高架桥盖梁涉水现场支撑浇筑施工技术研究

欧阳丹

（江西交设工程咨询有限公司,江西 南昌 330009）

0 引言

盖梁涉水现场支撑浇筑梁法是在墩体与承台完成浇筑后，原地搭建支撑架，对支撑架预压测试，确认安全后，基于支撑架装配模板，开展混凝土浇筑与预应力加荷，在达到混凝土标准强度以后，拆除模板和支撑架系统的一种高架桥施工方法。该高架桥盖梁施工方法的支撑架体系采取制式组合和现场支架的方式，以承台与桥墩为主要基础，上部铺设钢模板，支持盖梁现场混凝土浇筑施工。

1 工程概况

某城市二环北路的快速车道改造工程，K1+096.75～K12+712.92区段，采用高架桥形式设计，长度11.60 km。高架段按城市快速路等级设计，设计车速80 km/h。区域路网交错，给设计和施工造成一定的制约，但也为工程材料运输带来一定的便利。地区缺乏石材资源，工程用砂、石料，填筑路基所用的宕渣均大部分需要外购。区域水系发育，矿化度比较低，地下水和地表水可作为工程用水。

2 盖梁与支撑架系统设计

高架桥盖梁采取G型结构设计，应用定制组合钢模板，技术可靠，操作便利，安全性好。标准G型盖梁有7.2 m、7.6 m、25.539 m长度，断面为25 dm×18 dm、26 dm×27 dm，最大盖梁混凝土浇注量在137.74 m3，梁体重量比较大。高架墩体9.021～10.021 m高度，支撑架高度多取8 m，属于规模较大工程。所以模板支撑架设计应注意：梁断面规格比较大、墩体很高，钢筋混凝土自身重量载荷较大，对架体稳定和载承功效要求很高，支撑架设计必须保证满足这一工程标准所要求的功效和质量；增强架体应用和周转效率，降低工程浪费，注意控制工程成本；因为工期控制需要，在保证工程质量的基础上尽可能操作简洁，节省时间；根据支架材料需求和应用量，合理规划工序，使架体材料、部件周转应用合理高效[1]。

2.1 现场浇筑盖梁设计

案例现场浇注盖梁采取GL1型标准设计，规格具体见表2所示。

表2 现场浇筑盖梁设计规格表

2.2 现场浇筑盖梁支撑架结构设计

钢管支撑架有多种结构形式，结合工程场地条件，按照技术安全、方便施工、经济较好等原则，案例高架桥水上主线盖梁混凝土浇筑，采取悬臂落地支撑架作为浇筑支撑结构，顶部上弦结构是该支撑架的最大结构部分，纵向配置型钢2根，长度22.06 m，3 m间距，配置横向型钢23根，长度5 m，左侧间距12.81 dm、14.15 dm、13.00 dm、10.12 dm、11.77 dm、12.23 dm，右侧对称配置；下弦结构配置有2根型钢，主桁构腹杆由型钢交叉配置。盖梁模板支撑架立杆配置4根型钢，48 dm横向间距，最大立杆长度10.02 m，连接型钢采用[25a槽钢。与匝道平行的水上现场浇筑盖梁，采取镦顶并型钢支撑架体系作为浇筑支撑架体系，其最大支撑架结构配置2根[40a的上弦杆与斜杆，竖杆应用[20a型钢，承重主梁采用1～2根[32a型钢，分配横梁采用[20a槽钢，连接杆采取[10的槽钢，举架平梁和斜撑采用2根[40a工型钢。

3 涉水现场支撑浇筑施工技术要点

3.1 悬臂落地支撑架施工

3.1.1 水上支撑架装配

水上现场浇筑盖梁采用悬臂落地支撑架结构形式，盖梁模板支撑架立杆采取502×470×20×25 HW型钢4根固定在承台上。采用2×c25a槽钢做连接型钢，除了固定上下部分的长度外，可根据高度将其他节加工成可调节节段。应用钢管前，两端切口须仔细检查，确保其平整，一旦发现生锈比较严重、显著形变、裂开的情况，不可入场。对于要入场的扣件，须查验出厂质量合格证、检测合格报告并进行抽检。旧扣件须检查外观、质量，不符合标准的，不能应用，存在滑丝现象的螺栓，一定要更换。装配临时支撑架，首先进行4根立杆吊装，并与承台固定。完成作业区基础施工后，按设计放线定位，然后启动架体施工。承台配备4根立杆，应用1台50 t级吊机，将立杆分段分片吊装就位，并用螺栓固定，支撑架全部完成搭建后，如果架体高度存在误差，应用可调节节段纠正偏差。

