公路橋梁的大跨度現(xiàn)澆箱梁支架設(shè)計(jì)與施工技術(shù)

陶 然

（中交一公局集團(tuán)有限公司總承包經(jīng)營(yíng)分公司，北京 100020）

1 工程概況

甲子河大橋建設(shè)于智慧東路北段，總長(zhǎng)度238.5m（含橋頭耳墻部分），左幅樁號(hào)K2+098.750～K2+344.214，右幅樁號(hào)K2+104.750～K2+336.439，各幅橋?qū)捑鶠?0m。該橋采取的是（25+6×30+25）m的跨徑組合形式，共使用到16跨。

2 支架設(shè)計(jì)

從施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況出發(fā)，針對(duì)該橋1、2、5、6、7、8跨的基本特點(diǎn)，為之引入插式盤扣支架，在此基礎(chǔ)上展開施工作業(yè)。

盤扣支架搭建作業(yè)中，縱向間距1.2m，步距1.5m，橋墩處對(duì)穩(wěn)定性提出較高要求，選擇φ4.8mm鋼管以達(dá)到“鎖柱”的效果，確保支架具有足夠的穩(wěn)定性。支架搭建使用到豎向以及水平向兩類連桿，共同構(gòu)成承載力較好的受力體系。

3 支架施工

3.1 盤扣支架搭設(shè)

（1）布設(shè)方案。盤扣式腳手架立桿采用Q345熱鍍鋅鋼管，規(guī)格為φ60×3.2mm；橫桿采用Q235熱鍍鋅鋼管，規(guī)格為φ48×2.5mm；斜桿采用Q235熱鍍鋅鋼管，規(guī)格為φ42×2.5mm；可調(diào)底托、頂托采用Q235冷鍍鋅鋼板，規(guī)格為φ48×5.0mm。

（2）地基處理。選擇重型觸探儀，利用此設(shè)備對(duì)橋位布點(diǎn)加以檢測(cè)，掌握該處的承載力情況，綜合考慮現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件，明確承載力不足之處并采取換填措施，具體方案為挖除該部分軟土，選取6%灰土封底，形成厚度為30cm的結(jié)構(gòu)層。①注重地基處理前的檢測(cè)工作，明確換填厚度，將待處理部分的軟臥層挖除，隨后換填。為滿足穩(wěn)定性要求，相比于硬化寬度而言，要求在地基換填作業(yè)時(shí)寬度應(yīng)＞2m，結(jié)束開挖作業(yè)后增設(shè)集水坑（具體應(yīng)在基坑邊緣區(qū)域），此舉目的在于避免降雨浸泡基坑的問題。②完成軟臥層的處理作業(yè)后，對(duì)地基進(jìn)行整平并采取碾壓措施，以特定的配比拌和并悶料，此階段使用挖機(jī)持續(xù)性翻拌，以提升原材料的混合均勻性，以石灰狀態(tài)為準(zhǔn)，當(dāng)完全消解后則具備攤鋪碾壓的條件。關(guān)于灰土下封層施工作業(yè)，采取的是分兩層碾壓的方式，要求壓實(shí)度≥95%，施工中要注重對(duì)現(xiàn)場(chǎng)自然環(huán)境的保護(hù)。③結(jié)束下封層施工作業(yè)后，利用山皮石碾壓，單層厚度≤30cm，設(shè)備為25t壓路機(jī)，每結(jié)束一層碾壓作業(yè)后均要安排實(shí)驗(yàn)室相關(guān)人員進(jìn)行檢驗(yàn)，在滿足壓實(shí)度≥95%的要求后，方可展開后續(xù)施工。換填作業(yè)時(shí)，可加大細(xì)料比例，以避免骨料出現(xiàn)大量孔隙的問題[1]。隨后組織動(dòng)力觸探試驗(yàn)，各項(xiàng)指標(biāo)與設(shè)計(jì)要求相符后即可進(jìn)行硬化處理。④以橋面鋪裝施工要求為基本指導(dǎo)，有序完成混凝土墊層施工作業(yè)，并利用磨光機(jī)收面。執(zhí)行此項(xiàng)工作前需檢測(cè)高程，要求混凝土墊層厚度足夠均勻，并做好收面與養(yǎng)護(hù)作業(yè)。結(jié)束地基處理后，施作規(guī)格為0.8m（寬）×0.5m（深）的排水溝，具體位置以混凝土邊緣區(qū)域?yàn)橐?，于水溝外?cè)增設(shè)寬度為13m的施工便道，以滿足材料的堆放要求。

3.2 支架搭設(shè)

