現(xiàn)澆箱梁模板支架施工工藝與技術(shù)研究

顏 錚

(曲阜市房地產(chǎn)交易服務(wù)中心，山東 曲阜 273100)

1 現(xiàn)澆箱梁支架設(shè)計(jì)

經(jīng)濟(jì)效益方面。設(shè)計(jì)支架時(shí)，為了節(jié)約成本會選擇比較便宜而又符合建筑要求的材料。通常情況下，可在需要交通疏導(dǎo)的部分安裝貝雷通道鋼支架，其余的地方可以設(shè)置門式腳手架，如果邊角出現(xiàn)特殊形狀時(shí)，可以用滿布式鋼管排柵支架進(jìn)行完整銜接[1]。

交通疏導(dǎo)方面。要制定交通疏導(dǎo)的具體計(jì)劃，了解施工環(huán)境周圍的車輛流動方向、疏散方式等，如果有必須經(jīng)過的車輛，可根據(jù)車輛大小設(shè)置單向通過的支架道，再將方案交予相關(guān)建設(shè)單位和交警部門進(jìn)行檢查核驗(yàn)，結(jié)合具體要求進(jìn)行完善，待疏導(dǎo)方案通過后，再開展現(xiàn)澆箱梁支頂架施工[2]。

材料供應(yīng)方面。 在設(shè)計(jì)支架時(shí)，要保證搭建支架的建筑材料能夠滿足工程進(jìn)度需求?？上仁褂脦旆恐械拇媪?，避免購買大量的新材料，造成工程施工成本的提升。

2 現(xiàn)澆箱梁模板工藝分析

2.1 “底包側(cè)”工藝

“底包側(cè)”工藝是在底模基礎(chǔ)上建立側(cè)模，緊貼側(cè)模增加一條長板拼接工藝，這項(xiàng)工藝在橋梁產(chǎn)生縱向及橫向線形明顯變化時(shí)非常適用。主要有以下優(yōu)點(diǎn)：加強(qiáng)對箱梁線形的實(shí)施控制；降低模扳的切與割裁剪，有助于整體模板的有效利用；具備較高的安全性，可提高整體施工效率。工藝的缺點(diǎn)如下：因?yàn)槟０宓男螤疃酁殚L方形，且匝道橋有多處縱曲線，混凝土澆筑過程中容易發(fā)生漏漿，甚至出現(xiàn)麻面或蜂窩等情況。由于底模和底模接觸部分的加固工作較難開展，所以要保證水平撐與斜撐的力度，保證工藝的有效措施[3]。在混凝土澆筑過程中，為有效避免因支架回縮而造成的側(cè)模與底模之間的縫隙，可以將承托設(shè)置在外腹板靠邊側(cè)下方處，確保模板與承托上方木之間的密切結(jié)合。要保證水平支撐、支架等部分的堅(jiān)固性。為了避免跑模與漏漿，要強(qiáng)化填充物的加設(shè)工作。例如：將20 cm長的半條夾靠到側(cè)模外板條，將海綿墊在板條與側(cè)模下方。當(dāng)遇到較大的模板拼縫時(shí)要進(jìn)行夯實(shí)，加強(qiáng)密封。

2.2 “側(cè)包底”工藝

“側(cè)包底”工藝是在底模固定的情況下加設(shè)側(cè)模，形成模板拼接的形式?！皞?cè)包底”工藝主要用于主線橋等線形較為明了的橋梁中。工藝優(yōu)點(diǎn)如下：可以合理確保底模和側(cè)模緊密貼合，避免出現(xiàn)漏漿及跑模情況，在加固和支撐時(shí)操作便捷。工藝缺點(diǎn)是：需要對底模進(jìn)行大量的裁剪和切割，確保線形準(zhǔn)確，工程效率不高。保證工藝的有效措施是：在放置底模邊線時(shí)，要一次性放好，對模板進(jìn)行準(zhǔn)確剪裁。在底模和側(cè)模之間的縫隙處放置同樣厚度的海綿，防止出現(xiàn)漏漿情況。

