高速公路橋梁現澆箱梁支架施工技術分析

史亞利

摘 ? ?要：本文以高速公路為研究對象，探索橋梁工程中現澆箱梁支架的施工作業任務，應采用的施工工藝，分別從支架設計、底板與腹板位置確定、地基加固、腳手架位置固定、拱度預處理、模版安裝、預壓等項目為技術剖析視角，逐一闡述施工工藝應用期間，應注意的技術問題，旨在為高速公路工程建設提供技術支持。

關鍵詞：箱梁;底板承載力;地基

1 ?引言

公路橋梁是國內較為重要的交通設施，有助于推動社會經濟發展。為此在實際施工期間，應引用必要的施工技術，以保障工程質量符合施工需求，促進國內交通事業的發展。現澆箱梁的施工技術，在一定程度上有效保障了橋梁工程所需的施工強度與公路美觀設計，從而在建筑行業中獲得廣泛應用。

2 ?工程簡述

某高速公路位置的橋梁工程，工程中橋的長度在74米，橋的上方位置是預應力混凝土箱梁，應采取的施工工藝為連續現澆法。澆注跨線橋的箱梁砼時，施工技術成功地克服了諸多問題，比如施工未封閉、場地擁堵、交通閉塞等，創新借助新工藝，實現了施工人資結構的優化，增強施工工藝應用方案的可行性，結合施工需求，妥善安排雨季時節施工作業，全面保障高空作業的安全性，如期完成了箱梁現澆的施工任務。

3 ?箱架支架設計

3.1 ?施工方案規劃

箱梁支架在實際施工設計期間，分為三個工作板塊內容，具體表現為：地基夯實、支架設計、分布梁的合理規劃。在施工方案設計期間，應綜合考量多方因素，比如：成本造價、施工安全等，避免盲目追求經濟效益，忽視了施工作業的安全問題，防止過度保障施工安全，引發施工成本投入較多的問題。為此，施工方案設計人員，應綜合權衡兩個因素的相互關系，繼而開展施工方案的設計。在此基礎上，結合施工現場的實際條件，秉承經濟適用、安全穩定的設計原則，全面落實施工現場作業的前期勘測工作，包括工程的地質條件、橋跨結構等，以確定支架設計的結構。

3.2 ?支架搭設

一般情況下，地勢如若不存在坎坷問題，選用滿堂支柱式組織結構的支架樣式。如若地勢坡度變化較大，施工工藝應采取梁柱式的支架結構。在確定支架結構的選擇基礎上，應對支架的性能開展精準性計算，計算其具有的穩定性，保障其強度符合施工需求，應科學設計支護間距與高度的數值，并且開展支護體的精確驗算，實現設計方案全面優化，一方面有利于最大限度地節約施工材料，妥善管理施工成本，另一方面此種設計符合工程施工所需的必要性承載力，計算流程為如下。

橫梁的計算流程：（1）橋梁支架的跨中截面，其所承受最大荷載力的是腹板，橋梁橫向距離以0.9m設計為佳;（2）橋梁橫向斷面的實際面積為1.592m2。

P1=1.592×2600/0.9×10=46000N/m2=46kN

（3）橋梁承載力進行檢算時，應以荷載的最大、最危險截面的最佳選擇方案。

縱梁的計算方式：依據路橋施工工具手冊的計算公式可知，鋼材所具有力學指數，取值方式為：

[δ]=145MPa; [T]=85mpa; E=2.1 ×105MPa

施工工藝的設計原則，應選用的縱梁設計材料為：10號工字鋼，此材料在設計期間，其受力參數的計算方式為：

W=49.0cm3;1=245.0cm4;S=28.2cm3;d=0.45cm

4 ?縱梁具體計算

4.1 ?底板位置

以底板組成結構為起點，開展計算。

（1）底膜實際密度為每平方米含100kg材料，支架的材質密度是每平方米含材料250kg，則有：P1=100+250=350kg/m2，即換算可得3.5kPa。

（2）混凝土的計算方式：

P2=2600×（0.656+0.413）/2.85=975.2kg/m2

即換算可得1.5kPa。

（3）人群機具的設計為：P3=1.5kPa。

（4）傾倒設計為：P4=4kPa。

（5）振搗的設計為：P5=2.0kPa。

（6）強度驗算流程為：將六個方向承受的荷載力實現相加，即可得

Pa=9.8+2+4+1.5+3.5=20.8kPa

結合1.2倍系數的安全因素，計算方式為：

Pb=20.8×1.2=24.9kPa

轉化橫梁線位置實際承受的荷載值，以縱式方向0.9m為計算間距，計算方式為

Pc=24.9×0.6=14.94kn/m

依據施工公式計算，具體計算方式為：

Mmax=0.125×Pc×l2=0.125×14.94×0.92=1.51kn×mδmax

=Mmax/W=（1.51×103）/（49×10-6）=30.9MPa<[δ]=145MPa

Pmax=0.5×Pc×l=0.5×14.94×0.9=6.72kN

Tmax=（Pmax×s）/（I×b）=（6.72×28.2）/（245×0.45）=17.2MPa

[T]=85MPa[1]

