現澆箱梁模板支架施工工藝與技術研究

顏 錚

(曲阜市房地產交易服務中心，山東 曲阜 273100)

1 現澆箱梁支架設計

經濟效益方面。設計支架時，為了節約成本會選擇比較便宜而又符合建筑要求的材料。通常情況下，可在需要交通疏導的部分安裝貝雷通道鋼支架，其余的地方可以設置門式腳手架，如果邊角出現特殊形狀時，可以用滿布式鋼管排柵支架進行完整銜接[1]。

交通疏導方面。要制定交通疏導的具體計劃，了解施工環境周圍的車輛流動方向、疏散方式等，如果有必須經過的車輛，可根據車輛大小設置單向通過的支架道，再將方案交予相關建設單位和交警部門進行檢查核驗，結合具體要求進行完善，待疏導方案通過后，再開展現澆箱梁支頂架施工[2]。

材料供應方面。 在設計支架時，要保證搭建支架的建筑材料能夠滿足工程進度需求。可先使用庫房中的存料，避免購買大量的新材料，造成工程施工成本的提升。

2 現澆箱梁模板工藝分析

2.1 “底包側”工藝

“底包側”工藝是在底模基礎上建立側模，緊貼側模增加一條長板拼接工藝，這項工藝在橋梁產生縱向及橫向線形明顯變化時非常適用。主要有以下優點：加強對箱梁線形的實施控制；降低模扳的切與割裁剪，有助于整體模板的有效利用；具備較高的安全性，可提高整體施工效率。工藝的缺點如下：因為模板的形狀多為長方形，且匝道橋有多處縱曲線，混凝土澆筑過程中容易發生漏漿，甚至出現麻面或蜂窩等情況。由于底模和底模接觸部分的加固工作較難開展，所以要保證水平撐與斜撐的力度，保證工藝的有效措施[3]。在混凝土澆筑過程中，為有效避免因支架回縮而造成的側模與底模之間的縫隙，可以將承托設置在外腹板靠邊側下方處，確保模板與承托上方木之間的密切結合。要保證水平支撐、支架等部分的堅固性。為了避免跑模與漏漿，要強化填充物的加設工作。例如：將20 cm長的半條夾靠到側模外板條，將海綿墊在板條與側模下方。當遇到較大的模板拼縫時要進行夯實，加強密封。

2.2 “側包底”工藝

“側包底”工藝是在底模固定的情況下加設側模，形成模板拼接的形式。“側包底”工藝主要用于主線橋等線形較為明了的橋梁中。工藝優點如下：可以合理確保底模和側模緊密貼合，避免出現漏漿及跑模情況，在加固和支撐時操作便捷。工藝缺點是：需要對底模進行大量的裁剪和切割，確保線形準確，工程效率不高。保證工藝的有效措施是：在放置底模邊線時，要一次性放好，對模板進行準確剪裁。在底模和側模之間的縫隙處放置同樣厚度的海綿，防止出現漏漿情況。

2.3 “頂壓側”工藝

“頂壓側”工藝是在側模的上方釘上翼緣板底板，確保拼接縫隙之間光滑平整。工藝優點如下[4]：能夠確保兩塊板子緊密貼合，防止漏漿。在放置翼緣板底板時，可以先釘住之后再剪裁，能夠有效提升工作效率。工藝缺點是在整體模板上會有一道邊縫痕跡。保證工藝的措施是在拼接模板時，確保拼接處光滑整潔。認真裁剪模扳拼接處，保證線形合理。

2.4 “頂靠側”工藝

“頂靠側”工藝是在側模旁邊拼接翼緣板底模，確保邊縫光滑平整。但是此工藝漏洞較多，不建議使用。工藝缺點如下：由于施工過程中大幅度震動，容易導致拼接板之間出現縫隙，出現較為嚴重的滑漿現象。在使用翼緣板底模時，需要先裁剪出形狀再安置，會降低施工效率。因為翼緣板底模和側模是兩塊獨立的板，所以拼接較為困難。

3 現澆箱梁支架設計分析

3.1 支架總體布置

在設計支架時，必須要全面估算支架施工過程中承受的壓力。結合橋梁需要支撐的荷載總量、可以支撐的重量和立桿所支撐面積，合理計算立桿安全的步距。在立桿上下安裝調整承托，方便后期裝卸支架及高度調整。在調整碗扣支架與箱梁板面時，可以運用普通扣件鋼管，通過扣件式鋼管的銜接，將平桿和斜撐組合完整。用剛性連接木與縱肋條連接，將其放置在混凝土墩上，同時將扣件式鋼管的剪刀撐和使用轉角設置在上面，確保支架縱向的穩定[5]。

