橋梁滿堂支架預(yù)應(yīng)力箱梁施工技術(shù)

李慶軍

（中建路橋集團(tuán)有限公司，河北石家莊 050001）

1 工程概況

某橋梁引橋一部分（35+60+35）現(xiàn)澆箱梁及5 m×40 m 現(xiàn)澆箱梁，其上部結(jié)構(gòu)均為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，下部結(jié)構(gòu)為柱式和薄壁式墩柱，以及承臺和群樁基礎(chǔ)，選用盆式橡膠類型支座，采用滿堂支架現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁施工技術(shù)。在該橋下面，地面多為土質(zhì)結(jié)構(gòu)且有一定的高低起伏，承載力難以達(dá)到施工要求，需場地整平和硬化。在連續(xù)箱梁施工中，嚴(yán)格按照施工進(jìn)度計劃，采用流水作業(yè)施工，支架搭設(shè)和砼澆筑錯位同時施工，重點(diǎn)監(jiān)控支架預(yù)壓、預(yù)應(yīng)力張拉的控制質(zhì)量。

2 橋梁滿堂支架預(yù)應(yīng)力箱梁施工工序及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

在現(xiàn)澆滿堂支架預(yù)應(yīng)力箱梁中，主要的施工工序為地基處理、支架搭設(shè)、支架預(yù)壓、模板安裝、鋼筋綁扎、砼澆筑、預(yù)應(yīng)力張拉及壓漿封錨、支架拆除等[1]。其中的支架結(jié)構(gòu)可以選取扣件式與碗扣式腳手架，可便捷取材、靈活拆裝操作，增大工效、降低投入。同時，支架也很牢固、可靠、安全、質(zhì)優(yōu)。在進(jìn)行施工時，并不會轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，不產(chǎn)生徐變恒載二次距，還可一次性布設(shè)預(yù)應(yīng)力筋，統(tǒng)一集中張拉。本工法主要適合沒有通行航道的橋跨，其中墩高宜小于20 m，并且地形平緩起伏[2]。

通常來說，箱梁一般可以分為單箱和多箱等，且內(nèi)部為空心狀，上部有兩個翼緣，形狀和箱子十分類似，故此得名?，F(xiàn)澆箱梁大多數(shù)為多跨連續(xù)結(jié)構(gòu)，在大型連續(xù)橋梁中應(yīng)用的十分廣泛，且多為一次性整體澆筑，橋梁的受力能力和剛度較好[3]。同時，現(xiàn)澆箱梁的單位體積不大，無需占用較大的施工面積，不需要進(jìn)行墩頂蓋梁的配置，可以直接在墩柱上面布置箱梁。這樣一來，橋梁的下部結(jié)構(gòu)較為輕盈，橋梁外部形態(tài)也更為美觀。從某種程度來看，現(xiàn)澆箱梁技術(shù)的廣泛應(yīng)用，能夠有效降低橋梁工程的造價成本，取得更好的經(jīng)濟(jì)效益[4]。此外，在目前的現(xiàn)澆箱梁施工中，預(yù)應(yīng)力鋼筋砼箱梁憑借其結(jié)構(gòu)輕盈、高度較小且跨越能力強(qiáng)等優(yōu)勢，可以適應(yīng)各種跨度以及平面曲線彎曲橋，也能克服惡劣的地形環(huán)境，適應(yīng)外部環(huán)境的能力更強(qiáng)，在當(dāng)前橋梁工程施工中應(yīng)用得廣泛。

3 橋梁滿堂支架預(yù)應(yīng)力箱梁施工技術(shù)

3.1 地基處理

采用滿堂支架法進(jìn)行施工時，為保證支架的整體穩(wěn)定性，施工前應(yīng)先平整場地，對難以壓實的部分土層進(jìn)行換填再壓實。平整壓實時注意留排水橫坡，坡度控制在1.5%，壓實度按90%控制。使支架下地基的承載力達(dá)到要求，保證主梁施工過程中支架的剛度及穩(wěn)定性。為減少雨水對地基的影響，滿堂架兩側(cè)開設(shè)縱向排水溝，避免雨水浸泡地基。

3.2 搭設(shè)支架

在整平壓實原來地基以后，宜鋪上約10～20cm 水泥穩(wěn)定層或素混凝土層，然后嚴(yán)格按照施工方案和支架平面布置圖搭設(shè)。具體步驟如下：

3.2.1 安裝碗扣支架

（1）測量放樣后，按立桿與橫桿的組合，由底至頂依次安裝立桿、橫桿，并將底托（10 cm×10 cm×50 cm）安裝在立桿底和方木上。

（2）立、橫桿安裝固定完畢后，在支架周圍，由底至頂，依次安裝縱橫向水平桿，豎向、橫向剪刀撐?？v橫向水平桿距鋼管底端≤200 mm 處，橫豎向剪刀撐控制間距≤4.5 m，與地面夾角在45°～60°范圍內(nèi)[5]。

