现浇箱梁支架施工技术在高速公路桥梁工程中的应用

王飞虎

山西路桥第二工程有限公司 山西临汾 041000

现浇箱梁在稳定性以及结构形态方面均具有突出的优势，但施工期间的细节较多，具有复杂性，必须从现场实际条件出发，以工程质量要求为导向，合理应用施工技术，在安全的前提下高效建成现浇箱梁。

1 工程概况

某山区高速公路四面环山，主线互通建设在K50+700-K52+135区间，总长约1435m，四条桥梁的总长约3245.37m。此外，沿线设置7座互通匝道混凝土箱梁桥，全长1679.2m，现浇箱梁支架高度视现场施工条件而定，最大超过40m，规模较大。地质勘察结果显示，互通区建设现场为单面斜坡地形，坡向45°-60°，地形条件特殊，不利于桥梁立体交叉、支架搭设等工作的顺利开展，存在难度大、安全隐患多的局限性[1]。

2 盘扣式支架的应用优势

2.1 承载性能可靠

对比分析，常规的扣件式或碗扣式支架的杆件常选择的是48×3mm的普通镀锌钢管，但盘扣式支架对主要承重杆件做出升级，通常采用的是60×3.25mm的普通镀锌钢管，并且材质也由原本的Q235B钢调整为Q345B钢，尺寸以及材料性能均有所优化，得益于构件原材料的质量优势，建成的盘扣式支架受力性能更为可靠。此外，从单根承载力的角度来看，盘扣式支架通常达到碗扣式支架的两倍，在日常使用中有效承受荷载作用，便于各项工作的开展。

2.2 安全稳定

在盘扣式支架中，将销子和盘连接后，依托于构件自身的重力作用便可有效锁紧支架，且竖向、横向的斜杆均具有稳定性。在横向和纵向力的相互作用下，营造稳定可靠的受力条件，有利于提高盘扣支架的稳定性，避免变形问题。除此之外，盘扣式支架是完整的结构体系，内部的各个细分组成单元均以格构式的形式存在，由此也保证了结构的稳定性，在使用过程中几乎无失稳、变形等问题，安全性显著。

2.3 耐久性

盘扣式支架的制作工艺合理，采用到热镀锌表面处理的方法，针对构件的表面采取喷漆和刷漆双重处理措施，构成防护体系，可避免表面掉漆、锈蚀的问题，后续检维修工作量减少，无需投入大量的资源，而在合理应用热镀锌表面处理方法后，还有利于延长钢管的寿命，确保支架在设计使用年限内均可满足要求。此外，热镀锌的方法还在一定程度上提升了支架的整体观感[2]。

3 满堂支架施工

3.1 施工流程

场地的选择是基础工作，随后清理场地的杂物，做整平和压实处理，得到承载力不小于250kPa的地基。场地基础无质量问题后，根据设计图纸要求，于该处搭设支架，通过质量检验后预压，用于消除支架的非弹性变形，同时检验支架的承载性能，为支架的有效使用提供保障。支架预压期间，详细记录各检测点的数据，完整记录，作为分析支架搭设质量的依据。

3.2 基础处理

山区高速公路的建设环境更为复杂，需穿越崇山峻岭，并且桥梁建设现场正处于陡坡地形区，为保证支架的稳定性，必须提前整平、夯实地基。开挖具有扰动作用，易破坏现场岩土体的稳定性，因此非必要时尽可能减少开挖量，针对坡度在45°以上的地形，有必要设置高度、跨度均合理的台阶。基础得到有效的处理后，安排18t压路机予以压实，提高基础的平整性与密实性，对于压路机难以触及到的局部边角区域，采取蛙式打夯机处理的方法，并加强对承载力的检测，要求实测值至少达到0.25MPa。经过前述施工后，用混凝土对基础做硬化处理，厚度按20cm予以控制。

