某橋門架墩施工階段蓋梁支架的應(yīng)用

任開富

（貴州路橋集團(tuán)有限公司，貴州貴陽(yáng) 550001）

0 引言

橋梁工程是公路工程的重要組成部分，保障橋梁工程施工質(zhì)量是提高其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的關(guān)鍵，也是保證行車安全的關(guān)鍵。抱箍法和穿心棒法為橋梁現(xiàn)澆蓋梁工程施工的主要工藝，施工環(huán)節(jié)有效應(yīng)用兩種工藝，能夠提升現(xiàn)澆蓋梁支架施工質(zhì)量，確保橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，某門架墩大體積現(xiàn)澆蓋梁工程施工中，抱箍法和穿芯棒法難以確保蓋梁現(xiàn)澆施工安全性，故結(jié)合工程實(shí)踐采用鋼箱牛腿貝雷梁支架方式進(jìn)行門架墩蓋梁施工，以提高其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性[1]。

1 工程概況

棗子坪1#特大橋?yàn)殡p向四車道高速公路項(xiàng)目，按路線分幅設(shè)計(jì)，橋?qū)?2.25m，橫坡-2%～4%，設(shè)計(jì)速度80km/h。上部結(jié)構(gòu)采用40m 預(yù)應(yīng)力混凝土（后張）T 梁。下部構(gòu)造采用樁基礎(chǔ)，墩柱為圓柱墩，該橋左幅9#、10#墩、右幅21#、22#、25#、26#墩上跨X336 縣道，采用門架墩跨越，墩柱高度18～20.2m。門架墩預(yù)應(yīng)力蓋梁長(zhǎng)度24.05m，最大跨度12.5m，高度1.9m，寬度2.4m。

2 門架墩蓋梁支架設(shè)計(jì)

第一，為提高門架墩蓋梁施工安全性，確保項(xiàng)目施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上降低施工成本，采用鋼箱牛腿貝雷梁支架施工現(xiàn)澆蓋梁。具體方案是施工最后一節(jié)墩柱時(shí)預(yù)埋空心鋼箱，拆模后縱橋向穿入鋼箱牛腿，鋼箱頂橫向放貝雷梁，貝雷梁橫向用I14a 槽鋼連接成整體，然后在貝雷梁頂鋪設(shè)I20a 工字鋼分配梁，最后在分配梁上鋪設(shè)底模，施工蓋梁混凝土。支架結(jié)構(gòu)如圖1、圖2、圖3 所示，蓋梁支架計(jì)算模型如圖4 所示，有限元計(jì)算分析結(jié)果如表1 所示。

表1 有限元計(jì)算分析結(jié)果

圖1 蓋梁支架結(jié)構(gòu)立面圖（單位：cm）

圖2 蓋梁支架結(jié)構(gòu)斷面圖（單位：cm）

圖3 鋼箱牛腿斷面圖（單位：cm）

圖4 蓋梁支架計(jì)算模型

3 蓋梁支架體系關(guān)鍵施工技術(shù)

3.1 鋼箱牛腿貝雷片支架施工

施工墩柱時(shí)提前預(yù)埋鋼箱盒，嚴(yán)格控制鋼箱盒平面位置和高程。鋼箱盒順橋向安裝，軸線采用全站儀測(cè)量放樣控制，前后端高程控制在同一水平面，空間位置檢查確認(rèn)合格后，用鋼筋焊接加固在墩柱鋼筋籠上，確保墩柱混凝土澆筑施工時(shí)不移位。鋼箱盒兩端用木板封閉，縫隙采用泡沫膠堵塞，避免混凝土漿體進(jìn)入空腔內(nèi)。鋼箱盒作為支架鋼箱牛腿受力的關(guān)鍵部件，施工時(shí)必須嚴(yán)格控制施工質(zhì)量。墩柱施工完成后拆除鋼箱盒封板并清理干凈空腔內(nèi)雜物，利用吊車起吊鋼箱牛腿，并將之水平插入鋼箱盒，空隙部位用薄鋼板塞緊固定。根據(jù)鋼箱牛腿頂實(shí)際高程計(jì)算砂箱裝砂組合高度，在地面檢查砂箱高度滿足要求后，將砂箱安裝在鋼箱牛腿上作為卸落裝置。在施工現(xiàn)場(chǎng)將貝雷梁組裝成設(shè)計(jì)長(zhǎng)度后，用吊車兩點(diǎn)起吊逐片安裝到砂箱上，每片貝雷梁銷接位置上下部采用I14槽鋼以螺栓連接形成整體。支點(diǎn)未處于貝雷梁腹桿處，采用豎向I14 槽鋼焊接在弦桿上進(jìn)行加強(qiáng)，改善弦桿承受集中應(yīng)力的狀態(tài)。貝雷梁上按設(shè)計(jì)間距鋪設(shè)I20a 工字鋼分配梁，安裝走道板及1.2m 高的護(hù)欄，然后鋪設(shè)蓋梁底模板[2]。

