采用臨時(shí)支座的橋梁蓋梁抱箍法施工技術(shù)研究

楊建春

摘 要：傳統(tǒng)蓋梁抱箍法施工采用抱箍、工字鋼、槽鋼作為承重系統(tǒng)，利用定型鋼模板加拉桿作為結(jié)構(gòu)成型體系，采用鋼管護(hù)欄及防護(hù)網(wǎng)作為安全防護(hù)措施，以形成蓋梁無(wú)支架施工的完整體系。傳統(tǒng)抱箍法在拆底模時(shí)需要通過(guò)微調(diào)高強(qiáng)螺栓減小抱箍與墩柱之間的摩擦力，降低抱箍高度，以調(diào)整承重系統(tǒng)與底模之間的空隙，達(dá)到拆除底模的目的。結(jié)合346國(guó)道改擴(kuò)建工程的特點(diǎn)，將采用臨時(shí)支座的蓋梁抱箍法應(yīng)用在橋梁工程蓋梁施工過(guò)程中。結(jié)果表明：該技術(shù)方法取得了較好的技術(shù)效果和經(jīng)濟(jì)效益，可為類似工程提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：橋梁;臨時(shí)支座;蓋梁;抱箍法

中圖分類號(hào)：U445.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2021）29-0081-04

Construction of Bridge Cover Beam by Hoop Method with

Temporary Support

YANG Jianchun

（Sinohydro Bureau 8 Co.， Ltd.， Changsha Hunan 410004）

Abstract： The traditional hoop construction method of cover beam adopts hoop， I-steel and channel steel as load-bearing system， fixed steel formwork as structure forming system， steel pipe guardrail and protective net as safety protection measures， so as to form a complete construction system of cover beam without support. The traditional hoop method needs to adjust the gap between the bearing system and the bottom formwork by fine adjusting the high-strength bolts， reducing the friction between the hoop and the pier column and reducing the hoop height， so as to achieve the purpose of removing the bottom formwork. Combined with the characteristics of the reconstruction and expansion project of national highway 346， the capping hoop method with temporary support is applied to the capping construction of bridge engineering. The results show that the technical method has achieved good technical and economic benefits， and can provide reference for similar projects.

Keywords： bridge;temporary support;bent cap;hoop method

傳統(tǒng)橋梁蓋梁抱箍法施工操作較為復(fù)雜，控制要求較高，施工難度大，而且存在較大的安全風(fēng)險(xiǎn)。本工程將臨時(shí)支座應(yīng)用在蓋梁抱箍法施工中，利用臨時(shí)支座的可調(diào)節(jié)性，可以簡(jiǎn)單快捷地調(diào)節(jié)承重系統(tǒng)與底模之間的距離，使承重系統(tǒng)與底模之間留出可調(diào)節(jié)的空間，釋放整個(gè)承重系統(tǒng)所承受底模及蓋梁混凝土的壓力，便于蓋梁承重系統(tǒng)和模板的拆除。采用臨時(shí)支座的蓋梁抱箍法不僅可以有效提高施工效率，降低安全風(fēng)險(xiǎn)，而且具有降低勞動(dòng)強(qiáng)度和節(jié)約人力資源與物力資源的特點(diǎn)。

1 工程概況

346國(guó)道大悟縣河口至城關(guān)段一級(jí)公路改擴(kuò)建工程位于湖北省孝感市，路線全長(zhǎng)39.05 km，采用一級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)時(shí)速80 km/h，路基寬21.5 m。本工程施工內(nèi)容涵蓋路基、路面、橋梁、涵洞、防排水、交安及綠化等方面。共包含10座橋梁，墩柱全為四柱式圓形墩，預(yù)制T梁320榀，其中20 m T梁260榀，30 m T梁60榀，共有橋墩蓋梁37個(gè)，采用C50混凝土澆筑。橋梁結(jié)構(gòu)斷面見(jiàn)圖1。

2 技術(shù)特點(diǎn)

2.1 操作原理簡(jiǎn)單

采用臨時(shí)支座的抱箍法施工時(shí)，利用臨時(shí)支座的可調(diào)節(jié)性，便于調(diào)節(jié)承重系統(tǒng)的高度，釋放整個(gè)承重系統(tǒng)所承受底模及蓋梁混凝土的壓力，也便于承重系統(tǒng)的拆除，操作簡(jiǎn)單[1]。

2.2 施工效率高、降低施工成本

通過(guò)增設(shè)臨時(shí)支座進(jìn)行單個(gè)蓋梁模板拆除，在同樣的條件下比傳統(tǒng)方法節(jié)約5 h的時(shí)間，有效提高了施工速度，減少了人員和設(shè)備的施工時(shí)間，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 勞動(dòng)強(qiáng)度低

