滿(mǎn)堂支架在橋梁工程施工中的應(yīng)用

王俊域

（中交二航局第一工程有限公司，湖北 武漢 431400）

橋梁上部結(jié)構(gòu)施工根據(jù)設(shè)計(jì)類(lèi)型不同，一般采用方法不同，常見(jiàn)的現(xiàn)澆箱梁施工方法有少支架法、滿(mǎn)堂支架法、移動(dòng)模架法等。少支架法適用于橋梁上跨公路或者河流，并且有限高或者通航要求的地方，支架要求基礎(chǔ)采用擴(kuò)大基礎(chǔ)或者樁基礎(chǔ)；滿(mǎn)堂支架法適用于大多數(shù)現(xiàn)澆箱梁，能夠適應(yīng)橋梁上部結(jié)構(gòu)變寬等問(wèn)題，支架要求基礎(chǔ)滿(mǎn)足上部結(jié)構(gòu)施工承載力要求；移動(dòng)模架法是采用移動(dòng)模架沿著橋梁縱軸線方向移動(dòng)，以墩身或者承臺(tái)作為支承受力點(diǎn)，形成一個(gè)類(lèi)似于架橋機(jī)的施工平臺(tái)作為現(xiàn)澆箱梁施工的區(qū)域，移動(dòng)模架法適用于橋梁平縱曲線較小、截面變化較小和跨越大江大河的橋梁施工。結(jié)合不同的橋梁特點(diǎn)選用合適的施工工藝，對(duì)于橋梁工程施工質(zhì)量保障有重要的意義。

1 工程概況

迎賓大道高架橋位于黃石長(zhǎng)江大橋引橋橋頭處，用于銜接規(guī)劃迎賓大道與堤頂沿江大道，包括A、B兩個(gè)匝道，均為雙向兩車(chē)道，橋?qū)?.0～9.7 m，其中A匝道橋長(zhǎng)約166.6 m，B匝道橋長(zhǎng)約351.6 m。A、B匝道橋，標(biāo)準(zhǔn)段采用現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土箱梁，上跨鄂黃路段采用鋼箱梁。橋梁跨徑布置及結(jié)構(gòu)形式見(jiàn)表1。

表1 橋梁跨徑布置及結(jié)構(gòu)形式

橋梁的上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為等截面預(yù)應(yīng)力混凝土斜腹板連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)，橫坡通過(guò)頂面混凝土收面進(jìn)行調(diào)整。箱梁預(yù)制的時(shí)候頂板與底板平行，兩側(cè)的腹板斜率為1∶2.6，梁體結(jié)構(gòu)高度為1.8 m。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土箱梁橫截面為單項(xiàng)式，兩側(cè)翼緣板懸臂長(zhǎng)度為1.9 m，箱梁頂板寬度為8.8 m，厚度25 cm。箱梁底板寬度為3.994 m，厚度為255 cm，腹板為變截面尺寸，厚度為50～75 cm，端橫隔板的厚度為1 m，中橫隔板的厚度為1.5 m，結(jié)構(gòu)混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為50 MPa。典型結(jié)構(gòu)斷面圖見(jiàn)圖1。

圖1 箱梁結(jié)構(gòu)斷面圖

2 滿(mǎn)堂支架設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目施工紅線范圍內(nèi)障礙物多且雜，包含樹(shù)木苗圃、路燈、紅綠燈、公交站臺(tái)、地下管線和高空跨路電纜、跨河高壓電纜等障礙物，施工環(huán)境復(fù)雜。采用滿(mǎn)堂支架可以靈活多變的進(jìn)行空間和線性的調(diào)整，因此，本工程采用的滿(mǎn)堂支架進(jìn)行橋梁上部結(jié)構(gòu)施工。

2.1 支架設(shè)計(jì)

現(xiàn)場(chǎng)采用立桿鋼管型號(hào)為Φ48×3.2 mm的盤(pán)扣式腳手架。支架立桿底部安裝L=60 cm可調(diào)底座，立桿頂上設(shè)置L=60 cm可調(diào)托座，托座上沿橫橋向鋪設(shè)槽10分配梁，分配梁上沿順橋向通長(zhǎng)鋪設(shè)8 cm×8 cm木方，木方上鋪1.5 cm竹膠板。

盤(pán)扣支架布置參數(shù)為：

（1）立桿順橋向布置間距：0.9 m；

（2）立桿橫橋向布置間距：箱室區(qū)腹板下布置間距為0.6 m，頂?shù)装逑虏贾瞄g距為0.9 m，翼緣板下布置間距為1.5 m；

（3）支架步距中間段設(shè)置為1.5 m，底、頂端設(shè)置為1.0 m；

（4）支架頂端的可調(diào)頂托懸臂長(zhǎng)度嚴(yán)禁超過(guò)40 cm。并且絲桿長(zhǎng)度外露要保持合適的位置，可調(diào)頂托插入立桿的長(zhǎng)度也不得小于15 cm。掃地桿的中心高度距離地面高度不得小于30 cm。嚴(yán)格按照操作要求布置的掃地桿和頂部最后一道橫桿，頂部位置可以采用較短尺寸的鋼管構(gòu)件進(jìn)行調(diào)節(jié)。支架標(biāo)準(zhǔn)典型斷面盤(pán)扣腳手架布置見(jiàn)圖2。

