现浇箱梁模板支架施工工艺与技术研究

颜 铮

(曲阜市房地产交易服务中心，山东 曲阜 273100)

1 现浇箱梁支架设计

经济效益方面。设计支架时，为了节约成本会选择比较便宜而又符合建筑要求的材料。通常情况下，可在需要交通疏导的部分安装贝雷通道钢支架，其余的地方可以设置门式脚手架，如果边角出现特殊形状时，可以用满布式钢管排栅支架进行完整衔接[1]。

交通疏导方面。要制定交通疏导的具体计划，了解施工环境周围的车辆流动方向、疏散方式等，如果有必须经过的车辆，可根据车辆大小设置单向通过的支架道，再将方案交予相关建设单位和交警部门进行检查核验，结合具体要求进行完善，待疏导方案通过后，再开展现浇箱梁支顶架施工[2]。

材料供应方面。 在设计支架时，要保证搭建支架的建筑材料能够满足工程进度需求。可先使用库房中的存料，避免购买大量的新材料，造成工程施工成本的提升。

2 现浇箱梁模板工艺分析

2.1 “底包侧”工艺

“底包侧”工艺是在底模基础上建立侧模，紧贴侧模增加一条长板拼接工艺，这项工艺在桥梁产生纵向及横向线形明显变化时非常适用。主要有以下优点：加强对箱梁线形的实施控制；降低模扳的切与割裁剪，有助于整体模板的有效利用；具备较高的安全性，可提高整体施工效率。工艺的缺点如下：因为模板的形状多为长方形，且匝道桥有多处纵曲线，混凝土浇筑过程中容易发生漏浆，甚至出现麻面或蜂窝等情况。由于底模和底模接触部分的加固工作较难开展，所以要保证水平撑与斜撑的力度，保证工艺的有效措施[3]。在混凝土浇筑过程中，为有效避免因支架回缩而造成的侧模与底模之间的缝隙，可以将承托设置在外腹板靠边侧下方处，确保模板与承托上方木之间的密切结合。要保证水平支撑、支架等部分的坚固性。为了避免跑模与漏浆，要强化填充物的加设工作。例如：将20 cm长的半条夹靠到侧模外板条，将海绵垫在板条与侧模下方。当遇到较大的模板拼缝时要进行夯实，加强密封。

2.2 “侧包底”工艺

“侧包底”工艺是在底模固定的情况下加设侧模，形成模板拼接的形式。“侧包底”工艺主要用于主线桥等线形较为明了的桥梁中。工艺优点如下：可以合理确保底模和侧模紧密贴合，避免出现漏浆及跑模情况，在加固和支撑时操作便捷。工艺缺点是：需要对底模进行大量的裁剪和切割，确保线形准确，工程效率不高。保证工艺的有效措施是：在放置底模边线时，要一次性放好，对模板进行准确剪裁。在底模和侧模之间的缝隙处放置同样厚度的海绵，防止出现漏浆情况。

2.3 “顶压侧”工艺

“顶压侧”工艺是在侧模的上方钉上翼缘板底板，确保拼接缝隙之间光滑平整。工艺优点如下[4]：能够确保两块板子紧密贴合，防止漏浆。在放置翼缘板底板时，可以先钉住之后再剪裁，能够有效提升工作效率。工艺缺点是在整体模板上会有一道边缝痕迹。保证工艺的措施是在拼接模板时，确保拼接处光滑整洁。认真裁剪模扳拼接处，保证线形合理。

2.4 “顶靠侧”工艺

“顶靠侧”工艺是在侧模旁边拼接翼缘板底模，确保边缝光滑平整。但是此工艺漏洞较多，不建议使用。工艺缺点如下：由于施工过程中大幅度震动，容易导致拼接板之间出现缝隙，出现较为严重的滑浆现象。在使用翼缘板底模时，需要先裁剪出形状再安置，会降低施工效率。因为翼缘板底模和侧模是两块独立的板，所以拼接较为困难。

