某地铁大桥高大模板支撑施工技术和管理思路探索

文／袁健逸 中铁二十三局集团轨道交通工程有限公司 上海 201300

引言：

金马河地铁大桥采用8×40m 双线现浇简支梁(F98# 墩～F106# 墩）,起止里程：YDK32+063.275～YDK32+383.275，全桥长320m；箱梁采用等高度单箱双室结构，顶板宽10m，底板宽4.8m，梁高2.4m，底板厚27cm～50cm，在支点梁根部加厚至65cm；顶板厚度为27cm～50cm，在支点处加厚至65cm，箱梁腹板垂直厚度为28cm，支点处加厚至50cm。全桥共设2 道横隔梁，分别设于支点截面处，厚度为100cm；隔梁设置（宽×高）100×110cm 的孔洞，供人员通过。在该工程施工中应用了高大模板支撑技术，经评价本桥梁模板工程危险等级为Ⅰ级，危险等级系数为1.10，因此必须准确掌握施工技术要点，加强对于施工质量的安全管理。

1、地铁大桥高大模板支撑施工技术分析

1.1 搭设支架施工技术要点

（1）支架构造

40m 现浇简支梁支架采用梁式支架法施工，支架结构由钢支桩、贝雷片纵梁、工字钢横梁组成。

钢管桩采用Φ529mm、壁厚δ8mm，每跨简支梁下共设5 排，每排4 根，横向间距为3.7+3+3.7m，纵向间距为9m。靠近梁端钢管桩立于承台上，采用钻孔灌注桩基础上预埋钢板焊接钢管柱。钢管桩之间采用双榀10#槽钢连接系连接，连接系上平连距钢支墩顶0.5m，连接系上下平连高度为3m。

钢管桩上设置65cm 高沙箱，沙箱上设置12m 长双拼I45a 工字钢作为横梁，横梁上架设贝雷片，腹板位置贝雷片间距45cm，底板及翼板位置贝雷片间距90cm，贝雷片上横向铺设I16 工字钢作为分配梁，间距120cm。

（2）钢管桩安装

施工人员应用膨胀螺丝将靠近墩柱侧钢管桩在简支梁墩柱承台上固定牢固，底部用膨胀螺栓打入承台，在顶面抄平后再进行管桩连接系的安装。本次施工采用的是液压振动桩锤进行钢管桩的安装作业，施工单位应准确控制沉桩深度。在沉桩时应利用全站仪准确测定桩平面位置以及横纵桥向垂直度，确定桩位以及垂直度准确无误后应将振桩锤开启开始振动作业。所有桩的下沉应连续作业，严禁在中途停顿较长时间，以防止桩周围土体扰动恢复影响沉桩的顺利进行。

（3）贝雷梁支架安装

在拼装贝雷片施工前应对构件外观进行检查，检验合格后才能使用，且应对拼装场地进行整平。拼装贝雷片时应同步安装贝雷片以及下部加强弦杆。当完成贝雷梁拼装后，应通过吊车吊装就位。贝雷片的安装应从中间逐步向两边推进，以对称安装方式完成全部贝雷片的安装施工。之后应用花架连接整体，在各排贝雷梁靠近墩身处，钢支墩应设置竖向加强结构，以提高其刚度和承载能力。

（4）旋挖钻机灌注桩施工

施工单位应准确测定钻孔位置，在钻机就位后对钻杆垂直度进行调整，并将配制好的泥浆注入，然后进行钻进成孔作业。钻进过程中，当钻头到达设计深度后应旋转钻斗并施加压力，向钻斗内挤入土体直至筒满。然后关闭钻斗底部，将钻斗提出，并在指定堆放地点卸土。完成钻进成孔后应检测桩孔质量并进行清孔。

