軟土地基現(xiàn)澆蓋梁支架設(shè)計及施工關(guān)鍵技術(shù)

胡軻鳴 萬冰瑤 鄧明菊

摘 要：本文結(jié)合寧波機場快速路南延工程現(xiàn)澆蓋梁支架設(shè)計、施工，分析軟土地基現(xiàn)澆蓋梁支架設(shè)計、施工中的關(guān)鍵技術(shù)，為類似工程提供了參考。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)澆蓋梁;支架;地基;預(yù)壓;支架搭拆

引言

隨著我國城鎮(zhèn)化快速推進，城市快速路建設(shè)高架橋梁越來越多的被各地政府采用，高架橋梁施工中現(xiàn)澆蓋梁由于其自重大，施工工藝復(fù)雜，風險因素多，一直是參建各方控制的重點，特別是現(xiàn)澆蓋梁支架，更是現(xiàn)澆蓋梁施工控制的關(guān)鍵。本文對現(xiàn)澆蓋梁支架施工關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用進行了詳細的研究，希望可以為廣大工程技術(shù)人員提供參考。

1 工程概況

機場快速路南延南段（繞城高速-岳林東路）工程位于寧波市奉化區(qū)東環(huán)北路，采用“主線高架+地面輔道”建設(shè)形式，設(shè)雙向6車道，道路標準段寬度25.5m，標準段采用蓋梁結(jié)構(gòu)，蓋梁長24m，寬2.85m，高1.9m。

2 高架蓋梁支架設(shè)計

蓋梁支架形式根據(jù)高度不同分為兩種形式：

（1）主線蓋梁和高度≥15m的匝道蓋梁采用型鋼+碗扣鋼管支架組合。結(jié)構(gòu)形式自上而下為蓋梁底模板（1.2mm竹膠板）+橫向方木10×10cm +Φ48.3（壁厚3.5mm）雙鋼管+頂托+碗扣鋼管支架+縱向25a工字鋼+橫向雙拼40a工字鋼+Φ609×12mm鋼管柱+條型混凝土基礎(chǔ)。

支架從上自下為：碗扣支架采用Φ48.3（壁厚3.5mm）鋼管，布置為60×60×120cm，靠近上立柱兩側(cè)的碗扣支架布置為30×60×120cm，縱向工字鋼（采用25a工字鋼，間距60cm），橫向雙拼40a工字鋼，縱向間距2.8m，下部采用Φ609×12mm鋼管，橫向布置二排，以承臺縱向軸中心線對稱排布，橫向每排布置7根Φ609×12mm鋼管，橫向間距4.3m，縱向間距2.8m，相鄰鋼管之間上下用10#槽鋼焊接成為桁架形式，焊接槽鋼間距不大于5m，見下圖：

（2）高度<15m的匝道蓋梁采用滿堂碗扣鋼管支架。自上而下為蓋梁底模板（1.2mm竹膠板）+10×10cm方木+Φ48.3（壁厚3.5mm）雙鋼管+頂托+碗扣支架+底座。

采用滿堂碗扣鋼管支架，碗扣支架采用Φ48.3（壁厚3.5mm）鋼管，蓋梁承重區(qū)域碗扣支架布置為60cm（橫向）×30cm（縱向）×120cm（步距），外側(cè)非承重區(qū)域布置為60cm（橫向）×60cm（縱向）×120cm（步距）。在高度方向橫桿步距120cm，使所有立桿聯(lián)成整體，為確保支架的整體穩(wěn)定性，縱橫和水平方向都設(shè)置剪刀撐。支架搭設(shè)好后，用可調(diào)頂托來調(diào)整支架高度或拆除蓋梁底模板用。支架安裝好后，在可調(diào)頂托上縱向鋪設(shè)Φ48.3mm（壁厚為3.5mm）的雙鋼管，間距60cm，雙鋼管上橫向鋪設(shè)10cm×10cm方木，間距30cm，然后在其上鋪設(shè)12mm竹膠板底模。

（3）剪刀撐布置見下表：

3 現(xiàn)澆蓋梁支架施工準備

技術(shù)準備：熟悉設(shè)計圖紙及現(xiàn)場實際情況，根據(jù)施工需要，提前做好施工前的技術(shù)交底和安全技術(shù)交底。

現(xiàn)場準備：對現(xiàn)場地基進行處理，處理結(jié)果應(yīng)符合相關(guān)要求;進行保通道路翻交保障墩柱、蓋梁施工空間;接入施工所需水電的，為墩柱、蓋梁施工創(chuàng)造條件。

材料準備：提前進行鋼模設(shè)計及制作、木模及木方采購加工、梯籠腳手架等材料準備;提前做好支架及其他材料檢測工作。所使用的鋼筋、鋼材、焊條等須有出廠合格證，材料進場后按規(guī)范和設(shè)計要求進行委托檢測。

