水上作業(yè)現(xiàn)澆橫梁懸吊支撐模板施工技術(shù)研究

張玉明，史曉濤，邱征 （安徽省交通航務(wù)工程有限公司，安徽 合肥 230000）

1 引言

水上作業(yè)現(xiàn)澆橫梁施工需要為底模板提供支撐，而水上作業(yè)無法搭設(shè)滿堂支架，且采用傳統(tǒng)的抱箍技術(shù)耗時費力，抱箍鋼材應(yīng)各類樁的樁徑不同，再利用率低，成本較高，且抱箍的安裝、拆卸與運輸均不便利。針對以上問題，研究開發(fā)了水上作業(yè)現(xiàn)澆橫梁懸吊支撐模板施工技術(shù)，模板懸吊支撐裝置現(xiàn)澆橫梁與預(yù)制工藝相比，不用建設(shè)預(yù)制場，吊模結(jié)構(gòu)簡單，施工方便，施工進度快，成本較低。現(xiàn)澆橫梁無濕接縫，橫梁整體性好，質(zhì)量確保得到保證，懸吊支撐模板施工材料僅為普通型鋼、螺栓、鋼板，容易加工安裝，模板拆除時，利用手拉葫蘆固定雙拼槽鋼，用氣焊拆除槽鋼與懸吊鋼筋之間的聯(lián)系，將槽鋼移動至下一跨梁區(qū)，施工效率大大提高[1-3]。

2 懸吊支撐模板結(jié)構(gòu)

懸吊支撐模板結(jié)構(gòu)包括PHC樁樁芯混凝土預(yù)埋外挑鋼棒、PHC樁雙側(cè)固定的雙拼槽鋼、懸吊鋼筋和手拉葫蘆固定裝置。外挑鋼棒通過PHC樁預(yù)留洞口貫入后澆的樁芯混凝土，在混凝土養(yǎng)護完成后形成整體，其一側(cè)外挑長度為一側(cè)雙拼槽鋼翼緣長度之和的1.5倍。每個PHC樁一側(cè)設(shè)置兩個外挑鋼棒，每個外挑鋼棒距過樁心且平行于鋼棒直線的距離為樁徑的1/4倍。

雙拼槽鋼架設(shè)于外挑鋼棒上，鋼棒為雙拼槽鋼提供豎向支撐。在雙拼槽鋼腹板中心線上間隔開洞，用于穿過對拉螺栓，在水平方向固定兩側(cè)雙拼槽鋼。在雙拼槽鋼翼緣中心線間隔開洞，用于穿過懸吊鋼筋，在豎直方向固定兩側(cè)雙拼槽鋼。雙拼槽鋼拼接間隙距離等于懸吊鋼筋直徑，槽鋼之間的連接采用雙面搭接焊焊接。

懸吊鋼筋通過兩側(cè)雙拼槽鋼的預(yù)留洞口穿過，下部設(shè)有鋼片，托在雙拼槽鋼底部，上部接在樁的樁頭鋼筋上，將槽鋼的重力通過懸吊鋼筋傳至PHC樁。每根PHC樁設(shè)置3根懸吊鋼筋，內(nèi)側(cè)懸吊鋼筋穿過靠近樁身的槽鋼翼緣，中部的懸吊鋼筋穿過雙拼槽鋼的拼接間隙，外側(cè)懸吊鋼筋穿過遠離樁身的槽鋼翼緣。手拉葫蘆固定裝置焊接于PHC樁樁頭鋼筋上，通過鉸鏈抬升或下降雙拼槽鋼[1]。

3 施工工藝原理

將外挑鋼棒插入PHC樁的預(yù)留孔洞，同時澆筑一定高度的樁芯混凝土，待混凝土養(yǎng)護完成后，鋼棒與PHC樁即可形成一個整體。將雙拼槽鋼通過搭接焊板雙面焊接，槽鋼腹板內(nèi)側(cè)間距與懸吊鋼筋的直徑大小保持一致，在槽鋼上下翼緣處設(shè)置搭接焊板。將雙拼槽鋼吊裝至PHC樁兩側(cè)，用手拉葫蘆調(diào)整至固定位置，通過水平尺矯正兩側(cè)槽鋼使其兩側(cè)保持標高一致。將對拉鋼筋穿過兩側(cè)雙拼槽鋼腹板的預(yù)留孔洞，并用螺栓擰緊固定，橫向?qū)渡韮蓚?cè)槽鋼固定。將懸吊鋼筋穿過雙拼槽鋼上下翼緣的預(yù)留孔洞和槽鋼拼接的間隙，將懸吊鋼筋底部鋼板與槽鋼下翼緣搭接焊接，使之成為一個整體，豎直方向?qū)渡韮蓚?cè)槽鋼固定。在固定完成的雙拼槽鋼上鋪設(shè)方木，于方木上鋪設(shè)混凝土底模板，綁扎鋼筋骨架后安裝側(cè)模，澆筑橫梁的混凝土并養(yǎng)護。模板拆除時，橫梁底模板在混凝土強度達到100%后，先拆除混凝土四周側(cè)模，利用手拉葫蘆固定雙拼槽鋼，用氣焊拆除槽鋼與懸吊鋼筋之間的聯(lián)系，將槽鋼移動至下一跨梁區(qū)，最后拆除混凝土底模板[1-3]。

