满堂支架法现浇混凝土连续箱梁施工技术

韦显著

摘 要：结合实际案例，详细阐述了满堂支架法现浇混凝土箱梁施工技术及其工作中的关键程序，以期为今后的相关工作提供参考和借鉴。

关键词：美垌大桥；混凝土连续箱梁；满堂支架；施工技术

中图分类号：U445.4 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.06.069

满堂支架法常用于现浇混凝土连续箱梁施工中。本文结合桂梧高速公路美垌大桥现浇混凝土连续箱梁的具体施工情况，介绍了关键工序中支架搭设、箱梁模板安装、混凝土浇筑的施工方法。

1 工程概况

美垌大桥位于昭平县富罗镇三合美垌村附近，大桥下部结构桥台采用桩基接盖梁，桥墩采用桩柱式桥墩，基础均采用钻孔灌注桩。大桥上构为现浇混凝土连续箱梁，分左右两幅，全桥分5跨，每跨长度为20 m。连续箱梁横截面尺寸是：右幅采用单箱双室直腹板箱形截面，顶面宽11.75 m，翼缘板悬臂长度2.125 m，梁高1.3 m；左幅桥采用单向三室直腹箱形截面，顶宽15.75 m，翼缘板悬臂长2.25 m，梁高1.3 m。全桥箱梁混凝土方量为1 512 m3。

2 满堂支架搭设

该桥上构现浇箱梁采用满堂钢管支架法分幅施工。由于左幅比右幅宽，所以，其施工顺序为先左幅后右幅。右幅钢管支架施工完成后，剩余的钢管、支架、模板等材料可以用于邻近的匝道桥施工。这样做，有利于材料的周转。

2.1 施工场地准备

为了保证支架地基的稳定性，平整桥跨与桥宽范围内的场地，清除、换填地层软弱的部分，分层填筑，用振动压路机充分碾压密实，待其满足了承载要求后浇筑15 cm厚的C15混凝土硬化处理地基。

该桥为跨越山谷桥梁，施工季节水量较少。根据具体的地形情况，在中跨下地面位置设净宽0.8 m、沟深2 m的排水沟，水沟墙采用M7.5浆砌片石砌筑。在搭设满堂支架时，在水沟处另外铺设25#工字钢，以方便支设满堂支架。

2.2 钢管支架的搭设

满堂支架采用直径为φ48 mm、壁厚3 mm的支架钢管。立柱钢管布设要顺桥向，间距为100 cm，跨中和支点处的实腹段加密间距为50 cm，横桥向翼板下间距为110 cm、115 cm，其他的间距均为80.4 cm。由于腹板和隔板处的混凝土较厚，所以，需要将其下面的钢管间距加密至40 cm。

在搭设钢管架时，要按照规定间距拉好线，使架子横直各成一线。在相应的高度，每隔150 cm设1层水平钢管，横直水平钢管尽可能要在同一平面上。由于第二、三跨钢管架比较高，因此，钢管竖向接头要尽可能错开50%，同时，要尽可能使用一字接头扣件，以保证架子的整体强度和压缩沉降量。为了保证整个架子的稳定性，顺桥向水平钢管尽可能要首尾连接在一起，横向每隔4排设一道剪刀斜撑，以提高架子的抗倾覆能力。水平钢管的垂直高度间距为80 cm，立直钢管两自由端长度不大于10 cm。最后一层钢管顶面要尽可能控制在要求范围内，可通过调整托撑实现横版标高调节，用立柱钢管顶接调节螺栓，调节螺栓托上支承的2条水平钢管（横桥向），2条钢管之间每间隔1.5 m用活动扣件连接在一起。

3 安装底、侧模板和支点支座

3.1 预拱度设置

该桥上构单箱二（三）室连续箱梁分2次浇筑，第一次先浇筑底板（浇至腹板上梗肋下端处），后浇腹顶板。在支架上浇筑梁上部构造时，在施工和卸架后，上部构造都会发生一定的下沉和一定的挠度。因此，为了使上部构造在卸架后能获得设计规定的外形，需在施工时设置一定数值的预拱度。

预拱度的计算公式为：

f=f1+f2+f3+f4. （1）

式（1）中：f1为地基弹性变形，取2 mm；f2为支架弹性变形；f3为梁体挠度，取f3=L/500=40 mm（L为跨径）；f4为木料压缩变形，取3 mm。

支架弹性变形的计算公式为：

f2=σH/E=0.725H mm. （2）

式（2）中：σ为压应力，取1.45×108 Pa；H为钢管高度长度；E为弹性模量，取2.00×1011 Pa。

将根据梁的挠度和支架的变形程度计算出的预拱度之和作为立模预拱度的控制标准，将其设定为预拱度的最高值，设置在梁跨径的中点。其他各点的预拱度以中间点为最高值，以梁

的两端为零，按二次抛物线分配。

预拱度曲线方程为：

y=4f拱x（L-x）/L2. （3）

预拱度最大值设置在梁的跨中位置，并按抛物线形式分配。在算出各点处的预拱度值后，利用支架上的调节螺栓或支垫木楔调整底模。

3.2 模板安装

模板底模采用厚度δ为12 mm、长为200 cm、宽为120 cm的竹胶板。模板底布设木楞，木楞顺桥向布设，直接支承在2条水平钢管上；侧模采用钢模板。

在安装模板时要注意以下几点：①安装前，要按照图纸要求检查支架和模板的尺寸、形状，检查合格后方准其进入施工现场。②安装后不便涂刷脱模剂的内侧模板应在安装前涂刷脱模剂，所以，需在顶板模板安装后、布扎钢筋前涂脱模剂。③支架结构应满足立模标高的调整要求，按照设计和施工预拱度立模。④支架和模板在底模安装后要预压，以消除非弹性变形和基础的沉陷。预压重力相当于以后所浇混凝土的重力，根据设计图纸的要求，预压重力取混凝土重量的120%. ⑤当板连接缝间隙大于2 mm时，应用油灰类填缝或贴胶带密封。如果遇到6级以上大风时，应立即停止施工作业。

