大跨度寬體現(xiàn)澆箱梁預留后澆帶支模澆筑技術研究

董亞，斯志捷，胡杰男，易燦榮，蔣新春

（浙江交工金筑交通建設有限公司，浙江 杭州 310000）

0 引言

現(xiàn)澆箱梁作為較為常見橋梁結構形式，已廣泛應用于橋梁工程中。在現(xiàn)澆箱梁施工時，模板的支設質(zhì)量，尤其是后澆帶模板的支設質(zhì)量對現(xiàn)澆箱梁的施工質(zhì)量影響較大，一直是現(xiàn)場施工控制的重點和難點。

為改善橋梁澆筑施工結構的受力性能和支設質(zhì)量，學者們進行了有針對性的研究，例如，閆明揚[1]系統(tǒng)分析了滿堂支架施工過程中的安全事故誘因及防控措施；簡華華[2]結合實際工況，對現(xiàn)澆箱梁的施工支架體系及其布設要點進行了深入分析；馮寶成[3]系統(tǒng)研究了高墩柱+鋼管柱+貝雷梁相結合的平臺施工技術；車青森等[4]基于現(xiàn)澆箱梁鋼芯模上浮的原因，提出從混凝土澆筑、混凝土材料性能、抗浮加壓等措施進行鋼芯?？垢?；劉國昌[5]針對現(xiàn)場管理的難點，對懸臂現(xiàn)澆過梁的施工技術特點和要點等進行了分析；楊福錕[6]針對現(xiàn)澆箱梁的使用難點，系統(tǒng)分析了現(xiàn)澆箱梁各工序的技術難題；彭新款[7]基于工程實例，對箱梁澆筑過程中的偏載系數(shù)進行了計算分析；周平等[8]采用有限元仿真方法，驗證了組合模架的承載性能。

綜上所述，學者們針對現(xiàn)澆箱梁模板支設和混凝土澆筑問題開展了系列研究，成果雖有助于改善大跨度寬體現(xiàn)澆箱梁預留后澆帶支模澆筑技術的施工質(zhì)量，但在裝配式施工裝置布設、模板精確定位、混凝土控制性澆筑及預應力張拉控制等方面尚存可進一步提升之處。鑒于此，本文依托滬杭高架2 號橋工程的實際情況，對大跨度寬體現(xiàn)澆箱梁預留后澆帶支模澆筑技術進行了系統(tǒng)研究。

1 工程概況

滬杭高架2 號橋項目所在區(qū)域地處沖湖積平原區(qū)，地勢平坦，現(xiàn)狀為高速公路道路。表部主要為路基填土，厚度約1.8～5.2m，主要由級配碎石回填壓實而成。上部為沖湖積粉質(zhì)黏土、海積淤泥質(zhì)黏土，中部為沖湖積粉質(zhì)黏土，下部為沖海積、沖湖積黏土和沖積粉質(zhì)黏土，下臥基巖為全-中風化的泥質(zhì)粉砂巖。

滬杭高架2 號橋的中心樁號為K6+935，設計起點樁號K4+672.980，終點里程K9+197.015，全長4524.035m。全橋共39 聯(lián)：3ξ30+4ξ30+3ξ30+5ξ30+（48+80+48）+3ξ29+13ξ （4ξ30）+（48+80+48）+3ξ26+10ξ（4ξ30）+（60+100+60）+3×（4×30）+5×30+（2×22+23）；其中第三十二聯(lián)上部結構采用60m+100m+60m 預應力混凝土截面現(xiàn)澆連續(xù)箱梁，下部結構采用橋墩為柱式墩接承臺，基礎為鉆孔灌注樁。箱梁劃分節(jié)段為0 號梁段+2 對梁段，0 號節(jié)段長34m，1 號節(jié)段長16m，2 號節(jié)段長16m，合攏段長2m，箱梁按全預應力構件設計，采用分節(jié)段支架現(xiàn)澆施工。

2 工程技術難題

2.1 施工作業(yè)平臺高效搭設

支架體的底部穩(wěn)定性主要依靠調(diào)節(jié)支架頂托，雖可在一定程度上起到標高調(diào)節(jié)的作用，但撐板主要依靠螺紋支撐，容易出現(xiàn)松動問題，導致支架穩(wěn)固強度不可靠。

2.2 預埋管件精確定位

預埋管件主要依靠連接筋定位，雖可滿足連接強度的要求，但調(diào)節(jié)難度較大，且連接筋與預埋管件的連接強度常常是現(xiàn)場施工控制的難點。

2.3 箱梁模板模塊化支設

箱梁模板的支設主要依靠鋼管或木楞，支設的穩(wěn)固性雖可滿足要求，但難以根據(jù)箱梁截面尺寸改變的要求，動態(tài)調(diào)整支撐體系的尺寸；同時支架系統(tǒng)的布設過于密集，增大了現(xiàn)場施工的難度。

