橋梁高大混凝土模板工程施工技術(shù)要點(diǎn)分析

張智勇

（贛州市公路發(fā)展中心直屬分中心，江西贛州341000）

0 引言

在橋梁項(xiàng)目建設(shè)過程中，高大混凝土模板工程技術(shù)作為一種常用的技術(shù)，工藝特點(diǎn)比較顯著，施工效率高，為橋梁工程項(xiàng)目的開展奠定了良好的基礎(chǔ)。此文對高大混凝土模板工程技術(shù)的實(shí)踐過程進(jìn)行了研究，了解技術(shù)的主要操作方式，對后續(xù)橋梁工程項(xiàng)目的開展將起到一定的幫助作用。

1 工程概況

某工程項(xiàng)目建設(shè)的橋梁項(xiàng)目是繞城高速，主要采用的是普通鋼筋混凝土連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)，下部則采用圓柱墩下設(shè)鉆孔灌注樁的形式，橋臺結(jié)構(gòu)為重力式橋臺，該橋梁項(xiàng)目的總長度為916.18m，寬度為10.5m，總計(jì)布置有13 條伸縮縫。

2 橋梁混凝土的主要破壞機(jī)理

在河流水環(huán)境中，水下的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生損壞的主要表現(xiàn)是混凝土鋼筋被腐蝕。伴隨著橋梁的使用過程，水下鋼筋混凝土?xí)l(fā)生嚴(yán)重的腐蝕問題，極大影響了橋梁的結(jié)構(gòu)性能。我國東部沿海地帶內(nèi)的港口、碼頭受到海水侵蝕的現(xiàn)象非常嚴(yán)重，其中水位變化地帶的結(jié)構(gòu)損毀最為嚴(yán)重。大氣環(huán)境中的鋼筋混凝土，會受到氯鹽的霧氣作用而發(fā)生腐蝕。鋼筋混凝土的性能之所以優(yōu)越，主要是因?yàn)榛炷两Y(jié)構(gòu)可以達(dá)到保護(hù)鋼筋的效果，但如果混凝土結(jié)構(gòu)遭到破壞，就會導(dǎo)致鋼筋失去保護(hù)作用而被腐蝕?；炷敛牧系目箟盒阅茌^好，但如果厚度無法滿足要求，鋼筋就會因?yàn)楸桓g而膨脹，鋼筋表面銹蝕層比較薄的情況，還下會導(dǎo)致混凝土沿著鋼筋結(jié)構(gòu)發(fā)生開裂。隨著時(shí)間的推移，裂縫寬度會不斷增加，混凝土黏結(jié)性能也會降低，出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形，進(jìn)而發(fā)生病害問題?；炷脸霈F(xiàn)鋼筋被腐蝕的情況，主要分為局部腐蝕和全部腐蝕，如果損失率超出規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，就會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)部件發(fā)生損壞。應(yīng)力條件下，鋼筋一旦發(fā)生腐蝕就會突然斷裂。應(yīng)力的存在，會讓鋼筋表面出現(xiàn)微裂紋，腐蝕裂紋會逐步出現(xiàn)，進(jìn)而導(dǎo)致斷裂。在混凝土的拌和制作階段，如果加入的水量過多，水就會以游離的形式進(jìn)入毛細(xì)孔內(nèi)，水泥水化后會產(chǎn)生凝膠孔，容易帶入空氣而誘發(fā)鋼筋的銹蝕問題。此外，混凝土結(jié)構(gòu)因?yàn)槭艿椒磸?fù)凍融的作用而致使其裂縫不斷擴(kuò)大，堿骨料中的堿與某些活性骨料因發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而發(fā)生膨脹開裂的問題。不同的骨料形式發(fā)生的骨料膨脹開裂也不同，所以病害變化的形式有差異[1]。

