特殊地段橋梁現(xiàn)澆箱梁施工方法探討

賴友烽

（福建省高速公路有限責(zé)任公司龍巖管理分公司，福建 龍巖 366300）

0 引言

隨著國內(nèi)高速公路建設(shè)的推進(jìn)，通車?yán)锍痰脑黾?，國家對路線選線、定線時(shí)，以減少土地占用，減小破壞環(huán)境為原則進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)劃，路線選線時(shí)受復(fù)雜地形的影響，新建道路下穿既有道路、跨線既有水利設(shè)施越來越多，規(guī)劃設(shè)計(jì)以跨線現(xiàn)澆橋梁為主，由于地處特殊路段，施工難度較大，針對特殊地段的現(xiàn)澆箱梁結(jié)構(gòu)，施工前做好詳細(xì)的現(xiàn)場勘查，結(jié)合現(xiàn)場、制定經(jīng)濟(jì)合理的施工方案，是取得工程施工質(zhì)量、安全和效益的關(guān)鍵。

本文重點(diǎn)介紹跨線現(xiàn)澆橋梁位于高速公路新建道路挖方邊坡段的施工方法，通過對滿堂支架方案、鋼管貝雷支架方案和地模法支撐施工方案等幾種方法的對比分析認(rèn)為，采用地模法支撐方案，從結(jié)構(gòu)安全性、施工便捷性、施工經(jīng)濟(jì)性等幾個方面更為經(jīng)濟(jì)合理，本文重點(diǎn)闡述跨線現(xiàn)澆箱梁位于挖方邊坡段時(shí)，地模法支撐方案的施工方法。

1 工程概況

廈蓉高速擴(kuò)建工程A6 標(biāo)項(xiàng)目紅坊互通A 匝道AK0+093 渡槽，位置為地方水電站引水渠，紅坊互通A 匝道下穿渡槽位置，其中兩側(cè)橋臺位置位于A 匝道挖方2 級邊坡位置，1#、2#墩位于1 級邊坡坡腳位置，渡槽主體結(jié)構(gòu)跨徑布置為3×20m，長度60m，主跨位于直線段，最大縱坡2.36%。上部結(jié)構(gòu)為簡支現(xiàn)澆槽型梁，下部結(jié)構(gòu)為柱式墩，重力式臺，渡槽位置兩側(cè)與原溝渠順接，下部墩柱、蓋梁和上部結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆槽型梁均位于路基的挖方段。

2 現(xiàn)澆箱梁的施工方法對比

根據(jù)設(shè)計(jì)圖和現(xiàn)場調(diào)查實(shí)測，下部墩柱、蓋梁和上部結(jié)構(gòu)均位于路基的挖方段，施工重點(diǎn)是現(xiàn)澆混凝土槽型梁（結(jié)構(gòu)等同于現(xiàn)澆箱梁），現(xiàn)澆箱梁的支撐系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一般采用鋼管貝雷支架結(jié)構(gòu)、盤扣式滿堂支架結(jié)構(gòu)[1]。結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況對比分析，提出現(xiàn)澆箱梁采用地模法作為支撐結(jié)構(gòu)的施工方法具有明顯優(yōu)勢。方案對比分析如下：

2.1 鋼管貝雷支架

路塹三級邊坡開挖至路槽后再施做，且鋼管貝雷支架的布置間距大，受現(xiàn)場條件限制，施工前，應(yīng)根據(jù)鋼管貝雷支架布置間距設(shè)計(jì)并開挖臺階，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮邊坡二次開挖，保證臺階預(yù)留寬度，不應(yīng)按照邊坡的坡比一次開挖，鋼管貝雷支架對臺階的基礎(chǔ)承載力要求較高，應(yīng)根據(jù)每個支撐鋼管的受力情況，設(shè)置臺階的寬度，確保支架基礎(chǔ)的穩(wěn)定、地基承載力滿足要求，各臺階采用條形砼基礎(chǔ)。鋼管貝雷的各結(jié)構(gòu)件的連接應(yīng)滿足規(guī)范及施工方案要求。