3.1.2 基础处理

基于盖梁投影面，外向做1.5 m扩展，涉及区段部分，仅须对承台的开挖区域做硬化处理，支撑架投影面内，基础载承力必须≥84.2 MPa。现场浇筑支撑架时，完成承台和立柱施工后，暂不拔出钢板粧，承台周围以宕渣回填到承台顶线下方20 cm区域，在基础上浇C30混凝土20 cm，盘扣支撑架搭建在基础上[2]。

3.2 墩顶和型钢的组合支撑架施工

平行匝道的盖梁水上现场浇筑，主要应用了墩顶和型钢的组合支撑架系统，竖杆采用工20a，支撑架采用工40a的上弦杆与斜杆，支撑架由工14a撑杆连接，上铺2根32a工型钢承重梁，采用20a的工型钢做横向分配梁，型钢连结区域装配加力板，之间进行焊接，采用10号槽钢对横向分配梁进行连接。支撑架斜撑和上弦杆通过预设件与墩体相连接，预设件应用a22hrb400钢筋预设至墩体，锚板22 mm厚度，并以穿孔塞焊方式，连接22 mm厚的钢板，支撑架型钢以栓接方式连接墩体预设件，应用普通m22螺栓连接。

3.3 模板制备与装配

3.3.1 模板制备

模板均采取厂制，完成制作后，要进行质量检测，合格才可应用。竖肋采取2×[20a槽钢，横肋采取[10槽钢，连接板选择100×12板带。采取 m20普通螺栓，0.3 m横向，0.2 m纵向间隔排布。仔细检查模板，保证规格符合设计要求，应用前还要进行试装配。表面存在锈迹的模板，应用前须进行除锈处理并刷涂油性脱模剂，而且要注意做好遮盖，以防止再受污染。为保证应用时不漏浆，装配完成后的模板间缝隙用胶布封贴。

3.3.2 底模装配

盖梁底模板采取木质模板，其拉杆采取精轧Φ25螺纹钢，模板底部按30 mm间距安放1块规格为900×900 mm的方木，搭建在举架上，举架400 mm间距，而且2%的坡率可以利用举架来配置，将举架和分配梁以点焊方式连接起来。在支撑架结构上将底模边线标出，利于底模装配。完成底模施工后，支撑架高程如果大于10 mm偏差，须用钢板在槽钢立柱和分配梁之间做垫衬，不可以采用木楔或木板等木质垫衬[3]。

3.3.3 侧模装配

板盖梁采用钢质侧模，6 mm厚度，一般分3个部分构成，分别为标准段、端部和可调节段，标准段采取3 m制，可调节段基于具体需要具体设置，出于稳定性需要，侧模板采取帮包底强化加固，端部模板须采用端包边强化加固。

3.3.4 吊装模板

配备50 t级和25 t级吊机各1台进行盖梁模板吊装。

3.4 支撑架预压

3.4.1 预压要求

采用[12.6或[14工型钢，或者采用10×10 cm或10×15 cm方木，在支撑托上横桥向布设，顶托与工型钢缝隙处加进板条或木契等，使工型钢位处顶托中心位置，保证支撑架立杆的轴心承力。完成架体结构装配后，技术人员现场检查，预压标准满足设计要求时，方可加载于架体[4]。

预压载荷不低于1.2倍盖梁自身重量，要控制架体沉降量在设计允许范围。结束预压并且检测合格以后，才允许浇筑盖梁混凝土。

3.4.2 预压材料

为避免材料堆载太高，保证预压堆载安全，根据设计要求，采取吨袋预压。吨袋按15 kg/m3标准，装填砂料，为了对等浇筑混凝土作业功效，所加施的载荷一定要经过精确计算，而且按照各部位梁体的混凝土载荷，依次施加相应的吨袋载荷。预压前，砂袋须存放于干燥处并覆盖塑料布，防止雨水淋湿导致袋重有变化。

3.4.3 加荷及卸荷

预压载荷根据盖梁载荷变化而变化，梁中区域应当加大堆载，使预压载荷的配置与混凝土梁载荷配置一致。装配底模前，须提前搭建好临时支撑座，盖梁架体结构装配结束，并且验收满足要求后，预压架体，加荷分为3个过程，按照70%、100%、120%梁重，依次加荷。

分段预压，由梁中间向两端对称加荷。在加荷后，静置12 h，观测架体沉降值，如果12 h的沉降平均值≤2 mm，则可以下级加荷。在完成所有加荷后，连续3天观测，如果沉降量均≤2 mm，则满足技术要求。预压时长不能低于1周。完成预压后，由两端向中部，用吊机逐渐吊离砂袋。

