两种现浇箱梁施工工艺的对比分析

吴 琦

（保利长大工程有限公司，广东广州 511431）

1 满堂支架施工方法总体布置原则

1.1 桥墩实心段位置

实心段混凝土施工过程中荷载较大，该位置满堂支架横桥向布设需要采取加密措施，保证支架承载力满足要求。方木布置宜在现浇箱梁顶、侧板位置处进行加密，结合现浇箱梁的梁高、截面尺寸大小以及上部混凝土面荷载的大小，方木中心点间距宜布置为20～30 cm；十字盘扣支架宜在底板全断面进行加密，横距不宜超过90 cm。

1.2 箱梁跨中位置

纵桥向布设间距宜采用标准间距120 cm，跨中若有横隔板，横隔板位置宜加密为90 cm/60 cm；横桥向腹板下宜布置间距不宜大于90 cm，顶底板的位置可采用180 cm/150 cm/120 cm间距布置。

2 钢管贝雷施工方法总体布置原则

支架整体采用钢管桩+贝雷主梁+盘扣支架。

从上到下结构为：15 mm模板→方木→I12背楞→盘扣支架→I25a分配梁→300 cm×150cm贝雷主梁→2I36b垫梁→Φ630 mm×8 mm钢管桩。

盘扣式支架采用60 mm×3.2 mm钢管（Q345b钢为主构件），立杆顶、底端设可调顶、底托。

盘扣式支架布设方式：立杆纵距为1.2 m，墩顶实心段处时加密为0.6 m，跨中实心段加密为0.6 m；翼板底立杆横距为1.2 m，腹板和墩顶位置加密为0.9 m；横杆标准步距为1.0 m。在支架单元之间的连接、墩旁支架等位置，采用部分水管支架辅助盘扣支架进行支撑。每孔支架靠墩旁采用横杆连接顶托与墩柱相连形成抱箍形式。

I25a工字钢分配梁布置间距跟随盘扣支架立杆在顺桥向的布置间距。

钢管贝雷组合式支撑架布设方式：考虑组合式支架的整体受力，结合迈达斯软件建模分析，纵桥向钢管桩布设尽量采用相对于桥墩对称布置的方式，横桥向布设对称于桥梁中心线。贝雷梁为主承重主梁，顺桥向布置，贝雷架中对中间距145～312 cm。可采用102 cm及45 cm两种规格花窗。

支架基础采用Φ630 mm×8 mm钢管桩。排距根据实际要求布设，宜根据贝雷片长度布设在节点位置，最大不宜超过10.5 m，钢管桩立柱设置横纵向连接，连接采用双拼16#槽钢对扣，立柱之间采用顺桥向槽钢及横桥向槽钢连接成整体；钢管桩桩顶设置横向双2I36b工字钢作为主承重垫梁[1]。

3 两种施工工艺重难点分析

3.1 满堂支架现浇箱梁

（1）地基处理。

将原软基土清除后，用普通土或普通土以上土质回填，采用21 t压路机压实。回填压实后，确保顶层抗压强度达到90～100 kPa，进行静力触探试验。在顶层铺设25 cm砖渣，采用21 t压路机压实，在压实后的砖渣顶浇筑15 cmC20混凝土垫层。填筑时按2%横向排水坡（桥中心两侧排水）填筑，确保地基雨水及时排走，避免遭受雨水浸泡。

（2）支架布设。

满堂支架主要采用盘扣式钢管脚手架。

从上到下结构为：15 mm竹胶板→10 cm×10 cm方木→I12.6工字钢主楞→Φ60 mm×3.25 mm管架→5 cm×20 cm木板→C20混凝土地基。支架搭设高度超过8 m时，竖向斜杆应满布，沿高度每隔4～6个标准步距应设置水平层扣件钢管剪刀撑。

支架搭设前，需要进行支架位置放样，根据桥梁中线和边线位置，进行盘扣支架位置坐标计算和放样。测量人员采用全站仪放出箱梁支架外边线在地基上的竖向投影线，确定箱梁的横隔梁位置，并用白灰撒上标志线（或用墨线弹出），根据方案的横距、纵距在地上弹出墨线定位。根据每一跨分段计算支架高度，进行支架立杆长度组合，组合后的立杆底托和上托控制在20、15 cm以内[2]。

（3）支架预压与沉降观测。

支架搭设完成并安装好底模后，对支架和台车进行预压试验。预压荷载为梁段混凝土荷载量的1.1倍。预压拟采用堆载预压法，堆载材料采用钢筋、水袋或混凝土块。根据梁段混凝土不同部位实混凝土厚度，计算该处混凝土重量，采用等重量的钢筋堆载预压。

（4）加载程序。

①纵向从箱梁跨中处向两端、横向从中心线向两侧对称进行荷载施加。

②预压加载按预压总荷载的60%、100%、110%，分三级加载。

③每级加载完成后，应先停止下一级加载，在2 h后进行支架的变形观测，且沉降量小于2 mm后方可进行下一级加载。预压过程中应对支架沉降进行连续观测，在支架预压前以及卸载后也应进行观测。

（5）观测点设置方式。

沿纵桥向隔5 m设1个断面，每个断面设5个测点，包括两侧翼缘板各1个、两腹板处各1个、梁中心线底板处1个。对各测量点进行编号，以便预压时进行对比观测，控制模板立模标高。