3.2 支架搭設

在地基搭建完成之后，使用水泥磨平，橫向鋪滿上下10 cm的正方形木板。在支架下放置15 cm×21 cm×8 mm的碗扣式支架，在方形木板的下面放置支架底部承重。計算得出：橋梁方向支撐材料的距離是1.2 m，垂直橋向的距離是0.9 m。在腹板與橫梁之間的支架需要加強密度，在不更改其橫向距離的同時，把縱向距離設置為0.6 m。上層和下層中間的橫桿距離最長是1.2 m，且必須要用兩層橫桿與單根立桿進行銜接。一般情況下，順著橋梁位置可以安裝一道剪力撐，間距為4.5 m，但在垂直橋梁的位置安裝剪力撐就要間隔3倍的距離，進一步加強其穩定性。

4 箱梁模板和支架模型的建立

4.1 模型建立

在設計現澆箱梁模板和支架時，利用邁達斯程序設計支架與箱梁模板的整體形狀。通過梁單元模仿施工中全部的木肋、支架和背楞，用4節點板單元模仿面板，分析其承受能力。支架和木肋是支撐背楞的，同時木肋還支撐著面板，這樣互相支撐的狀態屬于單純的受力形式。所以，在研究模型中各構件的受力狀態時，關聯著各構件之間的互相支撐狀態，運用單線受壓的形式來模仿，可強化支撐力度[6]。

4.2 設計荷載

在箱梁模板設計過程中，要充分考慮其需要支撐的橋梁重量、結構與施工荷載、制作混凝土的重量等，要結合各種荷載的具體情況，運用程序推測，對各荷載壓力下支架應力、模板底、位移等進行科學合理的預測，使其符合施工要求。

5 現澆箱梁起吊技術

5.1 操作技術要點

箱梁模板的起吊要講究穩、準、平，由于箱梁大且重，需要人工拼裝，在起吊過程中禁止忽快忽慢或忽然制動，以免引發安全事故，連接處的下放需要慢速輕放。吊裝操作中需要注意以下幾點：一是做好吊裝前的準備，提前測量并標出板梁分孔線、支座中心線、梁分界線，對箱梁模板清理干凈，整平梁面。二是檢測空心半兩和箱梁是否達到設計所需的強度。三是檢查梁底是否平整，如果不平整通過墊鋼板調節板底標高使得支座受力均勻。四是吊裝過程中應保證四根鋼絲受力均勻，吊裝中應拉住板梁兩端的纜風繩，控制板梁平穩移動。

5.2 板梁運輸技術要點

運輸車應保證緩慢勻速行駛，一般時速不高于40 km/h，杜絕小彎或死彎。確保運梁的車輛安全，檢查制動系統、輪胎、平板掛車是否正常。確保運梁車的行駛安全，遵守交通規則。運輸途中接受檢查時，應緩慢靠邊后，檢查人員需身穿反光背心，并在車后方30 m掛警示牌，以避免發生事故。

5.3 吊車操作安全措施

經考試合格并持有設備操作證者方準進行操作，操作必須嚴格遵守有關安全制度。吊車開始工作前必須檢查儀表、水、油、制動、保險等是否完好，須經過試運轉確認安全可靠后才能工作。吊車作業中在滿載負荷時禁止同時進行操作兩種動作，不得行走或降臂桿。吊車頭尾回轉范圍1 m以內應無障礙物。吊車行駛時，回轉盤、動臂桿、吊鉤都應制動。指揮吊車信號要明了。司機與信號指揮人員要密切配合，信號清楚后方可開始操作。各機構動降前應按吹哨，發現信號不清楚要立即停止操作。作業中發現起重機傾斜、支腿不穩等異常現象時，應立即使重物下降落在安全的地方，下降中嚴禁制動。鋼絲繩應符合規定，按規定進行潤滑。經常檢查，發現斷絲數大于等于12個絲時，應停止作業，立即更換鋼絲繩。光線陰暗、看不清吊物時不能起吊。雨、雷、強風天氣不能起吊。工作后應檢查清掃設備，做好日常保養工作，并將各種操作手柄置于空檔位置，鎖閉門窗，做到整齊、清潔、安全。