利用臨時(shí)支座可以有效改善工人的工作條件，使施工過(guò)程簡(jiǎn)單可靠，相比于傳統(tǒng)施工方法大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。

2.4 安全風(fēng)險(xiǎn)低

拆除蓋梁底模的過(guò)程中，利用臨時(shí)支座調(diào)整承重系統(tǒng)和底模之間的距離，避免了在無(wú)支撐的情況下調(diào)節(jié)承重抱箍的高度，降低了安全風(fēng)險(xiǎn)，極大地提高了蓋梁施工的安全系數(shù)。

3 施工流程

采用臨時(shí)支座的橋梁蓋梁抱箍法施工的流程如圖2所示。

4 承重系統(tǒng)選型

抱箍的承載能力與抱箍和墩柱的接觸面積、摩擦系數(shù)、高強(qiáng)螺栓的壓力有關(guān)。通過(guò)計(jì)算蓋梁混凝土、承重系統(tǒng)、模板等施工荷載，對(duì)承重抱箍進(jìn)行受力驗(yàn)算，確定抱箍的型號(hào)及高強(qiáng)螺栓的數(shù)量[2]。通過(guò)受力驗(yàn)算，抱箍采用20 mm厚鋼板加工，寬度500 mm，采用18個(gè)M27高強(qiáng)螺栓進(jìn)行緊固，結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3。

在承重抱箍上安裝臨時(shí)支座，墩柱兩側(cè)各布置一根I56a承重主梁，I56a承重主梁上橫向鋪設(shè)槽鋼[16@1.0 m，然后安裝底模。底模采用定型鋼模板，分片制作安裝。圓柱墩模板及承重系統(tǒng)見(jiàn)圖4。

臨時(shí)支座套筒采用內(nèi)徑為168 mm、高度為180 mm、厚度為6 mm的鋼管制作，墊板用厚10 mm、長(zhǎng)和寬各200 mm的鋼板制作，焊在鋼管底部，起到穩(wěn)固和封底口的作用。在鋼管砂筒側(cè)面距下墊板20 mm處設(shè)置泄砂孔，然后擰上螺絲，螺絲直徑為20 mm。頂心采用外徑為159 mm、高度為200 mm、厚度為0.45 mm的鋼管制作，墊板厚10 mm，內(nèi)部采用C50混凝土填充。臨時(shí)支座結(jié)構(gòu)如圖5所示。

5 施工前的準(zhǔn)備工作

5.1 臨時(shí)支座預(yù)壓試驗(yàn)

臨時(shí)支座在受壓過(guò)程中會(huì)因承受荷載而產(chǎn)生沉降，因此要對(duì)臨時(shí)支座進(jìn)行預(yù)壓，通過(guò)計(jì)算確定臨時(shí)支座所承受的蓋梁混凝土、模板、承重系統(tǒng)的全部荷載，借助壓力機(jī)按同等荷載對(duì)臨時(shí)支座進(jìn)行預(yù)壓，確定臨時(shí)支座的沉降值，從而計(jì)算出滿足蓋梁施工時(shí)承重系統(tǒng)的總高度[3]，確保蓋梁底標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求。

5.2 測(cè)量放樣

施工放樣，測(cè)出墩柱的中點(diǎn)和墩頂標(biāo)高。安裝抱箍前，先根據(jù)蓋梁底的設(shè)計(jì)標(biāo)高和承重系統(tǒng)的總高度計(jì)算出抱箍的頂面標(biāo)高，在墩柱上標(biāo)示出抱箍的頂面高程線[4]。

5.3 安裝抱箍

在抱箍與墩柱之間加一層10 mm厚的橡膠墊，以增加抱箍與墩柱之間的摩擦力。在對(duì)抱箍進(jìn)行緊固時(shí)，對(duì)每個(gè)高強(qiáng)螺栓平行施加預(yù)拉力，觀察抱箍與墩柱的結(jié)合面，防止由于不均勻擰緊高強(qiáng)度螺栓引起墩柱受到偏壓造成安全隱患。

5.4 安裝縱梁和橫梁

安裝臨時(shí)支座前，提前在施工場(chǎng)地上組裝臨時(shí)支座。在支座套筒內(nèi)填充細(xì)沙，根據(jù)臨時(shí)支座預(yù)壓試驗(yàn)確定的填充高度進(jìn)行填充。填充時(shí)應(yīng)確保支座頂面保持水平，受力均勻。

所有墩柱的抱箍安裝完成以后，在抱箍的牛腿上安放好臨時(shí)支座，然后用吊車在臨時(shí)支座上架上工字鋼，并在兩根工字鋼之間裝上橫向拉結(jié)桿件，防止吊裝及定位過(guò)程中因發(fā)生橫向失穩(wěn)而引發(fā)意外。

