現(xiàn)澆箱梁支架施工技術在高速公路工程中的應用

付興軍

（中國公路工程咨詢集團有限公司，北京 100000）

0 引言

橋梁是交通基礎設施建設領域的重點內(nèi)容，提高橋梁的建設質量對于推動交通運輸事業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。在現(xiàn)階段的橋梁施工中，現(xiàn)澆箱梁施工技術頗具代表性，其兼具結構穩(wěn)定、剛度大等多重優(yōu)勢。鑒于此，本文以某跨線橋工程實例為依托，著重圍繞現(xiàn)澆箱梁支架施工技術在其中的應用要點展開探討。

1 工程概況

G7611都勻至香格里拉高速公路守望（滇黔界）至紅山（滇川界）段，起點位于昭通市昭陽區(qū)守望鄉(xiāng)，接都香高速公路四川境內(nèi)段。項目全長96.999km，設計速度為80km/h，路基寬度為25.5m，按雙向四車道標準建設。沿線地形地勢條件復雜，橋梁、隧道占據(jù)較大比重，橋隧比71%，包含主線橋梁20.165km/63 座、隧道48.300km/16 座，并建設有互通立交、收費站等相關配套設施。

2 現(xiàn)澆箱梁施工技術優(yōu)勢

在橋梁的各類建設方式中，現(xiàn)澆箱梁技術頗具代表性，得到了廣泛的應用，其原因在于箱梁結構的自重較輕、穩(wěn)定可靠、可實現(xiàn)跨越的功能。此外，現(xiàn)澆箱梁施工的連續(xù)性較好，可保證成型結構的完整性，以實現(xiàn)多種作業(yè)交叉進行，并且施工期間的資金投入量能得到控制，在緩解項目資金壓力方面有一定的優(yōu)勢。簡言之，現(xiàn)澆箱梁施工技術兼具質量可靠、施工便捷、經(jīng)濟高效等多重特點。

3 現(xiàn)澆箱梁支架設計和施工

3.1 現(xiàn)澆箱梁支架類型比選

箱梁支架現(xiàn)澆施工中，可選的支架形式較多，支架類型的不同，其施工內(nèi)容、耗時、費用均有所變化。現(xiàn)階段，較為常見的有貝雷梁式支架、碗扣式鋼管支架、扣件式鋼管腳手架、門型支架等，或采取基于多種支架形式的綜合方案。

貝雷梁式支架的構件搭設均采取焊接的方法，裝拆采取單層或雙層多片的方式，具有適用范圍廣、桿件類型相對單一、承載力較強、裝拆便捷等多重優(yōu)勢，因此在現(xiàn)階段的橋梁現(xiàn)澆箱梁施工中得到廣泛的應用。

碗扣式鋼管支架是近年來較為常用的一類支架結構，其具有承載能力強、質量輕、易于操作、靈活等多重優(yōu)勢[1]，可根據(jù)模數(shù)的設定情況對寬度、高度兩項參數(shù)做動態(tài)化調(diào)整，得益于模數(shù)的可調(diào)節(jié)優(yōu)勢，給安裝與拆除創(chuàng)設了更多便捷的條件。

扣件式鋼管腳手架的核心組成包含鋼管與扣件，其優(yōu)勢在于安裝和拆除具有便捷性，成型支架結構的穩(wěn)定性較好，但對技術應用水平有較高的要求，易由于某些環(huán)節(jié)控制不到位而誘發(fā)安全事故，例如支架倒塌。

本項目中，箱梁寬1.3m、高2m，厚0.25～0.45m，頂寬以主線情況為準合理設定。腹板、支點厚度分別按0.4m、0.6m 控制，跨中部中隔梁厚度為0.42m，連續(xù)端、非連續(xù)端的端橫梁厚度分別為3.2m、1.8m。橋梁位于曲線上，根據(jù)此特點適當增加支座的距離，此處對橋段橫梁加寬1m。綜合考慮現(xiàn)場施工條件、現(xiàn)澆箱梁施工要求，經(jīng)技術可行性分析后最終采用碗扣式鋼管支架。

3.2 支架基礎施工

根據(jù)工程施工要求規(guī)劃具體的作業(yè)場所，安排雜物清理和整平處理，視場地實際情況判斷是否需采取加固措施，例如現(xiàn)場以軟土地基為主時，鑒于其承載力不足的特點有必要加固，以免因軟基沉陷而導致支架失穩(wěn)。具體而言，在支架基礎施工中主要圍繞3個方面開展：①全面清理淤泥，用適量的石渣做填充處理；②硬化處理，例如澆筑混凝土，采取此方法提高地基的承載性能；③加強防排水，使施工現(xiàn)場保持相對干燥的狀態(tài)。

3.3 支架施工

3.3.1 支架搭設

（1）基礎處理

現(xiàn)澆箱梁的荷載較大，對地基的穩(wěn)定性有較高的要求，加之施工現(xiàn)場地基土質較差，因此出于安全考慮，必須采取有效的處理措施[2]。具體措施有：全面清理現(xiàn)場的淤泥、雜物，以分層的方式逐層換填土并壓實；最上層填筑時，材料選用的是摻6%的石灰土，厚度按15cm 控制，安排壓實，確保實測壓實度至少達到93%。

