某預應力混凝土連續梁橋支架現澆施工組織方案

吳守建

(中江縣城市重點工程建設辦公室，四川德陽618100)

在橋梁工程中，施工是非常重要的一個環節。它決定了工程的質量和整個工程的造價等問題，因此選擇合理的施工方法，有著十分重要的意義。支架現澆法是目前橋梁上部現澆連續箱梁采用最多的、最普遍的施工方法。下面筆者結合德陽市中江縣銅山大橋工程，著重闡述支架現澆法的施工過程及注意事項。

1 工程概況

德陽市中江縣銅山大橋工程設計橋長360 m，跨越凱江，全橋由3聯預應力混凝土連續梁橋組成，其中第二聯為主橋，跨徑組合為28 m+3×40 m+28 m，橋面寬20 m。主橋箱梁采用變截面單箱四室斷面，梁頂寬20 m，箱底寬15 m，翼緣板單側懸挑2.5 m。支座處箱梁高3.0 m，跨中、邊跨梁高1.5 m，梁底按圓曲線線型從3.0 m漸變至1.5 m。

圖1 箱梁橫斷面

下部結構采用鋼筋混凝土雙柱墩，立柱直徑1.5 m。基礎均為鉆孔樁基礎，樁基直徑1.8 m。

圖2 施工現場

圖3 主橋孔跨布置

2 支架現澆施工組織方案

2.1 圍堰導流

本工程橋位區河面較窄，平均水深1.50 m(在下游閘橋蓄水的情況下)，水面寬約5.9～14.5 m，河道橫斷面相對平坦，水流速較小。根據SDJ 338－89規定，本工程對土石方圍堰導流標準為5～10年一遇洪水，經分析比較，選擇導流標準為5年一遇洪水。

2.2 地基處理

先用推土機將表層土、有機土推平并壓實，承臺基坑清淤后采用分層回填亞粘土并整平壓實。原有地基整平壓實后，再在其上填筑大約30～50 cm的連砂石，并選擇在最佳含水量時用振動壓路機進行輾壓，輾壓次數不少于3遍，如果發現彈簧土須及時清除，并回填合格的砂類土或石料進行整平壓實，然后在處理好的連砂石層上鋪設20 cm的C25混凝土面層。在混凝土面層上按照安裝滿堂支架腳手鋼管立桿所對應的位置鋪設枕木。為盡量減少地基變形的影響，在承臺基坑回填好的地基上鋪設大型廢鋼模板(此處不鋪設枕木)，廢鋼模板鋪設時，面板朝下。壓實的黃土層及石子層的寬度大約為28 m。為避免處理好地基受水浸泡，在兩側開挖40 cm×30 cm的排水溝，排水溝分段開挖形成坡度，低點開挖集水坑。

2.3 支架安裝

本支架采用“扣件”式滿堂腳手架，其結構形式如下:縱向立桿間距為90 cm，橫向立桿間距除箱梁腹板所對應的位置處間距按46 cm布置外，其余按90 cm左右間距布置。在高度方向每間隔1.2 m設置一排縱、橫向聯接腳手鋼管，使所有立桿聯成整體。為確保支架的整體穩定性，在每三排橫向立桿和每三排縱向立桿各設置一道剪刀撐。

支架搭設好后，在修平的立桿上口安裝可調頂托。施工時注意支架間距應相應調整。腳手管安裝好后，在可調頂托上鋪設I14工字鋼，箱梁底板下方的I14工字鋼橫向布置，長6 m，間距為0.9 m。由于本方案外側模板及翼緣模板為大型鋼模板，為考慮模板整體移動，在翼緣板下所對應的位置I14工字鋼采用順橋向布置。I14工字鋼鋪設好后，然后在箱梁底板下寬6 m的I14工字鋼鋪設6 cm×12 cm的木枋。木枋鋪設間距為:在箱梁腹板所對應的位置按18 cm布置，底板其余位置按30～35 cm布置。木枋布置好后可進行支架預壓。