3.3 支架的搭设

2号桥箱梁为单箱多室的截面，悬臂1.75m，为1.8m的等高箱梁。箱梁顶板、底板厚度分别为25cm、22cm，边腹板和中腹板两处厚度均按50cm控制，较为特殊的是支点周边的腹板，该部分的厚度增至90cm。中横梁板块的厚度为2m，箱梁端横梁厚度为1.5m。箱梁底板的布设间距根据具体位置而定，布设在横向实体处时按1.2m考虑，布设在翼板处时适当加大间距，即1.5m，纵向间距保持一致，均为1.5m。在架体顶托结构的基础上布设14号工字钢，作为主龙骨；取100mm×100mm的方木，作为次龙骨；次龙骨方木设置到位后，于上方铺设厚度为15mm的竹胶合板。除此之外，沿线路方向按6m的间距依次设置剪刀撑，期间检测并调整好剪刀撑的姿态，使其与地面呈45°的夹角关系（纵横向均布设）。为全面增强支架的稳定性，配套可调节的钢管，发挥出此类构件的支撑作用，确保支架整体装置在日常使用中始终具有足够的稳定性。

3.4 支架预压

（1）预压的主要作用。消除非弹性变形，根据预压情况合理设置预拱度。检验支架在各工况下的实际表现，即刚度、挠度以及稳定程度，从中识别不足之处，采取针对性的处理措施，最终得到满足质量要求的支架，有效投入使用。

（2）预压方法。预压时间安排在箱梁底部安装后、钢筋绑扎前，预压荷载取混凝土恒载和模板自重总和的1.1倍，加载物选用的是混凝土预制块和钢筋配重，及时计算每一吊块的压载量，完整记录信息。在控制压重荷载时，尽可能使其覆盖多跨，同时精准模拟，避免荷载过大。压载期间可能存在钢管支架斜撑偏压问题，对此采取的是从中间开始向两侧对称加载的方法，保证荷载均匀分布；卸载时，从两边开始，以对称的方式向中间逐步卸载。为准确掌握支架在预压过程中的实际情况，在距墩顶2m、1/4跨、1/2跨三个区域分别布设观测点，各断面5个，由专员观测与记录，根据观测信息对支架在预压期间的表现做出准确的判断[3]。

3.5 模板安装

（1）底模、外模两部分，选用平整的竹胶板。严格控制模板的铺设位置以及各板材的尺寸，使相邻模板紧密贴合，减小板间拼缝宽度。底模铺设后，用2m直尺检查平整度，用仪器检查标高和边线宽度，各项实测结果均要满足要求。根据模板安装情况灵活调控钢筋的安装顺序，底模增设1.5cm预留量，确保在施工成型后桥梁的高度可以满足要求。

（2）底模施工时，横桥向设10×10cm的方木，中心间距30cm，下方的纵桥向支架顶部设10×15cm方木。

（3）分段铺设底模以及侧模，协调好模板的位置，使侧模稳定压在底板上。在安装底板时，将路中心线作为基准，对称向两侧安装，随后按30cm的间距依次设置10×10cm方木，起到加固的作用，并借助钢管斜撑稳固在支架上，其中斜撑的布设间距根据实际情况而定，有50cm、70cm两种可供选择。

（4）底模安装前，先根据设计图纸测放标高、中线等，作为安装时的参照基准，同时设定合适的预拱度。通过对支架的调整，将底模横坡控制在许可范围内；模板紧密衔接，拼缝严密，为避免混凝土浇筑期间材料经由拼缝处渗漏，在缝间粘贴双面胶；清理模板，均匀刷涂脱模剂，避免混凝土粘结在模板上。

（5）侧模材料为竹胶板，以滑移的方法将其设置到位，或是吊装至指定安装位置，经过调整后使侧模与底模板对准，检测侧模的角度并用顶压杆加以调整，若无误再与端模稳定连接，随后设置螺栓、配套拉杆，全面稳固侧模。

3.6 钢筋施工

（1）底模安装后，对其位置、稳定程度做详细的检查，确认无误后开始安装钢筋。根据施工要求选取合适规格的钢筋，组织试验以便确定其在抗弯、抗拉方面的性能以及延伸率，筛选出质量达标的钢筋。以设计图纸为准，加工箱梁钢筋，挂牌标识，分类堆放到位，妥善保管。

（2）根据设计图纸要求，在底模上测放钢筋的布设位置以及间距，形成标记，以此为基准将钢筋设置到位。钢筋绑扎时，避免局部折断、滑动等异常现象。安装后的钢筋骨架必须具有足够的稳定性。