姚曉冬，1969年生于浙江海寧。現(xiàn)為浙江畫院專職畫師、國家一級美術師、中國美術家協(xié)會會員、浙江省宣傳文化系統(tǒng)“五個一批”人才。

（2）支架搭設

待地基處理工作落實到位且通過質量檢驗后，于地基上鋪設10cm×10cm 方木。支架型式為WDJ 碗扣式支架，在底部墊鋼板，支撐體系順橋向、橫橋向間距分別按90cm、60cm 控制，但針對局部做加密處理，例如橫梁及箱梁邊腹板支架的縱向間距減小至45cm，橫距不變。橫桿層間間距不超過120cm，分別為各立桿配套2層橫桿，目的在于用此類構件增強連接效果。順橋向按4.5m 的間距依次布設通長剪刀撐，橫橋向按8m 的間距設置，以提高支架體系的穩(wěn)定性。

3.3.2 模板安裝

（1）底模板的安裝

材料選用的是竹膠模板，厚度為15mm，將優(yōu)質的模板有效固定在方木上，模板安裝到位后用海綿條填塞板間縫隙。竹膠板的縱向拼縫下方需有通長方木，采取此設置方式保證模板拼縫質量。在支設模板前安排預壓，一方面檢驗支架的承載性能，加深對支架實際情況的認識；另一方面消除支架的非彈性變形。預壓最大荷載取設計荷載的1.05 倍，材料為砂袋，預壓時間48h，沿橋向每5m 設一處斷面，各斷面設4個觀測點，頻率為每6h 觀測1 次。加載前測定一次標高Δ1，并在加載、卸載后分別組織一次測量，記為Δ2、Δ3，匯總加載全流程中的觀測結果，生成沉降曲線，以便分析支架在加載全過程中的實際情況。在觀測點處的方木上設向下長木條，地基處設向上木條，此布置方式下將形成木條重合部位，在該斷面上做橫線。加強觀察，準確測定出橫線間的相對位移，此時所得結果為支架的彈塑性變形量。以預壓所得結果為參考，靈活調(diào)整底模板標高，并根據(jù)預壓數(shù)據(jù)合理設定預拱度。

（2）側模和翼緣板的安裝

安裝時間安排在底模支設到位后，支撐構件選用的是10cm×10cm 方木，順橋向每隔1.0m 設一道支撐，為增強支護效果，在支撐件配套方木。在翼緣板支撐方木下方設2道縱向鋼管，其作用在于連接各支撐，構成完整的結構體系，提高支撐水平。

（3）內(nèi)模的安裝

3.3.3 支架的拆除

以現(xiàn)澆箱梁混凝土的實測強度為準，判斷是否具備拆模的條件，該值達到設計強度的95%后方可拆除。按照先搭后拆、自上而下的順序依次拆除，在該思路下，先松頂托，解除連接關系，使底梁板、翼緣板底模與梁體分離。從跨中開始，以對稱的方式向兩側有序拆除。整個拆除過程劃分為兩個階段，先從跨中對稱向兩端松動支架，在此基礎上，進一步以對稱的方式從跨中向兩側完成各類構件的拆除作業(yè)。支架拆除的細節(jié)較多，存在安全隱患，為保證現(xiàn)場施工人員的人身安全，全程均由技術人員跟班指揮，操作人員嚴格聽從指揮，規(guī)范作業(yè)，盡可能減小拆除而產(chǎn)生的瞬時荷載，以免在荷載作用下出現(xiàn)明顯的裂縫。對于多跨連續(xù)梁，較為合適的是從跨中開始，逐步向兩側對稱拆除。

4 現(xiàn)澆箱梁施工工藝

根據(jù)工程施工要求搭設加工車間，由專員于該處完成鋼筋的加工作業(yè)，制得合適規(guī)格的鋼筋。加工人員充分考慮設計圖紙要求，保證規(guī)格、尺寸、形狀均滿足要求。此外，以搭接焊的方法設置鋼筋骨架，有單面焊、雙面焊兩種方法，各自的焊縫長度分別在10d以上、5d 以上（d 為鋼筋直徑），且各處焊縫均要具有飽滿性。根據(jù)設計要求合理控制綁扎鋼筋的間距，做到均勻綁扎，設合適厚度的保護層，實現(xiàn)對鋼筋的有效防護。焊接接頭交錯布置，兩接頭間距需超過35d。鋼筋交叉點用鐵絲穩(wěn)固綁扎，也可根據(jù)實際情況調(diào)整為點焊的方法，以保證穩(wěn)定性。保護層墊塊可選用塑料墊塊，厚度根據(jù)要求合理控制。鋼筋加工成型后進行檢驗，確認無質量問題后方可投入使用。

