梁式支架法現(xiàn)澆梁施工

郭 崇

(中國(guó)鐵建十三局集團(tuán)第一工程有限公司，遼寧大連 116083)

1 作業(yè)準(zhǔn)備

1.1 技術(shù)準(zhǔn)備

1)編制實(shí)施性施工方案，明確施工操作細(xì)則、質(zhì)量安全控制要點(diǎn)及應(yīng)對(duì)措施。

2)復(fù)核鋼管柱節(jié)點(diǎn)連接尺寸，六四式軍用梁連接要求等。

3)對(duì)所有施工人員進(jìn)行技術(shù)安全教育培訓(xùn)、交底，對(duì)特殊工種，尤其是對(duì)高空作業(yè)人員進(jìn)行專項(xiàng)培訓(xùn)，考試合格后方準(zhǔn)作業(yè)，實(shí)行專人專崗。

4)制訂施工安全保證措施，提出應(yīng)急預(yù)案。

1.2 施工場(chǎng)地準(zhǔn)備

1)兩側(cè)墩身施工完成(注意墩頂預(yù)埋牛腿施工)。

2)鋼管柱基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)(本工程地質(zhì)情況為黃河河漫灘，土質(zhì)松軟，不宜采用擴(kuò)大基礎(chǔ))。

2 施工工藝流程

梁式支架法現(xiàn)澆梁施工工藝流程如圖1所示。項(xiàng)目所使用的梁式支架支撐在兩側(cè)墩身預(yù)埋的牛腿上，40 m跨的中間增設(shè)一組鋼管柱作為支撐，頂部采用六四式軍用梁為主受力結(jié)構(gòu)的支架形式。

圖1 梁式支架法現(xiàn)澆梁施工工藝流程圖

3 施工作業(yè)方法及要求

3.1 支座安裝及墩頂預(yù)埋件安裝

1)支座安裝。

a.將支座安裝部位的墊石表面清理干凈，清除預(yù)留錨栓孔內(nèi)的雜物。

b.吊裝支座放置在墊石上，調(diào)整至設(shè)計(jì)高程，支座底面與墊石之間留有20 mm～30 mm空隙，安裝灌漿用鋼模板。

c.灌注無(wú)收縮高強(qiáng)灌漿料，灌漿過(guò)程應(yīng)從支座中心部位向四周灌注，直至從鋼模與支座底板周邊間隙觀察到灌漿材料全部灌滿為止。

d.澆筑完畢5 min，將高出支座底板的砂漿掏出，抹平，將凸型砂漿隔離開。2 h強(qiáng)度可達(dá)到20 MPa，拆除鋼模板，擰緊下支座錨栓。

2)墩頂預(yù)埋件安裝。

墩身為變坡比的橢圓形薄壁空心墩，采用分節(jié)澆筑，施工工藝在此不作介紹;特別注意在澆筑空心墩頂部實(shí)心段時(shí)預(yù)埋支架的受力牛腿，橫橋向共布置5個(gè)牛腿，為確保受力均勻，必須嚴(yán)格控制每個(gè)牛腿的標(biāo)高一致，牛腿上下各布置一層鋼筋網(wǎng)片，增加牛腿錨固力，牛腿形式見圖2，圖3。

圖2 墩頂預(yù)埋件布置圖（一）

圖3 墩頂預(yù)埋件布置圖（二）

3.2 鋼管柱樁基礎(chǔ)施工

本工程地質(zhì)情況為黃河河漫灘，土質(zhì)松軟，不宜采用擴(kuò)大基礎(chǔ)，因此鋼管柱基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)，防止在黃河汛期，擴(kuò)大基礎(chǔ)產(chǎn)生沉降造成支架受力不均，樁基礎(chǔ)采用6根φ1 000 mm鉆孔樁，樁頂為系梁，系梁施工時(shí)注意鋼管支柱底鋼板的預(yù)埋。

