橋臺(tái)混凝土單邊支模技術(shù)的成功應(yīng)用

劉慶全

摘 要：大型橋臺(tái)，墻體緊靠山體懸崖，無法按照常規(guī)方法對(duì)橋臺(tái)進(jìn)行雙面支模并加固施工，只能使用單側(cè)支模方案。本文針對(duì)深圳市環(huán)城南路1號(hào)橋項(xiàng)目，經(jīng)過設(shè)計(jì)方、建設(shè)方及監(jiān)理方和施工方等方面的技術(shù)人員反復(fù)討論，多次進(jìn)行力學(xué)計(jì)算和縝密的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，最終確定使用單邊支模的施工方法，取得了非常好的效果，既保證了工程質(zhì)量，節(jié)約了成本，又達(dá)到了工期要求。

關(guān)鍵詞：大型橋梁;橋臺(tái);單邊支模

中圖分類號(hào)：U442 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

深圳市環(huán)城南路1號(hào)橋項(xiàng)目，地處市郊，周邊環(huán)境復(fù)雜，三面為居民區(qū)，一面靠近石山，全長68 m，橋兩端下部結(jié)構(gòu)使用重力式橋臺(tái)，橋臺(tái)支座為18根?1 200 mm鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)樁長40 m。橋臺(tái)結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土，長度40.05 m，下部寬3.4 m，高8 m。上部橋臺(tái)寬1.6 m，由于靠近山涯邊，橋臺(tái)內(nèi)側(cè)無法支模，懸崖外邊至橋臺(tái)內(nèi)側(cè)的凈尺寸很小，最小處實(shí)際甚至已突出至設(shè)計(jì)橋臺(tái)內(nèi)，需鑿除此部分，此空間無法按照常規(guī)方法對(duì)橋臺(tái)進(jìn)行雙面支模并加固施工，且綜合考慮到鑿除巖石的成本很高，經(jīng)多方論證，確定使用單側(cè)支模。經(jīng)過設(shè)計(jì)方、建設(shè)方及監(jiān)理方和施工方等方面的技術(shù)人員反復(fù)討論，多次進(jìn)行力學(xué)計(jì)算和縝密的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，最終確定使用單邊支模的施工方法，取得了非常好的效果，既保證了工程質(zhì)量，節(jié)約了成本，又達(dá)到了工期要求。

1 施工難點(diǎn)分析

橋臺(tái)墻身厚度厚，高度大，混凝土在澆灌過程中產(chǎn)生的側(cè)壓力較大，因此，模板支撐體系要有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。橋臺(tái)距圍護(hù)距離不夠，無法滿足雙面支?？臻g要求，只能使用單面支模體系;由于外側(cè)無法使用常規(guī)支模方式，只能使用磚模或者原支護(hù)結(jié)構(gòu)面上抹平噴錨砼作為模板面;內(nèi)邊鋼模的固定初步選用在原支護(hù)結(jié)構(gòu)上植筋（或直接植螺桿），然后與穿墻止水螺桿焊接的方式固定外加內(nèi)部支撐配合。這樣能保證工期，也能有效保證模板的穩(wěn)定性。

2 支模體系方案選擇

橋臺(tái)屬于市政工程受力結(jié)構(gòu)中的豎向部件，它的單邊模板構(gòu)造通常是鋼材支架用于頂撐，單邊模板安裝系統(tǒng)或利用雙頭對(duì)接螺桿與橋臺(tái)縱向受力主筋焊接或植筋的方法以達(dá)到目的。由于目前深圳地區(qū)沒有相應(yīng)的鋼支架頂撐單邊模板安裝系統(tǒng)租賃，如果需要使用此方法，需要加工大量的鋼型材承重架，成本比常規(guī)方法消耗的成本高，而且工期會(huì)大大延長。利用雙頭對(duì)接螺桿與植入巖石中的鋼筋焊接，相對(duì)增加的費(fèi)用也較小，工期也可以保證，但利用雙頭對(duì)接螺桿需穿透防水層，在防水施工時(shí)處理好防水節(jié)點(diǎn)，除穿墻螺桿使用止水環(huán)外還需在在止水螺桿穿透防水層的位置做好節(jié)點(diǎn)處理。綜合考慮本工程的特殊性和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，決定選用對(duì)拉螺桿植筋（或小部分與巖石中的植入鋼筋焊接）的方法來做單側(cè)模板。