（1）原材料質(zhì)量是搭建支架的關(guān)鍵，需安排技術(shù)人員進(jìn)行全面驗(yàn)收，確認(rèn)無(wú)誤后方可投入使用。備料仍以實(shí)際需求為準(zhǔn)，為各施工區(qū)域適配適量的材料。

（2）做好技術(shù)交底是順利完成搭設(shè)作業(yè)的關(guān)鍵，且在施工前需全面檢查機(jī)械設(shè)備以及現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境。以行業(yè)規(guī)范為指導(dǎo)，有序完成各環(huán)節(jié)施工作業(yè)，若出現(xiàn)構(gòu)件彎折等問題，禁止投入使用。

（3）通過(guò)全站儀測(cè)量放線，精確獲得梁板在地基上產(chǎn)生的豎向投影線，隨后使用墨斗彈線，在此基礎(chǔ)上根據(jù)平面布置圖獲得中心線，經(jīng)技術(shù)人員檢測(cè)且無(wú)誤后搭設(shè)基準(zhǔn)線，從而構(gòu)成完整的網(wǎng)格，其產(chǎn)生的交點(diǎn)即為底托中心處。經(jīng)全面檢驗(yàn)且無(wú)誤后，即可倒運(yùn)支架底托，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)位情況依次布設(shè)。

（4）關(guān)于立桿與橫桿的安裝作業(yè)，應(yīng)從底部展開并逐步延展至頂部，各層安裝作業(yè)時(shí)應(yīng)及時(shí)設(shè)置斜拉桿。遇到高空作業(yè)環(huán)境時(shí)，要求相關(guān)人員佩戴安全帽等防護(hù)設(shè)備。關(guān)于盤口支架配件的具體情況，如圖1所示。

圖1 主要構(gòu)造配件分解圖

具體遵循如下流程完成安裝作業(yè)：①底托。精確測(cè)量放線后，調(diào)整底托并使其到達(dá)特定點(diǎn)位，經(jīng)檢驗(yàn)后清晰標(biāo)注出來(lái)。②基座安裝。選取基座的立桿套筒，調(diào)整方向使其朝上，并將其置入調(diào)整座上方。為滿足穩(wěn)定性要求，應(yīng)處理基座下緣，在扳手的輔助下將其置入凹槽內(nèi)，同時(shí)根據(jù)需求調(diào)整高度。③首層水平桿。選取水平桿，將其置入圓盤小孔中，此舉可使得桿頭前端能夠牢牢頂住立桿圓管，并設(shè)置斜楔以達(dá)到緊固的效果[2]。設(shè)置基礎(chǔ)立桿，選取其長(zhǎng)端并將其置于基座套筒中，此部分僅用于首層搭接作業(yè)，后續(xù)均使用的是立桿。④做好上述工作后，完成其余層桿件的安裝作業(yè)，具體如圖2所示。主要流程與步驟③一致。關(guān)于頂托的設(shè)置，其與碗扣支架的方法相同，選取I12.6工字鋼，將其穩(wěn)定置于支架頂U(kuò)型支托上，調(diào)整好螺桿伸出鋼管頂部的長(zhǎng)度，此部分不可＞30cm。經(jīng)上述方式安裝后，再設(shè)置頂托，對(duì)位置與高程進(jìn)行靈活地調(diào)整。