（5）吊装钢筋笼

钢筋笼下放过程中应准确控制钢筋笼方向以及预留钢筋标高，且应确保钢筋笼处于钻孔中心。施工人员应合理控制主筋保护层厚度。在本次下放钢筋笼施工中采用的是25T 汽车吊车，同时为了避免钢筋笼起吊时出现变形问题，施工单位选择了两点吊方式。在起吊前，施工人员应将木杆临时加设在钢筋笼内以提高其刚度。同时，应确保上下两节钢筋笼处在同一竖直线上，并应在孔口处进行机械连接。同一断面内钢筋接头面积应控制在50%以内。下笼时应采用人工作业方式辅助孔位对准，且应确保钢筋笼垂直下放。下放过程中应保持慢速轻放，防止钢筋笼对孔壁造成碰撞损伤。在吊放钢筋笼施工过程中，应确保钢筋笼轴线始终与桩轴线保持一致，且应严格按照设计标注控制桩顶标高。施工人员应根据现场地势条件在钢筋笼最上端采取设定位筋等方式，并结合孔口标高测定值对定位筋长度进行计算控制，确认无误后才能焊接定位。

（6）灌注水下混凝土

本次施工采用的是C35 水下混凝土。施工单位应结合设计桩径以及桩长要求选择相应起吊运输设备以及导管等。本次施工中所使用的混凝土为商品混凝土，且应根据主筋间最小净距等控制混凝土粗骨料粒径，其粒径应控制在主筋间距的1/3 以内。灌注施工时应连续作业，并尽量缩短时间。

1.2 预压支架施工技术要点

本次施工中的支架预压材料为混凝土块。在对支架进行预压加载时，其范围应控制在现浇混凝土结构投影面以内。预压支架前应合理设置沉降监测点，动态检测支架预压情况。施工单位应准确确定支架预压荷载，并采取3 级加载的预压方式。每级加载完成后，应在12h 后观测支架沉降量，在确定支架顶部平均沉降值在2mm 以内后才能进行下一级加载[1]。支架预压完成后应一次性卸载，且卸载时应均衡对称、保持同步性。

1.3 安装模板施工技术要点

为适应本工程梁体不同截面的施工要求，模板应采用胶合板，在翼板下方应设置钢支架。施工时还应在底板下方设置纵向方木，且应在I16 工字钢贝雷梁分配梁上直接铺设方木。在铺设内模施工时应采用10×10cm 方木，并在其上方铺设15mm 厚竹胶板，以形成组合式内模板。同时内模支架搭设施工采用的是钢管支架，施工人员应准确控制其间距，其中纵横向间距90cm，步距90cm，且应设置顶托和底托。为预防胀模，在模板拼接施工时应用方木将接口居中钉死钉牢，次楞方木应紧贴模板准确控制间距并用钉子钉实，避免在模板与方木间有空隙存在[2]。在腹板拉杆外侧应设置2 个螺栓，以确保模板支撑连接可靠。

1.4 安装钢筋施工技术要点

钢筋进场后应在钢筋棚内按照不同种类规格分批堆存，并做好防锈防污染措施。在安装箱梁钢筋时先将钢筋表面附着物清除，并在底板上准确弹放控制线。各种预埋件应严格按照预埋设计设置埋设。焊接钢筋应采用点焊工艺与主筋固定牢固，焊接施工应严格遵守工艺规范。完成箱梁钢筋安装后，应对各项指标参数进行检测，要重点检查各构件和预埋钢筋数量规格的准确性、安装位置精度及固定的牢固性。此外，为避免施工人员踩压以及浇筑压力对钢筋骨架造成破坏，在安装箱梁钢筋时可以适当增加架立钢筋数量。

