高墩現(xiàn)澆連續(xù)箱梁支架施工技術(shù)

身份證號碼：220182198005240415

摘要：本文主要針對箱梁支架架現(xiàn)澆的施工展開了探討，通過結(jié)合具體的工程實(shí)例，對施工方案作了詳細(xì)的闡述，并給出了一系列相應(yīng)的施工方法，以期能為有關(guān)方面的需要提供有益的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：箱梁支架；現(xiàn)澆；施工技術(shù)

在如今的橋梁建設(shè)過程中，箱梁支架因其具有較好的整體性、強(qiáng)度和剛度，制作要求簡易且堅(jiān)固等優(yōu)點(diǎn)，在各大橋梁建設(shè)工程中廣泛應(yīng)用?；诖?，本文就箱梁支架架現(xiàn)澆的施工進(jìn)行了探討，相信對有關(guān)方面的需要能有一定的幫助。

1 概述

1.1 橋型和結(jié)構(gòu)

某高架橋長489m，為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，平均墩身高在 37.40 m左右，梁高1.6～2.2 m。運(yùn)用支架一次現(xiàn)澆法來施工，粱側(cè)模主要運(yùn)用定型鋼模：底模和內(nèi)模主要采用定型鋼模和竹膠板剛性支撐，砼施工運(yùn)用泵送混凝土。

施工難點(diǎn)：交通疏導(dǎo)與交通安全，高墩（39m）鋼管樁支墩承重梁現(xiàn)澆支架設(shè)計(jì)、施工；鋼管樁支墩和承重梁工字鋼安裝；地基基礎(chǔ)不均勻沉降處理措施。

2 根據(jù)現(xiàn)階段建設(shè)技術(shù)提出可行性方案

2.1 現(xiàn)澆支架可行性方案的提出

現(xiàn)階段現(xiàn)澆梁具體施工方式為：碗扣滿堂腳手架施工方法，貝雷梁鋼管支架施工方法，鋼管型鋼支架施工方法以及移動模架施工方法。施工方案的不同決定了其適用狀況的不同，因此，我們能夠按照不同的工程狀況以及施工環(huán)境，從經(jīng)濟(jì)、工期、風(fēng)險(xiǎn)、質(zhì)量等方面綜合對比以選取更加適合的施工方式，以有效完成工程任務(wù)。

2.2 現(xiàn)澆支架根據(jù)設(shè)計(jì)必須考慮的因素

（1）經(jīng)濟(jì)性：嚴(yán)格按照施工環(huán)境現(xiàn)狀，在盡可能縮短工期的狀況下降低施工費(fèi)用，詳細(xì)分析對比材料的采購以及機(jī)械設(shè)備的使用費(fèi)用，而且還要全面的分析材料的運(yùn)用及其它分部分項(xiàng)施工項(xiàng)目的運(yùn)用狀況。

（2）施工進(jìn)度：最為重要的是要保障架梁通道的順暢，以有效促進(jìn)后續(xù)工作的進(jìn)行。

（3）施工質(zhì)量：盡可能選擇承載力比較大、穩(wěn)定性較高、伸縮性較小的腳手架。

3 方案比選

對于碗扣式滿堂腳手架、鋼管型鋼支架、貝雷梁鋼管支架以及移動模架這四種施工方案，第一個(gè)被排除的就是移動模架，主要是由于連續(xù)梁的變截面。另外三種方式都存在一定的科學(xué)性，運(yùn)用科學(xué)的規(guī)劃以及工作方式，積極加大工程管理的力度，能有效提升工作的效率。為選擇更加合理化的施工方案，分別從工程的成本、工期以及風(fēng)險(xiǎn)等方面實(shí)施對比。

3.1 施工成本（見表1）

表1 施工成本 貝雷梁鋼管支架

3.2 施工工期（見表2）

表2 施工工期 貝雷梁鋼管支架

3.3 施工難度（見表3）

表3 施工難度

3.4 綜合比較（見表4）

表4 綜合比較

綜合考慮，采用碗扣式支架施工，成本低、工期短、施工風(fēng)險(xiǎn)與貝雷架比連接點(diǎn)多且比鋼管支架少，現(xiàn)澆連續(xù)梁選用碗扣式鋼管腳手架施工方式。其使用方式演示圖如下圖1所示。

