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高铁北三标大跨度现浇箱梁支架及模板的施工
作者：陈巧玲
来源：《中国科技博览》2017年第25期
[摘 要]乌鲁木齐高铁北广场及配套设施工程北三标段在大跨度现浇箱梁的施工中，通过对现浇箱梁模板支架及内外模板的施工，总结出箱梁支架及模板的优化施工方法。 [关键词]大跨度 现浇 箱梁 支架 模板 施工
中图分类号：S605+.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）25-0205-02 一、前言
在快速发展的当今，车辆大幅度增加，交通网络在城市中发展迅速，我国对基础设施的投资力度不断加大。由于高架桥有着缓解城市道路交通阻塞、改善城市交通状况的功能，使得其也成为了城市发展的重要角色。尤其是采用后张法预应力现浇箱梁结构设计的高架桥较多。因此，大跨度现浇箱梁的支架及模板在施工中也显得尤为重要。在乌鲁木齐高铁北三标大跨度现浇箱梁的施工中，模板支架及内外模板的施工方法在工程中起到了良好的效果。 二、箱梁概况
乌鲁木齐高铁北三标桥梁部分总长1803.5m，最在跨径44m。上部结构箱梁断面形式为单箱多室，箱梁均为弧形梁底，等高截面砼连续箱梁。箱梁标准段宽为8.3m，高为2m，顶板、底板厚0.22m，腹板厚0.3m。顺接渐变段箱梁，最宽处为29.8m，箱梁高由4.455m渐变至2m。
三、施工要求及技术条件
箱梁支架搭设前施工方案经专家论证。施工时，对支架地基进行处理。将杂填土挖除，换填砂砾垫层，并用压路机严格按施工规范进行分层回填及碾压。对于压路机压不到的边角采用冲击夯夯实。同时在支架四周的边缘开挖排水沟引至场外排水系统内，以防地基被雨水浸泡。地基处理完后浇注15cm厚C15混凝土。地基处理面积的大小及位置根据箱梁的投影面积每边加2m的工作面而确定。
在经处理达到承载要求的地基上搭设钢管支架作为箱梁施工中的竖向承载体系，并设置剪刀撑等构造加强支架的整体性，形成一个供箱梁施工的承载平台。
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现浇箱梁施工采用碗扣式钢管满堂支撑架体搭设。箱梁混凝土采用分层浇筑，第一次浇筑底板部分，待底板混凝土达到强度后，再搭设腹板及顶板的模板支架，并安装模板、绑扎钢筋、浇筑混凝土（图1，图2）。 四、支架搭设及预压
碗扣式钢管模板支架采用人工搭设。搭设前，先在地面上定出中线，确定各立杆步距，搭设支架立杆，确保立杆位置准确竖直，严禁倾斜。扫地杆及水平联系杆、斜撑按设计要求设置，确保支架稳固。支架上下设顶托和底托，顶托上安装弧形支架、模板。
箱梁支架受力计算时，支架立杆间距根据箱梁的纵梁、横梁及底板的不同荷载分别进行计算。支架在搭设过程中均设置斜杆，以防止支架在搭设过程中发生偏斜或倾斜。外侧用满幅安装安全网防护。
根据支架立杆位置设立杆垫块，垫块采用6cm×6cm，厚5mm钢板。垫块放置在砼垫层上，平整、牢固、底部无悬空。根据立杆及横杆的设计组合，从底部向顶部依次安装立杆、横杆，安装时应保证立杆中心线处于垫块中心。先全部装完一个作业面的底部立杆及部分横杆，再逐层往上安装，同时安装所有横杆。立杆和横杆安装完毕后，安装斜撑杆，保证支架的稳定性。斜撑通过扣件与支架连接，安装时尽量布置在框架结点上。支架顶标高调整完毕后，在其上安装定型钢支架及箱梁弧形钢底模。
预压试验之前检查支架的搭设质量。支架搭设验收合格后，进行支架预压试验。对于碗扣式钢管脚手架支架，加载后应检查立杆、横杆有无变形，顶托有无滑丝情况；检查碗扣有无裂缝、底托有无损坏等情况；剪刀撑检查扣件有无滑扣、崩扣等现象；检查基底有无变形沉降现象。