現(xiàn)澆箱梁施工位于地形起伏較大、橋臺錐坡、挖方邊坡位置時(shí)，支架支撐位置臺階的施工質(zhì)量、安全是施工管控的重點(diǎn)，處置不到位，易造成支架傾斜變形、坍塌的事故。施工時(shí)，各臺階基礎(chǔ)均應(yīng)經(jīng)過預(yù)壓驗(yàn)證。鋼管貝雷支架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)處理、鋼管、橫縱梁、貝雷等材料，使用數(shù)量較盤扣式支架大，施工成本高，支架安裝拆除難度和危險(xiǎn)性大。

2.2 盤扣式滿堂支架結(jié)構(gòu)

施工前應(yīng)根據(jù)邊坡坡比設(shè)計(jì)支架臺階基礎(chǔ)，由于盤扣式支架各桿件均為標(biāo)準(zhǔn)桿件，施工前應(yīng)計(jì)算每個臺階的標(biāo)高、寬度，避免支架各桿件連接不到位，造成不均勻受力，邊坡高度高的支架臺階基礎(chǔ)設(shè)置較多，對臺階的基礎(chǔ)承載力要求較高，各臺階均應(yīng)采用混凝土澆筑，臺階基礎(chǔ)的立桿受力位置應(yīng)均勻布置，各臺階混凝土面板應(yīng)適當(dāng)配置橫向鋼筋，防止基礎(chǔ)受力后出現(xiàn)裂縫[2]。

現(xiàn)澆箱梁施工位于地形起伏較大、橋臺錐坡、挖方邊坡位置時(shí)，支架支撐位置臺階的施工質(zhì)量、安全是施工管控的重點(diǎn)，處置不到位，易造成支架傾斜變形、坍塌的事故，施工時(shí)，各臺階基礎(chǔ)均應(yīng)經(jīng)過預(yù)壓驗(yàn)證。盤扣式支架基礎(chǔ)處理、支架材料使用數(shù)量較鋼管貝雷支架小，施工成本低，支架安拆較鋼管貝雷便捷、危險(xiǎn)性小。

2.3 地模法支撐方案

新建道路下穿現(xiàn)澆橋梁時(shí)，現(xiàn)澆箱梁支撐系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)置在挖方段的地基上，采用地模法支撐方案，先開挖至梁底、墩頂和橋臺標(biāo)高，采用人工挖孔的方法施工墩柱和樁基，蓋梁采用地模法施工，橋臺完成后，施工現(xiàn)澆箱梁，達(dá)到強(qiáng)度后，開挖梁底以下邊坡及路槽。

優(yōu)點(diǎn)：底模支撐系統(tǒng)無需支架；腹板外側(cè)模支架簡單，支架材料使用數(shù)量大幅減少；地模支撐系統(tǒng)較滿堂支架結(jié)構(gòu)和鋼管貝雷支架結(jié)構(gòu)更為簡單；無需處理邊坡位置支架支撐臺階，結(jié)構(gòu)更為安全，節(jié)約臺階開挖、混凝土澆筑成本；挖方段地基基礎(chǔ)穩(wěn)固，可不采用預(yù)壓處理，減少預(yù)壓的施工工序；較滿堂支架系統(tǒng)和鋼管貝雷支架系統(tǒng)，無安拆支架引起的安全隱患。

現(xiàn)澆箱梁地模法施工方案，減少了施工安全風(fēng)險(xiǎn)，但挖孔樁施工安全風(fēng)險(xiǎn)高，施工作業(yè)條件應(yīng)符合規(guī)范并經(jīng)過審核，施工中應(yīng)嚴(yán)格按照要求施工。

結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，地模法支撐結(jié)構(gòu)布置如圖1：

圖1 現(xiàn)澆混凝土地模支撐系統(tǒng)

