模塊式鋼管支架施工技術(shù)，逐跨依次將現(xiàn)澆工作落實(shí)到位。

2 施工方案及基本流程

（1）施工方案。新型模塊式支架采用的是現(xiàn)階段業(yè)內(nèi)較為主流的安德固60系列承重架，結(jié)構(gòu)組成方面，桿件為Q345B材質(zhì)，管徑分別為φ60.3mm、φ48.3mm，以設(shè)計(jì)要求為準(zhǔn)，采取熱鍍鋅處理措施。立桿選用的是規(guī)格為φ60.3mm×3.2mm和φ65mm×3mm連接套管，桿上有U型卡槽，以焊接的方法與橫桿、斜桿連接，還有橫桿、斜桿等相關(guān)裝置。箱梁腹板下方為塔架結(jié)構(gòu)，該處橫桿步距為1000mm。箱梁中橫桿下部支架立桿按700mm的間距依次設(shè)置，并按相同的間距控制標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置支座處的立桿，其他立桿間距均為1500mm。在頂托上部沿橫斷面設(shè)14#工字鋼（主龍骨），并在上方布設(shè)規(guī)格為100mm×100mm的方木。

（2）基本施工流程。按如下流程有序完成支架的搭設(shè)作業(yè)：現(xiàn)場(chǎng)清理→測(cè)量放樣→擺放底座→安裝底桿→安裝基礎(chǔ)橫桿→找平→安裝標(biāo)準(zhǔn)立桿→安裝橫桿斜拉桿→搭設(shè)標(biāo)準(zhǔn)架體→安裝可調(diào)頂托→布置主鋼梁→布置橫向鋼梁→安裝防護(hù)欄→鋪設(shè)踏板→自檢→驗(yàn)收。

3 施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 地基處理

地基處理后需具有平整性與穩(wěn)定性，經(jīng)技術(shù)分析后，采用30cm厚的石渣+10厚的cmC20混凝土面層方案。對(duì)實(shí)測(cè)的天然地基承載力加以判斷，要求其達(dá)到100kPa以上，否則不滿足穩(wěn)定性要求。利用石渣進(jìn)行處理后（厚度按30cm控制），對(duì)地基進(jìn)行貫入試驗(yàn)，根據(jù)實(shí)測(cè)值對(duì)處理效果做出判斷，即實(shí)測(cè)值需達(dá)到300kPa以上。具體的地基處理要點(diǎn)有以下三個(gè)方面。

（1）基坑處理：挖除施工范圍內(nèi)的松土以及擾動(dòng)土層，取適量砂礫及碎石土，用于分層回填、壓實(shí)，保證壓實(shí)度達(dá)到90%以上。

（2）基底處理：經(jīng)基坑處理后，清理施工范圍內(nèi)的雜物并整平；啟用重型壓力機(jī)，利用該設(shè)備碾壓，直至壓實(shí)度不小于90%；局部地基高度差異較大，處理該部分時(shí)可以剝除松土，并采用開挖臺(tái)階的方法，臺(tái)階高度級(jí)差控制標(biāo)準(zhǔn)為60mm或120mm，與此同時(shí)，要求水平寬度達(dá)1m或根據(jù)需求適當(dāng)加寬處理。

（3）墊層及面層處理：重點(diǎn)處理范圍為支架布設(shè)區(qū)域以及外廊2m范圍內(nèi)，采取攤鋪石渣墊層的方法，厚度為30cm，輔以碾壓措施。石渣墊層維持穩(wěn)定后，在上方澆筑10cm厚的C20混凝土，形成面層結(jié)構(gòu)。

值得注意的是，為切實(shí)提高支架地基的安全性，在地基處理施工過程中，要求混凝土面層高出地面部分0.2m，超出支架邊界外0.5m以上。面層設(shè)1%橫坡，目的在于提高排水效率，以免發(fā)生積水現(xiàn)象；在地基四周修筑排水溝，以高效排出雨水，遇雨水無法順利排出的情況時(shí)，在水溝端部開挖合適尺寸的積水坑，適配水泵，在該設(shè)備的輔助下排水。新型模塊式支架需滿足穩(wěn)定性要求，對(duì)此需確保單桿承載力足夠大。此外，加強(qiáng)對(duì)地基的處理，使其具有平整、穩(wěn)定的特點(diǎn)，并在該處搭設(shè)支架，確保支架在后續(xù)施工中可正常使用。

3.2 支架搭設(shè)

（1）組織測(cè)量放線工作，以便給支架搭設(shè)提供參照基準(zhǔn)。分別為各立桿底部配套底座，按照立桿、橫桿、斜桿的順序依次安裝各桿件。其中，橫桿與立桿的垂直度為關(guān)鍵控制指標(biāo)，要求各自的偏差均在5mm以下。

（2）支架搭設(shè)環(huán)節(jié)，加強(qiáng)對(duì)水平框直角度的檢測(cè)與控制，及時(shí)糾偏。隨拼裝進(jìn)程的推進(jìn)，達(dá)到3～5層時(shí)，利用經(jīng)緯儀檢測(cè)橫桿的水平度及立桿的垂直度，前者的要求為共處相同的平面，后者的要求為實(shí)測(cè)偏差在0.5%以下。密切關(guān)注支架的實(shí)際高度，待其超過4.5m時(shí)，出于穩(wěn)定性考慮，配套水平剪刀撐，利用該裝置加強(qiáng)防護(hù)。

（3）在底層增設(shè)縱橫桿，作為掃地桿使用，該裝置距地面最大為350mm，不可超過該值。支架搭設(shè)成型后，根據(jù)設(shè)計(jì)要求在墩頂測(cè)放高程控制點(diǎn)，在立桿處適配可調(diào)托撐，以便在后續(xù)可靈活調(diào)整支架的高度，使其滿足施工對(duì)于支架高度所提出的要求。