（6）砼浇筑与养护。

箱梁在梁高断面上分两次浇筑，第一次浇筑顶板及翼缘板以下部分的底板及腹板，第二次浇筑箱梁顶板及翼缘板，第二次混凝土必须在第一次浇筑完成7 d后浇筑。混凝土浇筑坚持按“对称、平衡、同步进行”的原则，从一端墩顶向另一端进行，沿桥梁纵向一次性浇筑完毕。

单次混凝土浇筑施工应采取分层浇筑，每层30～50 cm，混凝土按底板边部→底板中部→腹板的顺序进行浇筑，前后两层间隔时间不得超过2 h，保证无层间冷缝。为保证混凝土质量，防止或减少混凝土表面开裂，浇筑完成的混凝土必须及时进行养护。

①拆模前养护。

混凝土浇筑初凝后，顶面开始洒水养护，以混凝土顶面始终保持湿润为宜。

②拆模后养护。

采用土工布包裹，定期洒水养生；在箱梁侧面涂专用养护剂劲性养护；箱梁内腔养护主要以人工洒水为主，养护要求同顶面养护；箱梁底部预留排水孔，避免腔体内壁的养生水在箱梁内腔底部积水。

（7）预应力施工。

预应力张拉顺序严格按照施工图要求顺序进行张拉，预应力钢束采用两端张拉时，两端应保持对称张拉，并保持同步。同一节段的预应力束按纵向、横向的顺序张拉。

此外，箱梁混凝土必须达到混凝土等级强度的90%，且混凝土龄期不小于7 d后才能施加预应力。张拉时应注意对称进行，张拉时预应力要求采用伸长量与张拉应力双控，以张拉应力为主，伸长量实际值与理论值（未计入10%初始张拉力产生的伸长量）误差应该控制在6%以内，实际伸长量值应扣除钢束的非弹性变形影响[3]。

3.2 钢管贝雷组合式支架现浇箱梁

在特殊路段进行现浇箱梁施工时，为减少地基处理施工工序，加快施工进度，保证现浇箱梁纵向坡度调坡问题，采用贝雷与盘扣支架组合的形式，下部支撑采用“钢管+贝雷”的形式避免进行大面积地基处理，上部采用盘扣支架形式，便于纵向坡度调整。

（1）管桩施工。

钢管桩进行入土深度与贯入度双控，贯入度要求为锤打5 min沉入值低于10 cm，施工过程中可在满足入土深度要求的前提下采用贯入度进行控制。

（2）垫梁及贝雷主梁施工。

①用2I36b工字钢作为垫梁，桩顶设20 mm厚盖板，盖板与管桩之间设加劲肋，加劲肋采用12 mm厚钢板，垫梁与盖板之间焊死。桩顶垫梁运至临时支墩处，采用吊机安装，2I36b工字钢垫梁必须采用一级焊缝对接，安装完毕后，垫梁与钢管桩钢板焊接在一起。如果工字钢垫梁与钢管桩桩帽钢板之间有空隙，采用厚薄不一的钢板满塞，保证横梁受力均匀。

②按图纸预先拼装6、9、12 m长双排或三排型贝雷梁，在工字钢垫梁上按照设计图画出轴线，将贝雷梁运至现场，采用吊车安装就位。

③贝雷梁安装就位后，I25a工字钢分配梁布置间距跟随盘扣支架立杆在顺桥向的布置间距，工字钢分配梁与贝雷梁连接处焊接10#槽钢U形卡槽或骑马螺栓予以连接。相邻两根工字钢间用HRB400-20钢筋焊接相连，增强分配梁稳定性。

（3）盘扣支架施工。

为保证盘扣支架支撑的稳定性，将底托更换为顶托，采用顶托倒扣的方式。

（4）管桩拔除。

为了确保钢管桩的顺利拆除，箱梁施工时应在钢管桩顶部垂直对应的箱梁顶、底板上预埋Ф10 cmPVC管，作为卷扬机钢丝绳的下穿通道。钢管桩拆除施工时，箱梁上设卷扬机，卷扬机钢丝绳吊住钢管桩顶部，利用动滑轮吊住振动锤拔出钢管桩，同时卷扬机将钢管桩上拉。拔桩时可利用汽车吊配合卷扬机作业。

4 两种施工工艺异同点

4.1 相同点

均可作为现浇箱梁施工工艺的一种；盘扣支架布设方式一致；均需进行支架预压及沉降观测。

4.2 不同点

（1）地基处理方式不同。

满堂支架搭设前需要进行场地换填并浇筑砼垫层；管桩贝雷支架可采用砼扩大基础或管桩插打入土的方式。

（2）支架搭设周期不同。

1联4×25 m长的现浇支架搭设需要7 d；组合式支架需要10～12 d，管桩插打所占施工时间较长。

（3）盘扣支架的底部支撑方式不同。

满堂支架采用底托支撑在5 cm厚的方模板上进行搭设；组合式支架需要将顶托倒扣在工字钢上，再进行上部盘扣支架的搭设，施工难度大。

5 结语

在实际现浇箱梁的施工过程中，应根据实际地形地质情况、现有资源配置及工期计划安排，选用合理的现浇箱梁施工工艺，最大限度发挥施工工艺的优势。