通過上述分析，地模法支撐方案較盤扣式支架和鋼管貝雷支架方案，支撐系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、施工便捷；大幅減少支架的使用，降低了施工成本，減少支架安拆施工工序，大幅減小了施工安全風(fēng)險(xiǎn)，較其他方案有較大優(yōu)勢，建議采用。

3 現(xiàn)澆箱梁地模法支撐方案施工步驟

地模法支撐方案與其他支架施工方案最大的不同點(diǎn)是現(xiàn)澆箱梁底板無支架系統(tǒng)，其他相同，施工方法中只描述不同點(diǎn)，施工步驟如下：

查明地質(zhì)情況→地模開挖（開挖至現(xiàn)澆箱梁底板標(biāo)高、開挖至蓋梁基礎(chǔ)處理標(biāo)高）→樁基、墩柱挖孔樁施工（墩柱操作空間的預(yù)留）→兩端樁接柱部分系梁的施工（系梁接長鋼筋的預(yù)留）→墩柱施工（預(yù)留空間回填夯實(shí)）→蓋梁施工（地?；A(chǔ)處理、蓋梁施工完成后基礎(chǔ)回填壓實(shí)）→現(xiàn)澆箱梁地模施工（除無支架以外與其他方案一致）→邊坡及路槽開挖、中間段系梁施工。

3.1 地質(zhì)情況查明

本橋址區(qū)位置地層主要為粉質(zhì)粘土、全風(fēng)化鉀長花崗巖，地質(zhì)情況較好。

3.2 地模基礎(chǔ)開挖

根據(jù)設(shè)計(jì)圖計(jì)算出現(xiàn)澆的底板標(biāo)高，開挖至梁底標(biāo)高，現(xiàn)場設(shè)置施工車輛停放平臺，寬度應(yīng)滿足吊裝車輛停放要求。墩柱位置采用人工挖孔樁的施工方法組織開挖，先人工挖孔至樁頂再開挖樁基，墩柱位置開挖標(biāo)高按照墩頂標(biāo)高控制。由于現(xiàn)澆梁底板與墩頂存在高差，現(xiàn)場應(yīng)設(shè)置排水溝，墩柱和蓋梁施工設(shè)置工作平臺。

3.3 墩身和樁基挖孔樁施工

從墩頂挖孔至樁基底標(biāo)高，挖孔按照人工挖孔樁的方案實(shí)施，人工挖孔樁的孔深應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范要求，并經(jīng)過審批。墩柱施工時(shí)，在挖孔樁內(nèi)安裝、拆除模板，為保證系梁和墩柱正常施工，墩柱挖孔樁的直徑應(yīng)預(yù)留墩柱模板安拆時(shí)人工操作的工作空間，挖孔樁直徑按照大于墩柱直徑60cm 控制。下部樁基部分按照挖孔樁的直徑孔樁，成孔后，安裝鋼筋籠并澆筑樁基混凝土。

3.4 兩端樁接柱部分系梁的施工

一般系梁施工時(shí)，均整體鋼筋綁扎整體砼澆筑。由于本工程施工的特殊性，系梁施工分兩部分，先施工兩端樁接柱部分系梁，現(xiàn)澆箱梁施工完成、路塹開挖至系梁標(biāo)高后，再施工剩余中間段系梁；樁接柱部分系梁鋼筋布置按照設(shè)計(jì)圖施工，為保證與中間段系梁鋼筋連接，預(yù)留鋼筋焊接長度控制，預(yù)埋鋼筋處系梁模板應(yīng)預(yù)留孔洞；鋼筋、模板施工完成后，澆筑樁接柱部分系梁混凝土[3]；拆除模板后，采用石渣回填系梁外側(cè)人工操作空間。

3.5 墩柱施工

樁接柱部分系梁施工完成后，鑿除表面浮漿。利于預(yù)留的人工操作空間安裝墩柱模板，吊裝時(shí)，先將模板緩慢下放到底后，調(diào)整模板的垂直度，再利于人工穩(wěn)固，澆筑墩柱混凝土。墩柱模板拆除后，灑水養(yǎng)護(hù)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，采用塑料布包裹緊固后，采用石渣+碎石回填墩身外側(cè)人工操作空間。