3.3 鋼管柱加工廠加工

1)按照鋼管柱的布置形式，預(yù)先在加工廠加工成便于安裝的小型構(gòu)件，主要考慮到吊車的吊裝噸位，構(gòu)件不宜過(guò)大，本橋施工的鋼管柱按8 m高度分節(jié)，共分為5節(jié)，頂端調(diào)節(jié)為5.8 m。

2)相鄰兩根豎向鋼管柱中間增設(shè)橫聯(lián)及斜聯(lián)(本橋采用φ426 mm，δ10 mm的鋼管，為平臺(tái)下場(chǎng)材料，也可采用型鋼)，為方便施工上下兩層鋼管柱及鋼管柱與橫聯(lián)、斜聯(lián)的連接形式為栓接，節(jié)點(diǎn)板在加工時(shí)即焊接在鋼管柱上。

3)加工完成后，進(jìn)行預(yù)拼裝，并注意管節(jié)編號(hào)，保證管節(jié)安裝時(shí)的準(zhǔn)確性。

4)對(duì)接焊縫等級(jí)為Ⅱ級(jí)，角焊縫等級(jí)為Ⅲ級(jí)。

鋼管柱加工節(jié)點(diǎn)見圖4～圖6。

圖4 φ630鋼管柱柱腳（與系梁連接處）

圖5 φ630鋼管柱上、下連接

圖6 φ630鋼管柱與φ426鋼管橫聯(lián)、斜聯(lián)連接

3.4 鋼管柱現(xiàn)場(chǎng)拼裝連接

1)管柱安裝時(shí)采用汽車吊安裝，安裝順序?yàn)閺南碌缴希劝惭b支柱與系梁連接段，注意保證管柱的垂直度。

2)支立完相鄰兩根管柱后，及時(shí)連接相應(yīng)的橫聯(lián)及斜聯(lián)。

3)所有連接螺栓必須全部擰緊，防止螺栓縫隙過(guò)大，造成支柱變形，受力不均。

4)頂節(jié)管柱處設(shè)落架沙箱，注意沙箱內(nèi)為標(biāo)準(zhǔn)砂，支架拆除時(shí)方便放出。

管柱連接后斷面及柱頂節(jié)點(diǎn)斷面見圖7，圖8。

3.5 柱頂雙50H型鋼分配梁安裝

1)雙50H型鋼分配梁安裝前先將各加勁肋按照?qǐng)D紙要求焊接完成。

圖7 管柱連接后斷面圖

圖8 管柱頂部斷面圖

2)分配梁與鋼管柱頂連接處增設(shè)三角板，防止分配梁傾覆。

3.6 六四式軍用梁安裝

1)本項(xiàng)目共需用6組軍用梁，軍用梁安裝前在場(chǎng)地內(nèi)根據(jù)吊車噸位及吊裝高度，先拼裝成一定長(zhǎng)度，軍用梁每片為4 m，可拼裝成3片或4片一組。

2)拼裝完單組軍用梁后，先臨時(shí)加固，防止傾覆，再拼裝下一組，軍用梁之間采用100×6角鋼，把每組軍用梁間交叉聯(lián)結(jié)。

3)軍用梁在橋墩之間設(shè)置，施工時(shí)注意嚴(yán)格控制軍用梁與墩身、鋼管柱的位置關(guān)系;鋼管柱與軍用梁節(jié)點(diǎn)是對(duì)應(yīng)的。

4)所有軍用梁節(jié)點(diǎn)銷栓必須打緊，并安裝保護(hù)銷釘。

軍用梁拼裝圖見圖9，圖10。

圖9 六四軍用梁拼裝斷面圖

圖10 六四軍用梁拼裝簡(jiǎn)圖

3.7 分配方木及底、側(cè)模系統(tǒng)安裝

此步驟為常規(guī)做法，其中支架預(yù)拱度采用木楔進(jìn)行調(diào)整。

3.8 加載預(yù)壓試驗(yàn)

1)底側(cè)模系統(tǒng)拼裝完成后，對(duì)支架進(jìn)行堆載預(yù)壓。預(yù)壓試驗(yàn)的目的是檢驗(yàn)支架各部分的結(jié)構(gòu)承載能力，并根據(jù)預(yù)壓結(jié)果確定最佳預(yù)拱度。

