高鐵大橋工程中的簡(jiǎn)支箱梁一跨式支架現(xiàn)澆施工工藝及控制要點(diǎn)

劉奕明

（中鐵二十二局集團(tuán)第四工程有限公司，天津 301700）

1 工程概況

何家地大橋起訖里程D1K977+233.336 ～D1K977+651.738，全長(zhǎng)418.402 m，其中D1K977+300～D1K977+402 段存在何家地滑坡，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)勘察結(jié)果可知，橋位穿越采空區(qū)移動(dòng)盆地、何家地中部及大水溝云土斷層，對(duì)工程質(zhì)量提出了較高的要求，以何種方式有效通過(guò)不良地質(zhì)是工程的重難點(diǎn)內(nèi)容。經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益等多層面的分析后，決定采用72 m+128 m+72 m 連續(xù)梁跨越的通過(guò)方式。

2 基礎(chǔ)施工

2.1 臨時(shí)墩鋼管柱的設(shè)置

各承臺(tái)順橋向依次設(shè)4 排鋼管樁，每排按2.75 m 的間距有序布設(shè)3 根；配套鋼管立柱作為臨時(shí)支墩結(jié)構(gòu)，0#臺(tái)及1#墩處立于承臺(tái)上，用鉆孔插筋連接，于鋼板下部鉆孔，保證有足夠的錨固深度；此外，以焊接的方法在鋼管周邊穩(wěn)定設(shè)置三角形角鐵，此配套方式對(duì)于提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性有重要的作用。0#臺(tái)支墩向大里程17.1 m 處臨時(shí)支墩布設(shè)現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件欠佳，為保證支墩的穩(wěn)定性，提前安排地基處理，然后檢測(cè)，待實(shí)測(cè)承載力超180 kPa 后用C30 混凝土施工基礎(chǔ)，具體結(jié)構(gòu)尺寸如圖1 所示。

圖1 基礎(chǔ)平面圖（單位：mm）

2.2 柱頂橫梁的安裝

以3 根I40b 工字鋼為基礎(chǔ)構(gòu)件，拼裝成柱頂橫梁，焊接10 cm 厚鋼板，作為工字鋼加勁肋；柱頂橫梁構(gòu)件提前在指定加工車(chē)間根據(jù)工程施工要求加工成型，通過(guò)質(zhì)量檢驗(yàn)后運(yùn)送至臨時(shí)支墩處，以塔吊吊裝的方法轉(zhuǎn)至指定部位。

2.3 柱頂貝雷片的安裝

架設(shè)作業(yè)前全方位檢查吊裝機(jī)械設(shè)備，要求其穩(wěn)定運(yùn)行。于場(chǎng)地內(nèi)拼裝貝雷梁，待該裝置成型后用50 t 吊車(chē)吊裝，首先完成吊車(chē)橫橋向最遠(yuǎn)部位的吊裝作業(yè)，然后有序吊裝剩余的貝雷梁。吊車(chē)操作人員嚴(yán)格聽(tīng)從指揮，避免盲目操作，做到梁兩端同時(shí)起吊。待吊裝結(jié)束后檢查被吊構(gòu)件的所處位置，判斷梁頂標(biāo)高，若偏差超限則調(diào)整，期間采集并完整記錄數(shù)據(jù)。橋梁坡度2.5%，故按照該坡度搭設(shè)貝雷架。

2.4 分配梁的設(shè)置

在貝雷梁頂處按60 cm 的間距橫向布置I20a 工字鋼，構(gòu)成橫向分配梁，局部存在受力點(diǎn)，適當(dāng)減小間距，做到加密布置。經(jīng)檢測(cè)，確定將距I20a 兩端1 m 的部位視為中心線(xiàn)，從該處開(kāi)始縱向鋪設(shè)模板（尺寸為厚度5 cm、寬度1 m），構(gòu)成操作平臺(tái)，以便在該處組織箱梁外模的拼裝作業(yè)。此外，于工字鋼端部設(shè)一排高度為120 cm 的鋼管護(hù)欄，增強(qiáng)施工安全性。

3 現(xiàn)澆箱梁施工工藝要點(diǎn)

3.1 模板支立

3.1.1 模板安裝

底模、外模材料一致，均選用的是定型鋼模。先檢查模板的表觀質(zhì)量，判斷是否有不平整、黏附雜物等問(wèn)題，若有則予以處理。模板焊縫部位不可開(kāi)裂、受損，否則安排補(bǔ)焊，直至恢復(fù)正常狀態(tài)為止。對(duì)于內(nèi)模、側(cè)模兩部分，其吊裝作業(yè)均由25 t吊車(chē)完成，這期間人工輔助，保證吊裝精度。

3.1.2 底模鋪設(shè)