圖4 支架安裝示意

2.4 支架預壓

安裝模板前，要對支架進行預壓。支架預壓的目的:(1)檢查支架的安全性，確保施工安全;(2)消除地基非彈性變形和支架非彈性變形的影響，有利于橋面線形控制。

本方案采用水箱加水分段預壓法進行預壓，為了解支架沉降情況，在加水預壓之前測出各測量控制點標高，測量控制點按順橋向每5 m布置一排，每排4個點。在加載50%和100%后均要復測各控制點標高，加載100%預壓荷載并持荷24 h后要再次復測各控制點標高，如果加載100%后所測數據與持荷24 h后所測數據變化很小時，表明地基及支架已基本沉降到位，可用水管卸水，否則還須持荷進行預壓，直到地基及支架沉降到位方可卸水。

卸水完成后，要再次復測各控制點標高，以便得出支架和地基的彈性變形量(等于卸水后標高減去持荷后所測標高)，用總沉降量(即支架持荷后穩定沉降量)減去彈性變形量為支架和地基的非彈性變形(即塑性變形)量。預壓完成后要根據預壓成果通過可調頂托調整支架的標高。

2.5 支架驗算

支架整體、桿配件、節點、地基、基礎和其他支撐物應進行強度和穩定驗算［1］。

首先進行立桿強度驗算。腳手管(Φ48×3.5)立桿的縱向間距為0.9 m，橫向間距為0.9 m和0.46 m，因此單根立桿承受區域即為底板0.9 m×0.9 m或0.46 m×0.9 m箱梁均布荷載，由工字鋼橫梁集中傳至桿頂。根據受力分析，不難發現斜腹板對應的間距為0.46 m×0.9 m立桿受力比其余位置間距為0.9 m×0.9 m的立桿受力大，故以斜腹板下的間距為0.46 m×0.9 m立桿作為受力驗算桿件。

經計算得:P=71.5 kN/m2

由于大橫桿步距為1.2 m，長細比為:

查表可得Φ=0.744，則有:

而Nmax=P×A=71.5×0.46×0.9=29.6 kN

可見［N］＞N，抗壓強度滿足要求。

另由壓桿彈性變形計算公式得(按最大高度11 m計算):

可見，壓縮變形很小。

單幅箱梁每跨混凝土340 m3，自重約884 t，按上述間距布置底座，則每跨連續箱梁下共有765根立桿，可承受2 525 t荷載(每根桿約可承受33 kN)，比值為2525/884=2.86，完全滿足施工要求。

經計算，本支架其余桿件受力均能滿足規范要求，本處計算過程從略。

2.6 模板拼裝

為保證現澆箱梁的外觀質量光潔度、表面平整度和線形，加快施工進度，本工程箱梁底模采用鋪設竹膠板，外側模采用大塊鋼模板，箱體內采用膠合板木模。

板與鋼筋安裝工作應配合進行，妨礙綁扎鋼筋的模板應待鋼筋安裝完畢后安設。模板不應與腳手架聯接(模板與腳手架整體設計時除外)，避免引起模板變形。模板安裝完畢后，應對其平面位置、頂部標高、節點聯系及縱橫向穩定性進行檢查，確認無誤后方可澆筑混凝土。澆筑時，發現模板有超過允許偏差變形值的可能時，應及時糾正。此外，模板在安裝過程中，必須設置防傾覆設施。

2.7 混凝土澆筑

由于混凝土為整跨澆筑，方量較大，澆筑時間長，易出現不同程度的問題，如腹板混凝土出現冷縮縫及分層現象，頂板混凝土表面出現裂紋、箱梁內翻漿等。

針對以上問題，可采取如下措施:第一次澆筑混凝土時，先自兩中間墩柱中線開始，對稱墩柱向兩側平衡澆筑混凝土，可以保持墩柱兩側水平推力基本平衡。當中間墩頂水平分層澆筑厚度近1 m時停止澆筑，改為自跨中開始對稱中心線向墩柱側澆筑，其澆筑長度共20 m，20 m以外成傾角，其高度澆筑對到頂板底面。這樣可使支架中部早完成沉降變形，有益于支架的穩定。澆筑中間墩柱左11 m右10 m處，自兩端向墩柱中心澆筑，在墩柱混凝土合龍。

3 結束語

支架現澆法施工是一種古老的施工方法，用這種方法施工的橋梁整體性好，施工平穩、可靠，施工中無需體系轉換。德陽市中江縣銅山大橋工程采用支架現澆法施工，目前運行效果良好。

［1］JTJ 041－2000公路橋涵施工技術規范［S］