3 施工計(jì)劃

3.1 施工部署

在項(xiàng)目施工中，因?yàn)槭┕挝辉诂F(xiàn)場應(yīng)用的是反梁和局部正梁的施工方式，且梁體結(jié)構(gòu)內(nèi)配筋使用量巨大，所以導(dǎo)致結(jié)構(gòu)自重比較大，對結(jié)構(gòu)的荷載產(chǎn)生了不利影響。在該項(xiàng)目的實(shí)施環(huán)節(jié)，反梁結(jié)構(gòu)的變形高度較大，所以項(xiàng)目施工的難度也相對較高。因此，在現(xiàn)場施工環(huán)節(jié)，為了保證工程的質(zhì)量符合要求，需要加強(qiáng)現(xiàn)場控制，通常會選擇應(yīng)用兩次澆筑的方式進(jìn)行處理，以達(dá)到施工要求。在混凝土澆筑施工階段，必須做好框架鋼筋結(jié)構(gòu)的處理，保證其結(jié)構(gòu)性能完全合格。此外，在對不同樓層結(jié)構(gòu)的施工環(huán)節(jié)，應(yīng)根據(jù)需要選擇合適的處理方式，消除各種負(fù)面因素帶來的影響，從而提高施工的質(zhì)量、水平，保證結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與剛性符合要求，以達(dá)到工程的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.2 材料與設(shè)備投入

按照該項(xiàng)目的施工要求，主要應(yīng)用到的施工材料為木方、鋼板、厚膠合板模板等?，F(xiàn)場需要準(zhǔn)備各種施工材料和機(jī)械設(shè)備，并保證各項(xiàng)設(shè)備與工具的運(yùn)行效果，確?，F(xiàn)場施工的順利進(jìn)行。

4 施工工藝

4.1 地基處理

應(yīng)對現(xiàn)場的施工結(jié)構(gòu)進(jìn)行必要的分層、夯實(shí)處理，達(dá)到計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)要求，并做好現(xiàn)場驗(yàn)收和管理工作，現(xiàn)場還要有排水性能合格的排水溝，以滿足施工要求。

4.2 主要搭設(shè)方法

4.2.1 梁模板支撐的搭設(shè)方法

梁模板底板及側(cè)模，采用的是普通膠合板材料，內(nèi)部設(shè)置有4 道龍骨，應(yīng)用的是雙鋼管形式；外龍骨間距設(shè)定為500mm，應(yīng)用的也是雙鋼管形式。同時(shí)，設(shè)置了3 道螺栓，間隔距離符合要求，支撐結(jié)構(gòu)的合理設(shè)置，保證了結(jié)構(gòu)的整體性能。根據(jù)施工要求布置各個(gè)結(jié)構(gòu)部分，尺寸精度和型號符合現(xiàn)場施工標(biāo)準(zhǔn)[2]。

4.2.2 結(jié)構(gòu)板模板支撐的搭設(shè)方法

根據(jù)設(shè)計(jì)方案的要求，板底部位使用的是木方龍骨，間隔距離設(shè)定為300mm，木方尺寸為50mm×100mm。按照要求進(jìn)行腳手架搭設(shè)，并使其滿足施工要求，穩(wěn)固性、安全性達(dá)標(biāo)，確保不會引發(fā)安全事故。

4.3 斗梁底模板起拱要求

在設(shè)置梁體結(jié)構(gòu)的起拱高度時(shí)，應(yīng)該綜合分析地基沉降、架體變形、結(jié)構(gòu)彈性變形等要素，綜合分析技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，再考慮該工程的大跨度梁混凝土起拱高度設(shè)計(jì)0.2%起拱，即：30000×0.2%=60mm

4.4 檢查驗(yàn)收

應(yīng)對模板支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查和驗(yàn)收。模板支撐部分的主要施工材料是鋼管、扣件、托撐、木方、對拉螺栓、模板等，應(yīng)對每個(gè)部分的材料質(zhì)量進(jìn)行檢測，并做好現(xiàn)場驗(yàn)收，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。