3 單邊模板安裝系統(tǒng)施工流程

（1）橋臺(tái)外側(cè)的巖石邊坡進(jìn)行錨桿植筋。（2）巖石坡面噴錨鋼筋混凝土，然后整平（或抹平整）或用砌體砌作磚模，部分磚砌體和外面墻體間用石子填平。（3）橋臺(tái)鋼筋綁扎及分項(xiàng)驗(yàn)收。（4）內(nèi)邊的鋼模施工。（5）內(nèi)邊的鋼模加固及內(nèi)側(cè)斜支撐施工。（6）混凝土澆灌。（7）內(nèi)側(cè)支撐及模板拆除。（8）止水螺桿內(nèi)側(cè)外露部分拆除及螺桿部位補(bǔ)水泥砂漿。

4 施工控制要點(diǎn)

4.1 整個(gè)受力構(gòu)件的系統(tǒng)和其材料的選定

單邊模板安裝系統(tǒng)由緊固部分、頂撐部分與錨固部分組成。緊固部分包括面層模板、次木枋、主木枋與穿墻螺桿，頂撐部分包括斜撐與連接桿等，錨固部分包括地錨桿。

緊固部分：面層模板使用18 mm厚夾層木板，次木枋選用50×100，豎向設(shè)置@200 mm，主木枋為φ48×2.8雙鋼管@400 mm，穿墻螺桿使用φ16間距縱向?yàn)?00，橫向?yàn)?00 mm。

頂撐部分：斜撐與連桿均使用φ48×2.8鋼管，縱向間距與螺桿橫向間距相同;斜撐上口與豎撐相交處為絲口頂托，下口與地錨桿連接撐于底板或樓板。

錨固部分：底板使用φ48×2.8=550 mm（預(yù)埋350 mm）鋼管，斜桿與地錨桿相交處通過縱向鋼管用活動(dòng)扣件扣緊，斜桿與地（樓）面相交處預(yù)留凹槽，確保斜撐直頂在底板或樓板砼上[1]。

4.2 系統(tǒng)設(shè)置控制要點(diǎn)

根據(jù)橋臺(tái)墻身單側(cè)支模施工工況，橋臺(tái)基礎(chǔ)澆灌高度最大，為本工程最不利位置。因此，選擇橋臺(tái)基礎(chǔ)為本工程樣板，建立受力分析模型，其余位置均以此為標(biāo)準(zhǔn)，參照實(shí)施。

（1）預(yù)埋預(yù)留：橋臺(tái)基礎(chǔ)澆灌前，分別在距橋臺(tái)墻身1.5 m、2.5 m、3.5 m處預(yù)埋長度≥0.5 m（錨固長度不小于350 mm）的短鋼管作為地錨支撐點(diǎn)。內(nèi)轉(zhuǎn)角處按45°角設(shè)置預(yù)埋點(diǎn)。地錨縱向間距為

500 mm，底板上的預(yù)埋支撐點(diǎn)均使用縱橫通長鋼管連成整體。橋臺(tái)墻身翻邊內(nèi)沿縱向預(yù)埋Φ16螺桿，間距同螺桿間距，距翻邊0.2 m。下部同時(shí)為保證斜撐穩(wěn)定性，使用Φ48×2.8（錨固長度不小于400 mm）鋼管預(yù)埋在距橋臺(tái)墻身0.5 m的底板（樓面）上作為斜拉鋼管拉結(jié)點(diǎn)，拉接點(diǎn)處用雙扣件連接。

（2）模板拼裝與緊固：模板使用18 mm夾層木板，按照預(yù)排的螺桿間距在現(xiàn)場(chǎng)彈線打孔，逐塊拼裝成整體后，放置豎向次木枋，直接用鋼釘固定在模板上，橫向主木枋，并將穿墻螺桿用“3”型調(diào)節(jié)件緊固上，最下排主木枋固定在剪力墻上翻邊預(yù)埋螺桿上。

（3）頂撐系統(tǒng)設(shè)置：在墻板模板整體拼裝完畢并調(diào)校到位后且對(duì)拉螺桿緊固后，立即進(jìn)行斜撐設(shè)置。斜撐通過活動(dòng)扣件地錨連接，斜撐與主木枋連接使用頂托，固定位置詳見圖1，圖2。同時(shí)，斜撐必需直撐到地面預(yù)留凹槽處，以確保傳力效果。

（4）支撐穩(wěn)定桿設(shè)置：將斜撐通過鋼管扣件呈反三角連接，在連接結(jié)點(diǎn)處設(shè)置縱橫通長連桿，要求所有斜撐桿單段長度不大于1.5 m，以保證斜撐桿件穩(wěn)定。

5 系統(tǒng)受力計(jì)算

通過對(duì)整個(gè)單邊支模系統(tǒng)的受力進(jìn)行荷載計(jì)算和應(yīng)力分析，確定模板面層模板使用膠合板，厚度18 mm;內(nèi)豎肋使用50 mm×100 mm木枋，內(nèi)豎肋間距100 mm;外橫檁使用Φ48×2.8雙鋼管，外橫檁垂直間距200 mm;對(duì)拉螺栓水平間距300 mm，直徑25 mm。墻木模板立面圖如圖3所示。

