現(xiàn)澆箱梁施工組織管理措施分析

姚文勝

(廣東冠粵路橋有限公司，廣東 廣州 511400)

0 引 言

橋梁工程建設(shè)速度和規(guī)模都在不斷擴(kuò)大，箱梁作為橋梁上部結(jié)構(gòu)中常見構(gòu)造，支架現(xiàn)澆箱梁作業(yè)需要得到施工單位的重點(diǎn)關(guān)注。合理的現(xiàn)澆箱梁施工組織管理能夠較少施工成本，促進(jìn)施工進(jìn)度，避免人員安全事故的產(chǎn)生。現(xiàn)澆箱梁需要在事先設(shè)計(jì)合適的施工方案，強(qiáng)化實(shí)際聯(lián)系，確保橋梁工程的順利完工。

1 工程概況

汕(頭)湛(江)高速公路惠州至清遠(yuǎn)段第11標(biāo)段現(xiàn)澆箱梁設(shè)計(jì)一共有8聯(lián)29跨，全部在升平樞紐互通立交，主要是B匝道橋、C匝道橋、D2匝道橋和D3匝道橋，其中B匝道橋第13～第15墩為變寬箱梁，其余均為等寬箱梁。B匝道橋采用單箱單室直腹板截面，頂?shù)装迤叫?，梁?.6 m，頂板寬9.0 m，底板寬5.0 m，兩側(cè)懸臂長2.0 m，懸臂厚度由外緣0.18 m變化至根部0.45 m，頂板、底板厚度分別從跨中0.25 m、0.22 m變化至支點(diǎn)0.45 m、0.42 m；中腹板厚度從跨中0.4 m變化至支點(diǎn)0.7 m，1/4跨徑附近設(shè)置3.0 m長的腹板厚度漸變段。箱梁梁體采用C50混凝土，上部結(jié)構(gòu)按部分預(yù)應(yīng)加A類設(shè)計(jì)。升平互通B匝道橋共設(shè)4聯(lián)15跨連續(xù)澆箱梁，梁高為1.6 m，頂板寬9.0 m，橋位地處丘陵坡地和山間洼地。地形起伏較大。結(jié)合橋位處地形、地質(zhì)和場地條件等特點(diǎn)，考慮工程的安全性、經(jīng)濟(jì)性、施工可行性及景觀性，橋梁上部結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆連續(xù)箱梁；下部結(jié)構(gòu)橋墩為柱式墩，橋臺為柱式臺及座板臺；基礎(chǔ)均采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)；聯(lián)間采用D80伸縮縫。橋平面位于=100耳其m的圓曲線及A-90、223等緩和曲線上，起點(diǎn)樁號K0+152.994，終點(diǎn)樁號K0+574.599。中心樁號為K0+368.780，跨徑組合：3×28+4×24+(3×28.8+28.805)+4×30=415.205 m。橋梁交角為90°，墩臺徑向布置，橋梁跨徑均指道路設(shè)計(jì)線上的曲線長度。相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)如表1所示。

表1 B匝道橋設(shè)計(jì)參數(shù)

2 支架施工方案

2.1 施工安排

混凝土連續(xù)箱梁均采用滿堂T-60塔式支架現(xiàn)澆的方法施工，對于B匝道橋B6～B11墩地形變化較大且支架搭設(shè)較高部分，采用鋼管樁加貝雷縱梁方法，再在貝雷縱梁上搭設(shè)滿堂支架。箱梁混凝土澆筑采用二次澆筑法，第一次澆筑至腹板與翼緣板交接處，第二次澆筑頂板，待箱梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到90%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉。

2.2 基礎(chǔ)處理

本橋區(qū)為丘陵坡地和山間洼地，支架搭設(shè)前首先清除支架范圍內(nèi)的表土、雜物及淤泥，然后采用粗砂礫或其他滲水料分層夯實(shí)，然后用壓路機(jī)反復(fù)壓實(shí)，最后鋪筑10 cm厚C20混凝土做為支架基礎(chǔ)，鋪筑混凝土?xí)r通過水準(zhǔn)儀控制支架基礎(chǔ)模板安裝的的平整度，確保澆注后支架基礎(chǔ)整體呈水平狀，以利于塔式支架搭設(shè)的垂直度，由于塔式支架為工廠化加工形成的單層結(jié)構(gòu)，立桿垂直度在進(jìn)場前檢查立桿有無彎曲或變形，對于不合格的支架不得用于現(xiàn)場搭設(shè)，可以保證支架的搭設(shè)質(zhì)量和垂直度。支架基礎(chǔ)應(yīng)高于周邊地表20～30 cm，且基礎(chǔ)寬度需伸出翼緣板外側(cè)小于50 cm，支架兩側(cè)應(yīng)挖50 cm×50 cm的邊溝，保證排水暢通，在地勢較低的位置挖集水坑，以便地基浸水時及時抽走積水，溝底設(shè)置縱坡，注意保持排水暢通，溝面抹1∶2水泥砂漿。施工段土基處理情況如表2所示。