3.3 支架预压

支架预压采用水泥预压。在底模安装完成后，直接由水泥厂拉运水泥至现场，人工堆码。每跨预压时，分3次试压并观测，第一次按浇筑第一次混凝土（即底板混凝土）质量试压，第二次按全部混凝质量试压，第三次按超载20%的质量试压。预压一跨后再进行下一跨预压，并根据观测的数据调整底模标高。

3.4 支点处支座的安装

在各支点处放好样，其与支座接触面要精凿平，然后用环氧树脂粘好支座，支座四周用C10砂浆抹平，使其与支座顶面处于同一平面，下构与箱梁投影相重的地方全部用砂浆抹平，此部分可用砂浆代替模板。水泥砂浆在拆架后凿除即可。

3.5 模板安装注意事项

为了保证结构物的尺寸准确，要严格按照工程设计和施工规范要求执行，从而保障结构的安全性和合理性。模板安装后，用钢尺复核，并将其误差控制在规范允许的范围内。模板表面洁净是砼面光滑的重要条件之一，在浇筑砼之前，必须要清洗表面。同时，在此过程中使用的脱模剂必须是工程建筑方面有较好效果的脱模剂。脱模剂要凃均匀，严禁某处遗漏，以免外露面出现色差。

4 钢筋安装

在支架预压完成后，调整标高不符合要求的模板，并在调整好的模板上标划好钢筋位置，然后再涂脱模油。由于钢筋骨架较长，所以，需要在模板上用方木垫好，然后把分段钢筋骨架摆好对接并焊接好。在安装钢筋的过程中，要严格按照设计要求进行，钢筋绑扎、接头焊接要符合技术规范的要求。安装位置要准确无误，并要注意预埋件的安装。为了保证箱梁混凝土保护层的厚度，可在钢筋与模板之间设置与保护层厚度一致的塑料垫块，从而控制断面模板尺寸和钢筋保护层。

5 混凝土的施工

该桥连续箱梁混凝土标号为C40，采用强制式拌和站拌和，用混凝土输送泵输送。在进行混凝土强度试配时，要综合考虑拆模时间和泵送等要求完成配合比设计和试配。

根据箱梁浇筑混凝土数量较大的特点和图纸的要求，拟定了分两次浇筑混凝土的方案，即第一次浇筑底板和腹板（至腹板上梗肋下端处），第二次浇筑腹顶板。在浇筑混凝土时，采取从下坡端向上坡端全断面浇筑法。在浇筑混凝土前，先要将墩身内的杂物清理干净。

混凝土浇筑应按照一定的顺序、一定的厚度和方向分层进行，分层厚度控制在30 cm左右。在此过程中要注意，要在下层混凝土初凝前浇完上层混凝土。当上下层同时浇筑时，上层与下层的浇筑距离应保持在1.5 m以上。在振捣时，采用插入式振动棒，按快插慢拔的原则进行，同时，移动间距不应超过振动棒作用半径的1.5倍，并要与侧模保持5～10 cm的距离。振捣顺序为先振捣倒角处，再从两边向中间振捣。振捣时，要避免振动棒碰撞模板和钢筋，振捣时间通常为20 s左右，以混凝土表面泛浆不再出现气泡为准。在混凝土浇筑过程中，要注意控制混凝土的质量，同时，要有专人检查、监控支架和模板，以确保施工安全和箱梁成品质量。

6 混凝土养护和拆模

在混凝土浇筑完成后，应在初凝后尽快保养，采用麻袋、塑料布覆盖混凝土表面，防止表面水分蒸发，并洒水养生，每次洒水以保持混凝土表面经常处于湿润状态为度，混凝土洒水养护的时间为14 d以上。

用于控制拆模、卸架的混凝土试块应放置在箱梁上，与箱梁在同等条件下进行养护。在养护期间，不得将桥面作为施工场地或堆放原材料的地方。

支架拆除要遵循“由上而下，先搭后拆”的原则。拆除顺序为：先拆除跨中处支架，再拆除桥墩处支架，由跨中向两侧桥墩方向推进。在拆架时，应缓慢、对称地使梁体结构均匀受力，使梁体在施工阶段的受力更加合理，有效防止混凝土开裂。

7 施工质量控制要点

该桥梁对外观质量的要求很高，为此，施工中必须严格遵守“四要五严”——模板的支撑一定要牢固；施工用材料和配合比一定要与试验参数相符合；混凝土水灰比一定要控制准确；混凝土的浇筑层厚和振捣一定要控制好；严禁内模用透明胶纸连接时出现漏连和皱纹；严禁拌和混凝土时各种材料不过秤；严禁施工平台上石子、杂物等散落进内、外模的夹缝中；严禁混凝土施工时下层初凝后再做上层；严禁出现漏振的情况。

8 结束语

简要介绍了美垌大桥上构现浇连续箱梁满堂钢管支架法施工技术方案，并阐述了施工过程和其中需要注意的事项，以供相关工作人员参考。

参考文献

[1]路桥集团第一公路工程局.JTJ 041—2000 公路桥涵施工技术规范[S].北京：人民交通出版社，2000.

[2]李建新.高速公路光面混凝土质量控制[J].广西交通科技，2000（02）.

[3]杜荣军.扣件式钢管模板高支撑架的设计和使用安全[J].施工技术，2002（03）.

〔编辑：白洁〕