6 質(zhì)量保證措施

（1）鋼管、扣件均要用滿足規(guī)范的材料和構(gòu)件，并且要經(jīng)過抽樣檢驗(yàn)合格具有檢驗(yàn)報(bào)告后才能使用。（2）全部的鋼扣件必須在擰緊后，使用專用扭矩扳手校驗(yàn)，且擰緊力矩必須大于55 N·m。（3）橋臺(tái)墻身混凝土澆灌總體分三層或四層澆灌振搗，首層高度要求在2 m至2.8 m，第二層要求在2 m至2.4 m，第三層1.6 m至1.8 m，并沿橋臺(tái)墻身均勻澆灌，每小時(shí)澆灌高度不能超過1.6 m，上層混凝土澆灌時(shí)，要求下層混凝土還沒有開始初凝，但是要求澆灌時(shí)振動(dòng)棒插到交界面400 mm處。同時(shí)，為了降低混凝土的自由傾倒高度，要求用泵送軟管輸送混凝土，以減少混凝土澆灌時(shí)對(duì)模板側(cè)面的擠壓。先對(duì)施工人員進(jìn)行技術(shù)和安全交底，且要求所有人員簽字確認(rèn)，對(duì)橋臺(tái)墻身進(jìn)行混凝土的澆灌，等橋臺(tái)墻身澆灌完之后再進(jìn)行平板的澆灌，橋臺(tái)墻身澆灌過程中有施工管理人員控制砼的澆灌高度，使整個(gè)過程在安全、科學(xué)、合理的條件下開展，現(xiàn)場(chǎng)澆灌實(shí)行各區(qū)段的工長負(fù)責(zé)制。（4）為防止因扣件滑移導(dǎo)致炸模，斜撐與豎撐交界處均使用絲口頂托支撐，確保支撐體系牢固。

（5）斜撐桿后加穩(wěn)定聯(lián)桿應(yīng)保證桿件單段長度不大于2 m[2]。

7 安全施工保證措施

在模板安裝工作前，要先根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況將安全防護(hù)設(shè)施設(shè)置好，搭設(shè)好鋼架等安全防護(hù)設(shè)施。由于拆除模板后留有釘子，工人不小心踩到釘子而受傷的情況時(shí)有發(fā)生，這是一個(gè)重要的安全隱患，所以，要求班組將拆除后的模板馬上撥出遺留的釘子，或者用錘子把釘子打平，避免釘子傷人。嚴(yán)格按規(guī)范和業(yè)主要求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的臨時(shí)用電布置，所有機(jī)械設(shè)備都做好防漏電保護(hù)，所有管線規(guī)范操作安裝。在安裝鋼模板的時(shí)候，必需嚴(yán)格按照施工組織設(shè)計(jì)和力學(xué)計(jì)算書的有關(guān)要求實(shí)施，嚴(yán)禁不經(jīng)許可改變模板技術(shù)參數(shù)。在安裝模板和其支架的時(shí)候，要求施工人員先安裝好臨時(shí)支撐，以防止構(gòu)件傾覆，等模板和其支撐全部安裝穩(wěn)固以后才可以對(duì)臨時(shí)支撐進(jìn)行拆除。在拆除鋼模板時(shí)，必須先標(biāo)出警戒區(qū)域，嚴(yán)禁無關(guān)人員進(jìn)入警戒區(qū)，只允許操作工人進(jìn)入。如有交叉施工，嚴(yán)禁同時(shí)在同一垂直面上進(jìn)行施工作業(yè)，必須一塊塊拆除模板，由現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管人員全過程監(jiān)督。嚴(yán)格保護(hù)好木工圓鋸機(jī)的鋸片外露部分，用鋼絲焊成一個(gè)安全防護(hù)罩，在送木材的一側(cè)安裝防護(hù)擋板，如需要使用手提圓鋸機(jī)，必須設(shè)置安全可靠的防護(hù)罩。工人送料給圓鋸機(jī)或刨木機(jī)的時(shí)候，不允許用手直接送，要求用木棍送料。

綜上，橋臺(tái)混凝土最終確定使用單邊支模的施工方法，取得了非常好的效果，既保證了工程質(zhì)量，節(jié)約了成本，又達(dá)到了工期要求。

參考文獻(xiàn)

[1] 李柏亮.輕質(zhì)泡沫混凝土的橋臺(tái)路基處理應(yīng)用研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2019（6）：2080.

[2] 張立群，胡靖宇，于東超，等.凍融條件下橋梁橋臺(tái)混凝土裂縫加固效果的試驗(yàn)研究[J].新型建筑材料，2019，46（5）：62-66.