圖1 碗扣式鋼管腳手架使用演示圖

4 某高架橋施工狀況

施工采用碗扣式鋼管腳手架施工方式，其施工方案規(guī)劃主要有兩個(gè)步驟，即設(shè)計(jì)驗(yàn)算以及施工。

4.1 支架及地基承載力驗(yàn)算

4.1.1 碗扣式鋼管腳手架的設(shè)計(jì)檢算

4.1.1.1 梁體總荷載

第一孔箱梁的重量計(jì)量

單箱四室橫截面面積，（左半幅），橋?qū)払平均=（19.76+18.13）/2=18.95m

梁底寬b=18.95-2*1.7=15.55m

截面積面積計(jì)算

（1）翼板：F1=（0.18+0.45）/2*1.7*2=1.071m2

（2）頂板：F2=15.15*0.25=3.888m2

（3）底板：F3=15.15*0.25=3.888m2

（4）腹板：F4=（1.8-0.25*2）*.035*5=2.275m2

（5）側(cè)角：F5=0.5*0.2*0.5*8+0.8*0.2*0.5*8=0.4+0.64=1.04m2

截面面積=1.071+3.888*2+2.275+1.04=12.162m2

一孔箱梁自重ΣG=截面面積*長度*混

凝土容重=30*12.162*2.5=364.86m3*2.5=912.2t

鋼模板重量；

一孔鋼模面積：1.5m*1.2m=1.8m2各鋼模質(zhì)量89.7kg每平方米鋼模重=89.7/1.8=50kg/m2

一孔鋼模板重量：P=一孔鋼底模面積*跨徑*每平方米鋼模重=[18.95+（1.8-0.45）*2]*30*50=32.5t

一孔I12橫梁重量：重量=每根長度*每延米重*一孔根數(shù)=15.55*0.0142t/m*：34=7.24t

主梁的砼總量是364.86m3，而墩上端的荷載要讓墩來承擔(dān)，為簡化計(jì)量，普遍按照所有砼沿著橋進(jìn)行均衡布設(shè)，因此一延米的砼量就是：

364.86/30=12.162m3/m。

（1）每延米混凝土重量

12.162x26=316.212KN/m

（2）每延米模板重量

底模部分：325/15.55=20.97KN/m

內(nèi)模部分：13xl=13KN/m

合計(jì)：13+20.97=33.97KN/m

（3）施工人員、機(jī)具運(yùn)輸、堆放荷載按l.0KPa取值lx15.55=15.55KN/m

（4）傾倒混凝土?xí)r沖擊荷載取2.OKpa2x15.55=31.IKN/m

（5）振搗混凝土荷載取2.OKpa15.55x2=31.1KN/m

荷載組合N=1.2（砼質(zhì)量+模板質(zhì)量）+1.4（施工機(jī)械和人工+傾倒砼+振搗砼）=1.2（316.2+33.67）+1.4（15.55+31.1+31.1）=528.69KN/m

4.1.1.2 支架的受力計(jì)算

（1）主梁體部分

嚴(yán)格按照WDJ碗扣件立桿的設(shè)計(jì)荷載，當(dāng)橫桿的步距是0.6m時(shí)，框架立桿的承受荷載為40KN/根，也就是4t/根，當(dāng)步距增大一倍時(shí)，其荷載是30KN/根，也就是3t/根，再根據(jù)整個(gè)梁的荷載全部處于底板15.55米位置內(nèi)來進(jìn)行計(jì)量：

528.69KN/mx30m=15860.7KN=1586T

1586t/3t=528個(gè)結(jié)點(diǎn)，

也就是垂直和平行橋的方位均是0.9m所需要的結(jié)點(diǎn)數(shù)量。

15.55m/0.9m=18個(gè)，30m/0.9m=34個(gè)。

倘若在垂直橋的方位設(shè)置成0.9m，也就是18個(gè)點(diǎn)，平行橋的方位設(shè)置為0.9m，也就是34個(gè)點(diǎn)，即：18x34=612個(gè)，符合梁體荷載的要求。

（2）翼緣板部分

每一翼緣板邊的荷載只有10%，按15%考慮，1586tx15%=237.9t。計(jì)算：

結(jié)點(diǎn)數(shù)為：237.9t/4t=59.48=59個(gè)，即：垂直和平行橋的方位均是0.9m時(shí)需要的結(jié)點(diǎn)數(shù)目；237.9t/3t=80個(gè)，即：垂直與平行橋的方位均為1.2m時(shí)需要的結(jié)點(diǎn)數(shù)目。