3.2 支架預(yù)壓

采用砂袋作為現(xiàn)澆蓋梁支架預(yù)壓的加載物，根據(jù)蓋梁尺寸計(jì)算預(yù)壓重量。由現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師對(duì)支架工程質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收，確定各項(xiàng)驗(yàn)收指標(biāo)合格后，進(jìn)入預(yù)壓階段。最大預(yù)壓加載量為現(xiàn)澆蓋梁自重的1.2倍，采用逐級(jí)施壓的方案進(jìn)行，并根據(jù)計(jì)算確定每級(jí)加載量。預(yù)壓加載過程中監(jiān)測(cè)支架各斷面高程變化值，保證現(xiàn)澆蓋梁支架沉降值在規(guī)定范圍內(nèi)。支架預(yù)壓結(jié)束后，對(duì)支架變形度進(jìn)行檢測(cè)，判斷預(yù)壓結(jié)果是否滿足要求，經(jīng)檢測(cè)各項(xiàng)數(shù)據(jù)合格方可進(jìn)行蓋梁鋼筋安裝及混凝土澆筑施工。

3.2.1 加載及卸載施工控制要點(diǎn)

根據(jù)蓋梁截面尺寸控制每級(jí)加載量，使預(yù)壓荷載布設(shè)情況與混凝土荷載保持一致。

第一，安裝完底部模板后對(duì)支架質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，驗(yàn)收合格后，分三級(jí)進(jìn)行預(yù)壓加載。第一級(jí)荷載為蓋梁自重70%，第二級(jí)荷載為蓋梁自重100%，第三級(jí)荷載為蓋梁自重120%。

第二，預(yù)壓順序從支架中間向兩側(cè)進(jìn)行，對(duì)稱分布荷載。一級(jí)荷載預(yù)壓結(jié)束后，觀測(cè)支架12h 沉降量，實(shí)測(cè)沉降值小于2mm，判定現(xiàn)澆支架本級(jí)預(yù)壓滿足要求，可進(jìn)行下一級(jí)預(yù)壓作業(yè)，直至完成第三級(jí)預(yù)壓。

第三，第三級(jí)荷載預(yù)壓加載后，連續(xù)3 天觀測(cè)支架沉降情況，實(shí)測(cè)連續(xù)沉降值小于2mm，判定支架結(jié)構(gòu)承載能力合格。預(yù)壓確認(rèn)滿足要求后，進(jìn)行預(yù)壓荷載卸載，使用吊車將預(yù)壓砂袋有序卸除，卸載順序與加載順序相反，即先卸載支架兩端荷載后再卸載中間荷載，卸載操作中需保持支架平衡穩(wěn)定[3]。

3.2.2 支架預(yù)壓管控措施

現(xiàn)澆蓋梁支架預(yù)壓結(jié)束后，檢查支架狀況，確保支架結(jié)構(gòu)無明顯變形，確保其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

第一，對(duì)支架體系施加預(yù)壓荷載需符合設(shè)計(jì)要求，分級(jí)、分層預(yù)壓，按照先中間后兩側(cè)的對(duì)稱施壓順序進(jìn)行，實(shí)時(shí)檢測(cè)支架承重梁體變形情況，若發(fā)現(xiàn)梁體沉降值和變形指標(biāo)超出限定值，立刻停止預(yù)壓作業(yè)，對(duì)支架進(jìn)行檢查找出原因，重復(fù)檢測(cè)，確保其符合加載要求后方可進(jìn)行后續(xù)施工。

第二，施加荷載時(shí)需對(duì)荷載大小及施壓速度進(jìn)行嚴(yán)格控制，操作中嚴(yán)格檢測(cè)支架梁體沉降值，沉降變形穩(wěn)定且符合標(biāo)準(zhǔn)后方可施加后續(xù)荷載，防止荷載過快導(dǎo)致短時(shí)間內(nèi)沉降，影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。卸載施壓過程需對(duì)稱、均勻、分層進(jìn)行，按照先兩側(cè)后中間的順序?qū)ΨQ進(jìn)行[4]。

3.3 支架拆除

按“先支后拆、后支先拆”的順序進(jìn)行拆除作業(yè)，作業(yè)人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵循操作規(guī)范，模板和支架拆除過程中避免蓋梁結(jié)構(gòu)受損，防止材料間互相碰撞。分類放置拆除后的模板及桿件等材料，秉承資源可持續(xù)利用的原則，篩選出拆除部件的可重復(fù)利用部分，再次投入后續(xù)工序使用。拆除流程及控制要點(diǎn)如下：

第一，拆除蓋梁模板前，在周圍區(qū)域設(shè)置警戒區(qū)，專人值守，防止非施工機(jī)械設(shè)備及人員進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)?，F(xiàn)場(chǎng)指揮人員加強(qiáng)安全管理，有條不紊地拆除蓋梁模板及支架，確保施工安全。

第二，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)蓋梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa 后方可進(jìn)行拆除側(cè)模，保護(hù)蓋梁外觀不受損，避免缺邊掉角，混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉、壓漿。壓漿強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果合格后，將底部模板和支撐架拆除。