2.3 “頂壓側(cè)”工藝

“頂壓側(cè)”工藝是在側(cè)模的上方釘上翼緣板底板，確保拼接縫隙之間光滑平整。工藝優(yōu)點(diǎn)如下[4]：能夠確保兩塊板子緊密貼合，防止漏漿。在放置翼緣板底板時(shí)，可以先釘住之后再剪裁，能夠有效提升工作效率。工藝缺點(diǎn)是在整體模板上會有一道邊縫痕跡。保證工藝的措施是在拼接模板時(shí)，確保拼接處光滑整潔。認(rèn)真裁剪模扳拼接處，保證線形合理。

2.4 “頂靠側(cè)”工藝

“頂靠側(cè)”工藝是在側(cè)模旁邊拼接翼緣板底模，確保邊縫光滑平整。但是此工藝漏洞較多，不建議使用。工藝缺點(diǎn)如下：由于施工過程中大幅度震動，容易導(dǎo)致拼接板之間出現(xiàn)縫隙，出現(xiàn)較為嚴(yán)重的滑漿現(xiàn)象。在使用翼緣板底模時(shí)，需要先裁剪出形狀再安置，會降低施工效率。因?yàn)橐砭壈宓啄：蛡?cè)模是兩塊獨(dú)立的板，所以拼接較為困難。

3 現(xiàn)澆箱梁支架設(shè)計(jì)分析

3.1 支架總體布置

在設(shè)計(jì)支架時(shí)，必須要全面估算支架施工過程中承受的壓力。結(jié)合橋梁需要支撐的荷載總量、可以支撐的重量和立桿所支撐面積，合理計(jì)算立桿安全的步距。在立桿上下安裝調(diào)整承托，方便后期裝卸支架及高度調(diào)整。在調(diào)整碗扣支架與箱梁板面時(shí)，可以運(yùn)用普通扣件鋼管，通過扣件式鋼管的銜接，將平桿和斜撐組合完整。用剛性連接木與縱肋條連接，將其放置在混凝土墩上，同時(shí)將扣件式鋼管的剪刀撐和使用轉(zhuǎn)角設(shè)置在上面，確保支架縱向的穩(wěn)定[5]。

3.2 支架搭設(shè)

在地基搭建完成之后，使用水泥磨平，橫向鋪滿上下10 cm的正方形木板。在支架下放置15 cm×21 cm×8 mm的碗扣式支架，在方形木板的下面放置支架底部承重。計(jì)算得出：橋梁方向支撐材料的距離是1.2 m，垂直橋向的距離是0.9 m。在腹板與橫梁之間的支架需要加強(qiáng)密度，在不更改其橫向距離的同時(shí)，把縱向距離設(shè)置為0.6 m。上層和下層中間的橫桿距離最長是1.2 m，且必須要用兩層橫桿與單根立桿進(jìn)行銜接。一般情況下，順著橋梁位置可以安裝一道剪力撐，間距為4.5 m，但在垂直橋梁的位置安裝剪力撐就要間隔3倍的距離，進(jìn)一步加強(qiáng)其穩(wěn)定性。

4 箱梁模板和支架模型的建立

4.1 模型建立

在設(shè)計(jì)現(xiàn)澆箱梁模板和支架時(shí)，利用邁達(dá)斯程序設(shè)計(jì)支架與箱梁模板的整體形狀。通過梁單元模仿施工中全部的木肋、支架和背楞，用4節(jié)點(diǎn)板單元模仿面板，分析其承受能力。支架和木肋是支撐背楞的，同時(shí)木肋還支撐著面板，這樣互相支撐的狀態(tài)屬于單純的受力形式。所以，在研究模型中各構(gòu)件的受力狀態(tài)時(shí)，關(guān)聯(lián)著各構(gòu)件之間的互相支撐狀態(tài)，運(yùn)用單線受壓的形式來模仿，可強(qiáng)化支撐力度[6]。

4.2 設(shè)計(jì)荷載

在箱梁模板設(shè)計(jì)過程中，要充分考慮其需要支撐的橋梁重量、結(jié)構(gòu)與施工荷載、制作混凝土的重量等，要結(jié)合各種荷載的具體情況，運(yùn)用程序推測，對各荷載壓力下支架應(yīng)力、模板底、位移等進(jìn)行科學(xué)合理的預(yù)測，使其符合施工要求。

5 現(xiàn)澆箱梁起吊技術(shù)

5.1 操作技術(shù)要點(diǎn)