1.7m/0.9m=1.88=2個(gè)，30m/0.9m=34個(gè)。

倘若在平行橋和垂直橋的方位均設(shè)置成0.9m，那么需要的節(jié)點(diǎn)總數(shù)就是34*2=68>59個(gè)。

4.1.1.3 地基承載力驗(yàn)算

（1）梁體總荷載為528.69KN/m

（2）滿堂支架的質(zhì)量參考第6跨墩高33m，按照上面的圖形

平行橋的方向有34列，垂直橋的方向有13列，共有34*13=442列；連接桿：順橋向30x13=390m；橫橋向12～34-408m，共28層。

總重為442x33x4.01+（390+408）x28x4.01=14089.76kg

每延米自重為：140.89x9.8/30=48.38KN/m

（3）每延米15cm混凝土板G=13x0.15x26=50.7KN/m

（4）基礎(chǔ)應(yīng)力驗(yàn)算

o=（N+G）/A=（528.69+48.38+50.7）/13=48.3Kpa

按照規(guī)劃材料施工現(xiàn)場是粘土地質(zhì)，地基的承載能力是150000帕，所以符合規(guī)劃和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

4.2 主要施工方法

施工工藝：處理地基一搭建支架一安裝外側(cè)模一綁扎底、腹板鋼筋一穿束鋼絞線一安裝內(nèi)模一綁扎頂板鋼筋-砼澆筑一收面、養(yǎng)護(hù)一張拉一拆模板、支架一壓漿。

4.2.1 地基處理

該工程的現(xiàn)澆支架連續(xù)梁的長度450m，下端寬度為8.6-15.55m，上部寬度是12-18.95m，是兩幅等高度變截面單箱多室預(yù)應(yīng)力砼，梁體和地平線間的距離為33.46m。地基處理寬度為28-38m，長度為0#墩-15#墩之間，標(biāo)高為超出原地面15cm，四周做排水溝并用砂漿抹面；

（1）軟土地基待處理平整以后要用20T重的光輪壓路機(jī)連續(xù)進(jìn)行壓實(shí)2-3遍，倘若地面上存在凹陷現(xiàn)象要及時(shí)的填土進(jìn)行重新壓實(shí)，并且要確保壓實(shí)后的地面比原來的地面要高，其平整度為±5cm；

（2）在完成壓實(shí)任務(wù)后，要在其上鋪筑15cm厚的碎石渣，并用壓路機(jī)再次進(jìn)行壓實(shí)處理；

（3）待碎石基層壓實(shí)后要進(jìn)行砼澆筑，其厚度大約為10cm左右，并用振動器搗實(shí)；

（4）對局部特別軟地基須重新回填或采取混凝土加厚加鋼筋網(wǎng)片處理；

（5）墩臺處回填時(shí)應(yīng)用石渣或沉降量小的材料并經(jīng)壓實(shí)；

（6）她基處理宜在連續(xù)3天天氣晴好后視土的干濕情況進(jìn)行，確保地基處理質(zhì)量；

（7）地基處理好后在土層應(yīng)力較小處進(jìn)行局部試壓，用9根2.4m高的碗扣式支架立桿以間距為0.6m的距離均勻布置在1.2m*1.2m的混凝土層上，施加1.5倍荷載承重試壓，以兩天內(nèi)砼層不開裂不沉降為安全。

4.2.2 支架搭設(shè)

（1）搭設(shè)支架

用到的構(gòu)件主要有：橫桿、立桿、斜桿、可調(diào)底座、可調(diào)U托（頂托）。

仔細(xì)查看構(gòu)件是否存在弧度、焊縫開裂、裂縫等狀況，確認(rèn)沒有問題時(shí)才能進(jìn)行拼接。

按橫、縱向間距來設(shè)置可調(diào)底座，底座和混凝土面直接接觸，并按算出的高度確定出底座上的螺帽，讓螺帽和頂面處于相同的位置。

在進(jìn)行拼裝時(shí)務(wù)必要保證立桿豎直。特別注意的是在首層全部立桿和橫桿都拼裝調(diào)整好以后才能完成下一部分的拼裝，不然就會造成后續(xù)各層拼裝的不易。同時(shí)還要注意在豎、豎桿之間務(wù)必要搭斜撐，進(jìn)而有效增大結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。

為有效確保碗扣支架頂部的穩(wěn)定性，必須要降低碗扣支架立桿頂端的自由高度，確保其低于60cm，一旦高于60cm要?jiǎng)?wù)必增添一個(gè)橫桿，嚴(yán)格規(guī)范進(jìn)行科學(xué)的設(shè)置。