3 现浇箱梁支架设计分析

3.1 支架总体布置

在设计支架时，必须要全面估算支架施工过程中承受的压力。结合桥梁需要支撑的荷载总量、可以支撑的重量和立杆所支撑面积，合理计算立杆安全的步距。在立杆上下安装调整承托，方便后期装卸支架及高度调整。在调整碗扣支架与箱梁板面时，可以运用普通扣件钢管，通过扣件式钢管的衔接，将平杆和斜撑组合完整。用刚性连接木与纵肋条连接，将其放置在混凝土墩上，同时将扣件式钢管的剪刀撑和使用转角设置在上面，确保支架纵向的稳定[5]。

3.2 支架搭设

在地基搭建完成之后，使用水泥磨平，横向铺满上下10 cm的正方形木板。在支架下放置15 cm×21 cm×8 mm的碗扣式支架，在方形木板的下面放置支架底部承重。计算得出：桥梁方向支撑材料的距离是1.2 m，垂直桥向的距离是0.9 m。在腹板与横梁之间的支架需要加强密度，在不更改其横向距离的同时，把纵向距离设置为0.6 m。上层和下层中间的横杆距离最长是1.2 m，且必须要用两层横杆与单根立杆进行衔接。一般情况下，顺着桥梁位置可以安装一道剪力撑，间距为4.5 m，但在垂直桥梁的位置安装剪力撑就要间隔3倍的距离，进一步加强其稳定性。

4 箱梁模板和支架模型的建立

4.1 模型建立

在设计现浇箱梁模板和支架时，利用迈达斯程序设计支架与箱梁模板的整体形状。通过梁单元模仿施工中全部的木肋、支架和背楞，用4节点板单元模仿面板，分析其承受能力。支架和木肋是支撑背楞的，同时木肋还支撑着面板，这样互相支撑的状态属于单纯的受力形式。所以，在研究模型中各构件的受力状态时，关联着各构件之间的互相支撑状态，运用单线受压的形式来模仿，可强化支撑力度[6]。

4.2 设计荷载

在箱梁模板设计过程中，要充分考虑其需要支撑的桥梁重量、结构与施工荷载、制作混凝土的重量等，要结合各种荷载的具体情况，运用程序推测，对各荷载压力下支架应力、模板底、位移等进行科学合理的预测，使其符合施工要求。

5 现浇箱梁起吊技术

5.1 操作技术要点

箱梁模板的起吊要讲究稳、准、平，由于箱梁大且重，需要人工拼装，在起吊过程中禁止忽快忽慢或忽然制动，以免引发安全事故，连接处的下放需要慢速轻放。吊装操作中需要注意以下几点：一是做好吊装前的准备，提前测量并标出板梁分孔线、支座中心线、梁分界线，对箱梁模板清理干净，整平梁面。二是检测空心半两和箱梁是否达到设计所需的强度。三是检查梁底是否平整，如果不平整通过垫钢板调节板底标高使得支座受力均匀。四是吊装过程中应保证四根钢丝受力均匀，吊装中应拉住板梁两端的缆风绳，控制板梁平稳移动。

5.2 板梁运输技术要点

运输车应保证缓慢匀速行驶，一般时速不高于40 km/h，杜绝小弯或死弯。确保运梁的车辆安全，检查制动系统、轮胎、平板挂车是否正常。确保运梁车的行驶安全，遵守交通规则。运输途中接受检查时，应缓慢靠边后，检查人员需身穿反光背心，并在车后方30 m挂警示牌，以避免发生事故。

5.3 吊车操作安全措施

经考试合格并持有设备操作证者方准进行操作，操作必须严格遵守有关安全制度。吊车开始工作前必须检查仪表、水、油、制动、保险等是否完好，须经过试运转确认安全可靠后才能工作。吊车作业中在满载负荷时禁止同时进行操作两种动作，不得行走或降臂杆。吊车头尾回转范围1 m以内应无障碍物。吊车行驶时，回转盘、动臂杆、吊钩都应制动。指挥吊车信号要明了。司机与信号指挥人员要密切配合，信号清楚后方可开始操作。各机构动降前应按吹哨，发现信号不清楚要立即停止操作。作业中发现起重机倾斜、支腿不稳等异常现象时，应立即使重物下降落在安全的地方，下降中严禁制动。钢丝绳应符合规定，按规定进行润滑。经常检查，发现断丝数大于等于12个丝时，应停止作业，立即更换钢丝绳。光线阴暗、看不清吊物时不能起吊。雨、雷、强风天气不能起吊。工作后应检查清扫设备，做好日常保养工作，并将各种操作手柄置于空档位置，锁闭门窗，做到整齐、清洁、安全。