4 施工工藝流程及操作要點

4.1 模板懸吊支撐裝置

①將外挑鋼棒插入PHC樁的預(yù)留孔洞，同時澆筑一定高度的樁芯混凝土，待混凝土養(yǎng)護完成后，鋼棒與PHC樁即可形成一個整體。

②將雙拼槽鋼通過搭接焊板雙面焊接，槽鋼腹板內(nèi)側(cè)間距與懸吊鋼筋的直徑大小保持一致，在槽鋼上下翼緣處每隔2m設(shè)置一對搭接焊板。

③將雙拼槽鋼吊裝至PHC樁兩側(cè)，用手拉葫蘆調(diào)整至固定位置，通過水平尺矯正兩側(cè)槽鋼使其兩側(cè)保持標高一致。

④將對拉鋼筋穿過兩側(cè)雙拼槽鋼腹板的預(yù)留孔洞，并用螺栓擰緊固定，橫向?qū)渡韮蓚?cè)槽鋼固定。

⑤將懸吊鋼筋穿過雙拼槽鋼上下翼緣的預(yù)留孔洞和槽鋼拼接的間隙，將懸吊鋼筋底部鋼板與槽鋼下翼緣搭接焊接，使之成為一個整體，豎直方向?qū)渡韮蓚?cè)槽鋼固定。

⑥在固定完成的雙拼槽鋼上鋪設(shè)方木，于方木上鋪設(shè)混凝土底模板[1]。

4.2 底板鋪設(shè)與樁頭處理

對已沉樁完成的橫梁施工前PHC管樁進行鋼接頭拆除，沉樁標高未到位的樁進行割除，反吊筋穿過雙拼槽鋼，并穿過鋼板并焊接牢固，其上布置木方，木方及槽鋼鋪設(shè)完成后，然后鋪設(shè)底板。木方兩側(cè)懸挑作為施工的臨時平臺使用，臨時平臺應(yīng)在臨邊位置設(shè)置防護網(wǎng)，并安裝防墜網(wǎng)，做好高空防墜措施。

橫梁底模的操作平臺搭設(shè)完成后，根據(jù)設(shè)計的樁頂標高，將樁頂切割到設(shè)計高程。割除采用電動切割機進行，在接樁面嚴禁垂直大功率敲鑿，以避免對樁頂?shù)膿p傷。鑿除完成后，將表面清理干凈。

4.3 測量定位與鋼筋綁扎

4.3.1 測量定位

①放線：首先利用經(jīng)緯儀引測出橫梁的中軸線，并以該軸線為起點，測放出各邊線。

②根據(jù)設(shè)計標高采用水準儀把模板底標高引測到模板安裝位置。

4.3.2 下橫梁鋼筋綁扎

①下橫梁鋼筋可先在鋼筋棚中進行加工制造、彎曲成型，待模板底模平臺搭建完成后，用浮吊吊運至模板底模平臺進行綁扎。

②下橫梁鋼筋綁扎前，對平臺面進行清理，認真檢查底板的平整度和拼縫情況，在確認均符合規(guī)范要求后才可進行下橫梁的根據(jù)綁扎。鋼筋綁扎時注意鋼筋起彎點和箍筋間距，焊接時滿足搭接焊焊接長度與焊縫飽滿度的要求，鋼筋綁扎完畢后，清理底模板以保證澆筑混凝土質(zhì)量。

4.4 橫梁側(cè)模制作安裝

橫梁側(cè)模板采用包墻底的形式，背后設(shè)雙拼的鋼管直楞，外設(shè)兩道鋼管統(tǒng)長夾條，頂面和底部各設(shè)一道對拉螺栓，兩側(cè)模板與直楞拉接。