2.4 后澆帶模板高效支設

后澆帶模板與箱梁模板連接的密閉性，以及后澆帶模板快捷支設一直是現(xiàn)場施工控制的重點，對撐支設不但會加大現(xiàn)場施工作業(yè)量，而且難以實現(xiàn)模板接縫密閉性的動態(tài)控制。

3 施工操作要點

3.1 施工準備

（1）勘測確定現(xiàn)澆箱梁及其后澆帶的位置，進行橋梁墩柱澆筑施工。

（2）對支架搭設部位的地基土體進行表面平整和硬化處理，并做好排水設施。

3.2 支架搭設

（1）按箱梁坐標放出箱梁中心線及支架邊線，然后按地基處理頂標高及梁底的標高要求計算確定支架搭設的高度，支架搭設施工時，先精確測設確定四角高程，然后采用拉線方式調(diào)節(jié)支架頂托標高。

（2）在已處理的地基土體上放線，先鋪設整體式連板，再精確定位盤扣支架的可調(diào)底座，然后將橫桿接頭插入立桿的圓盤內(nèi)，放置并壓緊插銷。

（3）支架搭設至設計標高附近時，借助可調(diào)托座進行支架頂板標高調(diào)整，并通過支撐弧板輔助控制調(diào)節(jié)螺栓的高度，減小調(diào)節(jié)螺栓回位的風險?？烧{(diào)底座布設結構如圖1 所示。

圖1 可調(diào)底座布設結構

3.3 箱梁底模和側(cè)模安裝

（1）先對支承墊石的表面進行處理，清除墊石上連接螺孔中的雜物。底座安裝完成后，在此設置箱梁底模，設置箱梁底模時要保證模板與上支座板緊貼。

（2）先用水準儀或激光傳感器或位移計測量底模頂標高，然后調(diào)整支架頂部的頂托位置。拉線放置外模撐架及撐架螺桿的空間位置，之后借助外部吊裝設備將模板分批吊到外模撐架上臨時堆放，用人工依次安裝到位。

（3）在支架搭設完成和箱梁底、側(cè)模安裝完成后，依據(jù)設計確定的預壓荷載進行預壓，然后安裝側(cè)模。

3.4 鋼筋籠及預埋件安裝

（1）依據(jù)設計和規(guī)范要求，校核鋼筋籠鋼筋的型號和性能，將軋制成型的箱梁鋼筋籠吊設至箱梁底模上，并進行箱梁鋼筋籠綁扎施工。

（2）箱梁預埋件包括泄水孔、通氣孔、出漿孔等，布設時先根據(jù)預埋管的空間位置要求，通過壓板控位栓及管道壓板控制預埋管的空間位置，使壓板控位栓與箱梁鋼筋籠焊接連接牢固。

3.5 箱梁內(nèi)模安裝

（1）在箱梁內(nèi)模與箱梁混凝土接縫面涂刷脫模劑，將箱梁內(nèi)模吊設至設定位置，并依據(jù)設計和規(guī)范要求支設箱梁內(nèi)模。

（2）在箱梁內(nèi)模內(nèi)的內(nèi)箱室采用盤扣或腳手管支架或型鋼支撐體搭設內(nèi)模撐架，并校正箱梁內(nèi)模的空間位置。

（3）內(nèi)模拼成整體后用泡沫劑配合寬膠帶粘貼各個接縫處以防止漏漿。

（4）內(nèi)模安裝完成后先校核內(nèi)模的密閉性，然后進行箱梁頂板的鋼筋綁扎。

3.6 后澆帶端模支設

（1）在后澆帶部位的箱梁縱向鋼筋背離后澆帶側(cè)設置連接套箍及擋板撐板，并通過擋板校位栓連接擋板撐板及連接套箍；在鏡像相對的兩后澆帶側(cè)模之間設置橫向的模板撐桿，并使模板撐桿采用正反牙螺栓制備，可對后澆帶側(cè)模位置進行二次控制。

（2）后澆帶端模采用密目網(wǎng)或木模板材料，當采用密目網(wǎng)時，可采用橫向撐板與箱梁鋼筋籠對其位置進行限定。

3.7 安裝預應力束

（1）校核縱向預應力管道、豎向預應力管道和橫向預應力管道的空間位置。

（2）依據(jù)現(xiàn)行規(guī)范和設計要求，將預應力束分別穿設于縱向、豎向和橫向的預應力管道內(nèi)。

（3）預應力束的端部套設防護端帽或防護套管，并且采用黏結膠帶或鐵絲將防護端頭與預應力束連接牢固。

3.8 箱梁混凝土灌注

（1）校核箱梁模板的空間位置，先腹板，后底板，再腹板及隔板，最后頂板；頂板從翼板與腹板相交處向翼板邊緣、頂板中部澆筑。

（2）混凝土澆筑施工時，采用橫向分層與斜向連續(xù)分段的方式進行。

（3）對混凝土外露面，應在模板上灑水養(yǎng)護，灑水養(yǎng)護的時間，一般常溫下不少于7d。

4 工程技術特點

（1）本技術將裝配式工程裝置應用于箱梁及后澆帶模板支設、支架搭設過程中，可在提升現(xiàn)場施工效率的同時，降低現(xiàn)場施工的難度，改善施工環(huán)境。