5.4 吊装事故预防措施

落实吊装人员的安全教育，对施工场地的各种安全设施例行检查，严格按照安全规章制度执行，对进出现场进行安全防护检查，对机械设备严格进行施工前检查并定期维护和检测，做好检测记录，消除事故隐患。由于箱梁模板自重大，相关设备容易产生损耗，应经常对运输车辆、起吊机器、料索等检查，有隐患及时更换，杜绝事故。对箱梁吊装工程人员这种特种工种要确保持证上岗。箱梁模板的起吊要讲究稳、准、平，由于箱梁大且重，需要人工拼装，在起吊过程中禁止忽快忽慢或者忽然制动、构件要平稳切忌硬拉猛起，以免引发安全事故，起重时候要确保无粘连，起吊逐渐加力。连接处的下放需要慢速轻放。一切听从指挥安排，工作人员应对口令信号熟记于心，能做到清楚、正确接收和发出。做好明确分工，确保配合流畅，保证信号统一、及时、清楚。箱梁安装按顺序并确保每装一片就及时做好固定措施，四周做好防护，如用钢筋成八字形焊接，其后每片梁可与第一片梁临时拉接。即便时间紧张，也要避免夜间施工。吊装到位应及时固定好，确保拆除吊索具时安全。恶劣天气暂停作业。起重作业中做到“十不吊”，信号不清不吊，重量、重心不明不吊，超载荷不吊，视线不明不吊，捆绑不牢或挂钩方法不对不吊。

5.5 吊装计算及相关图纸

5.5.1 起吊位置的选择

汽车吊靠近盖梁且垂直盖梁的方向摆放，从汽车吊的回转中心至临时桥最南侧一副边梁的中心为最远的起吊半径，1#桥距离为19.4 m、2#桥距离为21.4 m。梁车置于吊车后方。

5.5.2 起重机选型

据现场条件选择起重机，比如；汽车吊摆放就位后，1#桥起吊半径为19.4 m。采用一台400 t汽车吊架设，取吊车跨距(吊装半径)为20 m，作业臂长30.8 m计算。

吊装计算荷载为G计算=(1.05×V梁×2.6) K=51.4t；其中，G梁质量+吊具质量+动载；V梁边梁体积 K动载系数取1.3。

根据400 t吨汽车起重机《吊车性能参数表》的汽车吊额定起重量并结合施工经验及市场设备供应情况，决定采用LTM1400N主臂(T-90)，由吊装半径20 m，作业臂长选30.8 m工况，此时额定起重量为57 t(根据该吊车的性能说明书及《汽车起重机和轮胎起重机试验规范》，额定功率为吊车最大起吊能力的75%)。该起重机的起吊能力已经大于额定功率的1.25倍，大于计算荷载，满足起吊需要。以下是起重机额定能力起重数据：

吊车型号 吊装半径(M) 额定起重量(T) 作业臂长(M)LTM 20 57 30.8

5.5.3 起重钢丝绳计算

1#桥边梁和吊钩吊具最重为51.4 t。每端用1根42 m钢丝绳一弯两折使用，水平夹角大于60°，钢丝绳计算载荷Fj为：Fj=(G×g) / (4×sin60°) = (51.4×10)/(4×0.87)=148 KN；G吊物重量+吊具重量+动载；g重力加速度，取10。选用6×37一Φ43-1 700规格的钢丝绳，其允许拉力[Fg]为：[Fg]=aFg/K=0.82X1185/6=162 KN。根据《建筑施工手册第四版》钢丝绳的钢丝破断拉力总和Fg取1 185 KN，钢丝绳破断拉力换算系数a取0.82，钢丝绳的安全系数K取6。Fj=128 KN

5.5.4 吊钩、滑轮组、吊耳计算

吊钩、滑轮组与汽车吊配套，本桥板梁吊装工程远未达到400 t吨汽车吊的最大起重量，故吊钩400 t的起吊能力完全能够满足板梁吊装的需要。吊耳经设计验算，满足吊装要求。

起吊位置地基承载力计算，根据现场测量数据计算。