在承重主梁安裝好后即可在其上邊安放橫梁，按間距80 cm布置槽鋼作為分配梁，上方直接安裝底模。承重系統(tǒng)安裝結(jié)構(gòu)如圖6所示。

5.5 安裝底模

承重系統(tǒng)搭設(shè)完畢后，將蓋梁底模安裝就位。底模安裝應(yīng)在跨中預(yù)留5～8 mm的上拱度，按拋物線布置，以消除因承重工字梁受荷載作用后引起的下?lián)?。模板接縫間要墊3 mm厚的橡膠條，防止接縫漏漿造成混凝土面色差或麻面。

5.6 安裝鋼筋及側(cè)模

蓋梁骨架鋼筋在已鋪好的底模上制作。伸入蓋梁的柱筋若與蓋梁的主筋相干擾，可適當(dāng)調(diào)整柱筋。

模板安裝前均勻涂刷脫模劑，側(cè)模與側(cè)模、側(cè)模與底模之間的接縫要緊密，加墊橡膠條防止漏漿。模板各部位支撐、拉桿要穩(wěn)固。安裝完畢后，仔細(xì)檢查各部位尺寸及穩(wěn)定性。

5.7 混凝土施工

混凝土罐車運(yùn)輸混凝土到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，采用泵車將混凝土入模?；炷翝仓扇》謱訚仓⒎謱诱駬v及階梯推進(jìn)的施工方法。澆筑順序?yàn)閺呐c墩柱連接部位開(kāi)始向兩端分層澆筑?；炷琳駬v以混凝土面停止下沉，以無(wú)明顯氣泡上升、表面平坦一致為宜?；炷脸跄螅皶r(shí)用土工布或塑料布覆蓋混凝土頂面并進(jìn)行灑水養(yǎng)生，防止表面水分蒸發(fā)[5]。

5.8 模板拆除

當(dāng)蓋梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到拆除側(cè)模設(shè)計(jì)要求后，在不損壞棱角的情況下拆除側(cè)模。側(cè)模拆除后，立即用土工布或塑料布覆蓋灑水養(yǎng)生。

當(dāng)蓋梁混凝土強(qiáng)度在設(shè)計(jì)強(qiáng)度80%以上時(shí)，才能拆除承重底模。拆模時(shí)只需要將臨時(shí)支座的螺旋開(kāi)關(guān)打開(kāi)輕輕敲擊，細(xì)砂就會(huì)流出。隨著細(xì)砂的減少，臨時(shí)支座的高度會(huì)逐漸降低，進(jìn)而調(diào)整承重主梁整體下降高度，使承重系統(tǒng)與底模之間留出空間，釋放整個(gè)承重系統(tǒng)所承受底模及蓋梁混凝土的壓力。

卸荷過(guò)程完成后，便可以拆除主梁上的槽鋼，然后分片拆除蓋梁的底模，用吊車吊出。底模拆除完成后，拆除承重主梁，最后進(jìn)行承重抱箍的拆除，底模拆除完成后繼續(xù)灑水養(yǎng)生。

6 質(zhì)量控制

蓋梁施工質(zhì)量必須符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)圖紙的相關(guān)要求，蓋梁鋼筋及混凝土施工必須按照國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程》（JCJ 18—2012）和《混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50164—2011）的要求執(zhí)行。

砂、石、水泥、鋼筋等原材料質(zhì)量符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。所有原材料進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)合格后才能用于現(xiàn)場(chǎng)施工。

抱箍水平安置、受力均勻，用高強(qiáng)螺栓滿絲擰緊連接。承重系統(tǒng)上荷載均勻分布，避免荷載過(guò)于集中。

模板安裝前應(yīng)清除表面污漬、銹漬，并均勻涂抹脫模劑。模板安裝要求模板的定位基準(zhǔn)及標(biāo)高準(zhǔn)確，接縫要齊平、嚴(yán)密，防止漏漿。安裝完成后，及時(shí)對(duì)模板標(biāo)高進(jìn)行校核，以在澆筑過(guò)程中控制蓋梁頂面標(biāo)高。

鋼筋加工時(shí)按照設(shè)計(jì)圖紙要求下料，半成品運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)加工。鋼筋焊接時(shí)要求飽滿，焊接長(zhǎng)度滿足規(guī)范要求，按圖紙要求布置箍筋并安裝混凝土墊塊，保證保護(hù)層厚度符合圖紙要求。

混凝土澆筑期間，及時(shí)檢查預(yù)埋鋼筋、沉降觀測(cè)標(biāo)等預(yù)埋件的穩(wěn)固情況，對(duì)稱澆筑柱頂位置，使承重系統(tǒng)均勻受力。混凝土澆筑采用分層澆筑、分層振搗及階梯推進(jìn)的施工方法。振搗過(guò)程應(yīng)充分，保證混凝土密實(shí)、均勻，以避免混凝土外觀質(zhì)量出現(xiàn)缺陷。