（3）注意剪刀撐搭接長度控制在800 mm 內(nèi)，并基于諸多個旋轉(zhuǎn)扣件，在搭接段中部與離桿端至多100 mm 處固定下來。

（4）充分利用墩柱進(jìn)行支架加固，增加支架整體穩(wěn)定性。

3.2.2 安裝頂托

為方便支架以上高空施工、更加安全便捷地作業(yè)，可從地面上先靈活調(diào)節(jié)好具體伸出頂托的量，再輸送到支架頂。按梁底高程的具體變化，明確橫橋上的具體斷面間距，并順橋向依次設(shè)下左、中、右控制點(diǎn)，進(jìn)一步調(diào)好頂托標(biāo)高。在該環(huán)節(jié)中，還應(yīng)做好鮮明標(biāo)記，標(biāo)記好伸出頂托的量，方便校驗及調(diào)整。此外，還應(yīng)以拉線內(nèi)插法，來調(diào)整頂托標(biāo)高，一般情況下頂托宜伸出＜30 cm[6]。

3.2.3 安裝縱橫梁

調(diào)節(jié)完頂托標(biāo)高后，還應(yīng)在上面裝好工字鋼縱梁，并安放好方木（10 cm×10 cm）橫梁。通常而言，宜控制箱梁橫隔梁間隔腹板處約20 cm，其他宜間隔約30 cm。在裝設(shè)縱橫方木中，還應(yīng)控制橫向方木錯開縱向方木的接頭，并控制橫向相鄰兩根方木的端部接頭為異面關(guān)系。

3.3 支架預(yù)壓

預(yù)壓支架，可校驗支架、地基的整體強(qiáng)度與穩(wěn)定度。再據(jù)此及時靈活調(diào)整，進(jìn)而徹底消除掉現(xiàn)澆支架作出的非彈性變形與地基沉降類型變形。校驗方法如下：先測量支架基礎(chǔ)彈性變形，進(jìn)而獲得支架發(fā)生非彈性變形、彈性變形、地基沉降量和結(jié)構(gòu)荷載的關(guān)系。再根據(jù)設(shè)計圖規(guī)定設(shè)好預(yù)拱度，并當(dāng)作調(diào)整相類橋跨的參考依據(jù)。在預(yù)壓支架中，應(yīng)針對支架系統(tǒng)，用上堆載預(yù)壓方法，先預(yù)壓底板再預(yù)壓腹板，最后才預(yù)壓堆載頂板、翼板[7]。在預(yù)壓加載中還應(yīng)考慮到澆筑狀態(tài)，并根據(jù)每級加載來觀測底模變形，還應(yīng)認(rèn)真記錄下來預(yù)壓、調(diào)整數(shù)據(jù)信息。

3.4 模板作業(yè)

為控制橋梁線形美觀，應(yīng)嚴(yán)格控制好模板的竹膠板、膠合板等的原材料。為控制模板強(qiáng)度與實際需要相符，在制作完模板后，還應(yīng)展開全方位檢查。若模板制作與施工要求不符，應(yīng)及時予以校正。此外，為防止模板在具體應(yīng)用中出現(xiàn)變形情況，則可將規(guī)格適宜的方木鋪在模板背面上的長短邊上，且依次充當(dāng)模板主、次肋[8]。此外，在具體的立模作業(yè)中，還要在模板接縫處以雙面止?jié){帶、對拉螺桿直接加固，以防漏漿發(fā)生。

3.5 鋼筋和波紋管安裝

鋼筋施工時需要先將底板的縱向鋼筋和橫向鋼筋綁扎好后，再綁扎腹板箍筋和腹板水平筋，接著再綁扎上層鋼筋，最后綁扎底板拉筋和倒角筋。鋼筋安裝好以后再安裝波紋管，將波紋管進(jìn)行定位安裝，待第一次澆注底腹板混凝土，支立好頂板底模后，先綁扎翼緣板下層鋼筋，再綁扎頂板下層鋼筋，最后綁扎頂板上層鋼筋，設(shè)好頂板拉筋，且拉筋必須勾住頂、底板內(nèi)上下最外層主筋。在綁扎鋼筋時，要求底板橫向筋、腹板豎向箍筋，及頂板下層橫向筋綁扎成橫斷面內(nèi)的閉合箍。安裝拉筋時，有預(yù)應(yīng)力管道的地方，沿管道兩側(cè)布置。其他地方梅花形布置，頂板和腹板相鄰兩筋間距及底板相鄰兩筋間距滿足設(shè)計要求[9]。