箱梁模板的起吊要講究穩(wěn)、準(zhǔn)、平，由于箱梁大且重，需要人工拼裝，在起吊過程中禁止忽快忽慢或忽然制動，以免引發(fā)安全事故，連接處的下放需要慢速輕放。吊裝操作中需要注意以下幾點(diǎn)：一是做好吊裝前的準(zhǔn)備，提前測量并標(biāo)出板梁分孔線、支座中心線、梁分界線，對箱梁模板清理干凈，整平梁面。二是檢測空心半兩和箱梁是否達(dá)到設(shè)計(jì)所需的強(qiáng)度。三是檢查梁底是否平整，如果不平整通過墊鋼板調(diào)節(jié)板底標(biāo)高使得支座受力均勻。四是吊裝過程中應(yīng)保證四根鋼絲受力均勻，吊裝中應(yīng)拉住板梁兩端的纜風(fēng)繩，控制板梁平穩(wěn)移動。

5.2 板梁運(yùn)輸技術(shù)要點(diǎn)

運(yùn)輸車應(yīng)保證緩慢勻速行駛，一般時(shí)速不高于40 km/h，杜絕小彎或死彎。確保運(yùn)梁的車輛安全，檢查制動系統(tǒng)、輪胎、平板掛車是否正常。確保運(yùn)梁車的行駛安全，遵守交通規(guī)則。運(yùn)輸途中接受檢查時(shí)，應(yīng)緩慢靠邊后，檢查人員需身穿反光背心，并在車后方30 m掛警示牌，以避免發(fā)生事故。

5.3 吊車操作安全措施

經(jīng)考試合格并持有設(shè)備操作證者方準(zhǔn)進(jìn)行操作，操作必須嚴(yán)格遵守有關(guān)安全制度。吊車開始工作前必須檢查儀表、水、油、制動、保險(xiǎn)等是否完好，須經(jīng)過試運(yùn)轉(zhuǎn)確認(rèn)安全可靠后才能工作。吊車作業(yè)中在滿載負(fù)荷時(shí)禁止同時(shí)進(jìn)行操作兩種動作，不得行走或降臂桿。吊車頭尾回轉(zhuǎn)范圍1 m以內(nèi)應(yīng)無障礙物。吊車行駛時(shí)，回轉(zhuǎn)盤、動臂桿、吊鉤都應(yīng)制動。指揮吊車信號要明了。司機(jī)與信號指揮人員要密切配合，信號清楚后方可開始操作。各機(jī)構(gòu)動降前應(yīng)按吹哨，發(fā)現(xiàn)信號不清楚要立即停止操作。作業(yè)中發(fā)現(xiàn)起重機(jī)傾斜、支腿不穩(wěn)等異?，F(xiàn)象時(shí)，應(yīng)立即使重物下降落在安全的地方，下降中嚴(yán)禁制動。鋼絲繩應(yīng)符合規(guī)定，按規(guī)定進(jìn)行潤滑。經(jīng)常檢查，發(fā)現(xiàn)斷絲數(shù)大于等于12個(gè)絲時(shí)，應(yīng)停止作業(yè)，立即更換鋼絲繩。光線陰暗、看不清吊物時(shí)不能起吊。雨、雷、強(qiáng)風(fēng)天氣不能起吊。工作后應(yīng)檢查清掃設(shè)備，做好日常保養(yǎng)工作，并將各種操作手柄置于空檔位置，鎖閉門窗，做到整齊、清潔、安全。