为了保证箱梁现浇施工安全，检验支架结构的刚度和稳定性，消除支架的非弹性变形，观测弹性变形与施工荷载的关系，确保箱梁现浇施工质量，支架安装完成后，应对支架体系进行预压试验，现根据现场施工情况，采用砂袋加载法预压。对弹性及非弹性值进行记录。 支架预压采用堆集砂袋加载法预压，结合梁宽及桥位周边实际情况，砂袋采用能装1吨砂子的吨袋。采用吊车吊装配合人工搬运就位；堆载时按先中间后两边的原则，砂袋先将底板位置布满，后对两侧对称加压。
预压荷载按梁段各分区自重加施工期全部荷载的30%、50%、100%、110%逐级加载，每级持续时间在60分钟以上，最后两级应持续24h以上，每级加载观测并记录好荷载与沉降的关系，并绘制出荷载与变形的关系曲线。对于碗扣式钢管脚手架支架，加载后应检查立杆、横杆有无变形，顶托有无滑丝情况；检查碗扣有无裂缝、底托有无损坏等情况；剪刀撑检查扣件有无滑扣、崩扣等现象；检查基底有无变形沉降现象。最后两级预压需持荷24小时以上，上荷载后观测一次，24小时以后再观测一次，作好支架持荷时的测量观测和记录。
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采用水准仪进行沉降观测，布设好观测杆后，加载前测定出其杆顶标高。沉降观测过程中，每一次观测均由测量工程师观测，并将观测结果报监理工程师。最后一级荷载加载完毕后，通过观测，沉降稳定，方能卸载。卸载后，须及时观测支架模板体系的回弹量，并绘出支架模板与荷载变化的关系曲线以指导施工，再按照箱梁底板的设计标高、支架的变形量及预拱度调整底模的高度。
分级卸载时和加载时一样，每级持荷一小时，观测支架各测点的标高，记录好数据。根据观测结果，求出支架弹性变形的变化量。支架预压过程中需准备遮雨与遮阳措施，防止雨天导致预压沙袋质量发生过大变化，影响预压结果。
人工配合吊车吊运砂袋均匀卸载，卸载的同时继续观测。卸载完成后记录好观测值以便计算支架及地基综合变形。根据观测记录，整理出预压沉降结果，调整支架顶面的标高来控制箱梁底板的预拱高度。 五、模板安装及拆除
模板系统由底模、内模和端模等组成，箱梁底模专业厂家定做的钢模板，外侧设专业厂家定做的异型钢托架支撑。内模采用钢模板与木模板相结合。异型钢托架支撑按照设计图纸规定的弧度制作，线型、高度，保证箱梁底面及侧面线型。异型钢托架的顶面按照设计图纸规定的坡度和预拱度调整其高度，保证底板混凝土的坡度满足设计要求。纵向采用钢管连接。异型钢托架支撑安装好后，用吊车按顺序吊装底模，模板间用螺栓连接固定，板块间尽可能拼严。钢模板须除锈、涂脱模剂。箱梁内模支撑采用钢管支架，钢模板与木模板相结合。端模是保证箱梁锚垫板位置准确的关键，安装端模要根据预应力封锚槽口的的形状制作模板，并确保锚垫板与波纹管垂直，为保证其位置准确模板安装前依锚垫板形状尺寸预先挖孔，波纹管安装好后套上锚垫板并用海绵或棉纱封堵管周空隙，模板安装时要注意对锚垫板进行保护。
支架的拆除必须在该联预应力施工完成，且管道压浆达到设计强度后方可进行。对于碗扣式钢管脚手架支架，拆除时需先调整U型顶托高度，使底模、侧模脱离梁底砼面后，先拆侧模后拆底模，侧模可采用吊车吊下，底模需逐块拖出至箱梁下，用吊车逐块吊下，运至下一施工节段堆放；再拆除U型顶托，碗扣式钢管脚手架拆除时宜从上至下，先拆横杆、立杆、后拆剪刀撑。 六、结束语
箱梁支架采用碗扣式钢管支架，碗扣式钢管在城市建设中采用比较普及。来源广泛，并可周转使用，社会效益和环境效益明显。工程进度快，干扰因素少，有利于文明施工。采用碗扣式钢管支架施工现浇箱梁后，为保证施工过程中箱梁的质量及安全稳定，对支架进行了全过程监控。施工全过程处于安全、稳定、快速、优质的可控状态，无安全生产事故发生。施工完成的箱梁混凝土内部密实，外表平整光洁，线形顺畅。满足各项质量标准，达到了预期的质量目标。