現(xiàn)澆箱梁支架法施工關(guān)鍵技術(shù)研究

馬騰飛

（河北路航實業(yè)集團有限公司，河北 邢臺 054000）

1 引言

現(xiàn)澆箱梁施工包括支架法、移動模架法、懸臂澆筑法、轉(zhuǎn)體施工法等，其中，支架法施工較為常見，主要分為滿堂支架法和鋼管支架法。陸地作業(yè)可采用扣件式滿堂支架法、碗扣式滿堂支架法或盤扣式滿堂支架法；高墩施工或水中施工多采用鋼管支架和貝雷梁組合的方法。目前，現(xiàn)澆箱梁多采用盤扣式滿堂支架法。

支架法施工是一個復雜煩瑣的過程且環(huán)環(huán)相扣，任何一道工序出現(xiàn)問題都將會影響結(jié)構(gòu)安全或施工進度，其施工工藝流程為：地基處理→支架搭設→支架預壓→模板安裝→鋼筋安裝→混凝土澆筑→應力施工→支架拆除。工程師要根據(jù)各道工序特點，抓住關(guān)鍵控制技術(shù)，規(guī)避安全生產(chǎn)風險。

施工前，應成立專門的測量小組，對箱梁控制樁、水準點、導線點進行復測，經(jīng)監(jiān)理工程師復核合格后方可使用，測量遵循從整體到局部、先控制后碎步的原則；技術(shù)人員要復核橋梁控制部位的坐標、高程、連接構(gòu)造、工程數(shù)量等，橋梁作為系統(tǒng)工程，要遵循從橋面到基底，從順橋到橫橋、重點在連接部的原則，重視橋梁空間關(guān)系和各部件的連接問題，從梁長、梁高、橋?qū)挕⒅ё恢谩⑸炜s縫位置等進行全面復核，拆解施工圖紙；支架施工必須制訂專項施工方案，對超過一定規(guī)模的危險性較大的工程必須經(jīng)專家論證，且論證通過，經(jīng)逐級技術(shù)交底和崗位培訓合格后方可實施。

2 地基處理

支架需要搭建在堅實的基礎(chǔ)上，因此，必須事先對橋位處的地質(zhì)情況進行勘察，根據(jù)支架計算荷載和地質(zhì)特點確定對地基承載力的要求[1]，不滿足要求則需對地基進行處理。澆筑20 cm厚混凝土墊層，做好排水處理，防止雨水浸泡地基，造成地基失穩(wěn)，觸發(fā)支架坍塌。為便于排水，原則上處理后的地基應高出原地面20 cm且設置不小于2%的排水橫坡[2]。地基處理寬度應較箱梁投影面寬1 m以上，同時，做好排水系統(tǒng)。墊層上鋪設方木，方木橫向布置，其間距與支架間距一致。

3 支架搭設

支架運抵施工現(xiàn)場后，由質(zhì)檢員組織驗收組對進場構(gòu)件進行初步驗收，未經(jīng)驗收合格的構(gòu)件不得投入使用，嚴重銹蝕或損傷、材質(zhì)不明的支架不得使用。其材質(zhì)應符合現(xiàn)行國家標準要求，強度、直徑、壁厚等符合設計要求。

支架搭設前要根據(jù)結(jié)構(gòu)受力要求對支架結(jié)構(gòu)的強度、剛度和穩(wěn)定性進行計算，確定支架步距、縱距等參數(shù)。首先，由測量人員采用全站儀結(jié)合墨斗將支架投影主要控制線條畫出，形成支架平面位置，支架搭設線形要考慮橋梁豎曲線、設計預拱度和施工預拱度等因素。梁底與工地根據(jù)預壓結(jié)構(gòu)確定，多按二次拋物線進行分配。

以盤扣式腳手架為例，對搭設做相關(guān)介紹：架體由立桿、水平桿、斜桿、連接盤、插銷、扣接頭、底座、上托座、方木等組成。支架搭設應根據(jù)立桿放置可調(diào)式底座，按照先立桿、后水平桿再斜桿的布置原則進行搭設，形成架體單元，并以此擴展形成空間支架體系。每搭設完一步支架后，要及時校正立桿的縱距、橫距、垂直偏差和水平桿步距、水平位置偏差等，應采用鐵錘錘擊將水平桿的扣接頭與連接盤的插銷至規(guī)定深度的刻度線，確保連接牢固；同時，隨著架體升高，設置斜桿。安裝腳手架時，立桿、縱橫向水平桿必須同步安裝，扣接頭必須鎖死，垂直度、對接口和相鄰桿接頭間距是重點控制的環(huán)節(jié)。遇大風、雷雨天氣應停止支架搭設。

4 支架預壓與驗收

支架搭設完畢后由班組自檢，項目部組織施工、技術(shù)、安全、測量、質(zhì)檢等部門進行全面檢查，合格后由項目負責人組織安全、技術(shù)報監(jiān)理工程師進行驗收，報檢合格后方可進行下道工序。