在進(jìn)行碗扣架搭建時(shí)，務(wù)必要確?？v、橫成一條直線，使其橫平豎直。用碗扣扣緊縱橫向桿件，已建立穩(wěn)固的縱、橫、堅(jiān)三位一體的網(wǎng)架。為有效提升支架的穩(wěn)定性，在橋軸線的縱橫方向分別設(shè)置φ48鋼管剪刀撐。支架的搭建寬度必須高于梁頂設(shè)計(jì)寬度兩邊各0.5-1.5m作為施工工作平臺。

（2）鋪設(shè)頂層方木

在進(jìn)行頂層的縱向方木設(shè)置時(shí)必須要將兩縱向方木的接頭搭在可調(diào)支座位置處。而在進(jìn)行橫向方木的設(shè)置時(shí)，要嚴(yán)格控制設(shè)置的間距，利用水準(zhǔn)儀以及木楔來掌控標(biāo)高，待各項(xiàng)均符合要求后才能進(jìn)行底模的拼裝。

4.2.3 支架預(yù)壓試驗(yàn)

綜合梁體自身重量、沉降、支架的彈性以及非彈性變形等諸多因素，必須要對支架實(shí)施預(yù)壓。為有效避免破壞箱梁的底模板，要在搭建好支架以及鋪好方木、楞木，還沒有鋪設(shè)底模之前來對支架實(shí)施預(yù)壓。在實(shí)施預(yù)壓時(shí)可以采取在支架頂面堆放砂袋的方法。

砂袋必須一一進(jìn)行稱取重量，還要派專業(yè)人士進(jìn)行稱量和記錄；稱過的砂袋只要放到指定位置就務(wù)必要進(jìn)行防水處理，及時(shí)的做好防雨設(shè)施。增加荷載時(shí)，要指派專人負(fù)責(zé)檢查支架的變動狀況，倘若出現(xiàn)不良狀況，要及時(shí)的進(jìn)行處理。同時(shí)在進(jìn)行加載時(shí)，要分步來完成，并適時(shí)的來測量、觀測。此外，在進(jìn)行卸載時(shí)也要分步來完成，并進(jìn)行測試和記錄。

測點(diǎn)的布設(shè)：在各跨的縱橋向上每隔5m設(shè)置一個(gè)斷面，共設(shè)5個(gè)，并且在各斷面上下各設(shè)10個(gè)測點(diǎn)，上端的5個(gè)點(diǎn)主要設(shè)置在兩邊的翼緣板以及腹板分別設(shè)1各，梁的中軸線底板上設(shè)置1個(gè)；下端的5個(gè)點(diǎn)主要設(shè)置在能與上端測點(diǎn)對應(yīng)的位置，并且在方木上對其進(jìn)行編號，以方便在進(jìn)行預(yù)壓時(shí)掌控模板的立模標(biāo)高。

按加載的不同級別對其實(shí)施沉降觀察。待其加載完成后計(jì)劃每天對其進(jìn)行2次觀察，早晚各一次，同時(shí)還要詳細(xì)記錄好沉降狀況。在進(jìn)行沉降觀察時(shí)必須要在一天中氣溫比較低的時(shí)候，時(shí)間大約為8：00～17：00之間。對于支架的預(yù)壓時(shí)間沒有明確規(guī)定，通常以完全加載好接連兩天的沉降量小于2mm就證明支架的沉降已經(jīng)定型。

在卸載時(shí)嚴(yán)格根據(jù)荷載的100%和50%以及完全卸載進(jìn)行觀察。

待預(yù)壓完成后要準(zhǔn)確的計(jì)算出支架的彈性以及非彈性變形值和基礎(chǔ)沉降量，以便計(jì)算模板標(biāo)高調(diào)整時(shí)的預(yù)留值。預(yù)應(yīng)力混凝土的簡支箱梁按照跨度、混凝土收縮徐變等諸多因素，來計(jì)算出需預(yù)設(shè)的反拱值。

5 混凝土澆注

箱梁在進(jìn)行混凝澆筑時(shí)主要分兩步來進(jìn)行，首次要先進(jìn)行底板以及腹板的澆筑；其次進(jìn)行頂板和翼板的澆筑，最后再實(shí)施接縫。在進(jìn)行澆筑時(shí)要由一頭至另一頭呈梯形分步連續(xù)進(jìn)行，上、下層之間的澆筑應(yīng)相距2m，待下部的砼初凝之前要進(jìn)行上部砼的澆筑。在進(jìn)行澆筑時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：