圖2 支架設(shè)計(jì)斷面圖

2.2 支架及基礎(chǔ)驗(yàn)算

主要針對(duì)結(jié)構(gòu)支架進(jìn)行計(jì)算，其中荷載分別考慮恒載和活載，荷載取值見(jiàn)表2。對(duì)于模板的計(jì)算此處不予分析。

表2 荷載計(jì)算結(jié)果表

主要針對(duì)模板支架進(jìn)行計(jì)算。腹板處梁高1.8 m，立桿橫距0.6 m，頂?shù)装逄幜夯炷翞?.47 m，立桿橫距0.9 m，翼緣板處混凝土高按0.37 m計(jì)算，立桿橫距1.5 m；支架縱向長(zhǎng)度均為0.9 m，步距均為1.5 m，支架總高按5 m計(jì)。支架處風(fēng)荷載0.42 kN/m2，模板處風(fēng)荷載0.24 kN/m2。支架自重按30 kg/m3估算，即0.3 kN/m3。

通過(guò)計(jì)算模板自重荷載、腳手架自重、鋼筋混凝土自重、施工荷載、風(fēng)荷載產(chǎn)生的豎向附加軸力為：腹板34.1 kN，頂?shù)装?8.0 kN，翼緣板29.6 kN。計(jì)算立桿穩(wěn)定性滿(mǎn)足要求。

3 滿(mǎn)堂支架施工技術(shù)

支架及模板安拆采用25 t汽車(chē)吊配合，支架采用砂袋及鋼筋進(jìn)行堆載預(yù)壓。鋼筋在加工廠進(jìn)行加工，半成品分類(lèi)堆放，做好標(biāo)識(shí)，采用平板車(chē)運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行綁扎施工。整體的模板結(jié)構(gòu)采用竹膠板和木方制作，混凝土采用商混提供，專(zhuān)用的混凝土罐車(chē)運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)，然后采用37 m臂長(zhǎng)的汽車(chē)泵進(jìn)行泵送入模。

3.1 基礎(chǔ)處理

支架地基處理的目的是保證支架基礎(chǔ)具有足夠的承載力和必要的防水排水設(shè)施。支架搭設(shè)寬度分別向兩側(cè)梁體投影外邊線擴(kuò)寬1 m，地基處理地段混凝土基礎(chǔ)施工擴(kuò)寬1.5m，地基處理范圍擴(kuò)寬2 m，兩側(cè)沿順橋向分別在地基外側(cè)設(shè)置排水溝，排水溝截面尺寸為30 cm×40 cm，施工期間地基支架區(qū)域內(nèi)無(wú)明顯或大面積的積水現(xiàn)象。

3.2 支架搭設(shè)

根據(jù)腳手架搭設(shè)間距放樣，將可調(diào)底座排列到固定位置上，底托絲桿外露絲不超過(guò)總長(zhǎng)度的50%，底座的立桿套筒部分朝上套入調(diào)整底座的上方。底座完全放置于平面地板上，基礎(chǔ)立桿只是在第一層的位置搭接適用，往上均采用標(biāo)準(zhǔn)立桿，立桿以扣件套接，扣件應(yīng)該保持兩根管件完全對(duì)接，并保持中心線對(duì)齊順直。然后逐層的采用標(biāo)準(zhǔn)桿件往上接長(zhǎng)，按照規(guī)范及設(shè)計(jì)圖紙要求，每6 m范圍內(nèi)設(shè)置一道斜桿，水平方向和縱向均設(shè)置，保持支架的穩(wěn)定性。

3.3 支架預(yù)壓

支架預(yù)壓的目的主要是消除地基的非彈性變形，并且根據(jù)支架的彈性變形作為調(diào)節(jié)箱梁預(yù)拱度的依據(jù)。在箱梁支架搭設(shè)完畢，箱梁底模鋪好后，側(cè)模鋪裝前，按設(shè)計(jì)要求對(duì)支架進(jìn)行預(yù)壓?？傤A(yù)壓重量為箱梁自重以及模板系統(tǒng)重量之和的110%；預(yù)壓作業(yè)按最大預(yù)壓荷載的60%、80%和100%進(jìn)行加載。預(yù)壓堆載材料采用砂袋和鋼筋，腹板區(qū)等受荷較大部位以堆載砂袋為主，其他區(qū)域以鋼筋為主。

3.4 支座施工

支座制作時(shí)由專(zhuān)業(yè)廠家進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，在墩身施工完畢，現(xiàn)澆箱梁施工之前進(jìn)行支座安裝。支座安裝前，復(fù)測(cè)橋墩中心距離及支承墊石高程，檢查錨栓孔位置及深度，核對(duì)支座型號(hào)及安裝位置，注意單向支座的安裝方向應(yīng)與支座平面布置圖所示位移方向一致，橫向和縱向必須保證正確。

