淺談支架現(xiàn)澆箱梁的高程控制方法

本文通過廣州南沙鳳凰二橋支架現(xiàn)澆箱梁施工中總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，分析支架箱梁標(biāo)高影響因素，并介紹支架現(xiàn)澆箱梁標(biāo)高的控制方法。

1  工程概況

廣州南沙鳳凰二橋，高架引橋長1833m，匝道橋總長860m。引橋、匝道橋箱梁跨度有30m、33m、35m、40m四種，斷面為單箱單室或單箱三室，半幅橋?qū)挊?biāo)準(zhǔn)段為12.8m、22.75m，梁高1.8m、2.2m。箱梁橫坡2%，由箱梁斜置調(diào)整，底板、頂板平行。

2  支架現(xiàn)澆箱梁高程控制要點(diǎn)

支架現(xiàn)澆箱梁頂面高程控制主要取決于兩方面，其一是箱梁施工過程中的控制措施，其二是后張法張拉后產(chǎn)生的彈性上拱和砼徐變產(chǎn)生的上拱。本文通過南沙鳳凰二橋支架現(xiàn)澆箱梁施工中總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，對支架現(xiàn)澆箱梁高程控制提出幾點(diǎn)看法。

2.1  地基處理

地基為支架搭設(shè)基礎(chǔ)，其強(qiáng)度決定了支架的整體穩(wěn)定性，因此支架搭設(shè)前應(yīng)對地基進(jìn)行強(qiáng)度檢測與處理。

對于地基強(qiáng)度不足區(qū)域，應(yīng)翻曬、換填處理，并用壓路機(jī)碾壓密實(shí)。地基承載力達(dá)到180kpa后，澆筑10~15cm砼墊層。

2.1.1  壓實(shí)度

本工程橋梁投影區(qū)域?yàn)檩o道土路基。根據(jù)《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》要求對路基進(jìn)行灌砂法試驗(yàn)，路基壓實(shí)度在均在96%以上。 

路基壓實(shí)度難點(diǎn)在于原樁基泥漿池回填部分，泥漿池回填區(qū)域土方按階梯式填筑、壓實(shí)的處理方式進(jìn)行施工，確保分層厚度滿足要求。

2.1.2  承載力

為了保證地基能夠滿足受力和沉降的要求，采用觸探儀對跨支架地基土進(jìn)行承載力的試驗(yàn)，承載力達(dá)到180Kpa后，進(jìn)行墊層澆筑。對于部分地基承載力不足的區(qū)域，應(yīng)翻曬、換填處理。換填物質(zhì)為干燥土或石粉。

2.1.3  不均勻沉降

支架箱梁地基不均勻沉降主要發(fā)生在橋梁承臺(tái)邊緣，承臺(tái)邊緣壓實(shí)度差，承臺(tái)周圍土體沉降速度大，而承臺(tái)本身不會(huì)沉降。

對于承臺(tái)周圍土體，承臺(tái)施工后，分層回填，并使用打夯機(jī)進(jìn)行夯實(shí)。且墊層澆筑完成后，根據(jù)支架施工圖紙，承臺(tái)周圍支架使用槽鋼作為分配梁。分配梁作用為使支架受力均攤于墊層上，避免承臺(tái)周圍因不均勻沉降而造成支架沉降。

2.2  支架預(yù)壓

底模安裝完成后，在箱梁施工前，為確保支架使用安全，保證箱梁施工線形，需對支架壓載試驗(yàn)，目的是：

（1）檢查支架和基礎(chǔ)能夠滿足受力的要求；

（2）消除支架非彈性變形及地基變形，有利于梁體線形控制；

（3）實(shí)測支架彈性變形及各處撓度變形量，為設(shè)置施工預(yù)拱度提供依據(jù)。

箱梁預(yù)壓只對底、腹板處進(jìn)行預(yù)壓，翼緣板處由于荷載較輕不予預(yù)壓，預(yù)壓時(shí)按箱梁底、腹板自重的110%分級(jí)進(jìn)行加載預(yù)壓，以取得基本數(shù)據(jù)，根據(jù)壓載數(shù)據(jù)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)預(yù)拱度進(jìn)行底模標(biāo)高設(shè)置。預(yù)壓時(shí)針對不同跨度和結(jié)構(gòu)形式的箱梁只對第一跨進(jìn)行預(yù)壓，其它箱梁模板支架施工時(shí)，只需參考已壓載沉降數(shù)據(jù)設(shè)置預(yù)抬量即可。