底模板和側(cè)模板之間的縫隙采用止?jié){膠條封堵嚴密，確保下橫梁混凝土澆筑時不出現(xiàn)漏漿的現(xiàn)象。

側(cè)模板的吊運、安裝由浮吊開展實施，人工配合操作。安裝前在模板上刷涂脫模劑，方便后期拆模。

4.5 混凝土澆筑及養(yǎng)護

混凝土設(shè)計初凝時間8h，混凝土澆筑采用地泵輸送混凝土,每臺輸送速度控制在35m3/h，從內(nèi)往外對稱澆筑，確保雙拼槽鋼平衡承載。施工時應(yīng)設(shè)置標高控制標志，采用縱向布設(shè)鋼筋控制頂面高程，混凝土澆筑完畢，初步按標高刮平，用木抹打磨平，在終凝前再用木抹打磨數(shù)遍，以閉合收縮裂縫?；炷翝仓戤吅蠹皶r用土工布覆蓋保濕養(yǎng)護，養(yǎng)護用水和養(yǎng)護時間應(yīng)滿足規(guī)范規(guī)定要求。

4.6 懸吊支撐模板拆除

模板拆除時，橫梁底模板在混凝土強度達到100%后，先拆除混凝土四周側(cè)模，利用手拉葫蘆固定雙拼槽鋼，用氣焊拆除槽鋼與懸吊鋼筋之間的聯(lián)系，將槽鋼移動至下一跨梁區(qū)，最后拆除混凝土底模板[4-5]。

施工工藝流程圖如圖1所示。

圖1 施工工藝流程圖

5 材料與設(shè)備

5.1 主要工程材料

主要工程材料如表1所示。

主要工程材料表 表1

5.2 主要施工機械設(shè)備

主要施工機械設(shè)備如表2所示。

主要施工機械設(shè)備表 表2

6 質(zhì)量控制

①模板搭接縫應(yīng)平整光滑,模板間縫隙及吊桿與模板間縫隙須使用泡沫劑填補，避免混凝土漏漿情況的發(fā)生。

②鋼筋施工要保證上下面的鋼筋保護層，控制好鋼筋間距。

③混凝土澆筑前須清理干凈模板上雜物。

④嚴格把握混凝土的配合比，控制混凝土初凝時間，須在首拌混凝土終凝前完成橫梁的澆筑，避免因雙拼槽鋼的變形導(dǎo)致橫梁混凝土裂縫的產(chǎn)生。

⑤在澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)有專職質(zhì)檢人員現(xiàn)場檢查橫梁厚度和平整度，保證橫梁質(zhì)量。

⑥應(yīng)認真檢查預(yù)留孔、預(yù)埋件的位置，出現(xiàn)問題及時處理。

⑦混凝土澆筑完成后須采取二次抹面施工工藝，減少橫梁收縮裂縫的產(chǎn)生，為克服混凝土出現(xiàn)的干縮裂紋，必須連續(xù)灑水覆蓋養(yǎng)生[4-5]。

7 安全措施

①施工作業(yè)人員須經(jīng)過安全技術(shù)操作培訓(xùn)且考核合格后方可進場施工作業(yè)。特殊工種須持有操作證上崗。

②現(xiàn)場嚴禁擅自拆除各類安全防護設(shè)施及安全警示標志，如因工作面拓展等操作需拆除，須在完善安全措施的基礎(chǔ)上再進行操作。

③現(xiàn)場需對電氣化設(shè)備制定有效的規(guī)章管理制度，并有專業(yè)電工對電線、電氣設(shè)備設(shè)施開展例行檢查，發(fā)現(xiàn)隱患及問題及時解決?？赡芙佑|或靠近電源的位置，均應(yīng)采取措施進行絕緣保護或保持安全距離。

④定期檢查施工用具性能狀況，尤其是受力工具應(yīng)完整，防止因打滑滑脫、結(jié)構(gòu)失穩(wěn)等意外造成打擊傷害。

⑤用電設(shè)備及對應(yīng)線路需保持絕緣良好，在可能因絕緣損壞而導(dǎo)致電氣設(shè)備金屬部件帶電的情況下，需采取技術(shù)措施保護性接地、接零。電氣設(shè)備線路接電應(yīng)設(shè)置開關(guān)、插座，不得隨意搭掛，露天設(shè)備用設(shè)置可靠的防雨措施，電氣箱內(nèi)須配備漏電開關(guān)。

⑥使用移動電動工具前應(yīng)充分檢查可靠性，確保接地良好，長時間未使用的電動工具應(yīng)進行絕緣性能測試，合格后方可使用。手持式電動工具電源線不得隨意延長，使用時附近需設(shè)置可控配電箱（盤），以保證能夠應(yīng)急啟閉。

⑦氧氣瓶與乙炔瓶最少保持5m距離，氣瓶不能放倒使用，切割周圍10m內(nèi)不得有可燃易燃物品，切割作業(yè)下方不得有人，氣瓶必須裝設(shè)有防回火閥。氣管不得有裂紋和漏氣，連接牢固，不得有裂紋。氣瓶不得倒置使用，必須豎立使用[4-5]。