表2 現(xiàn)澆箱梁施工段土基情況及擬處理方式一覽表

2.3 支架搭設(shè)

圖1 支架搭設(shè)斷面

預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁采用搭設(shè)滿堂T-60塔式支架進(jìn)行施工，支架搭設(shè)順序是：放樣彈線→安放支架底托木板→可調(diào)底座→支架立桿→橫縱水平桿→掃地桿、剪刀撐→可調(diào)頂托→橫向分配梁→縱向10 cm×10 cm方木→鋪設(shè)安全作業(yè)平臺→鋪設(shè)模板→驗(yàn)收。其中：如圖1支架搭設(shè)斷面：適用于B匝道橋T-60塔式滿堂支架搭設(shè)施工，支架規(guī)格為箱梁底中間及兩側(cè)翼板各布置一組1.5 m×1.0 m塔架，而在箱梁腹板底各布置一組1.0 m×1.0 m塔架，總計(jì)5組(B匝道加寬段將箱梁腹板下的塔式支架間距調(diào)整為1.2 m，其余的搭設(shè)方式不變)，支架在縱橋方向：靠近墩柱兩側(cè)底板加厚漸變段支撐系統(tǒng)間距為0.6 m，其余位置間距為1.2 m。貝雷架縱梁搭設(shè)斷面：適用于B匝道橋跨度>12 m以上的貝雷架縱梁(貝雷片共4組10片)。貝雷架縱梁搭設(shè)斷面：適用于B匝道橋跨度≤12 m以下的貝雷架縱梁(貝雷片共4組8片)。

2.4 鋼管樁、貝雷梁安裝

(1)鋼管樁、條形基礎(chǔ)施工

施工時，先用全站儀精確放樣，采用吊車配合DZ60振動錘進(jìn)行鋼管樁插打施工。吊車就位后，在全站儀引導(dǎo)下進(jìn)行定位，利用振動錘夾緊鋼管樁，起吊后放入導(dǎo)向架內(nèi)(導(dǎo)向架采用25工字鋼焊接形成一個井字形框架，導(dǎo)向架高3～5 m，導(dǎo)向架井口大小比鋼管直徑大2～3 cm)，開啟振動錘進(jìn)行插打鋼管樁，保持鋼管樁垂直狀態(tài)下，在振錘的激振力作用下振動下沉。當(dāng)鋼管樁已打入預(yù)計(jì)長度，并且鋼管樁最后三陣(連續(xù)振動3 min為一陣)的貫入度為30～50 mm/陣，最后貫入度連續(xù)量3次，當(dāng)每一陣貫入度逐漸遞減并達(dá)到30～50 mm/陣時，表明鋼管樁無明顯下沉，此時方可停止振動；鋼管柱的鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)施工需要安裝條形基礎(chǔ)模板，然后綁扎條形基礎(chǔ)構(gòu)造鋼筋，澆筑鋼筋混凝土1.5 m×1.0 m×10 m(寬×厚×長)條形基礎(chǔ)。

(2)支撐體系搭設(shè)

搭設(shè)的流程如下：澆注條形基礎(chǔ)混凝土→安裝鋼管柱或直接把鋼管柱打入地下→安裝雙I45a工字鋼承重橫梁→安裝縱橋向貝雷梁→安裝橫向分配梁(I16工鋼)→T-60塔式滿堂支架等。在現(xiàn)澆箱梁施工區(qū)域，根據(jù)現(xiàn)澆箱梁施工支架設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行鋼管樁位置測量放樣，根據(jù)放樣的位置直接將鋼管樁打入地下或澆注條形基礎(chǔ)混凝土。

鋼管樁間焊接剪刀撐，確保鋼管樁間橫向連系牢固，加強(qiáng)鋼管樁間的整體穩(wěn)定性。鋼板頂面標(biāo)高基本在同一水平線上。然后安放雙I45工字鋼?？v向貝雷梁布置間距根據(jù)現(xiàn)澆箱梁支架設(shè)計(jì)圖，安裝時先在空地上安裝好一跨的貝雷梁結(jié)構(gòu)，用吊車進(jìn)行配合，將安裝好的貝雷梁吊裝到預(yù)定位置。貝雷梁上設(shè)置I16工字鋼橫向分配梁等。