4 地基類型及處理方法

在寧波區(qū)域，常見高架橋梁蓋梁支架基礎(chǔ)為三種類型，分別為現(xiàn)狀瀝青路面，承臺及周邊地基和原狀土區(qū)域地基三種。

4.1現(xiàn)狀瀝青路面及處理方法

對于現(xiàn)狀道路改造快速路，蓋梁支架的部分支架支撐在現(xiàn)狀瀝青路面上?，F(xiàn)有道路為一級公路，公路一級車輛荷載集中荷載標準值為550KN，按照《公路工程技術(shù)標準》中車輛荷載技術(shù)指標，路面承載力大于500KPa，在道路基礎(chǔ)完好的情況下，其路面承載力完全能滿足支架搭設(shè)地基要求。故可以直接搭設(shè)，不用進行地基處理。

4.2承臺及周邊地基及處理方法

承臺范圍內(nèi)的支架鋼管可以直接支撐在承臺上，對部分位于承臺四周位置的地基，按設(shè)計要求進行級配碎石分層回填壓實，壓實度達到道路施工壓實標準，然后澆20㎝厚C25混凝土地坪作為支架基礎(chǔ)。

4.3原狀土區(qū)域地基及處理方法

對部分支架處于現(xiàn)狀素填土地面，采用換填不小于60㎝厚塘渣，用20T壓路機碾壓密實，然后澆筑20㎝厚C25混凝土面層作為支架基礎(chǔ)。

4.4地基處理注意事項

支架基礎(chǔ)處理范圍為支架范圍兩側(cè)各加寬1m。

地基應(yīng)該堅實、平整，場地應(yīng)有排水措施，不應(yīng)有積水。

5 支架基礎(chǔ)、支架預(yù)壓及模板預(yù)拱度的設(shè)置

5.1預(yù)壓目的

由于在支架安裝過程中，各支柱、桿件與等各結(jié)點之間存在一定的間隙，在荷載作用下，除彈性變形外還將產(chǎn)生部分非彈性變形，所以必須對支架進行不小于施工總重量進行模擬預(yù)壓，按照梁體混凝土重量的120%等效荷載進行充分預(yù)壓，以消除非彈性變形，同時測出彈性變形，繪制出荷載—變形曲線，以找出支架對應(yīng)于承擔荷載情況的支架下沉量，以便為確定底模預(yù)拱度提供依據(jù)。

5.2預(yù)壓方法

預(yù)壓采用混凝土塊預(yù)壓（也可用其他同重量的材料代替）的方法進行，加載時采用汽車吊吊裝人工配合堆放。

5.3預(yù)壓要求：

預(yù)壓荷載按梁體自重的120%進行，加載分三級進行，即60%、80%、100%的加載總重，加載過程要求平衡對稱進行。

5.4沉降觀測：

試壓時在跨1/4L、1/2L和梁體兩端設(shè)置觀測點，每個斷面3點，每個測點對應(yīng)的混凝土支架基礎(chǔ)上設(shè)一測點。頂部測點采用鉛垂細鋼絲繩系在梁底方木上，距地面1m位置坐好標記。預(yù)壓荷載施加前，應(yīng)先監(jiān)測并記錄各監(jiān)測點的初始標高。每級加載后，應(yīng)先停止下一級加載，每間隔12h對支架沉降量進行一次監(jiān)測。當支架頂部監(jiān)測點12h的沉降量平均值小于2mm時，可進行下一次加載。全部預(yù)壓荷載施加完畢后，每隔24小時觀測1次，記錄各監(jiān)測點標高、計算沉降量。沉降量的測量采用高精度水準議，預(yù)壓時設(shè)專人觀測，記下各階段的高程值，然后計算沉降量，若沉降量不滿足要求時，需對基礎(chǔ)和支架進行加固措施，再進行試驗，直到滿足要求為止。

5.5卸載

卸載時用汽車吊配合人工吊裝，從先加載的一端開始，卸載混凝土塊時要垂直起落，不得在模板上拖拉。

（1）支架基礎(chǔ)卸載

對支架基礎(chǔ)的預(yù)壓監(jiān)測過程中，各監(jiān)測點連續(xù)24h的沉降量平均值小于1mm或連續(xù)72h的沉降量平均值小于5mm時，判定支架基礎(chǔ)預(yù)壓合格，可卸載。

（2）支架卸載

在全部加載完成后的支架預(yù)壓監(jiān)測過程中，各監(jiān)測點最初24h的沉降量平均值小于1mm或最初72h的沉降量平均值小于5mm時，判定支架預(yù)壓合格，可卸載。