3.5 鋼筋模板施工

底模面板采用15 mm厚的優(yōu)質(zhì)竹膠板拼接，沿橫橋向鋪設(shè)面板直接釘在下部8 cm×8 cm木方縱肋上，腹板木方縱肋間距為150 mm，頂?shù)装逄庨g距300 mm，翼緣板處間距300 mm；槽10型鋼分配梁作為橫肋，間距900 mm。木方鋪設(shè)完成后，測(cè)量人員放樣，根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)高調(diào)整底座，使順橋向的木方的頂標(biāo)高與箱梁設(shè)計(jì)的底標(biāo)高一致。翼板模及腹板側(cè)模采用底模相同構(gòu)造，面板采用木模，上口弧線段半徑為80 cm，可通過(guò)模具對(duì)木模板進(jìn)行壓制成型，下口弧線段半徑為20 cm，采用定制弧線段鐵板作為模板。

3.6 鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道施工

箱梁鋼筋在鋼筋加工場(chǎng)下料并制作成半成品，平板車(chē)運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，利用25 t汽車(chē)吊吊至作業(yè)面，人工進(jìn)行安裝綁扎。箱梁鋼筋綁扎的順序?yàn)椋旱装邃摻罱壴?、預(yù)應(yīng)力管道安裝→腹板鋼筋綁扎、預(yù)應(yīng)力管道安裝→頂板鋼筋綁扎、預(yù)應(yīng)力管道安裝。

預(yù)應(yīng)力管道采用塑料波紋管，波紋管接長(zhǎng)采用專(zhuān)用焊接機(jī)器熱熔連接，或者采用的專(zhuān)用連接器進(jìn)行連接，避免混凝土澆筑時(shí)漿液滲透進(jìn)入到管道內(nèi)，造成預(yù)應(yīng)力管道堵塞。預(yù)應(yīng)力波紋管的定位采用C12鋼筋設(shè)置“#”形定位支撐架，定位支撐架必須與主筋焊牢，防止管道上、下、左、右移動(dòng)而改變預(yù)加應(yīng)力的效果。

3.7 混凝土施工

現(xiàn)澆箱梁一次性澆筑，澆筑混凝土總體按“先低點(diǎn)、后高點(diǎn)；先底板、后腹板、再頂板”的順序施工。用2臺(tái)37 m的泵車(chē)對(duì)稱(chēng)布料、連續(xù)灌注，采用水平分層，縱向分段，橫向?qū)ΨQ(chēng)的澆筑方法，底板一次性澆筑，腹板根據(jù)高度逐級(jí)分層澆筑，每層厚度的控制在30 cm以?xún)?nèi)，頂板與底板澆筑一致，同樣是一次性澆筑成型。分別在箱梁中間、距兩側(cè)防撞護(hù)欄預(yù)埋件30 cm處設(shè)置標(biāo)高控制點(diǎn)，制作簡(jiǎn)易振動(dòng)橫梁對(duì)箱梁表面進(jìn)行一次提漿收面處理，保證橋面的縱橫坡度。在混凝土澆筑完成后，在混凝土初凝前對(duì)箱梁面進(jìn)行拉毛處理。

3.8 預(yù)應(yīng)力施工

預(yù)應(yīng)力采用智能張拉設(shè)備在梁的兩端同步進(jìn)行張拉，張拉左右對(duì)稱(chēng)進(jìn)行，張拉的順序先腹板，然后再底板，最后張拉頂板鋼束。并且從外側(cè)到內(nèi)側(cè)，左右對(duì)稱(chēng)的張拉，并及時(shí)壓漿。預(yù)應(yīng)力張拉以油表讀數(shù)為主要控制指標(biāo)，預(yù)應(yīng)力鋼絞線的伸長(zhǎng)值作為校核指標(biāo)。鋼絞線在進(jìn)場(chǎng)前檢驗(yàn)合格證和相關(guān)資料，并且取樣做張拉和錨固試驗(yàn)。鋼束伸長(zhǎng)量?jī)啥酥筒坏贸^(guò)計(jì)算伸長(zhǎng)量的±6%。

3.9 支架及模板拆除

壓漿完成7天后以及孔內(nèi)漿體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，拆除滿(mǎn)堂支架，拆除順序由上而下，遵循“先支后拆、后置先拆”的原則，整體先拆除跨中位置的支架，再拆除橋墩位置的。

4 結(jié)束語(yǔ)

滿(mǎn)堂腳手架施工方法具有施工工期短、操作方便、安全性能好、周轉(zhuǎn)材料多、標(biāo)高控制簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，適合于橋梁工程建設(shè)施工。盤(pán)扣式腳手架作為滿(mǎn)堂腳手架的工藝的一種類(lèi)型，在施工過(guò)程中可以節(jié)約工期、降低造價(jià)、提高工效，文章結(jié)合項(xiàng)目施工案例情況，從滿(mǎn)堂支架的設(shè)計(jì)和施工步驟進(jìn)行全過(guò)程分析，提出了一些關(guān)鍵的施工技術(shù)要點(diǎn)，供類(lèi)似橋梁工程施工進(jìn)行有益的經(jīng)驗(yàn)借鑒。