1.5 浇注混凝土施工技术要点

混凝土浇注应采用一次连续浇筑成型施工方式。在纵桥向应斜向分段，并通过水平分层方法从中间逐步向两端推进。施工时应配置两台泵车。在横桥向则应按照底板—腹板倒角—底板—腹板—顶板的顺序依次开展浇筑作业。在浇注两侧腹板时保持高度一致，且应将分层浇筑厚度控制在40cm以内。施工时应准确掌握初凝时间，以避免上下层之间出现冷缝。在振捣作业时应采用插入式振动器，且振捣点间距应控制在有效振捣半径的1.5 倍以内[3]。振捣棒插入深度应控制在5～10cm 之间。当混凝土表面泛浆并停止下沉，不再有气泡排出时应停止振捣，避免出现过振以及漏振等问题。振捣作业时应谨慎振动振捣棒，快插慢拔，边振捣边将振动棒缓慢拔出，避免碰撞模板，且应与模板保持5～10cm 间距。对于钢筋密集部位，应结合人工振捣方式。当顶板混凝土浇筑高度达到设计标高后，应进行第一次收平抹面作业，且应准确控制坡度。第二次抹面收浆则应在混凝土构件初凝前进行。完成混凝土浇捣后应及时采取养护措施，当最低气温≥5℃时可以采取洒水养护方式，且应根据环境湿度确定洒水次数，养护时间应在7～14d 之间。

1.6 预应力钢绞线施工技术要点

施工单位应分批验收进场预应力钢材质量性能，确保其外观无块锈或裂纹存在。管道成型施工前应对金属波纹管进行检查，确保其外观完好且无污染。安放波纹管时，应严格按照设计标准确定定位筋位置，然后通过U 型定位环将定位筋焊接牢固。施工人员应准确控制定位筋间距。在对波纹管进行连接接长时，其接头管型号应比波纹管大一个型号，且接头长度应控制在200 mm，然后用胶布带紧密封裹两端。排气孔应设置于波纹管最高处，且排气管应与波纹管连接好。管道与压浆管道匹配，并伸出箱梁顶30cm 左右。混凝土振捣时，应避免振捣棒碰撞波纹管和排气管。安装锚头时要确保孔道中心线位置与张拉力作用线重合。安装限位板时避免出现错位问题，以便钢绞线能够准确对应孔洞。

施工单位应准确计算钢绞线下料长度。切割钢绞线时可以采用砂轮机，切割后编成束，施工人员应用铁丝扎紧端头。编束时可以利用梳形板理顺、编束，钢绞线间应相互平行。每隔1～1.5m 应绑扎一道铅丝，且应向里扣铅丝。绑好的钢绞线束应进行编号，并统一存放。穿束可以采用人工作业方式，通过钢套牵引法穿过钢绞线。钢绞线头应缠好胶带，且钢束两端应保持伸出长度一致。

施工单位应合理选择张拉设备，并做好设备校验工作。预应力筋张拉时，在箱梁纵向方向上应按照腹板—底板—顶板的顺序依次将预应力钢束张拉到位，而横隔梁预应力张拉作业应严格遵守施工流程安排。预应力钢束张拉应保持对称均匀，且应详细记录相关数据信息。完成张拉后应立即进行压浆封锚，避免钢绞线出现生锈等问题。压浆应在张拉后48h 内进行，可以采用边拌和边压浆的施工方式，以保证压浆的连续性。施工时应打开孔道通气孔及阀门，并将灌浆压力控制在0.5Mpa，压浆应密实丰满。本次封端施工时应采用环氧树脂水泥浆。施工人员应首先将端部钢筋网安装到位，然后固定封端模板。在封端混凝土浇筑施工时应确保锚具处混凝土密实度符合施工要求。完成封端混凝土浇筑后，应采取带模浇水养护措施，养护时间应达到7d 以上。

1.7 拆模施工技术要点

经检测钢筋混凝土箱梁强度达到设计标准，且全部预应力钢束均完成张拉压浆施工后，才能将支架以及支模拆除。施工单位应合理确定拆模时间，并严格按照拆除顺序将架体依次拆除。拆除模、架时应首先卸落分配梁。在落架时应从一端对砂箱进行放砂处理，且放砂应保持同步，以确保分配梁平稳卸下。之后应从箱梁跨中位置向墩台支点方向均匀对称降低对口楔子以及螺栓设施，综合应用机械以及人工作业方式从箱梁底部逐步抽出分配梁，最后再将箱梁支架及模板拆除。