蓋梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到拆除側(cè)模設(shè)計(jì)要求后再拆除側(cè)模。當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度80%以上時(shí)，才能拆除底模及承重系統(tǒng)。

7 安全控制措施

第一，建立健全各項(xiàng)安全制度和安全生產(chǎn)管理機(jī)構(gòu)，編寫(xiě)安全預(yù)案。

第二，施工前應(yīng)集中有關(guān)人員進(jìn)行安全技術(shù)交底，提出有關(guān)要求，制訂各項(xiàng)規(guī)定，要求班組落實(shí)執(zhí)行。

第三，設(shè)置安全標(biāo)識(shí)，在施工現(xiàn)場(chǎng)周圍配備、架立安全標(biāo)識(shí)牌。

第四，各種機(jī)械操作人員和車輛駕駛員必須持有操作合格證，禁止操作人操作與操作證不相符的機(jī)械;禁止無(wú)操作證的人員操作機(jī)械，對(duì)機(jī)械操作人員建立檔案，并配備專人管理。

第五，施工機(jī)械工作時(shí)，嚴(yán)禁一切人員在工作范圍內(nèi)停留;機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)中人員不得上、下車;嚴(yán)禁施工機(jī)械（運(yùn)輸車輛）駕駛室內(nèi)超載。

第六，工作面下方嚴(yán)禁人員、機(jī)械出入，除設(shè)有明顯的安全警示外，還應(yīng)派專人在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)護(hù)。

第七，凡進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的人員，均要服從值班員的指揮，遵守各項(xiàng)安全生產(chǎn)管理制度，正確使用個(gè)人防護(hù)用品，禁止穿拖鞋、高跟鞋或光腳進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。

第八，定時(shí)與當(dāng)?shù)貧庀笳?、水文站?lián)系，當(dāng)出現(xiàn)六級(jí)以上大風(fēng)時(shí)，應(yīng)停止吊裝及高空作業(yè)。

8 經(jīng)濟(jì)效益分析

以單個(gè)蓋梁施工為例，采用臨時(shí)支座的抱箍法施工。與傳統(tǒng)抱箍法相比，本文提出的方法可節(jié)約5 h的時(shí)間，蓋梁模板拆除工效相比以往有了大幅度提升，可節(jié)省設(shè)備臺(tái)班5工時(shí)。25T汽車吊的租賃價(jià)格按300元/時(shí)計(jì)算，節(jié)省設(shè)備租賃費(fèi)用為（8-3）×300=1 500元。節(jié)省人工37工時(shí)，按35元/工時(shí)計(jì)算，節(jié)省人工費(fèi)（48-9）×35=1 295元。利用配備了臨時(shí)支座的抱箍法施工，減少了人員和設(shè)備投入，極大地提高了蓋梁模板拆除效率，節(jié)約了施工成本。傳統(tǒng)抱箍法與采用臨時(shí)支座的抱箍法施工效益對(duì)比見(jiàn)表1。

利用傳統(tǒng)抱箍法進(jìn)行蓋梁模板拆除時(shí)，操作過(guò)程較為復(fù)雜，不易控制，需要施工人員較多，而且操作空間有限，施工人員勞動(dòng)強(qiáng)度較大。使用臨時(shí)支座進(jìn)行施工時(shí)操作比較簡(jiǎn)單，可減少人工20%，降低了人員、設(shè)備投入，相比于傳統(tǒng)施工方法大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。

9 結(jié)語(yǔ)

本技術(shù)方法通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施和不斷優(yōu)化改進(jìn)，已獲得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和技術(shù)效果，贏得了參建單位的一致好評(píng)，可推廣到其他橋梁工程蓋梁施工過(guò)程中。

參考文獻(xiàn)：

[1]張耀.橋梁臨時(shí)支座施工與驗(yàn)算[J].城市建設(shè)理論研究，2013（3）：1-3.

[2]江蘇省交通企業(yè)協(xié)會(huì)，江蘇省交通工程建設(shè)局.高速公路橋梁支座安裝施工指南：T/JSJTQX 06—2019[S/OL].[2021-08-01].http：//www.ttbz.org.cn/upload/file/20191011/63706382903

95475016590597.pdf.

[3]章凱.小跨徑橋梁支座安裝質(zhì)量控制[J].城市道橋與防洪，2013（8）：235-236.

[4]鄔浩軍.高速公路施工過(guò)程中橋梁橡膠支座的安裝與施工工藝的探討[J].城市建設(shè)理論研究，2014（10）：1-4.

[5]方屈，楊國(guó)奉.公路橋梁板式橡膠支座施工質(zhì)量控制要點(diǎn)[J].今日科苑，2007（24）：170-171.