（2）本技術創(chuàng)新性提出了鋼筋籠輔助預埋管定位、箱梁模裝配式支撐固定和后澆帶側(cè)模自平衡固定等工程技術，可有效在改善模板支設質(zhì)量的同時，降低施工質(zhì)量控制的難度。

（3）本技術采用常規(guī)施工機械和工程材料，并可依據(jù)現(xiàn)行規(guī)范進行工程質(zhì)量驗收。

（4）本技術施工過程中可有效減少建筑垃圾、節(jié)省工程措施費用，降低現(xiàn)場施工對周邊環(huán)境的影響。

5 工程質(zhì)量保證措施

5.1 支架搭設質(zhì)量保證措施

（1）可調(diào)底座放之前，必須將接觸面的細石、浮土、雜物等清理干凈，以保證底座放置于滿足承載力的水平支撐面上，同時確保立桿豎直達到垂直受力的要求。

（2）施工過程要加強保護，以免出現(xiàn)位移或破壞，并應確保預埋管件的空間位置滿足設計和規(guī)范要求。

5.2 箱梁底模和側(cè)模安裝質(zhì)量保證措施

（1）支座安裝時應仔細對照圖紙，確認每個墩號的預埋、支座是否對應，防止在施工過程中出現(xiàn)支座與預埋鋼板不對應、支座安裝錯誤。

（2）側(cè)模安裝時應校核底模板的位置以及側(cè)模的邊線，然后使側(cè)模板從梁一端順序安裝，側(cè)模安裝完后，用螺栓聯(lián)結穩(wěn)固，底腳用木楔頂緊。

5.3 鋼筋籠及預埋件安裝質(zhì)量保證措施

（1）凡鋼筋進場前，機料、試驗人員提前進場對材料的時間、規(guī)格、數(shù)量、生產(chǎn)廠家進行檢查。

（2）鋼筋表面污物、鐵銹等應在加工前清除干凈。清除主要采用人工進行，用鋼絲刷刷除鐵銹等污垢。對于銹蝕嚴重損傷的鋼筋，應降級使用。

5.4 箱梁內(nèi)模安裝質(zhì)量保證措施

（1）內(nèi)模安裝完后，檢查各部位尺寸，確保與設計尺寸一致。

（2）當模板拼裝完成后，人工在模板表面涂刷脫模劑，以確保脫模后結構物平順美觀。

5.5 后澆帶側(cè)模支設質(zhì)量保證措施

（1）當模板拼裝結束以后，人工在模板表面涂刷脫模劑，以降低脫模難度，保證結構物的平順美觀。

（2）端模位置應在保證其結構尺寸、垂直度的同時，提供穩(wěn)定的側(cè)面支撐，防止變形、漏漿問題發(fā)生。

5.6 安裝預應力束質(zhì)量保證措施

（1）管道定位提前根據(jù)設計參數(shù)繪制預應力平彎及豎彎圖，再間距0.5m 截取彎曲段預應力束位置，以頂板頂面、底板底面及橋梁中心線為參考系建立預應力定位表。

（2）在豎向預應力管道安裝時，應先在高于混凝土澆注高度的位置預設管道定位架，并在中間每隔1m 設置定位筋保證預應力鋼筋的位置準確。

（3）每層波紋管安裝完畢后應仔細檢查一遍，是否有孔、洞及壓癟的情況，如有應及時處理。然后再安裝上一層管道，對有毛刺、卷口的管道應修整后再使用，防止穿束時掛住鋼絞線。

5.7 箱梁混凝土灌注質(zhì)量保證措施

（1）混凝土振搗施工時，宜采用插入式振動器，并通過整體式連板將插入式振動器連接成一整體，同步進行振搗施工。

（2）卸料及振搗時注意避開豎向預應力下端的壓漿管，防止壓漿管因振搗脫落。

6 結語

文章基于大跨度寬體現(xiàn)澆箱梁預留后澆帶支模澆筑技術的施工技術難題，結合依托工程實際情況，從施工裝置和施工技術等方面出發(fā)，研究形成了大跨度寬體現(xiàn)澆箱梁預留后澆帶支模澆筑技術，得到以下結論。

（1）闡明了大跨度寬體現(xiàn)澆箱梁預留后澆帶支模澆筑技術的現(xiàn)場施工技術難題，提升了大跨度寬體現(xiàn)澆箱梁預留后澆帶支模澆筑技術布設的效率，改善了模板裝拆、混凝土澆筑和預應力施加的質(zhì)量。

（2）研究形成了預埋管道精確定位、箱梁內(nèi)模便捷支設、后澆帶模板安裝固定裝置，實現(xiàn)了大跨度寬體預留后澆帶現(xiàn)澆箱梁的綠色澆筑和模板裝配式支設，克服了模板穩(wěn)定性提升和高效布設的難題。