（1）在澆筑混凝土之前，要將模板內(nèi)的所有物品清除掉，保持表面清潔，并全方位檢查支架、鋼材、模板以及預(yù)埋件，此外，還要仔細(xì)檢查泵車拌合站、振動棒、發(fā)電機(jī)等諸多機(jī)械設(shè)施，保證符合施工要求。

（2）在澆筑混凝土?xí)r要保證其與縱向中心線對稱，有中間向兩側(cè)進(jìn)行對稱澆筑，在進(jìn)行澆注時(shí)，要盡可能的隨時(shí)檢驗(yàn)其坍落度。

（3）采用插入式振動棒來對砼進(jìn)行振搗，移動距離要位于振動棒作用距離的1.5倍處，其振動的范圍大致為振動棒直徑的4倍左右。

（4）振動棒和側(cè)模之間要保留5～10cm的空間以有效防止振搗棒破壞模板。振搗標(biāo)準(zhǔn)為混凝土不再下沉，表面平整、無氣泡，同時(shí)還要防止過振以及漏振現(xiàn)象的出現(xiàn)，振搗完成后要緩慢的拿出振動棒，以有效防止混凝土再次不實(shí)現(xiàn)象的出現(xiàn)。

（5）在進(jìn)行砼澆筑時(shí)要指派專人來監(jiān)督模板以及支架的現(xiàn)狀，倘若發(fā)現(xiàn)模板出現(xiàn)漏漿問題，要立即對其封堵。此外，在澆筑時(shí)，要在位于L/2、L/4位置處懸掛垂線，并在垂線下端以及地面的相應(yīng)地方處設(shè)置鋼筋棍，在其交叉的地方畫出標(biāo)志線，以有效觀察混凝土澆筑時(shí)底板的沉降狀況，一旦出現(xiàn)異常，要及時(shí)的中斷澆筑，待發(fā)現(xiàn)并解決問題后再繼續(xù)開始澆筑。

（6）初步澆筑砼時(shí)，等到澆注至腹板最頂部位置處必須要布設(shè)施工縫。澆筑高度要稍微超出腹板規(guī)劃厚度的1cm以上，鏟掉頂端的砼漿，使強(qiáng)度大、硬度大的砼糙面顯露出來，并進(jìn)行沖洗。

（7）第二次進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，要在位于墩頂?shù)腖/2和L/4斷面位置，由里向外距離5m位置設(shè)置鋼筋棍，并將其焊制于頂部的鋼筋之上，讓其等同于頂端的標(biāo)高，以有效掌握頂端砼的澆筑標(biāo)高和橫坡度。待其壓實(shí)整平以后要實(shí)施真空吸水。吸水完成以后，為了盡可能地科學(xué)合理的進(jìn)行抹面要使用提漿棍來滾壓，之后就進(jìn)行人工抹面，待抹面30min以后，要使用抹光機(jī)來對其整平，之后在進(jìn)行人工收漿。

在砼完成抹面以后必須實(shí)施拉毛處理，主要采取垂直橋的方向進(jìn)行拉毛的方式，嚴(yán)格把握其拉毛的程度，大致位于1-2mm的范圍內(nèi)。同時(shí)還要控制好拉毛的時(shí)間，時(shí)間控制不好不僅會在一定程度上導(dǎo)致橋面不平整，而且拉毛時(shí)也無法達(dá)到深度要求，通常狀況下是根據(jù)自身實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行的，以手指按壓剛好不留痕跡為最佳時(shí)間。分兩次進(jìn)行抹面。首次抹面主要是為了找平，當(dāng)混凝土快要終凝時(shí)，即可實(shí)施二次抹面。然后橫橋向進(jìn)行拉毛處理。

（8）在澆筑箱梁頂板的預(yù)留孔時(shí)，保持孔內(nèi)清潔，以有效防止排水孔被封堵。同時(shí)還要將預(yù)留孔四周的孔壁打毛，壓實(shí)填入的混凝土。

（9）混凝土要使用土工布進(jìn)行覆蓋，保證水分適量養(yǎng)護(hù)7d。將為有效掌控張拉、落架的混糕土強(qiáng)度試塊放置于箱梁室中，在相同的環(huán)境下進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。在進(jìn)行養(yǎng)護(hù)時(shí)，禁止在橋面上放置任何物品。

6 結(jié)語

綜上所述，在橋梁的建設(shè)中，箱梁支架的現(xiàn)澆施工對整體的工程有著重要的作用，因此，我們就需要重視箱梁支架的現(xiàn)澆施工，并采取有效的措施做好相應(yīng)的質(zhì)量控制，以確保大橋連續(xù)梁的施工質(zhì)量和施工安全。

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