（7）剛度計算方式為：荷載組合的設計方式，有助于增強縱梁的實際承載力，設計方式為：1+2+6，為此：

Pv=3.5+7.8=11.3kPa

考量1.2倍的安全因數，則：

Pn=11.3×1.2=13.56kPa

Pm=13.56×0.9=12.2kn/m

依據計算公式得出：

Fmax=5ql4/384EI=（5×12.2×0.94）/（384×2.1×245）=0.203mm

Fmax/l=0.203/900=1/4433<（1/400）

4.2 ?腹板位置

（1）底模的材質取值為每平方米100kg，支架材質取值為每平方米250kg，內膜選用的是木質，可不參與計算，則P1=100+250=350kg/m2，即換算可得3.5kPa。

（2）混凝土：

P2=2600×1.592/（0.2×2+0.5）=4600kg/m2

即換算可得4.6kPa。

（3）人群機具的設計為：P3=1.5MPa。

（4）傾倒的設計方式為：P4=4MPa。

（5）振搗的設計為：P5=2.0MPa。

（6）強度設計的計算流程：考量因素與底板一致，即：

P=3.5+1.5+4+2+46.0=57.0MPa

考量1.2倍的安全指數，即P=57.0×1.268.4MPa;轉化橫梁線的實際承載力：

Pe=68.4×0.6=41.04kn/m

依據施工工具手冊要求，可得：

Mmax=0.125×Pe×l2=0.125×41.04×0.924.16kn/m

Pmax=0.5×P×L=0.5×41.04×0.918.5kN

Tmax=（Pmax×s）/（L×b）=（18.5×28.2）/（245×0.45）=47.2MPa<[T]=85MPa

（7）剛度驗算方式，與底板采用的設計方式一致，即1+2+6，即：P=49.5MPa，考量1.2倍的安全指數，即：P=49.5×1.2，計算結果為：

59.4MPa;Pl=59.4×0.635.6kn/m

依據計算手冊，則：

Fmax=5ql4/384EI=（5×35.6×0.94×103）/（384×2.1×245×l011×l0-8）=0.59mm

5 ?施工技術

5.1 ?地基加固

地基加固的施工處理，有助于增強支架結構的整體穩定能力，有利于保障現澆支架施工作業符合工程實際需求，促進施工作業順利完成任務。一般情況下，在地基兩側增加加固措施，設計為寬度2m的加固設施，將其壓實度控制在95%以上，承載能力高于300kPa，保障其設計符合施工需求。

5.2 ?腳手架布置

腳手架是施工期間必要性的作業設施，在工程箱梁現澆的施工任務中，應用的腳手架設計規劃為：橫距為90，縱距為90，步距為125cm。腹板內部支架所對應的橫距，設計為60cm，并采取支架加固處理，保障其具有高度的穩定性，為施工作業提供安全基礎。

5.3 ?應力與承載力設計

在箱梁現澆施工任務中，應力與承載力兩個因素，是影響其徐變能力的關鍵因素。以結構性功能視角展開分析：如若其應力未達到標準數值，造成徐變變形程度值與應力數值，兩者之間呈現正比關系;如若混凝土的實際應力，遠超標準設計的數值，徐變與應力兩者之間的正比關系被打破[2]。

5.4 ?模版安裝

箱梁現澆工程施工期間，所應用的模板有三種，分別位于三個作用點：外部、內部與底部。底部位置模板，應用的是具有較大面積的完整竹膠板，其厚度為15mm，將其安置在固定位置，滿足施工需求。外部位置的模板，材質為竹膠板，保持豎肋之間的間距在20cm，并且選擇楞木（5cm×10cm）。內部位置的模板，設計為方木與膠合板混合材質，要求其厚度在12mm，符合工程需求。

5.5 ?預壓設計

施工實際承載力應達到橋梁重量的0.2，并且選用的施工材料為透水性。預壓施工技術應具有階梯分層效果，0.3、0.7、1的比例值，實現階梯式施工作業。

6 ?結論

綜上所述，高速公路的橋梁工程，是現階段較為關鍵的交通設施，有助于提升區域內交通運行能力，增強區域范圍內的交通承載實力。以箱梁現澆為基礎展開的施工作業，應以施工需求為基礎，保障工程質量為原則，促進施工作業順利完成。

參考文獻：

[1] 趙水鵬.基于高速公路橋梁現澆箱梁支架施工技術分析[J].交通節能與環保，2019（2）：101～102.

[2] 劉熙.高速公路橋梁現澆箱梁支架施工技術探討[J].中外建筑，2018（2）：153～154.