3.4.4 预压管控措施

（1）装配底模和加荷后，检测支撑架的整体状态，保证预压过程中架体结构不发生严重形变。

（2）架体加荷时，须由中间部位向两侧部位分级、对称施加，并对架体的形变状态开展检测，一旦发现架体沉降值与形变大于设计警戒范围，必须立刻暂停操作，并且经过巩固后，再检查并满足加荷条件时，方可继续施工。卸荷时也遵循均匀、分层、对称的操作原则。应基于载荷量和分布状态计算堆载的累积高度。加荷过程中，控制好加荷进度，等到每次加施的载荷与基础强度相适应，并且检测到的沉降值比较稳定时，方可继续加荷，防止因过快的加荷速度，造成基础短时严重超载，导致剪切损坏。

（3）加荷时，由技术人员、安全监理人员全程跟踪观测，一旦发生架体异常形变时，必须立即停止操作并卸荷。

（4）预压操作期间，现场配足保障措施，非工作人员不得进入操作现场。

（5）载荷施加后，观察架体结构的形变和地基的沉降，对结构薄弱部位注意采取措施加固，保证架体处于安全状态。

（6）预压载荷移除后，由技术人员检测架体沉降量，如果存在松动扣件，须拧紧。应用支撑架顶托控制模板标高和平整度，要保证模板拼接紧密。

（7）吊篮运送砂袋，要严格检测吊篮强度，满足要求方允许施工应用。

（8）各层加荷砂袋应排放整齐，且接触紧密，不允许存在缝隙。

（9）吊装操作时，配置引导员并且引导员要指令清晰，紧密配合。

（10）预压作业遭遇降雨，一定要立即遮盖好已经加荷的砂袋，避免雨水增加额外载荷。

（11）吊装砂袋期间，吊机作业半径内，不允许有人员长时间停留。

（12）码砌砂袋，一定要做好人员安全保障，须穿防滑鞋，注意系好安全绳。

（13）支撑架上下运送物资，应由吊篮运送，不允许投掷进行。

3.5 支撑架拆卸

（1）支撑架拆卸作业。现场浇筑盖梁的预应力完成施工以后，拆卸架体结构和梁底模，而且遵循后支先拆，先支后拆的工序来开展拆卸作业，具体如下：1）砂箱降模，然后抽离底模板，拆卸支撑架。拆卸时，采取人工拆卸操作，应从端臂均衡对称进行，拆卸后，利用车吊吊放卸下的部件并运送到指定区域。2）分配梁拆卸完成后，拆卸型钢桁构，因为其体型比较大，应配置专人负责组织现场操作，拆卸并吊下桁构间的平联杆构件，再拆除桁构结构。3）以车吊配合拆卸型钢支撑架，车吊索捆绑型钢临时固定，再拆卸型钢底部预设件。型钢顺着下放，整齐堆放于指定地点，待转场后进行除锈涂漆处理和保养。4）为避免落物伤人，拆卸支撑架过程中，承台四周有必要设置警示区。施工操作人员，一定要穿好防滑鞋，系好安全带。须有专人进行吊装操作指挥，全过程要有安全监测。

（2）在盖梁模板拆卸前，须围挡封闭作业区域，配置专人负责现场安全管理，作业区不允许非当班工作人员出入。

（3）在盖梁混凝土强度达到2.5 MPa时和对筑体外观没有质量影响条件下，盖梁侧模板可以拆卸。在完成盖梁首次张拉、压浆、封锚，而且满足100%的压浆抗压强度时，可开展拆卸底模和支撑架作业。

完成预应力张拉，压浆且封锚以后，才能拆卸抱箍，拆卸过程遵循后设先拆，先设后拆原则。拆卸时，在上下抱箍下方的5～6 cm区域装配20 cm和40 cm小型抱箍各1个，再进行高强螺栓调控，令其平稳、缓慢地落在小抱箍上。再拆卸，先拆卸 m27横拉杆，两侧以车吊送至地面，最后拆卸上抱箍。完成预应力张拉，压浆且封锚后，才允许拆卸钢管桩支撑架，拆卸须满足下述条件要求，即降低支撑架与工型钢标高，应用千斤顶，先卸载5 cm，注意标高降低不能过快，避免工型钢滑落伤人，然后再依次自上而下拆卸，并对预设钢板做好防锈涂装处理。

4 结语

综上，对某快速路高架桥工程所应用的盖梁涉水现场支撑架浇筑施工技术进行了研究。介绍了该快速路高架桥的盖梁和现场浇筑盖梁支撑架结构设计，梳理了相关涉水现场支撑架浇筑施工操作技术要点，技术点包括：悬臂落地支撑架、墩顶型钢组合支撑架、模板制备装配、支撑架预压、支撑架拆卸等，对高架桥涉水现场浇注施工操作有参考意义。