2)為保證預(yù)壓荷載的合理分布，盡量模擬箱梁重力狀態(tài)，即支架正常預(yù)制箱梁施工時(shí)的受力狀態(tài)，以測(cè)量支架不同部位的彈性變形，作為預(yù)拱度設(shè)置的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并檢驗(yàn)鋼管支架的整體安全性。采用砂袋進(jìn)行預(yù)壓，重量為梁體自重的1.2倍，分級(jí)加載和測(cè)量變形數(shù)據(jù)。

3)自跨中開始向兩側(cè)每隔5 m設(shè)沉降觀測(cè)點(diǎn)，每排設(shè)5個(gè)點(diǎn)，布設(shè)于底板及翼板，并進(jìn)行編號(hào)。測(cè)量所有點(diǎn)標(biāo)高后加載，加載順序同混凝土澆筑順序，每12 h觀測(cè)一次，直到支架變形穩(wěn)定為止。

4)支架變形穩(wěn)定后卸載，清理模板，測(cè)量各觀測(cè)點(diǎn)標(biāo)高。根據(jù)沉降值進(jìn)行計(jì)算，確定合理的施工預(yù)拱度。

5)預(yù)壓過(guò)程中如果未見到支架基礎(chǔ)沉降、軍用梁變形，連接處沒出現(xiàn)松動(dòng)或損壞，并且軍用梁撓度在設(shè)計(jì)允許的范圍內(nèi)，此次預(yù)壓試驗(yàn)結(jié)果良好。

3.9 支架預(yù)拱度的設(shè)置

根據(jù)變形量結(jié)合設(shè)計(jì)預(yù)拱度得出調(diào)整模板預(yù)留高度值。按拋物線計(jì)算各截面的標(biāo)高拋高值，保證箱梁混凝土在施工后符合設(shè)計(jì)標(biāo)高。

3.10 綁扎鋼筋、預(yù)埋件安裝及安裝內(nèi)模

1)鋼筋在加工場(chǎng)集中加工，加工的半成品吊運(yùn)至梁位進(jìn)行安裝。

2)梁體鋼筋做好鋼筋保護(hù)層墊塊。

3)施工時(shí)先進(jìn)行底板、腹板鋼筋綁扎，再安裝內(nèi)模，內(nèi)模安裝調(diào)試完成后，綁扎頂板和翼緣板鋼筋。并預(yù)埋擋碴墻和豎墻鋼筋，以及接觸網(wǎng)立柱及拉線等各種預(yù)埋件和預(yù)留孔。

4)金屬波紋管安裝和梁端綜合接地鋼筋安裝與鋼筋綁扎同時(shí)進(jìn)行，波紋管在布管安裝前，按設(shè)計(jì)的管道坐標(biāo)進(jìn)行定位。

3.11 混凝土澆筑和養(yǎng)生

1)嚴(yán)格按相關(guān)要求進(jìn)行耐久性混凝土配合比選配，通過(guò)摻粉煤灰、磨細(xì)礦粉和外加劑來(lái)保證混凝土的耐久性能。

2)梁體混凝土采用地泵連續(xù)灌注、一次成型，箱梁澆筑順序自梁的一端向另一端進(jìn)行，水平分層、斜向分段、兩側(cè)對(duì)稱、連續(xù)澆筑。

3)澆筑時(shí)同一斷面先澆筑腹板根部及底板，然后腹板、頂板，最后澆筑箱梁橋面和上翼緣板。澆筑混凝土?xí)r，每層混凝土的澆筑厚度不得超過(guò)30 cm。

4)模板溫度宜在5℃～35℃，混凝土拌和物的入模溫度控制在5℃～30℃，入模前含氣量應(yīng)控制在3%～4%之間，混凝土坍落度160 mm～200 mm。

5)混凝土從梁腹板兩側(cè)對(duì)稱下料，振搗與下料同時(shí)進(jìn)行。梁體混凝土灌注宜在初凝時(shí)間8 h內(nèi)一次完成。頂板澆筑完畢開始初凝時(shí)，進(jìn)行二次收面抹平，防止裂紋產(chǎn)生。