齒板筋安裝的時候，齒板上出現(xiàn)預(yù)應(yīng)力束穿過的時候，需要對切斷的普通鋼筋進(jìn)行加強(qiáng)處理，并且將加強(qiáng)處理的鋼筋與頂板和底板進(jìn)行焊接起來。同時，在鋼筋安裝的過程中，不能對鋼筋和波紋管等進(jìn)行踩踏。若出現(xiàn)特殊情況，導(dǎo)致普通鋼筋與預(yù)應(yīng)力束的位置出現(xiàn)沖突的時候，需要按照先波紋管、再鋼筋骨架、后主筋和構(gòu)造鋼筋的原則進(jìn)行位置優(yōu)先。另外，還需要在鋼筋安裝前，做好各種預(yù)埋件、預(yù)留孔等的處理。

3.6 混凝土作業(yè)

考慮到混凝土方量大、澆筑時間長，應(yīng)嚴(yán)格控制砼緩凝時間少于4 h，并確保塌落度位于120～140 mm 范圍，如有必要應(yīng)考慮分兩次澆筑。在進(jìn)行澆筑前，應(yīng)認(rèn)真檢查盆式支座、防撞護(hù)欄、伸縮縫等的預(yù)埋件、預(yù)留孔。在整個澆筑環(huán)節(jié)，還應(yīng)仔細(xì)觀察支架剛度與緊固扣件程度。此外，還應(yīng)控制支撐連接、完整，觀察支架壓縮、下沉狀況，并認(rèn)真檢查模板變形、接縫、脫落墊塊等。通常在澆筑混凝土中，會用對稱分層的方式，控則分層厚＜30 cm，針對段面部位，則應(yīng)以振動棒來振搗。針對近側(cè)模處，應(yīng)用到人工方鍬鏟插搗方法。在具體的振搗中，宜控制振搗棒距離模板約5 cm，以確保澆筑質(zhì)量水平。在振搗混凝土中，需要防止碰觸波紋管級等預(yù)埋件。如果終凝表面出現(xiàn)發(fā)白現(xiàn)象，就應(yīng)及時進(jìn)行灑水、覆蓋，并控制養(yǎng)護(hù)2 周以上。在拆除梁端模時，需按天氣狀況進(jìn)行。通常會在澆筑完24 h 后就直接拆除掉，以順利在表面鑿毛。待混凝土強(qiáng)度滿足30 MPa后，便可以拆除調(diào)內(nèi)外的模。

3.7 預(yù)應(yīng)力張拉及壓漿封錨

箱梁砼施工完畢，應(yīng)及時張拉壓漿。待砼養(yǎng)生待強(qiáng)度達(dá)到80%設(shè)計強(qiáng)度時，方可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉。預(yù)應(yīng)力施工按照設(shè)計及規(guī)范要求有序?qū)ΨQ張拉，張拉采用應(yīng)力、應(yīng)變雙控。張拉時，應(yīng)特別注意規(guī)范操作，不得在千斤頂工作時站在正前方。割絲應(yīng)用砂輪切割機(jī)，不得使用電弧或氧割，封頭用42.5 水泥和107 膠及水拌和，封頭應(yīng)密實、無氣、無裂紋。

3.8 支架拆除

預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁的支架一般要求管道內(nèi)壓漿強(qiáng)度達(dá)到90%以上才可以拆除。支架拆除時一般應(yīng)一聯(lián)或一跨同時進(jìn)行拆除作業(yè)，一般從每跨的跨中向兩端均勻、緩慢、分次松動調(diào)節(jié)螺桿，橫向的也是從中間向兩側(cè)對稱拆除，避免由于一次拆除過多，使梁體上部開裂或梁體壓死螺桿。梁體支架拆除時還要進(jìn)行觀測并做好記錄。

4 結(jié)語

橋梁工程能夠克服多種地理環(huán)境，助推公路交通運(yùn)輸事業(yè)發(fā)展。當(dāng)前，在公路橋梁工程施工中，現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)應(yīng)用普遍，綜合效果顯著，工程質(zhì)量高，且用時較短，因此對該施工技術(shù)展開分析意義重大。特別是伴隨著現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)被廣泛的應(yīng)用在城市高架以及大型橋梁的建設(shè)中，相關(guān)的施工技術(shù)的研究也成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，并且現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)屬于當(dāng)前高架橋梁相關(guān)工程主體結(jié)構(gòu)施工技術(shù)之一。而且高架橋梁項目對于我國的經(jīng)濟(jì)以及科技的發(fā)展的至關(guān)重要，橋梁項目也匯集建筑、管理、施工以及技術(shù)等要素與環(huán)境的綜合性項目，在保證正確運(yùn)用施工技術(shù)的同時也要去制定相關(guān)的安全以及質(zhì)量的要求與措施開展建設(shè)文明的施工環(huán)境。