5 模板安裝

5.1 模板選型及制作

模板安裝應(yīng)遵循如下要點(diǎn)：底模采用厚度為18mm 的竹膠板，主龍骨結(jié)構(gòu)應(yīng)用的是工字鋼材料，以達(dá)到穩(wěn)定性要求；芯模采用厚度為15mm 的竹膠板拼接而成，應(yīng)用方木制作加勁肋，間隔60cm 就要布置鋼管，然后用鐵釘將竹膠板固定；為了保證工作人員進(jìn)行拆模處理，應(yīng)在頂板底模處預(yù)設(shè)一個(gè)開口。

5.2 構(gòu)造要求

在安裝環(huán)節(jié)，模板及支架結(jié)構(gòu)都要被安裝到預(yù)防傾覆的臨時(shí)固定結(jié)構(gòu)上。為了避免支架立桿頂部表面出現(xiàn)傾斜，或者在支設(shè)立桿時(shí)出現(xiàn)傾斜，應(yīng)選擇合適的方式進(jìn)行預(yù)防，保證支架結(jié)構(gòu)達(dá)到穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)，底部結(jié)構(gòu)上還應(yīng)該設(shè)置防滑結(jié)構(gòu)。在模板背面，應(yīng)該設(shè)置主肋和次肋，并將其作為主要的結(jié)構(gòu)支撐部分，確保剛度性能合格。此外，還應(yīng)根據(jù)需要確定荷載技術(shù)參數(shù)，確定合適的間距參數(shù)，以使得結(jié)構(gòu)的性能參數(shù)合格。根據(jù)配模尺寸、形式及特性，進(jìn)行模板的配板處理。在配板階段，應(yīng)該使用規(guī)格和尺寸相對較大的模板來制作主板，其他規(guī)格的模板作為補(bǔ)充材料。配板工作結(jié)束后，應(yīng)確定板縫是以規(guī)則形式存在的，不可發(fā)生混亂。應(yīng)用螺栓和拉緊進(jìn)行固定，然后根據(jù)需要在模板上鉆孔，保證鉆過的模板可以被多次使用，不會對結(jié)構(gòu)性能產(chǎn)生影響[3]。

5.3 箱梁底板及側(cè)模安裝

模板制作完成后，應(yīng)進(jìn)行模板尺寸的檢測，使接縫位置達(dá)到密封性要求，拆裝階段不會發(fā)生變形。在明顯位置上進(jìn)行編號，按照順序分節(jié)存儲。為了使得接縫達(dá)到嚴(yán)密性要求，進(jìn)行接縫兩側(cè)連接件的試拼即可，然后應(yīng)用電焊或擴(kuò)孔進(jìn)行處理。在模板安裝過程中，需要對接縫部位進(jìn)行檢查，保證縫隙量不超過2mm，可用膠帶做好縫隙的密封及粘貼處理，同時(shí)還要在模板的表面涂刷一層脫模劑，以達(dá)到使用要求。

在箱梁底板以側(cè)模板的安裝階段，施工工藝流程如下：先進(jìn)行底板安裝，再安裝側(cè)模板，然后進(jìn)行鋼筋綁扎作業(yè)，最后安裝內(nèi)模板。以構(gòu)件作為核心，逐步向兩側(cè)進(jìn)行施工，沿著橋梁的方向設(shè)置和施工。在模板鋪設(shè)施工階段，要保證底板線形順直，間隔2m 后根據(jù)軸坐標(biāo)和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查。在模板投入使用前，必須做好外觀質(zhì)量的檢測工作，確保沒有出線裂紋等問題。而后，應(yīng)在模板表面涂抹脫模劑，且在安裝前要做好接縫部位的處理，可以使用雙面膠帶進(jìn)行密封處理，防止漏漿。在模板安裝環(huán)節(jié)，可應(yīng)用汽車吊進(jìn)行安裝，并通過定位線進(jìn)行控制，分段連接形成整體結(jié)構(gòu)。在起吊環(huán)節(jié)，不能觸碰到其他的設(shè)備，避免模板變形。混凝土澆筑環(huán)節(jié)，應(yīng)組織專人做好現(xiàn)場監(jiān)督與管理工作。