第三，砂箱放砂降低高度，將底部模板從側(cè)面分塊抽出，采取對(duì)稱拆除的方式從兩側(cè)向中間推進(jìn)，人工配合機(jī)械拆卸，利用吊車將拆卸材料起吊至地面合適位置整齊堆放。

第四，拆除分配梁后，進(jìn)行貝雷梁分片拆除。拆除時(shí)每側(cè)用4 個(gè)手拉葫蘆將貝雷梁整體固定在蓋梁上，吊車系好單片貝雷梁后解除連接槽鋼螺栓，用吊車兩點(diǎn)起吊至地面堆放。每片貝雷梁拆除時(shí)，確保剩余貝雷梁不傾倒。貝雷梁全部拆除完成后，拆除砂箱及鋼箱牛腿。支架拆除作業(yè)需由專業(yè)人員現(xiàn)場(chǎng)指揮調(diào)度，按照操作順序拆除，拆除材料分類堆整齊放，清理干凈后周轉(zhuǎn)至下一個(gè)蓋梁重復(fù)使用[5]。

4 施工階段質(zhì)量保障措施

4.1 質(zhì)量管理制度

項(xiàng)目施工前，構(gòu)建相對(duì)完善的質(zhì)量控制體系，落實(shí)圖紙會(huì)審制度、技術(shù)方案審核制度、技術(shù)交底制度，確保項(xiàng)目質(zhì)量。以技術(shù)交底制度為例，對(duì)該項(xiàng)目質(zhì)量控制細(xì)節(jié)加以分析：一是施工前編制施工手冊(cè)并于施工環(huán)節(jié)貫徹落實(shí)，加強(qiáng)對(duì)項(xiàng)目管理人員的技術(shù)交底；二是作業(yè)環(huán)節(jié)，對(duì)施工工藝、技術(shù)要求、核心參數(shù)進(jìn)行技術(shù)交底，加強(qiáng)對(duì)關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)的現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，強(qiáng)化質(zhì)量檢測(cè)；三是現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)交底，形成書面文件，詳細(xì)記錄交底內(nèi)容，包括結(jié)構(gòu)圖表、文字說明，按照標(biāo)準(zhǔn)格式歸檔備查[6]。

4.2 質(zhì)量保障措施

建立科學(xué)的質(zhì)量組織機(jī)構(gòu)和管理制度，明確崗位分工與職責(zé)，構(gòu)建嚴(yán)格質(zhì)量控制體系，主要從以下三個(gè)方面入手：

4.2.1 質(zhì)量保障

選擇專業(yè)性強(qiáng)、經(jīng)驗(yàn)豐富的施工隊(duì)進(jìn)行合作，查驗(yàn)施工人員施工資質(zhì)，并要求其嚴(yán)格執(zhí)行施工方案，認(rèn)真執(zhí)行項(xiàng)目參數(shù)要求，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工巡檢，根據(jù)工程特點(diǎn)和質(zhì)量要求制定獎(jiǎng)懲制度并嚴(yán)格執(zhí)行。

4.2.2 思想保障

加強(qiáng)業(yè)務(wù)培訓(xùn)，提高施工人員責(zé)任意識(shí)和風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)，強(qiáng)化安全管理，提高工程質(zhì)量，積極借鑒相關(guān)項(xiàng)目施工經(jīng)驗(yàn)，妥善處置施工過程中存在的相關(guān)問題。

4.2.3 技術(shù)保障

第一，逐級(jí)審查設(shè)計(jì)圖紙，確保技術(shù)交底順利，書面記錄相關(guān)內(nèi)容備查；第二，加強(qiáng)崗位責(zé)任制，落實(shí)日常質(zhì)量監(jiān)控，嚴(yán)格執(zhí)行項(xiàng)目質(zhì)量檢查制度，實(shí)行全流程管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問題并積極采取處理措施；第三，如實(shí)記錄項(xiàng)目資料信息，提高準(zhǔn)確性，確保方案執(zhí)行符合設(shè)計(jì)規(guī)定和工藝要求；第四，科學(xué)編制施工方案并嚴(yán)格落實(shí)，加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)控制要點(diǎn)和工序?qū)彶闄z測(cè)，加強(qiáng)技術(shù)留檔備查；第五，做好原材料控制，確保質(zhì)量達(dá)標(biāo)，保障其性能、型號(hào)、生產(chǎn)廠家符合項(xiàng)目建設(shè)要求，禁止不達(dá)標(biāo)原材料進(jìn)場(chǎng)，為項(xiàng)目施工質(zhì)量提供保障[7]。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，現(xiàn)澆蓋梁支架施工技術(shù)是橋梁工程中常見的施工技術(shù)，對(duì)橋梁整體施工質(zhì)量有重要作用?；谀硺蜷T架墩蓋梁項(xiàng)目施工實(shí)例，分析門架墩蓋梁支架施工技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)及技術(shù)要點(diǎn)，為該技術(shù)在橋梁工程項(xiàng)目中的合理應(yīng)用提供參考，以期促進(jìn)橋梁建設(shè)事業(yè)可持續(xù)發(fā)展。