測點(diǎn)布設(shè)：每跨縱橋向設(shè)5個(gè)斷面(約間隔5m設(shè)1個(gè)，每個(gè)斷面布設(shè)左、中、右3個(gè)點(diǎn)；對各測量點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)，以便預(yù)壓時(shí)進(jìn)行對比觀測，控制模板立模標(biāo)高。

根據(jù)預(yù)裝前，裝載20％，50％，100％，120％負(fù)荷，裝載完成后，每天觀察兩次，早晚各做一次沉降觀察記錄，用括號(hào)計(jì)算預(yù)拱度。 每日溫度較低時(shí)，應(yīng)選擇沉降觀測，大致時(shí)間為早上8:00，下午5:00左右。 當(dāng)分開24小時(shí)的預(yù)壓力沉降觀察的平均值不大于1mm時(shí)，認(rèn)為支架的預(yù)壓力已經(jīng)穩(wěn)定并且可以卸載。 卸載按照100％和50％的負(fù)載進(jìn)行。 卸載后，再次測量高度，并根據(jù)裝載前和裝載后的高程計(jì)算支架的變形量，作為設(shè)置的依據(jù)。

表1  沉降觀測成果表

觀測點(diǎn) 總沉降量（mm） 彈性形變（mm） 非彈性形變（mm）

1-1 11 -1 10

1-2 10 -1 9

1-3 9 0 9

2-1 20 -1 19

2-2 19 0 19

2-3 21 -1 20

3-1 30 -1 29

3-2 29 0 29

3-3 30 -1 29

4-1 21 -1 20

4-2 19 0 19

4-3 21 -1 20

5-1 10 -1 9

5-2 11 -1 10

5-3 10 0 10

2.3  預(yù)拱度設(shè)置

通過正確的設(shè)置預(yù)拱度并加強(qiáng)施工控制，可以保證澆筑成型的箱梁頂面高程。箱梁預(yù)拱度由支架變形量和設(shè)計(jì)預(yù)拱度組成。支架變形量通過支架預(yù)壓數(shù)據(jù)計(jì)算得來。

設(shè)計(jì)要求箱梁每跨跨中設(shè)10mm的預(yù)拱度，其余各點(diǎn)按拋物線分配以及箱梁預(yù)應(yīng)力張拉起拱10mm。因此箱梁設(shè)置預(yù)拱度思路為：跨中設(shè)置29mm，墩柱設(shè)置10mm，其余各點(diǎn)按拋物線分配。30米跨、35米跨、40米跨箱梁立模預(yù)拱度見表。

表2   箱梁立模預(yù)拱度

與墩柱1縱向距離（m） 30m跨箱梁預(yù)拱度（mm） 35m跨箱梁預(yù)拱度（mm） 40m跨箱梁預(yù)拱度（mm）

0 10 10 10

5 15 19 18

10 20 26 24

15 29 29 28

20 20 29 29

25 15 26 28

30 10 19 24

35 10 18

40 10

2.4  二次高程控制

鳳凰二橋箱梁分兩次現(xiàn)澆，因此箱梁二次澆筑前對于箱梁高程的控制尤為重要。結(jié)合本項(xiàng)目施工經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)采用以下幾點(diǎn)進(jìn)行箱梁高程的二次控制。