以機(jī)械為主、人工為輔的方式完成底模的鋪設(shè)作業(yè)，在此之前做好支架預(yù)留拱度的調(diào)整、加載預(yù)壓等相關(guān)基礎(chǔ)工作，以便底模鋪設(shè)的順利進(jìn)行。施工控制至關(guān)重要，具體考慮如下兩方面：

1）模板標(biāo)高的控制：計(jì)算底板內(nèi)、外兩側(cè)邊緣之間間隔5 m 點(diǎn)的高程及坐標(biāo)，明確此類(lèi)點(diǎn)的分布位置；依據(jù)墩柱中線(xiàn)，測(cè)放具體的軸線(xiàn)，同時(shí)準(zhǔn)確確定跨中、端頭板邊線(xiàn)，作為施工的參照基準(zhǔn)，以便高效鋪設(shè)底板。

2）底板軸線(xiàn)的控制：關(guān)鍵要點(diǎn)在于復(fù)核底板邊緣每隔5 m的點(diǎn)，用全站儀測(cè)放底板邊線(xiàn)，再丈量各點(diǎn)之間的距離，確保無(wú)誤。

3.1.3 側(cè)模安裝

以吊裝的方法將側(cè)模轉(zhuǎn)移至指定位置，合理調(diào)整其垂直度，與底模精準(zhǔn)聯(lián)結(jié)；在確認(rèn)側(cè)模安裝位置無(wú)誤的前提下用螺栓連接固定，并配套拉桿；隨后檢查模板，判斷其尺寸以及不平整度等，若有誤差則調(diào)整。

3.1.4 內(nèi)模安裝

內(nèi)模材料為組合鋼模，采取吊車(chē)和人工相綜合的作業(yè)方案，逐段拼接成型。為保證模板整體的嚴(yán)密性，在相鄰兩端用膠帶做有效的密封處理，確保在混凝土澆筑時(shí)無(wú)漏漿現(xiàn)象。待內(nèi)模安裝到位后檢測(cè)其尺寸，要求實(shí)測(cè)結(jié)果滿(mǎn)足要求。此外，于底板、腹板處焊接定位筋，以便更為有效地控制底板、腹板的厚度；用鋼筋連接內(nèi)模和底板鋼筋，確保在澆筑時(shí)內(nèi)模無(wú)上浮現(xiàn)象。

3.1.5 端模安裝

鋼筋綁扎工作落實(shí)到位后組織端模的安裝作業(yè)。有序向端模開(kāi)設(shè)的孔內(nèi)設(shè)置波紋管，再逐一檢查，判斷位置的準(zhǔn)確性，無(wú)誤后對(duì)端模板做固定處理。相鄰端模板的連接必須緊密，以免漏漿。在模板安裝時(shí)應(yīng)合理設(shè)置預(yù)埋件。

3.2 鋼筋工程

按照“梁體底板→腹板→頂板”的順序依次綁扎鋼筋，要求鋼筋的品種、規(guī)格、數(shù)量等方面均滿(mǎn)足要求。梁體鋼筋整體綁扎，這期間檢測(cè)并嚴(yán)格控制鋼筋布設(shè)間距，做到“橫平豎直”，經(jīng)過(guò)綁扎后產(chǎn)生的絲頭統(tǒng)一朝向內(nèi)側(cè)，以免刮傷其他結(jié)構(gòu)。局部可能存在梁體底板、腹板筋與預(yù)應(yīng)力波紋管位置沖突的情況，此時(shí)根據(jù)實(shí)際情況優(yōu)先對(duì)梁體鋼筋的布設(shè)間距做合理的調(diào)整，禁止截?cái)噤摻睢?/p>

3.3 混凝土工程

3.3.1 材料及混凝土技術(shù)要求

1）項(xiàng)目使用C50 混凝土。

2）項(xiàng)目使用的碎石粒徑控制在5～25 mm，水泥材料使用的是普通硅酸鹽水泥。

3）嚴(yán)格把控施工使用的骨料材料成分，例如，碎石中的石粉含量等，一旦發(fā)現(xiàn)有不合格的必須立即替換，確保使用的骨料完全符合規(guī)定。

4）項(xiàng)目混凝土用量最好不要超出450 kg/m3，最大不能超出500 kg/m3；同時(shí)，水灰比應(yīng)保持在0.4 左右。

3.3.2 混凝土澆筑

1）澆筑順序。按照“梁體底板→腹板→頂板”的流程有序完成各部分的混凝土澆筑作業(yè)。在正式施工前，先詳細(xì)檢查模板、鋼筋、預(yù)埋件等的安裝情況，確認(rèn)無(wú)誤后方可正式澆筑。