5.3.1 底模安裝前，必須先完成支座的安裝。應(yīng)結(jié)合每個(gè)斷面設(shè)置拱度尺寸、鋪設(shè)底模結(jié)構(gòu)，保證底模和支座預(yù)埋鋼板的接縫部位達(dá)到嚴(yán)密性的標(biāo)準(zhǔn)，防止漏漿。

5.3.2 側(cè)模安裝階段，應(yīng)用方木把所有節(jié)段部分連接成整體結(jié)構(gòu)，保證海綿條墊把側(cè)模和底模連接成整體結(jié)構(gòu)，各個(gè)部分應(yīng)用密封膠帶進(jìn)行密封處理。因?yàn)橥饽＝Y(jié)構(gòu)的寬度大、穩(wěn)定性好、高度低，所以下部需要設(shè)置限位塊，防止發(fā)生側(cè)移。

5.4 箱梁內(nèi)模安裝

箱梁內(nèi)模安裝環(huán)節(jié)，可采用木材與竹膠板，保證材料的截面尺寸符合要求，達(dá)到8cm×8cm，并確定木材間距為35cm。想確保施工順利進(jìn)行，做好內(nèi)模加工、處理工作極為重要。腹板內(nèi)膜安裝前，應(yīng)將底板表面清理干凈，腹板內(nèi)模應(yīng)用φ48×3.0 的鋼管進(jìn)行支撐固定，這種材料可以避免脹模、變形的問題發(fā)生。

頂板內(nèi)模安裝之前，應(yīng)先進(jìn)行內(nèi)部豎向支撐木的設(shè)置，橫向間隔距離為60cm，縱向間隔距離為100cm。立模頂支架的部位上需要設(shè)置橫向墊木結(jié)構(gòu)，其縱向間隔距離為100cm，上部則使用縱向墊木結(jié)構(gòu)，間距為30cm，然后再鋪設(shè)一層板材。應(yīng)用硬木撐將豎向方柱方木進(jìn)行固定，形成整體結(jié)構(gòu)。

在現(xiàn)場施工中，為了將內(nèi)模從澆筑好的箱梁內(nèi)取出，需要在間隔一跨的箱梁頂板預(yù)留人孔，保證人員可以自由進(jìn)出，同時(shí)還應(yīng)預(yù)留鋼筋結(jié)構(gòu)、焊接鋼筋結(jié)構(gòu)并澆筑混凝土進(jìn)行封閉[4]。

6 高大混凝土模板工程建設(shè)和支撐體系問題

6.1 支撐體系技術(shù)

在我國的建筑工程中，對于支撐體系的應(yīng)用和研究時(shí)間比較短。最初，人們應(yīng)用木頭或竹子制作支撐結(jié)構(gòu)，隨著現(xiàn)代建筑工程不斷發(fā)展，支撐體系也發(fā)生了很大的變化，人們開始使用鋼管結(jié)構(gòu)，因?yàn)槠浯钤O(shè)方便、操作簡單且成本低，還能被反復(fù)利用，所以被大量應(yīng)用到實(shí)踐中。

6.2 混凝土結(jié)構(gòu)與高支撐模板體系共同作用過程

在施工中，必須對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)管理，一旦混凝土結(jié)構(gòu)凝固不充分，就容易導(dǎo)致工程事故。所以，在混凝土澆筑環(huán)節(jié)，既要做好模板結(jié)構(gòu)的固定處理，又要做好外部支撐結(jié)構(gòu)體系的設(shè)置，在確定混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度合格后，才能進(jìn)行拆模施工，但是不拆除支撐結(jié)構(gòu)體系，以確保項(xiàng)目施工可以順利進(jìn)行。在支撐體系設(shè)置中，支撐和模板結(jié)構(gòu)的空間必須是對應(yīng)的，使得模板和支撐系統(tǒng)形成整體，可以承載整個(gè)結(jié)構(gòu)，同時(shí)也能夠保證施工的順利開展。