支架預壓必須經(jīng)驗收合格后方可實施，其對現(xiàn)澆箱梁施工至關(guān)重要，既可通過支架逐級預壓加載監(jiān)測支架體系在梁體自重、支架連接點安裝間隙、支架變形和基礎(chǔ)沉降等參數(shù)，得出彈性變形數(shù)據(jù)和消除非彈性變形，又可檢驗支架搭設后的結(jié)構(gòu)安全和穩(wěn)定性。常用的加載預壓方式多采用堆載法，堆載物以沙袋為主，可輔以鋼筋、鋼絞線、鋼條或鋼錠等，水中橋梁作業(yè)可采用水箱法堆載預壓。堆載布置位置要和荷載實際分布吻合。加載應分級進行，并由專門的測量小組全程監(jiān)測變形數(shù)據(jù)，施工人員檢查支架和基礎(chǔ)安全情況，卸載也應分級進行。堆載預壓按照承載力的20%、50%、100%、120%進行逐級預壓，如采用沙袋預壓，必須逐個對沙袋重量進行標定，雨天做好苫蓋，避免雨水浸泡沙袋造成嚴重超重。預壓過程和卸載過程要做好沉降觀測記錄。預壓結(jié)束后根據(jù)觀測記錄計算支架的非彈性變形、基礎(chǔ)沉降變形和架體彈性變形，用以確定模板支設的高程預留值，務必計算好預拱度，避免跨中下?lián)鲜怪髁河嬎隳Ｐ团c實際不符造成底板混凝土受拉超限等不利工況。

5 模板安裝

模板設計要遵循結(jié)構(gòu)合理、強度滿足、裝拆便利、循環(huán)利用等原則，為減少拼縫，盡量采用大塊鋼模板或優(yōu)質(zhì)竹膠板，倒角或承托部位要考慮脫模方便；模板安裝也尤為重要，直接影響混凝土成型質(zhì)量。為保證底板施工質(zhì)量和工人操作安全，外模板可采用底板包腹板的形式，即底模板要寬于箱梁底板，腹板模板呈倒T形固定于底板模板上。

6 鋼筋安裝

現(xiàn)澆箱梁鋼筋工程比較復雜，鋼筋型號和直徑多，彎起鋼筋和預埋件多，特別是預應力管道分布密且多為順橋向貫通，平曲線和圓曲線的設置將導致波紋管定位和澆筑過程中極易出現(xiàn)問題。必須制定詳細的鋼筋下料單，并進行分類加工、存放，編號要清晰，同時，可結(jié)合BIM技術(shù)對主梁結(jié)構(gòu)進行三維建模，檢查管道碰撞問題，開展可視化交底，確保施工順利，避免窩工返工。要高度重視預應力管道的保護，避免鋼筋焊接、拖拉等破壞波紋管，做好定位加固控制和接頭密封檢查。

7 混凝土澆筑

混凝土澆筑前，應認真檢查模板內(nèi)有無雜物，支架、模板、鋼筋和預埋件等是否設置安全齊全，檢查混凝土罐車、混凝土泵車、振搗棒等施工設備是否正常，運輸便道和天氣是否滿足施工要求，同時，再次對模板標高和平面位置進行復核。

現(xiàn)澆箱梁多為大體積混凝土施工，常采用C50混凝土，混凝土強度高、澆筑方量大、持續(xù)時間長、施工難度大，且混凝土澆筑是不可逆的過程，一經(jīng)成型，如出現(xiàn)質(zhì)量問題不可挽救，因此，必須制訂科學合理的配合比和澆筑方案。要嚴格按照JTG/T 3650—2020《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》中關(guān)于大體積混凝土施工方面的要求實施作業(yè)。混凝土澆筑的原則是先底板、再腹板、最后頂板，由兩端向中間，對稱均勻布料，以水平分層、斜向分段的施工工藝左右對稱連續(xù)澆筑混凝土。

施工過程中注意澆筑順序和振搗工藝，掌握澆筑時間，保證混凝土澆筑順暢，保證混凝土振搗效果；腹板、底板混凝土施工時，嚴禁用振搗棒碰撞波紋管，以免損壞波紋管，致使管道進漿，影響梁體張拉；澆筑腹板時，注意混凝土分層厚度，以免由于澆筑不均勻致使底板處混凝土上翻。目前，國內(nèi)在進行混凝土澆筑時多采用二次澆筑工藝，即澆筑腹板及底板混凝土，待強度滿足要求后澆筑腹板及頂板混凝土，二次澆筑安全系數(shù)高、施工難度小，但工藝功效低、施工縫難以處理等，建議在澆筑環(huán)境或條件好的箱梁施工時，在保證安全的前提下，采用現(xiàn)澆箱梁一次整體澆筑成型的工藝，確保箱梁結(jié)構(gòu)的整體性和內(nèi)實外美。混凝土澆筑過程中要派專人對支架、模板進行檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時解決。

8 預應力工程

預應力管道安裝要控制安裝精度和連接嚴密性，波紋管徑向剛度復核規(guī)范要求；鋼束穿束采用自動化的整束穿束機，防止常用的單根穿束造成的絞纏等問題發(fā)生。張拉要左右對稱、兩端同步，按均衡對稱，交錯張拉的原則進行，以張拉力控制為主，伸長值進行校核，實行張拉力和伸長值指標雙控。壓漿采用真空輔助壓漿的方式確保壓漿混凝土質(zhì)量。

9 支架拆除

按照先支后拆，后支先拆的原則卸落支架，支架卸落時，箱梁混凝土強度和預應力鋼束管道壓漿強度達到設計要求方可操作。落架要緩慢、對稱進行，順序為先邊跨后中跨，每跨由跨中向支座方向依次進行。

10 結(jié)語

現(xiàn)澆箱梁支架法施工也極為成熟，但質(zhì)量問題和安全問題層出不窮，這就要求施工單位高度重視現(xiàn)場技術(shù)管理和施工管理，落實安全責任，提高安全意識，加強過程控制，消除安全隱患，以精細化管理的水平高質(zhì)量完成箱梁施工。