5.4 吊裝事故預(yù)防措施

落實(shí)吊裝人員的安全教育，對施工場地的各種安全設(shè)施例行檢查，嚴(yán)格按照安全規(guī)章制度執(zhí)行，對進(jìn)出現(xiàn)場進(jìn)行安全防護(hù)檢查，對機(jī)械設(shè)備嚴(yán)格進(jìn)行施工前檢查并定期維護(hù)和檢測，做好檢測記錄，消除事故隱患。由于箱梁模板自重大，相關(guān)設(shè)備容易產(chǎn)生損耗，應(yīng)經(jīng)常對運(yùn)輸車輛、起吊機(jī)器、料索等檢查，有隱患及時(shí)更換，杜絕事故。對箱梁吊裝工程人員這種特種工種要確保持證上崗。箱梁模板的起吊要講究穩(wěn)、準(zhǔn)、平，由于箱梁大且重，需要人工拼裝，在起吊過程中禁止忽快忽慢或者忽然制動、構(gòu)件要平穩(wěn)切忌硬拉猛起，以免引發(fā)安全事故，起重時(shí)候要確保無粘連，起吊逐漸加力。連接處的下放需要慢速輕放。一切聽從指揮安排，工作人員應(yīng)對口令信號熟記于心，能做到清楚、正確接收和發(fā)出。做好明確分工，確保配合流暢，保證信號統(tǒng)一、及時(shí)、清楚。箱梁安裝按順序并確保每裝一片就及時(shí)做好固定措施，四周做好防護(hù)，如用鋼筋成八字形焊接，其后每片梁可與第一片梁臨時(shí)拉接。即便時(shí)間緊張，也要避免夜間施工。吊裝到位應(yīng)及時(shí)固定好，確保拆除吊索具時(shí)安全。惡劣天氣暫停作業(yè)。起重作業(yè)中做到“十不吊”，信號不清不吊，重量、重心不明不吊，超載荷不吊，視線不明不吊，捆綁不牢或掛鉤方法不對不吊。

5.5 吊裝計(jì)算及相關(guān)圖紙

5.5.1 起吊位置的選擇

汽車吊靠近蓋梁且垂直蓋梁的方向擺放，從汽車吊的回轉(zhuǎn)中心至臨時(shí)橋最南側(cè)一副邊梁的中心為最遠(yuǎn)的起吊半徑，1#橋距離為19.4 m、2#橋距離為21.4 m。梁車置于吊車后方。

5.5.2 起重機(jī)選型

據(jù)現(xiàn)場條件選擇起重機(jī)，比如；汽車吊擺放就位后，1#橋起吊半徑為19.4 m。采用一臺400 t汽車吊架設(shè)，取吊車跨距(吊裝半徑)為20 m，作業(yè)臂長30.8 m計(jì)算。

吊裝計(jì)算荷載為G計(jì)算=(1.05×V梁×2.6) K=51.4t；其中，G梁質(zhì)量+吊具質(zhì)量+動載；V梁邊梁體積 K動載系數(shù)取1.3。

根據(jù)400 t噸汽車起重機(jī)《吊車性能參數(shù)表》的汽車吊額定起重量并結(jié)合施工經(jīng)驗(yàn)及市場設(shè)備供應(yīng)情況，決定采用LTM1400N主臂(T-90)，由吊裝半徑20 m，作業(yè)臂長選30.8 m工況，此時(shí)額定起重量為57 t(根據(jù)該吊車的性能說明書及《汽車起重機(jī)和輪胎起重機(jī)試驗(yàn)規(guī)范》，額定功率為吊車最大起吊能力的75%)。該起重機(jī)的起吊能力已經(jīng)大于額定功率的1.25倍，大于計(jì)算荷載，滿足起吊需要。以下是起重機(jī)額定能力起重?cái)?shù)據(jù)：

吊車型號 吊裝半徑(M) 額定起重量(T) 作業(yè)臂長(M)LTM 20 57 30.8

5.5.3 起重鋼絲繩計(jì)算

1#橋邊梁和吊鉤吊具最重為51.4 t。每端用1根42 m鋼絲繩一彎兩折使用，水平夾角大于60°，鋼絲繩計(jì)算載荷Fj為：Fj=(G×g) / (4×sin60°) = (51.4×10)/(4×0.87)=148 KN；G吊物重量+吊具重量+動載；g重力加速度，取10。選用6×37一Φ43-1 700規(guī)格的鋼絲繩，其允許拉力[Fg]為：[Fg]=aFg/K=0.82X1185/6=162 KN。根據(jù)《建筑施工手冊第四版》鋼絲繩的鋼絲破斷拉力總和Fg取1 185 KN，鋼絲繩破斷拉力換算系數(shù)a取0.82，鋼絲繩的安全系數(shù)K取6。Fj=128 KN

5.5.4 吊鉤、滑輪組、吊耳計(jì)算

吊鉤、滑輪組與汽車吊配套，本橋板梁吊裝工程遠(yuǎn)未達(dá)到400 t噸汽車吊的最大起重量，故吊鉤400 t的起吊能力完全能夠滿足板梁吊裝的需要。吊耳經(jīng)設(shè)計(jì)驗(yàn)算，滿足吊裝要求。

起吊位置地基承載力計(jì)算，根據(jù)現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)計(jì)算。