6.3 混凝土結(jié)構(gòu)與高支撐模板體系共同作用模型分析

6.3.1 簡化分析模型。在模型設(shè)計(jì)中，盡量簡化施工數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)的目標(biāo)是模板與支撐柱，應(yīng)保證各個(gè)模板結(jié)構(gòu)層的彎度與支撐柱結(jié)構(gòu)的承載性能相同，荷載處理時(shí)應(yīng)用支撐反作用力進(jìn)行處理。

6.3.2 精細(xì)分析模型。針對此類模型，要考慮到各方面的因素，先觀察現(xiàn)場情況，再進(jìn)行模板和支撐柱的對比分析，結(jié)合具體的情況進(jìn)行放置，做好不同荷載的檢測工作，保證數(shù)據(jù)精度達(dá)到合格。

7 施工質(zhì)量安全保證措施

7.1 質(zhì)量保障措施

在施工現(xiàn)場，質(zhì)量保障措施主要涉及以下幾方面：

一是做好高支模的材料質(zhì)量檢查，保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及性能合格。

二是?，F(xiàn)場周邊有必要的排水設(shè)施，且排水效果符合要求。

三是確保各個(gè)模板結(jié)構(gòu)的尺寸合格，保證結(jié)構(gòu)的垂直度與水平度之間的偏差處于合理的范圍內(nèi)，完全符合驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

7.2 安全保證措施

因?yàn)楦叽竽０逯谓Y(jié)構(gòu)的現(xiàn)場施工難度、復(fù)雜性較高，容易引發(fā)安全事故，因此，需要加強(qiáng)安全保護(hù)管理，確保施工人員的生命安全，同時(shí)也能夠提高施工質(zhì)量。在高大模板支撐體系的作業(yè)現(xiàn)場，必須有安全施工措施，可以設(shè)置工作梯、低壓照明系統(tǒng)等裝置。在具體的施工中，主要的安全問題就是高空墜落及坍塌，所以要選擇合適的預(yù)防處理措施，做好現(xiàn)場管理和控制，明確人員的安全管理責(zé)任，杜絕超載運(yùn)行，還要禁止放置其他危險(xiǎn)物品，保證作業(yè)人員的安全[5]。

7.3 高支撐變形監(jiān)測

對高大模板支撐體系的跨度是比較大的，在檢查施工環(huán)節(jié)，做好變形量的嚴(yán)密監(jiān)控和管理是非常重要的。要重點(diǎn)關(guān)注支架結(jié)構(gòu)的沉降或位移，可應(yīng)用水準(zhǔn)儀對參數(shù)進(jìn)行隨時(shí)監(jiān)測和控制，且分別在支撐桿上設(shè)置觀測點(diǎn)，沿著建筑物的縱向方向間隔10～15m 進(jìn)行監(jiān)測，每個(gè)監(jiān)測面要設(shè)置2 個(gè)支架水平位移監(jiān)測點(diǎn)、3個(gè)支架沉降觀測點(diǎn)，所有儀器要達(dá)到精度要求。澆筑混凝土?xí)r要做好控制，并在澆筑結(jié)束后的12h 內(nèi)進(jìn)行監(jiān)測，每間隔1～2h 一次，監(jiān)測頻率為20～30min/次。

8 結(jié)語

綜上所述，在橋梁項(xiàng)目施工階段，高大混凝土模板工程技術(shù)應(yīng)用水平的高低，與工程項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量以及工程進(jìn)度有著一定的聯(lián)系。開展此類項(xiàng)目時(shí)，需要依托工程項(xiàng)目的施工要求，做好高大混凝土模板技術(shù)的工藝控制，在施工階段還需要做好工程管理，這樣才能夠?qū)⒓夹g(shù)的優(yōu)勢發(fā)揮出來，促進(jìn)橋梁工程的不斷發(fā)展。