3.6 蓋梁施工

墩柱施工完后，蓋梁采用地模法施工。將蓋梁底板位置按照蓋梁橫坡精平夯實(shí)，標(biāo)高應(yīng)預(yù)留墊層厚度、方木、鋼模板厚度。安裝標(biāo)高整平完成后，鋪設(shè)在10cm 混凝土墊層抹平，墊層上設(shè)10cm 方木+鋼底模，蓋梁側(cè)模安裝、混凝土澆筑。由于該位置為現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，蓋梁底板必須壓實(shí)，滿足地基承載力要求。

3.7 現(xiàn)澆箱梁施工

蓋梁施工完后，回填至現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)梁底板墊層標(biāo)高，分層壓實(shí)，作為地模，現(xiàn)澆箱梁底基礎(chǔ)位置反挖不少于30cm 壓實(shí)（不良地質(zhì)時(shí)換填片石），地基承載力必須滿足要求?；靥顗簩?shí)完成后，鋪設(shè)10cm 混凝土墊層抹平，寬度按照外模支架基礎(chǔ)外不小于1m 控制，在墊層上采用10cm 方木+竹膠板作為現(xiàn)澆箱梁底?！，F(xiàn)澆箱梁外側(cè)模和內(nèi)模按照常規(guī)支架結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力驗(yàn)算，方案經(jīng)過審批，做好支架驗(yàn)收?？紤]到底板結(jié)構(gòu)為挖方段，地基基礎(chǔ)穩(wěn)固，可不采用預(yù)壓處理，減少預(yù)壓的施工工序?，F(xiàn)澆箱梁各施工工序包括外模支架搭設(shè)、臨邊圍護(hù)等做好自檢等驗(yàn)收工作?，F(xiàn)澆箱梁澆筑完成、砼達(dá)到強(qiáng)度、張拉完成后，方可拆除支架[4]。由于底板采用地模，拆除時(shí)，現(xiàn)場拆除側(cè)模及支架，采用挖掘機(jī)沿梁底板外側(cè)逐步向梁底開挖，挖出拆模空間，逐根將底模板移出，開挖時(shí)要求安排專人指揮，避免磕碰現(xiàn)澆箱梁。

3.8 邊坡及路槽開挖、中間段系梁施工

開挖現(xiàn)澆箱梁底板下部邊坡至路槽。開挖至系梁底標(biāo)高，清理樁接柱部分兩端系梁預(yù)埋鋼筋、砼表面鑿毛并清理干凈。中間部分鋼筋與預(yù)埋鋼筋焊接，其他與常規(guī)的系梁施工相同。系梁梁端回填時(shí)，填筑材料應(yīng)滿足要求，分層夯實(shí)，確保滿足壓實(shí)要求。

4 結(jié)束語

現(xiàn)澆箱梁屬危險(xiǎn)性較大的分項(xiàng)工程，跨線現(xiàn)澆箱梁支撐系統(tǒng)位于挖方段邊坡位置等特殊地段時(shí)，施工方案制定需更為謹(jǐn)慎，可采用不同的施工方法，但需確保施工安全。本文結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際，通過方案比選、分析，對跨線現(xiàn)澆箱梁采用地模作為支撐系統(tǒng)提出了參考意見，方案取消了底板支架結(jié)構(gòu)，減少了路基邊坡支架支撐立桿臺階處理、支架安拆、支架預(yù)壓等工序，支撐結(jié)構(gòu)更為簡單、減小了安全風(fēng)險(xiǎn)，施工更便捷、經(jīng)濟(jì)[5]。通過綜合分析，現(xiàn)澆箱梁地模法施工方案，較其它施工方法而言，施工效率和安全性高，更為經(jīng)濟(jì)合理。