箱梁的預埋件數(shù)量較多，包含伸縮縫、防撞欄桿、預埋件等。現(xiàn)澆箱梁的鋼筋分布較為密集，可能會出現(xiàn)預埋件與鋼筋交叉布置的情況，此時優(yōu)先對常規(guī)鋼筋的位置調(diào)整，規(guī)避交叉的問題。部分預埋件具備焊接的條件，在施工時，首先需要根據(jù)要求測定具體的布置位置，再以焊接的方式將預埋件焊接至箱梁鋼筋上；其他預埋件的施工則采用定位鋼筋，保證位置的準確性和預埋件自身的穩(wěn)定性。待預埋件設置到位后全面檢查，若有位置不準、失穩(wěn)等問題及時處理，以免影響后續(xù)混凝土澆筑的順利進行。

4.1 鋼筋綁扎的要點

鋼筋綁扎環(huán)節(jié)，密切關注現(xiàn)場實際情況，于指定位置適時綁扎波紋管，通過該構件的應用保證錨具與預應力管道的穩(wěn)定性。管道定位采用“#”定位鋼筋網(wǎng)片，主體鋼筋經(jīng)過焊接后穩(wěn)定在已經(jīng)設置到位的定位網(wǎng)片上。施工期間，管道的走向需合理，中間段圓順過渡，由專員詳細檢查各位置，尤其是各類彎點和拐點，要求其位置具有準確性。經(jīng)過檢查后，若確認無異常狀況，則用定位箍筋做加密處理。需注意的是各彎曲段，較為合適的是對該部分的定位網(wǎng)設箍筋，在此方式下實現(xiàn)對張力的有效控制，以免因張力作用力過強而導致波紋管崩裂。

4.2 混凝土澆筑要點

混凝土是現(xiàn)澆箱梁施工中的重要材料，需在現(xiàn)場完成攪拌作業(yè)，得到均勻性較好的混凝土，再用吊車高效澆筑。為保證澆筑效果，可以采取分兩次有序推進的方法，其中首次澆筑對象為底板和腹板，經(jīng)一段時間的澆筑后到達肋板頂端；再安排頂板與側翼的混凝土澆筑作業(yè)。無論哪一部分的澆筑均要加強檢查，判斷是否有裂縫，若有則查明成因，盡快處理。為保證混凝土澆筑施工的順利進行，需要全面清理現(xiàn)場，針對預先搭設好的支架、模板、鋼筋等做詳細的檢查，確認無誤后方可正式進入混凝土澆筑環(huán)節(jié)[3]。

在跨徑翼板的1/2 處設2 個觀測點，沿地基與底模的支點與跨徑的1/4、1/2 處橫橋向腹板處布設5 個觀測點，以便在混凝土澆筑期間觀測支架、地基、模板，根據(jù)觀測結果判斷實際施工情況。觀測間隔時間為1h，完整記錄觀測信息。為保證觀測點的準確性，設定后做好標記（以顏色較深的漆加以標記，以便及時觀測），底板則采用埋筋的方法，保證布設的各觀測點不受到干擾。觀測期間加強對數(shù)據(jù)的采集與分析，若有異常狀況隨即暫停澆筑，分析原因，采取針對性的處理措施，確認無誤后恢復澆筑。

4.3 預應力施工

預應力施工前，應對各類鋼絞線做詳細的檢查，判斷是否有破損。對箱梁做合理的張拉處理，嚴格遵守張拉流程，確保張拉次數(shù)、張拉力等關鍵的參數(shù)均滿足要求。以混凝土強度為主要參考，靈活調(diào)整預應力，在合理張拉后有效地發(fā)揮現(xiàn)澆箱梁的質量優(yōu)勢。

4.4 注意事項

（1）預應力箱梁采用滿堂支架分段澆筑混凝土，采用施工縫法單向或雙向張拉預應力鋼束，施工時嚴格按照預應力施工流程進行張拉，不得任意改動。

（2）箱梁施工過程中由于逐步施加預應力會引起各節(jié)點出現(xiàn)較大反力，因此，箱梁需具備足夠剛度和穩(wěn)定度，能可靠地承受施工過程中可能產(chǎn)生的荷載。對局部地區(qū)位于軟土地基處，在采用支架法施工之前，對地基進行加固處理，最大限度地減少地基非彈性變形及地基沉陷的影響。

（3）箱梁施工過程中要求精度嚴格按《公路橋涵施工技術規(guī)范》（JTG∕T 3650—2020）執(zhí)行。

（4）臨時墩設置：箱梁在施工過程中由于逐步施加預應力的影響，其引起各節(jié)點反力將出現(xiàn)較大變化，因此設置具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性的臨時墩，能可靠地抵御施工過程中可能產(chǎn)生的荷載，并采取措施減少其非彈性變形及地基深陷的影響。在施工過程中將根據(jù)現(xiàn)場情況調(diào)整臨時墩位置及數(shù)量。

5 結語

綜上所述，本文以某跨線橋為背景，著重圍繞現(xiàn)澆箱梁支架施工技術展開探討，闡述在支架搭設、模板安裝、混凝土澆筑等方面的關鍵技術要點。在類似的工程中，施工單位需從實際條件出發(fā)，判斷是否可以應用現(xiàn)澆箱梁支架施工技術，根據(jù)現(xiàn)場情況統(tǒng)籌規(guī)劃、規(guī)范施工，以有效保證現(xiàn)澆箱梁的施工質量。