大懸臂蓋梁附著式支架施工技術

李建東

摘要：交通運輸事業的發展使道路橋梁施工面臨的施工環境與施工條件日益復雜，蓋梁作為支撐和傳輸橋梁結構的重要部分，采取合理的方式與形式實施蓋梁施工，是保證施工效率與橋梁施工安全穩定性的重要途徑，對我國道路橋梁事業的長效發展具有重要的意義。本文以A橋梁工程為例，闡析了大懸臂蓋梁附著式支架施工技術的難點與重點，分析了蓋梁施工縫設置、支架傳力，研究了蓋梁附著式支架體系及蓋梁結構的構建，還分析了附著式支架體系及蓋梁基底支撐體系驗算。旨在通過本文的分析，明確大懸臂蓋梁附著式支架施工技術在道路橋梁施工中的重要地位，完善蓋梁結構施工的方式與途徑，為我國道路橋梁建設事業的長效發展奠定基礎。

關鍵詞：大懸臂；蓋梁附著式；支架施工；施工技術

大懸臂蓋梁施工方式是保障橋梁蓋梁施工效率與質量的重要方式，不斷對大懸臂蓋梁施工技術進行完善，對保證橋梁建設安全性與穩定性有效積極的意義。當下橋梁建設施工中，大懸臂蓋梁施工的方式主要有抱箍法、滿堂支架法、型鋼支架法及預埋鋼棒法?；诖髴冶凵w梁施工中懸臂較長的特征，綜合考量工程施工環境及條件的限制，采用雙層貝雷片與型鋼相結合的施工方式，將承臺作為工程的承載基礎，利用模塊式型鋼材料開展施工。

1 工程基本情況

A橋梁工程總長度約為1.31千米，工程上部結構標準段橋梁寬度為24.5m，使用的為結構簡支、橋面連續、與之小箱梁的結構，下部結構屬于雙柱式橋墩大懸臂結構。工程中雙柱平均高度為13m，蓋梁長度為24.2m，蓋梁最大寬度為3.1m，懸臂長度為8.9m，截面高度為3.38m-4.21m，工程選用的混凝土強度為C50。

2 工程施工的難點與重點

第一，工程施工周期與施工環境要求較為緊張，一方面，由于前期拆遷等因素的影響，工程施工的工期較短，工程進度較為緊張。另一方面，工程場地對大懸臂蓋梁施工的限制較多，導致工程施工難度較大，與工程工期產生沖突[1]。選取適合的模板支撐方式成為工程施工的難點之一。第二，工程中蓋梁的自重達到22t/m，蓋梁體積與重量均較大，當施工中選取一次性澆筑時，將會由于懸臂段荷載過大導致支架主梁的橫截面大幅度增加，導致支架主梁結構的經濟性與合理性難以保證。第三，工程中蓋梁的長度為24.2m，寬度為3.1m，其寬高比例的差別，會導致支撐體系較為單薄，支架的穩定性與承重能力需要進行合理地考量與設計。第四，施工中附著式支架的荷載力經由銷棒傳送至立柱，施工中需要預先完成立柱上的孔洞埋設，孔洞的尺寸精度保證是施工的重點之一。同時銷棒作為承受荷載的主要構件，綜合考量承載要求與外觀需求，選取直徑尺寸合理的銷棒是工程的重點之一[2]。

3 蓋梁施工縫設置與支架傳力

3.1 蓋梁施工縫設置

蓋梁施工縫的設置要綜合考量施工總體方案及截面特征，在施工中蓋梁澆筑分為兩次實施，首次澆筑時主要是澆筑蓋梁的基底部分，驗算蓋梁支架的承載力；二次澆筑時對蓋梁脊背梁部分進行澆筑，驗算完成澆筑的蓋梁承載力。蓋梁施工縫設置在基底部分與脊背梁部分的分界處[3]。

3.2 支架傳力路徑

采用大懸臂蓋梁附著式支架施工方式，在橋梁墩柱施工的過程中預先留置套管，在墩柱上穿設兩根銷棒，利用鋼牛腿與砂頂作為銷棒支點，支架橫向主梁方向，利用剪刀撐于地面處拼裝成為整體；再利用吊機實現一次性安裝就位，支架附著于墩柱之上，對支架實施整體安裝與拆除[4]。在這一過程中，支架傳力路徑為首層澆筑蓋梁荷載、蓋梁底模板、縱向分布梁、橫向主梁、砂箱、牛腿、銷棒，最后到立柱?；炷翝仓^程中，實施分層澆筑。首層澆筑蓋梁下部，在混凝土強度到達設計強度的50%時，實施第二層澆筑。第二層澆筑時的混凝土荷載由首層混凝土的部分承擔，而支架的承載力僅需考量分析首層混凝土荷載。這種澆筑方式能夠通過首次澆筑混凝土自身的強度，減小支撐體系的荷載，既能夠提升支撐體系的整體穩定性，又能夠有效降低支架主梁截面的高度，能夠對工程施工的經濟性進行有力保障。