卸載后，監(jiān)測各監(jiān)測點的標高，并計算支架基礎(chǔ)的彈性變形量。

5.6預(yù)拱度設(shè)置

預(yù)拱度數(shù)值根據(jù)施工設(shè)計和實測的加載試驗數(shù)據(jù)來定，按照觀測結(jié)果進行底模標高調(diào)整及縱橫向施工預(yù)拱度預(yù)留。模板標高調(diào)整時，先對觀測點處標高進行調(diào)整，每一點調(diào)高的高度為該點的非彈性變形值與彈性變形值之和，然后對觀測點之間的模板標高進行調(diào)整，經(jīng)調(diào)整后的底模應(yīng)平整、線條流暢。

6 支架搭拆技術(shù)措施

6.1支架材料選用及要求

（1）碗扣式支架用鋼管應(yīng)采用符合現(xiàn)行國家標準的《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T 700 Q235級普通鋼管，其材質(zhì)性能應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準的規(guī)定，鋼管表面應(yīng)平直光滑，不應(yīng)有裂紋、分層、J結(jié)疤和毛刺。

（2）可調(diào)托撐及可調(diào)底座質(zhì)量要求

①可調(diào)托撐受壓承載力設(shè)計值不小于100KN，要有產(chǎn)品質(zhì)量合格證、質(zhì)量檢驗報告;

②可調(diào)托撐螺桿外徑不應(yīng)小于38mm，可調(diào)托撐螺桿與螺母旋合長度不得小于5扣，螺母厚度不小于30mm，支托板厚不小于5mm，變形不大于1mm，螺桿與支托板焊接要牢固;

③支托板、螺母有裂縫的嚴禁使用。

（3）上碗扣、可調(diào)底座及可調(diào)托撐螺母采用可鍛鑄鐵或碳素鑄鋼制造，其材質(zhì)機械性能應(yīng)符合國家標準。

6.2支架搭設(shè)要求

（1）頂部應(yīng)設(shè)置可調(diào)托撐，托撐伸出頂層水平桿的懸臂長度不應(yīng)超過650mm?？烧{(diào)托撐和可調(diào)底座螺桿插入立桿長度不得小于150mm，伸出立桿長度不宜大于300mm。安裝時螺桿應(yīng)與立桿鋼管上下同心，且螺桿外徑與立桿鋼管內(nèi)徑的間隙不應(yīng)大于3mm。

（2）上主楞支撐梁應(yīng)居中設(shè)置，接頭宜設(shè)置在U形托板上，同一斷面上主楞支撐梁接頭數(shù)量不應(yīng)大于50%。

（3）架體周邊、內(nèi)部縱向和橫向每隔4-6m各設(shè)置一道豎向剪刀撐。在架體頂層水平桿位置層、豎向每隔不大于8m設(shè)置水平剪刀撐，剪刀撐應(yīng)在架體水平面周邊，內(nèi)部縱向和橫向每隔不大于8m設(shè)置一道。

（4）支撐架頂面四周應(yīng)設(shè)置作業(yè)平臺，作業(yè)層寬度不應(yīng)小于900mm。

（5）支撐架應(yīng)按先立桿、后水平桿、再斜桿的順序搭設(shè)成基本架體單元，以基本架體單元逐排、逐層擴展搭設(shè)成整體支撐體系，每層搭設(shè)高度不大于3m。搭設(shè)過程中斜撐桿、剪刀撐等加固件應(yīng)隨架體同步搭設(shè)，不得滯后安裝。

（6）地基應(yīng)堅實，均勻，滿足承載力要求。

6.3拆除要求

（1）支架拆除時，結(jié)構(gòu)混凝土強度必須達到混凝土結(jié)構(gòu)施工規(guī)范要求，預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的架體拆除應(yīng)在預(yù)應(yīng)力施工完成后進行。

（2）先拆除后搭部分，后拆除先搭部分，架體拆除必須自上而下逐層進行，嚴禁上下層同時拆除作業(yè)，分段拆除的高度不應(yīng)大于兩層。

（3）梁下架體的拆除，從跨中開始，對稱地向兩端拆除。

（4）腳手架拆除前，清理作業(yè)層上的施工機具及多余的材料和雜物。

（5）拆除作業(yè)時設(shè)專人指揮，當有多人同時操作時應(yīng)明確分工、統(tǒng)一行動，且應(yīng)具有足夠的操作面。

（6）拆除的腳手架構(gòu)配件分類堆放，并便于運輸、維護和保管。

（7）預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的架體拆除在預(yù)應(yīng)力施工完成后進行。

7 結(jié)束語

通過寧波機場路南延成功實踐，證明了本支架方案設(shè)計、施工技術(shù)的合理性、可行性。但現(xiàn)澆蓋梁高大支模架設(shè)計與施工，由于每個工程都有其特點與特殊性，本文只是結(jié)合項目實際情況，提出來現(xiàn)澆蓋梁支架設(shè)計與施工關(guān)鍵技術(shù)，希望能為廣大技術(shù)人員提供參考依據(jù)，在具體施工時，一定要結(jié)合項目具體情況，制定切實可行的施工技術(shù)方案。

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