圖2 盤扣支架搭設(shè)步驟示意圖（單位：cm）

3.3 盤扣支架安裝構(gòu)造要求

（1）考慮到穩(wěn)定性要求，支架搭設(shè)高度需在24m內(nèi)，否則應(yīng)采取針對(duì)性處理措施。

（2）以施工方案為準(zhǔn)，確定立桿排架尺寸，挑選合適長(zhǎng)度的水平桿。模板支架搭設(shè)作業(yè)時(shí)，應(yīng)注重斜桿與剪刀撐的設(shè)置：①若搭設(shè)高度在8m內(nèi)，建議步距≤1.5m，做好支架架體外立面的處理工作，各層都要安裝豎向斜桿；而在架體內(nèi)部，則要每隔5跨安裝豎向斜桿，根據(jù)實(shí)際情況，搭設(shè)剪刀撐也是可行的方式。滿堂模板支架高度若≤4個(gè)步距，此時(shí)可省去頂層水平斜桿的搭設(shè)作業(yè)；反之，則要增設(shè)頂層水平斜桿。②若模板支架搭設(shè)高度＞8m，要求此時(shí)的豎向斜桿滿布設(shè)置，控制好水平桿的步距，該值不可超過(guò)1.5m。水平層斜桿的設(shè)置，采取的是每隔4～6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)步距依次安裝的方式。若支架周邊存在穩(wěn)定性較強(qiáng)的建筑物，可與之形成拉結(jié)關(guān)系。③模板支架搭設(shè)作業(yè)時(shí)，若將其設(shè)置為無(wú)側(cè)向拉結(jié)形式，則要做好側(cè)面的加固工作，即各步距均要增設(shè)豎向斜桿。若工程中存在防扭轉(zhuǎn)需求，每間隔3～4個(gè)步距均有必要增設(shè)水平層斜桿。④部分獨(dú)立高支模架采取的是長(zhǎng)條狀設(shè)計(jì)形式，需嚴(yán)格控制好架體高度與寬度，二者產(chǎn)生的比值H/B不允許超過(guò)3。雙槽鋼托梁設(shè)置的懸臂長(zhǎng)度應(yīng)得到有效控制，不可＞650mm，與此同時(shí)，絲桿外露部分應(yīng)控制在400mm內(nèi)。⑤針對(duì)高大模板支架，嚴(yán)格控制好頂層的水平桿步距，該工程以標(biāo)準(zhǔn)步距為參考，在此基礎(chǔ)上減小一個(gè)盤口間距。底層水平桿可作為掃地桿使用，此部分與地面間距不可＞550mm。根據(jù)單肢桿荷載能力，當(dāng)該值≤40kN時(shí)，無(wú)需更改底層水平桿步距，依然遵循標(biāo)準(zhǔn)步距即可，但要增設(shè)豎向斜桿；若該值＞40kN，此時(shí)應(yīng)調(diào)整底層水平桿設(shè)置方案，即在標(biāo)準(zhǔn)步距的基礎(chǔ)上縮小一個(gè)盤口間距，并為之增設(shè)豎向斜桿裝置。⑥設(shè)置模板支架后，通過(guò)可靠的連接措施將其與既有結(jié)構(gòu)形成穩(wěn)定連接關(guān)系。為滿足施工需求，模板支架內(nèi)通常會(huì)設(shè)置人行通道，若此結(jié)構(gòu)的寬度與單肢水平桿保持一致，滿足此條件后可間隔抽除第一層水平桿，部分立桿與通道形成正交關(guān)系，此時(shí)有必要增設(shè)豎向斜桿；部分情況下，人行寬度與既有的單肢水平桿寬度不一致，此時(shí)有必要在通道上部增設(shè)支撐橫梁裝置。經(jīng)計(jì)算后求得通道兩側(cè)立桿的合適間距，注重對(duì)通道周邊模板支架的連接，需將其形成穩(wěn)定的整體。關(guān)于洞口頂部的處理，采取鋪設(shè)防護(hù)板的方式，并于兩側(cè)搭建安全網(wǎng)。⑦支架頂托上方區(qū)域，應(yīng)通過(guò)縱橋向鋪設(shè)的方式依次設(shè)置型號(hào)為I12.3的工字鋼，將此部分作為主龍骨進(jìn)行使用，間距均為120cm；同時(shí)橫橋向設(shè)置方木（邊長(zhǎng)均為10cm），將此部分作為次龍骨，不同區(qū)域的間距不盡相同，端部實(shí)心段縮減至15cm，其余區(qū)域均為30cm[3]。斜腹板外側(cè)區(qū)域依次安裝3道斜撐，使其穩(wěn)定地置于架體上。翼緣板外側(cè)設(shè)置有支架頂桿，調(diào)節(jié)好此結(jié)構(gòu)的位置，要求此構(gòu)件與翼緣板邊緣間距為0.9m，將鋼管斜拉穩(wěn)定地置于支架上，并于外側(cè)增設(shè)防墜網(wǎng)，在特殊區(qū)域掛設(shè)警示牌，以告知過(guò)往行人。⑧人行通道處設(shè)置爬梯，調(diào)整好桿件構(gòu)造，其應(yīng)當(dāng)滿足盤扣支架要求。為提升爬梯穩(wěn)定性，在此之前需對(duì)爬梯基礎(chǔ)部分采取處理措施，即為之鋪設(shè)15cm厚的混凝土，隨后設(shè)置密目網(wǎng)，現(xiàn)場(chǎng)可設(shè)置警示牌以告知過(guò)往人員，確?，F(xiàn)場(chǎng)安全性。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，文章以公路橋梁為基本背景，針對(duì)大跨度現(xiàn)澆箱梁的基本特點(diǎn)，提出合適的設(shè)計(jì)方案以及施工方法，考慮到工藝復(fù)雜度較高的特點(diǎn)，工程人員應(yīng)注重對(duì)技術(shù)的優(yōu)化，提升技術(shù)與現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的相適性，助力于橋梁建設(shè)事業(yè)的發(fā)展。