3.3 支架預(yù)壓

支架搭設(shè)工作落實(shí)到位且通過檢驗(yàn)后，進(jìn)入預(yù)壓環(huán)節(jié)，目的在于消除非彈性變形，同時(shí)對(duì)彈性變形有更為深入的認(rèn)識(shí)，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行靈活控制，確保支架在施工全流程中均具有穩(wěn)定性。預(yù)壓環(huán)節(jié)，可利用專用水袋開展預(yù)壓工作。首先確定箱梁投影范圍內(nèi)鋼筋混凝土的自重，再取該值的1.2倍，將所得結(jié)果作為預(yù)壓荷載的控制標(biāo)準(zhǔn)，遵循逐級(jí)依次加載的原則。

預(yù)壓環(huán)節(jié)需具有均勻性與對(duì)稱性，采取精細(xì)化控制措施，盡可能避免加載偏差過大的情況，否則易發(fā)生支架傾覆現(xiàn)象。加載全流程中，每結(jié)束一級(jí)的加載后，觀測(cè)12h，期間及時(shí)采集數(shù)據(jù)并完整記錄，根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)預(yù)壓施工效果做出判斷，需保證各測(cè)點(diǎn)的沉降量均穩(wěn)定在2mm以下，若無誤則組織后一級(jí)加載。

為滿足支架預(yù)壓期間的觀測(cè)要求，分別在底板中心、邊緣處設(shè)3個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，在兩側(cè)翼緣根部設(shè)2個(gè)觀測(cè)點(diǎn)。全流程的加載工作均落實(shí)到位后，檢測(cè)并記錄測(cè)點(diǎn)24h內(nèi)的沉降量，經(jīng)數(shù)據(jù)匯總與計(jì)算后，求取均值，若該值在1mm以下，則表明支架預(yù)壓效果良好，滿足要求，可以進(jìn)入卸載環(huán)節(jié)。若實(shí)際結(jié)果與設(shè)計(jì)要求存在差異，則詳細(xì)分析成因，根據(jù)實(shí)際情況采取具有針對(duì)性的處理措施，再次組織預(yù)壓作業(yè)，經(jīng)檢測(cè)后若實(shí)際結(jié)果滿足要求，則可以進(jìn)入后續(xù)施工環(huán)節(jié)。

3.4 混凝土澆筑

根據(jù)現(xiàn)澆箱梁支架施工的基本要求，選用C20混凝土材料，提前組織配合比試驗(yàn)，確定混凝土達(dá)到最佳性能狀態(tài)下的配合比，根據(jù)該配合比精準(zhǔn)稱量質(zhì)量達(dá)標(biāo)的材料，予以拌和，經(jīng)過一定時(shí)間的攪拌后，使材料均勻混合，滿足要求則出廠，及時(shí)投入使用。必要時(shí)可摻入緩凝劑，加入此類材料的目的在于延緩混凝土的凝固時(shí)間，給施工爭(zhēng)取充足的時(shí)間。

混合料拌和作業(yè)得以完成的關(guān)鍵在于得到拌和設(shè)備的支持，因此在正式作業(yè)前需詳細(xì)檢查拌和設(shè)備，判斷其運(yùn)行的穩(wěn)定性及精度等是否符合要求，若實(shí)際情況不滿足要求，則及時(shí)做出調(diào)整，直至可以正常生產(chǎn)混凝土。其中，計(jì)量系統(tǒng)為關(guān)鍵組成，需要提前對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的檢查，以免因原材料取用量不合理而影響混凝土的質(zhì)量。

在混凝土生產(chǎn)前，還需詳細(xì)檢查各原材料的質(zhì)量，例如骨料的含水量、粒徑等，按順序依次摻入各類原材料，予以充分?jǐn)嚢?，使混凝土均勻。坍落度是衡量混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)，以14～16cm較為合適，此狀態(tài)下的混凝土可以用于現(xiàn)澆箱梁的施工，有助于提高施工質(zhì)量。混凝土澆筑施工現(xiàn)場(chǎng)圖如圖1所示。

圖1 混凝土澆筑施工現(xiàn)場(chǎng)圖

3.5 壓漿封錨

壓漿封錨是現(xiàn)澆箱梁支架施工中的核心環(huán)節(jié)，加強(qiáng)對(duì)此環(huán)節(jié)施工技術(shù)的控制十分重要。技術(shù)人員需嚴(yán)格遵循技術(shù)規(guī)范以及試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，精準(zhǔn)控制灰漿的強(qiáng)度和稠度，保證其可以滿足要求。壓漿封錨期間，選用52.5級(jí)硅酸鹽水泥，輔以其他材料，水灰比值以0.4為宜，可摻入適量膨脹劑，利用此類材料改善混合料的性能，使其能夠滿足現(xiàn)場(chǎng)施工對(duì)于混凝土質(zhì)量的要求。

設(shè)備方面，選用活塞式壓漿泵，全過程中注漿壓力穩(wěn)定在0.5～1.7MPa，具體根據(jù)孔道的長(zhǎng)度靈活調(diào)整，長(zhǎng)度較大時(shí)可以適當(dāng)增大壓力，從孔道一端壓入，待另一端開始出漿后則可以停止該處的壓漿作業(yè)。

4 結(jié)束語

綜上所述，在橋梁現(xiàn)澆箱梁施工中，新型模塊式支架施工技術(shù)取得了廣泛應(yīng)用，對(duì)于后續(xù)類似的橋梁工程，全體工程人員需要對(duì)該項(xiàng)技術(shù)形成準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)，做好技術(shù)優(yōu)化以及質(zhì)量控制工作，以此保證橋梁工程的整體施工質(zhì)量。