4 蓋梁附著式支架體系構建

附著式支架體系主要是由牛腿、高強度銷棒、組合主梁、砂頂、分配梁以及剪刀撐組成，傳統施工中使用的Q235材質銷棒，其直徑相對較大，但由于預留孔較大，在工程美觀性及拆裝性上存在一定的劣勢[5]。因此，此次工程施工中選用直徑尺寸為80mm的高強度鋼棒作為銷棒，通過熱處理工藝方法對其實施調質，在每個墩柱上設兩根銷棒，并于頂端設置螺帽。

圖1 支架立面布置圖

4.1 附著式支架體系施工技術

在墩柱施工過程中，要預留銷棒孔洞，保證位置精準。墩柱施工完成后，進行銷棒和牛腿安裝，利用螺帽保證牛腿能夠固定于墩柱上[6]。隨后，將砂頂安裝于牛腿上，注意對砂頂實施預壓，保證沉降值予以消除。同時為了保證拆卸的便捷性，要保證砂頂形成至少為5cm。主梁與地面處完成拼裝，剪刀撐安裝完畢后，使用吊機于墩柱頂端將其吊裝就位，主梁安置于砂頂致傷。在蓋梁全部完成澆筑施工后，及時對其進行養護，當混凝土強度完全達到設計強度后，實施預應力張拉與壓漿，在蓋梁主體施工完結后，對支架進行拆除。支架拆除過程這個，使用2臺吊機實施雙機抬吊拆除方法。先利用鋼絲繩吊住主梁的兩端，隨后將牛腿與砂頂拆除，并抽出銷棒。再通過吊機同步下降將支架體系落至地面并分解拆除。

圖1 支架整體拆除圖

4.2 附著式支架體系構建

工程施工中采用的是支架整體安裝與拆除的方式，對支架的穩定性與整體性要求較高，于主梁上設置4道縱向剪刀撐及2道橫向剪刀撐，同時，將主梁的縱向凈間距較墩柱縱向尺寸多設置6cm的寬度，保證支架的整體拆除。由于采用單根分配梁的方式容易造成發生翹頭狀況，采取模塊制作的方式，通過法蘭連接的方式將分配梁連接成為一個模塊，這種方式能夠在很大程度上提升分配梁安裝的效率性，同時減低安裝中發生風險的幾率。

5 蓋梁結構施工技術

工程施工中蓋梁的底模與側模均采用鋼模板材質，面板使用8mm鋼板，底模間距為500mm，側模間距為300mm。在施工中，側模下口處不設置拉桿，在實施首層混凝土澆筑時下口支撐設置于分配梁的橫向[20上，上口處為Φ25mm對拉拉桿。實施首層混凝土澆筑時，于蓋梁基底頂面出埋設錨固鋼筋，間距設置為1m；在實施第二層混凝土澆筑時，小口支撐設于錨固鋼筋上。施工中使用的蓋梁鋼筋籠于鋼筋加工廠中實施模塊化加工制作，利用運輸車運送到施工現場，再利用吊機實施整體安裝。于鋼筋胎架上實施蓋梁鋼筋綁扎，主鋼筋與分布鋼筋均使用二氧化碳氣體保護焊實施點焊，進而提升鋼筋籠整體的剛度，保證施工質量。施工中的混凝土澆筑施工使用汽車泵澆筑的方式，首先進行墩柱范圍內的混凝土澆筑，再實施懸臂段的混凝土澆筑[7]。

6 附著式支架體系及蓋梁基底支撐體系驗算

6.1 附著式支架體系驗算

以A橋梁工程施工中重量最大的蓋梁14墩為例，按照設計圖紙對鋼筋與混凝土的荷載值進行取值，低模結構根據其自重取值，風荷載值取標準規范值。強度計算中施工荷載組合1進行驗算，將支架、模板的自重與新澆筑混凝土、鋼筋預應力筋重力相加，再加上施工設備、人員及材料的荷載和混凝土振搗中產生的振動荷載。剛度計算使用荷載組合2，將支架、模板自重與新澆筑混凝土、鋼筋預應力筋重力相加。在對支架剛度進行驗算時，構件最大變形允許值是跨徑/400，而懸臂端的最大變形允許值是懸臂長度/250。驗算發現支架的強度、剛度以及穩定性能夠滿足工程施工需求。

6.2 蓋梁基底支撐體系驗算

同樣以重量最大的蓋梁14墩為例進行驗算，使用單梁桿系模型進行計算，計算統計軟件使用橋梁博士，在蓋梁澆筑全部完成后，張拉預應力，按照鋼筋混凝土構件實施計算，根據規范要求實施構件驗算。工程中混凝土強度為C50，在混凝土強度達到設計強度一半時進行強度驗算。施工中，還要注意對鋼筋混凝土構件的正截面應力實施驗算。

7結論

綜上所述，在道路橋梁施工中采用大懸臂附著式支架施工方式，能夠對橋梁施工的效率與穩定性起到促進作用。在工程施工中，要綜合分析施工技術、施工環境條件等諸多因素，選取合適的材料及施工方法進行施工，對蓋梁附著式支架體系及蓋梁結構實施有力地構建，完善蓋梁結構施工的方式，促進大懸臂蓋梁附著式支架施工技術的應用。

參考文獻：

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[7]周明亮，侯蘇偉.長懸臂預應力混凝土結構支架施工技術[J].建筑技術開發，2017，44（18）：24-27.

（作者單位：中交四公局總承包分公司）