2）混凝土澆筑。溫度控制是重點(diǎn)內(nèi)容，模板溫度5～35 ℃，入模溫度5～30 ℃，用泵車(chē)輸送，自由落高不超過(guò)2 m，否則易離析。縱向先從中間臨時(shí)墩開(kāi)始澆筑，再向兩側(cè)對(duì)稱(chēng)推進(jìn)，盡可能保證均衡性，以免兩側(cè)所受荷載存在明顯的差異。分層厚度≤50 cm，逐層依次澆筑。在底板混凝土澆筑時(shí)，先完成臨近腹板兩側(cè)的混凝土澆筑作業(yè)（以對(duì)稱(chēng)的方式進(jìn)行），針對(duì)局部鋼筋高密度分布的情況，于該處斷開(kāi)個(gè)別鋼筋，形成合適尺寸的導(dǎo)管入口，后續(xù)隨著澆筑進(jìn)程的推進(jìn)，到達(dá)斷開(kāi)部位時(shí)將鋼筋焊接恢復(fù)原狀。

3）振搗處理。混凝土澆筑時(shí)以振搗的方法提高密實(shí)度，其中鋼筋、波紋管密集部位選用30 型振搗棒，由專(zhuān)員精細(xì)操作，不可碰觸設(shè)置到位的波紋管和鋼筋等，以免偏位、受損；對(duì)于梁頂部和中部，用插入式振動(dòng)器處理。振搗時(shí)加強(qiáng)觀察，待表面平整、泛漿且無(wú)氣泡時(shí)可結(jié)束振搗[1]。

4）其他方面。遵循“斜向分段、水平分層”的施工原則，嚴(yán)格控制尺寸，其中分段長(zhǎng)度在10 m 以?xún)?nèi)，分層厚度不超過(guò)50 cm。

3.4 模板及支座拆除

開(kāi)始拆除工作之前，項(xiàng)目單位應(yīng)對(duì)混凝土芯部、表層等進(jìn)行溫度測(cè)量，確保其與周?chē)鷾夭钤?5 ℃以?xún)?nèi)，溫度穩(wěn)定后才可開(kāi)始拆除工作。混凝土澆筑完成后，先進(jìn)行預(yù)張拉，隨后拆除角隅處模板、大面積模板，完成整個(gè)內(nèi)模的拆除工作。待圓弧段的側(cè)模模板整體被拆卸之后，即可卸下原本支撐在側(cè)模的千斤頂，并在頂壓作用下令千斤頂慢慢回落，使側(cè)模垂直落在軌道中，隨后借助牽引設(shè)備的作用移動(dòng)側(cè)模，令其被放置在已經(jīng)完成預(yù)壓的支架系統(tǒng)中。待整個(gè)側(cè)模被完全取出之后，施工人員可以將砂箱中的砂全部排出，令底模與混凝土之間出現(xiàn)孔隙，隨后借助這一孔隙拉出底模，需要注意的是，在拉出底模時(shí)必須始終確保其處于水平狀態(tài)，防止其出現(xiàn)變形等問(wèn)題[2]。待底模被完全拆除之后，作業(yè)人員可借助吊車(chē)把I20a 工字鋼橫向分布梁從貝雷梁表面緩慢抽出，并將其安設(shè)在平整的場(chǎng)地中。待所有的貝雷梁被完全拆除之后，即可開(kāi)始拆除I40b 橫梁，并拆除鋼管柱之間的剪刀撐、橫向連接槽鋼等設(shè)施，拆卸鋼管柱。

4 施工質(zhì)量控制措施

1）鋼管立柱安裝后對(duì)其做全面的檢查，包含平面位置、頂面高程、柱體垂直度、焊縫質(zhì)量等關(guān)鍵方面，若存在問(wèn)題則及時(shí)調(diào)整并再次檢查，直至完全滿(mǎn)足要求為止。

2）貝雷梁拼裝后詳細(xì)檢查各桿件以及節(jié)點(diǎn)，在滿(mǎn)足質(zhì)量要求的前提下方可吊裝。在分配梁安裝后則需注重對(duì)位置的檢查。

3）模板安裝后檢查其位置和標(biāo)高。

4）鋼筋骨架是重要的裝置，要求配套的鋼筋滿(mǎn)足質(zhì)量要求；鋼筋骨架焊接、運(yùn)輸、吊裝均要具有規(guī)范性，不可在操作中變形、受損。

5）混凝土澆筑工作量較大，可采取縱向分段、水平分層的方法，富有秩序性地施工。這期間加強(qiáng)對(duì)支架的檢查，判斷其是否有收縮、下沉問(wèn)題。為保證支架的穩(wěn)定性，需緊固各楔塊，最大限度地減小沉降量。

6）注重振搗，在采取合適的振搗方法后，提高混凝土的密實(shí)度，振搗時(shí)加強(qiáng)防護(hù)，不可碰觸鋼筋、模板、預(yù)埋件等，以免影響結(jié)構(gòu)成型質(zhì)量。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文以何家地大橋工程為例，對(duì)其中的現(xiàn)澆施工工藝展開(kāi)系統(tǒng)性的探討，提出在模板、鋼筋、混凝土各項(xiàng)細(xì)分工程中的施工要點(diǎn)以及質(zhì)量控制措施，希望能夠給同仁提供參考。