2、地铁大桥高大模板支撑施工管理思路

2.1 施工安全管理

（1）建立健全安全生产管理机制

项目经理部建立以项目经理为领导的安全保证体系，根据施工安全管理目标科学组织编制各项安全管理制度；各类机械的安全作业制度；用电安全制度；施工现场保安作业制度；防洪、防火、防风等措施；跨线作业安全措施；起重作业安全制度；各种安全标志的设置及维护措施等。同时应明确各施工安全管理岗位职责范围，完善各项安全生产管理制度奖惩办法，确保工程施工安全。

（2）采取科学安全生产管理措施

施工单位应加强安全技术交底工作，编制人员或项目技术负责人应在专项方案实施前向现场管理人员及作业人员进行安全技术交底工作，并履行签字手续。在施工过程中应加强安全生产检查，安全生产检查应包括开工前安全检查、定期安全生产检查、经常性安全检查、专业性安全检查以及节假日和季节性专项安全生产检查。施工单位应指派专业人员负责安全检查，一旦在检查中发现存在安全风险时应立即停止作业，并采取应急措施，直至险情排除后才能恢复施工。

（3）加强安全生产教育

施工单位在开工前应对所有现场施工人员以及安全管理人员进行岗前安全培训，增强其安全生产意识。特别是对从事高空作业、吊装作业、焊接作业、电气作业以及机动车驾驶等存在较高安全风险的特殊工种人员，应重点进行安全培训及考核，确保其能够具备安全操作资质。

2.2 施工质量管理

（1）加强质量控制体系建设

在施工过程中应建立科学完善的施工技术系统质量保证体系。项目部应制定岗位质量责任制，明确划分各部门在施工质量管理中的职责分工，明确管理责任，将施工质量管理的每项工作落实到岗到人。同时应强化质量管理职能，完善激励机制，充分发挥施工质量管理人员的主观能动性。施工单位应建立奖罚制度，严肃查处质量事故。将施工质量管理效果作为评比重要的考核依据。

（2）采取科学的质量管理措施

施工单位应严格实行以试验室为主的质量检测系统，做到每道工序均有专门的试验检测人员进行监督，确保工程质量。在施工过程中则应严格落实三级技术交底制度，各施工工序均应严格执行质量一票否决制度，严格实行自检、互检、交接检相结合的三检制度，加强对于隐蔽工程的质量验收。同时，在施工质量管理工作中应坚持施工员、质检员、试验员旁站监督制度，以便及时发现施工质量问题，调整施工技术工艺，提高施工技术水平和施工质量。项目经理部每月均应组织一次质量大检查，同时结合不定期随机抽检等方式加强施工质量控制。施工质量检验中一旦发现问题应及时要求现场施工人员进行整改返工，且应由质检员、施工员对整改情况进行确认，直至质量验收合格。施工质量检验应详细认真，并准确记录相关数据信息。

（3）加强对于施工人员以及质量管理人员的业务培训

施工单位应加强对于施工人员和质量管理人员的技术培训，做好技术交底工作，确保其能够充分了解施工中的重难点环节以及相关技术规范，确保施工质量管理科学有效。同时应配备充足的质检人员，加强对于各施工工序的质量监督，通过过程控制全面提高施工质量。

结语：

地铁大桥高大模板支撑施工是一项复杂的系统性工程，其对施工技术水平以及施工管理水平均提出了很高要求。施工单位应根据工程项目实际情况和施工要求，做好技术交底工作，加强对于现场施工人员的技术培训，使其熟练掌握各项施工技术要点，严格遵守施工操作规范，以保证施工质量和作业效率。同时，在施工过程中应采取科学的施工质量安全管理措施，按照安全技术规范以及专项方案规定要求，严格落实质量安全管理责任，加强对于施工质量控制的管理，为施工建设的顺利实施奠定良好基础。