3 支架預(yù)壓

3.1 預(yù)壓方案

本項(xiàng)目依據(jù)支架上方梁混凝土質(zhì)量分布情況，采取梁跨荷載1.2倍的袋裝碎石進(jìn)行支架堆放，預(yù)壓時間為72 h，分級預(yù)壓，沉降量觀測設(shè)備為水準(zhǔn)儀；預(yù)壓前期需要每隔2 h進(jìn)行沉降觀測，中期則需要每隔5 h觀測；后期則10 h觀測?，F(xiàn)場觀測內(nèi)容主要包括主要構(gòu)件、預(yù)壓觀測點(diǎn)的變形情況，預(yù)壓中支架一旦出現(xiàn)異常狀況，則要停止預(yù)壓，并且做好支架加固。支架逐級加載完成之后，支架的日沉降量需要控制在2 mm以內(nèi)，支架位移則需要進(jìn)行動態(tài)監(jiān)控(設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)位為單排5個點(diǎn))，對外側(cè)兩個點(diǎn)的變形進(jìn)行資料統(tǒng)計(jì)；預(yù)壓采取重量1.5 t/袋的袋裝碎石，分級加載方式如下：0～60%～100%～120%，荷載達(dá)到120%時，需要保持12 h，加載過程中需要對所有測點(diǎn)進(jìn)行變形測定；分級卸載如下：120%～100%～60%～0，卸載完成之后，測點(diǎn)變形也需要進(jìn)行測定。觀測點(diǎn)布設(shè)如圖2所示，加載前對各個點(diǎn)進(jìn)行觀測，測點(diǎn)為H0；60%加載完成，記錄各點(diǎn)高程H；100%加載完成，記錄各點(diǎn)高程H；120%加載完成，記錄各點(diǎn)高程H；持荷完成后，記錄各點(diǎn)高程H；卸載完成后，記錄各點(diǎn)高程H。

圖2 觀測點(diǎn)布設(shè)示意圖

3.2 預(yù)壓要點(diǎn)

預(yù)壓前后測定記錄的數(shù)據(jù)需要盡量避免人工誤差的存在，控制數(shù)據(jù)觀測時間在早晨或傍晚，減少高溫、強(qiáng)光下的監(jiān)測頻率；預(yù)壓加載過程中需要動態(tài)觀測支架變形，直至支架沉降穩(wěn)定，不再產(chǎn)生后續(xù)沉降為止；預(yù)壓中出現(xiàn)支架變形異常，則需要立即停止加載工作，對變形不穩(wěn)定原因進(jìn)行分析；最后需要對預(yù)壓結(jié)果記錄進(jìn)行整理，獲取最終的分析報(bào)告，報(bào)告中需要包含支架彈性、非彈性變形數(shù)據(jù)、變形突變原因及解決措施等，以便為后續(xù)梁體施工提供關(guān)建參照；預(yù)壓卸載結(jié)束之后，則需要檢查底模變形狀況，不合格模板則要及時更換。

支架沉降量主要為預(yù)壓驗(yàn)收提供依據(jù)，彈性變形、非彈性變形量主要為后續(xù)的現(xiàn)澆箱梁支架確定施工預(yù)拱度提供依據(jù)。非彈性變形1，可認(rèn)為支架和模板以及分配梁等非彈性變形已消除；彈性變形，可根據(jù)彈性變形值在模板上設(shè)置預(yù)拱度以使支架變形后梁體變形滿足設(shè)計(jì)要求。卸載后根據(jù)觀測成果對底模進(jìn)行調(diào)整，設(shè)置預(yù)拱度，底模標(biāo)高=梁底標(biāo)高+的平均值。

4 小 結(jié)

現(xiàn)澆箱梁施工中涉及的關(guān)鍵工序種類較多，整體較為復(fù)雜，現(xiàn)場需要的專業(yè)工種較多，施工技術(shù)要求較高?，F(xiàn)場項(xiàng)目管理機(jī)構(gòu)需要強(qiáng)化施工組織管理工作，完善自身的管理機(jī)制，對影響箱梁支架澆筑的關(guān)鍵因素進(jìn)行有效剖析，嚴(yán)格化管理施工機(jī)械設(shè)備、施工材料，最終提升橋梁建設(shè)質(zhì)量。