2.4.1  支架檢查

二次澆筑前，對支架進(jìn)行全面檢查、加固。重點(diǎn)檢查支架頂托是否存在松動(dòng)跡象。如存在個(gè)別頂托松動(dòng)，應(yīng)及時(shí)緊固，防止箱梁二次澆筑時(shí)造成不均勻沉降。

2.4.2  標(biāo)高點(diǎn)設(shè)置

澆筑前，對箱梁頂面標(biāo)高進(jìn)行放樣。每個(gè)橫斷面設(shè)置5個(gè)點(diǎn)，縱向5m一個(gè)斷面。將鋼筋頭焊接至鋼筋骨架上作為測點(diǎn)。

測點(diǎn)測量結(jié)束后，使用模擬軌道的方法，把各點(diǎn)用鋼筋焊接成門字型，門字型頂部鋼筋即為箱梁頂面標(biāo)高。焊接完成后，測量人員應(yīng)對各點(diǎn)進(jìn)行二次復(fù)核，確保準(zhǔn)確性。

2.5  澆筑過程中的高程控制

2.5.1  測量跟蹤

為避免砼澆筑過程支架發(fā)生過大沉降而造成箱梁垮塌事故，施工前監(jiān)測單位按照規(guī)范要求布設(shè)監(jiān)控點(diǎn)，并在澆筑過程中，持續(xù)跟蹤、反饋實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并據(jù)此安排專人敲擊支架頂托。

2.5.2  砼澆筑

澆筑前，使用剛度較大的鋼管連接連接各測點(diǎn)，澆筑時(shí)，根據(jù)鋼管底部嚴(yán)格控制澆筑厚度，防止頂面過高或過低。

2.5.3  收面

箱梁收面應(yīng)分兩次進(jìn)行，第一次以收漿為主，第二次以收面為主。收面由專人專隊(duì)負(fù)責(zé)，澆筑完成后，再進(jìn)行一次測量復(fù)查，調(diào)整標(biāo)高誤差。在收面過程中，技術(shù)人員應(yīng)用靠尺進(jìn)行復(fù)核，以保證收面的效果滿足要求。

2.6  起拱控制

通過預(yù)拱度設(shè)置及收面可以保證澆筑成型的箱梁高程。但如果后續(xù)工序控制失誤仍然會(huì)使箱梁高程產(chǎn)生偏差。主要是因?yàn)橄淞簭埨a(chǎn)生，下面結(jié)合本工程介紹下如何進(jìn)行起拱控制。

2.6.1  起拱產(chǎn)生的原因

從預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁起拱形成的機(jī)理分析，造成起拱偏大主要有以下幾點(diǎn)因素。

（1）箱梁混凝土強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)值就進(jìn)行張拉；

（2）張拉應(yīng)力控制不準(zhǔn)，實(shí)際張拉值超過設(shè)計(jì)值，造成彎矩過大，；

（3）混凝土強(qiáng)度不足，箱梁彈性模量過小。

2.6.2  解決措施

（1）嚴(yán)格控制張拉時(shí)梁體混凝土的強(qiáng)度，按圖紙要求應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%以上；

（2）預(yù)應(yīng)力張拉實(shí)行“雙控”，即張拉力與伸長量同時(shí)控制；

3  結(jié)語

支架現(xiàn)澆箱梁施工，影響箱梁頂面高程因素較多。不僅要正確設(shè)置預(yù)拱度，施工過程中也應(yīng)按要求嚴(yán)格施工，控制好箱梁高程。通過支架預(yù)壓試驗(yàn)，能為箱梁立模提供有效的預(yù)拱度。通過觀測總結(jié)箱梁澆筑后的起拱，能有效分析起拱原因，找出解決辦法，合理控制起拱數(shù)值。最后將支架預(yù)壓試驗(yàn)數(shù)據(jù)與箱梁觀測數(shù)據(jù)相結(jié)合，才能更正確的設(shè)置箱梁預(yù)拱度，更正確的控制箱梁頂面高程。

本文來源：《企業(yè)科技與發(fā)展》：http://12-baidu.cn/w/qk/21223.html