5.4 吊裝事故預防措施

落實吊裝人員的安全教育，對施工場地的各種安全設施例行檢查，嚴格按照安全規章制度執行，對進出現場進行安全防護檢查，對機械設備嚴格進行施工前檢查并定期維護和檢測，做好檢測記錄，消除事故隱患。由于箱梁模板自重大，相關設備容易產生損耗，應經常對運輸車輛、起吊機器、料索等檢查，有隱患及時更換，杜絕事故。對箱梁吊裝工程人員這種特種工種要確保持證上崗。箱梁模板的起吊要講究穩、準、平，由于箱梁大且重，需要人工拼裝，在起吊過程中禁止忽快忽慢或者忽然制動、構件要平穩切忌硬拉猛起，以免引發安全事故，起重時候要確保無粘連，起吊逐漸加力。連接處的下放需要慢速輕放。一切聽從指揮安排，工作人員應對口令信號熟記于心，能做到清楚、正確接收和發出。做好明確分工，確保配合流暢，保證信號統一、及時、清楚。箱梁安裝按順序并確保每裝一片就及時做好固定措施，四周做好防護，如用鋼筋成八字形焊接，其后每片梁可與第一片梁臨時拉接。即便時間緊張，也要避免夜間施工。吊裝到位應及時固定好，確保拆除吊索具時安全。惡劣天氣暫停作業。起重作業中做到“十不吊”，信號不清不吊，重量、重心不明不吊，超載荷不吊，視線不明不吊，捆綁不牢或掛鉤方法不對不吊。

5.5 吊裝計算及相關圖紙

5.5.1 起吊位置的選擇

汽車吊靠近蓋梁且垂直蓋梁的方向擺放，從汽車吊的回轉中心至臨時橋最南側一副邊梁的中心為最遠的起吊半徑，1#橋距離為19.4 m、2#橋距離為21.4 m。梁車置于吊車后方。

5.5.2 起重機選型

據現場條件選擇起重機，比如；汽車吊擺放就位后，1#橋起吊半徑為19.4 m。采用一臺400 t汽車吊架設，取吊車跨距(吊裝半徑)為20 m，作業臂長30.8 m計算。

吊裝計算荷載為G計算=(1.05×V梁×2.6) K=51.4t；其中，G梁質量+吊具質量+動載；V梁邊梁體積 K動載系數取1.3。

根據400 t噸汽車起重機《吊車性能參數表》的汽車吊額定起重量并結合施工經驗及市場設備供應情況，決定采用LTM1400N主臂(T-90)，由吊裝半徑20 m，作業臂長選30.8 m工況，此時額定起重量為57 t(根據該吊車的性能說明書及《汽車起重機和輪胎起重機試驗規范》，額定功率為吊車最大起吊能力的75%)。該起重機的起吊能力已經大于額定功率的1.25倍，大于計算荷載，滿足起吊需要。以下是起重機額定能力起重數據：

吊車型號 吊裝半徑(M) 額定起重量(T) 作業臂長(M)LTM 20 57 30.8

5.5.3 起重鋼絲繩計算

1#橋邊梁和吊鉤吊具最重為51.4 t。每端用1根42 m鋼絲繩一彎兩折使用，水平夾角大于60°，鋼絲繩計算載荷Fj為：Fj=(G×g) / (4×sin60°) = (51.4×10)/(4×0.87)=148 KN；G吊物重量+吊具重量+動載；g重力加速度，取10。選用6×37一Φ43-1 700規格的鋼絲繩，其允許拉力[Fg]為：[Fg]=aFg/K=0.82X1185/6=162 KN。根據《建筑施工手冊第四版》鋼絲繩的鋼絲破斷拉力總和Fg取1 185 KN，鋼絲繩破斷拉力換算系數a取0.82，鋼絲繩的安全系數K取6。Fj=128 KN

5.5.4 吊鉤、滑輪組、吊耳計算

吊鉤、滑輪組與汽車吊配套，本橋板梁吊裝工程遠未達到400 t噸汽車吊的最大起重量，故吊鉤400 t的起吊能力完全能夠滿足板梁吊裝的需要。吊耳經設計驗算，滿足吊裝要求。

起吊位置地基承載力計算，根據現場測量數據計算。