6)達(dá)到初凝狀態(tài)后，采用土工布覆蓋，根據(jù)不同的環(huán)境溫度和濕度，設(shè)專人定時(shí)灑水，自然養(yǎng)護(hù)時(shí)間不應(yīng)少于28 d。

3.12 預(yù)應(yīng)力施工

1)穿束及預(yù)應(yīng)力張拉。

a.預(yù)應(yīng)力鋼束采取先穿束工藝。鋼絞線用砂輪鋸切割，按設(shè)計(jì)根數(shù)編束時(shí)要保證鋼絞線平行，不得纏繞，鋼絞線編束后，將端點(diǎn)焊在一起，然后用砂輪打磨端頭，使之呈梭形，以免穿束時(shí)戳壞波紋管，造成堵孔，穿束后檢查預(yù)應(yīng)力筋外露孔口情況，保證兩端外露相等。

b.梁體混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，且混凝土彈性模量達(dá)到相應(yīng)值方可進(jìn)行張拉。預(yù)應(yīng)力張拉按設(shè)計(jì)要求采用兩端整體張拉。

c.千斤頂使用前必須經(jīng)過(guò)校正。千斤頂、壓力表、油泵配套校正使用，并按相應(yīng)的管理制度進(jìn)行使用、維護(hù)與保養(yǎng)，并由試驗(yàn)室建立臺(tái)賬。

d.箱梁預(yù)應(yīng)力施工采用雙控法，以應(yīng)力控制為主，伸長(zhǎng)值作校核。

箱梁張拉，按設(shè)計(jì)要求的張拉順序用千斤頂在梁的兩端同步、對(duì)稱地進(jìn)行，并以油壓表讀數(shù)為主，伸長(zhǎng)值進(jìn)行校核。回油錨固后，測(cè)量?jī)啥松扉L(zhǎng)值之和不得超過(guò)計(jì)算值±6%。

2)壓漿。

a.鋼絞線在張拉完成4 h后，確定預(yù)應(yīng)力筋無(wú)斷絲、滑絲現(xiàn)象，然后用手動(dòng)砂輪鋸切斷多余的鋼絞線，鋼絞線外露錨環(huán)3 cm～5 cm。采用水泥團(tuán)包裹外露鋼絞線，為確保水泥團(tuán)不掉落以及養(yǎng)護(hù)期間不開裂，用塑料布密封水泥團(tuán)并且綁扎在錨具上。嚴(yán)禁用電焊或氣焊切割鋼絞線，封錨水泥漿強(qiáng)度達(dá)到10 MPa時(shí)即可壓漿。

b.預(yù)應(yīng)力張拉完成48 h內(nèi)進(jìn)行孔道壓漿。壓漿順序從下層孔道開始，向上層孔道逐一進(jìn)行。壓漿采用真空輔助壓漿工藝，壓漿泵采用連續(xù)式，同一管道壓漿應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，一次完成。

c.封端混凝土采用C50微膨脹混凝土。封端混凝土養(yǎng)護(hù)結(jié)束拆模后，梁端應(yīng)采用聚氨酯防水涂料進(jìn)行防水處理。

4 結(jié)語(yǔ)

采用此工藝施工現(xiàn)澆簡(jiǎn)支箱梁，支架的穩(wěn)定性得以保證，有利于梁體的施工質(zhì)量，減少機(jī)械設(shè)備的投入，而鋼管樁多數(shù)使用鉆孔平臺(tái)的下場(chǎng)材料，八七軍用梁為自有設(shè)備，可節(jié)省投入，同時(shí)又加快了施工工期，為以后同類型橋梁的施工起到了指導(dǎo)性作用。

［1］TB 10415-2003，鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［2］TB 10002.5-2005，鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［3］TB 10002.2-2005，鐵路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［4］GB 50017-2003，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.