（3）均匀设置混凝土垫块，钢筋不可与模板接触，否则部分钢筋难以被混凝土有效包裹，导致浇筑成型的箱梁有露筋的情况。

（4）钢筋安装时，每50cm或100cm设置一道定位钢筋网片，并以焊接的方法稳定连接在主筋上，由此保证波纹管的稳定性，以防混凝土浇筑期间管道上浮。为构成完善的波纹管管路网络，用套接法处理接头，套管长度30cm，根据待连接波纹管的尺寸，为之套上大一号规格的波纹管，用胶布紧密缠绕两头，提升严密性，规避浇筑期间浆液流入管内的问题。

3.7 预应力钢绞线束的施工

（1）预应力束的设置。波纹管安装后，先行布置预应力钢绞线束，以便高效张拉。锚垫板是关键的装置，安装时根据要求控制位置和尺寸，使其与预应力管道呈垂直的位置关系。此外，有必要在钢束张拉端和锚固端设锚下钢筋。

（2）编束与穿束。在现场按要求配制钢绞线束，由专员精细化操作，精准控制配料长度，切割时用断料锯操作，不允许采用氧割的方法，否则将损伤钢绞线，出现长度不足、材料残缺等问题。在地坪（提前经过清理以及整平，具有足够的平整性和稳定性）上编束，梳理好钢绞线，按照编号依次摆放，用扎丝编织，合拢捆扎，得到完整的钢绞线束后逐段穿束。

（3）波纹管的设置。按预应力束曲线布置波纹管，设井字型钢筋（φ8钢筋），布设间距视情况而定，直线段1m一道，曲线段加密至50cm，用于固定波纹管。井字型钢筋的设置采取绑扎或焊接的方法，若焊接则将其稳定设置在箱梁内钢筋上，且考虑到曲线边腹板束的脆弱性，在该处设置防崩钢筋。经过安装后，波纹管的线形保持平顺，位置保持稳定，连接状态保持良好（具有足够的密封性）。

3.8 混凝土施工

提前组织试验，确定合适的配合比，作为混凝土拌和时的用量控制基准。以现场施工要求为准，拌制足量满足质量要求的混合料，做到随拌随用，且避免混凝土供应不足或过量。

浇筑前，先检测混凝土的坍落度，要求在12±2cm以内。为提供充足的施工时间，拌和时掺入早强缓凝剂，在该材料的作用下，混凝土初凝时间不早于6h，3.5d强度超80%，7d强度完全达标。只有在混凝土材料满足质量要求后，方可投入使用。

混凝土泵送入模，分两次浇筑到位，首先是底板和腹板，随后是顶板。浇筑顺序的控制考虑两个方面，横向从外侧悬臂板及墩中开始，逐步转向墩顶；纵向从悬臂端及跨中开始，逐步转向墩台。

混凝土浇筑时，用插入式振捣器振捣，控制好振捣点位，不可碰触钢筋以及模板，以免此类材料偏位或受损；此外，把握好各点位的振捣时间，不出现过振、漏振现象。对于振捣期间所存在的异常状况，均随即暂停施工，分析原因，采取处理措施，尽快恢复正常施工状态。

在现浇箱梁施工中，除了浇筑与振捣外，养护也是重点环节，养护方法将直接影响箱梁的成型效果。养护时，温度和湿度是基础控制指标，创设良好的温湿度条件后，有利于混凝土有效成型。养护的具体要点，如下：

（1）考虑到箱梁混凝土浇筑周期较长的局限性，在顶面浇筑时安排养护，待混凝土达到初凝状态并且经过抹面处理后，全面养护。不同部位的养护方法略有差异，顶部覆盖土工布并洒水，侧模包裹塑料薄膜保湿养护，但均是“覆盖+洒水”的基本思路。

（2）箱梁侧部的养护时间安排在侧模板拆除后，覆盖的是抗拉、抗裂的塑料薄膜。为避免混凝土水分在短时间内大量散失，脱模后尽快覆盖塑料薄膜，全方位防护。养护过程中，根据混凝土表面的干湿程度适量洒水，使其始终保持湿润。加强对塑料薄膜的检查，若受损则及时修补。

4 结语

综上所述，在高速公路桥梁工程中，现浇箱梁支架施工技术取得广泛的应用，其涉及到的要点较多，包含支架结构型式的选择、支架的搭设、模板安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑及振捣、养护、预应力张拉、孔道压浆及封锚等，各环节又有诸多细分要点，在本文中，经过分析后提出一些具体的作业方法，希望能够给同仁提供参考。