淺談支架現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澆箱梁施工中總結的經驗，分析支架箱梁標高影響因素，并介紹支架現澆箱梁標高的控制方法。

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，半幅橋寬標準段為12.8m、22.75m，梁高1.8m、2.2m。箱梁橫坡2%，由箱梁斜置調整，底板、頂板平行。

2  支架現澆箱梁高程控制要點

支架現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生的彈性上拱和砼徐變產生的上拱。本文通過南沙鳳凰二橋支架現澆箱梁施工中總結的經驗，對支架現澆箱梁高程控制提出幾點看法。

2.1  地基處理

地基為支架搭設基礎，其強度決定了支架的整體穩定性，因此支架搭設前應對地基進行強度檢測與處理。

對于地基強度不足區域，應翻曬、換填處理，并用壓路機碾壓密實。地基承載力達到180kpa后，澆筑10~15cm砼墊層。

2.1.1  壓實度

本工程橋梁投影區域為輔道土路基。根據《公路土工試驗規程》要求對路基進行灌砂法試驗，路基壓實度在均在96%以上。 

路基壓實度難點在于原樁基泥漿池回填部分，泥漿池回填區域土方按階梯式填筑、壓實的處理方式進行施工，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行承載力的試驗，承載力達到180Kpa后，進行墊層澆筑。對于部分地基承載力不足的區域，應翻曬、換填處理。換填物質為干燥土或石粉。

2.1.3  不均勻沉降

支架箱梁地基不均勻沉降主要發生在橋梁承臺邊緣，承臺邊緣壓實度差，承臺周圍土體沉降速度大，而承臺本身不會沉降。

對于承臺周圍土體，承臺施工后，分層回填，并使用打夯機進行夯實。且墊層澆筑完成后，根據支架施工圖紙，承臺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，避免承臺周圍因不均勻沉降而造成支架沉降。

2.2  支架預壓

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，目的是：

（1）檢查支架和基礎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）實測支架彈性變形及各處撓度變形量，為設置施工預拱度提供依據。

箱梁預壓只對底、腹板處進行預壓，翼緣板處由于荷載較輕不予預壓，預壓時按箱梁底、腹板自重的110%分級進行加載預壓，以取得基本數據，根據壓載數據及結構設計預拱度進行底模標高設置。預壓時針對不同跨度和結構形式的箱梁只對第一跨進行預壓，其它箱梁模板支架施工時，只需參考已壓載沉降數據設置預抬量即可。

測點布設：每跨縱橋向設5個斷面(約間隔5m設1個，每個斷面布設左、中、右3個點；對各測量點進行編號，以便預壓時進行對比觀測，控制模板立模標高。

根據預裝前，裝載20％，50％，100％，120％負荷，裝載完成后，每天觀察兩次，早晚各做一次沉降觀察記錄，用括號計算預拱度。 每日溫度較低時，應選擇沉降觀測，大致時間為早上8:00，下午5:00左右。 當分開24小時的預壓力沉降觀察的平均值不大于1mm時，認為支架的預壓力已經穩定并且可以卸載。 卸載按照100％和50％的負載進行。 卸載后，再次測量高度，并根據裝載前和裝載后的高程計算支架的變形量，作為設置的依據。

表1  沉降觀測成果表

觀測點 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  預拱度設置

通過正確的設置預拱度并加強施工控制，可以保證澆筑成型的箱梁頂面高程。箱梁預拱度由支架變形量和設計預拱度組成。支架變形量通過支架預壓數據計算得來。

設計要求箱梁每跨跨中設10mm的預拱度，其余各點按拋物線分配以及箱梁預應力張拉起拱10mm。因此箱梁設置預拱度思路為：跨中設置29mm，墩柱設置10mm，其余各點按拋物線分配。30米跨、35米跨、40米跨箱梁立模預拱度見表。

表2   箱梁立模預拱度

與墩柱1縱向距離（m） 30m跨箱梁預拱度（mm） 35m跨箱梁預拱度（mm） 40m跨箱梁預拱度（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澆，因此箱梁二次澆筑前對于箱梁高程的控制尤為重要。結合本項目施工經驗，應采用以下幾點進行箱梁高程的二次控制。

2.4.1  支架檢查

二次澆筑前，對支架進行全面檢查、加固。重點檢查支架頂托是否存在松動跡象。如存在個別頂托松動，應及時緊固，防止箱梁二次澆筑時造成不均勻沉降。

2.4.2  標高點設置

澆筑前，對箱梁頂面標高進行放樣。每個橫斷面設置5個點，縱向5m一個斷面。將鋼筋頭焊接至鋼筋骨架上作為測點。

測點測量結束后，使用模擬軌道的方法，把各點用鋼筋焊接成門字型，門字型頂部鋼筋即為箱梁頂面標高。焊接完成后，測量人員應對各點進行二次復核，確保準確性。

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生過大沉降而造成箱梁垮塌事故，施工前監測單位按照規范要求布設監控點，并在澆筑過程中，持續跟蹤、反饋實時數據，并據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，澆筑時，根據鋼管底部嚴格控制澆筑厚度，防止頂面過高或過低。

2.5.3  收面

箱梁收面應分兩次進行，第一次以收漿為主，第二次以收面為主。收面由專人專隊負責，澆筑完成后，再進行一次測量復查，調整標高誤差。在收面過程中，技術人員應用靠尺進行復核，以保證收面的效果滿足要求。

2.6  起拱控制

通過預拱度設置及收面可以保證澆筑成型的箱梁高程。但如果后續工序控制失誤仍然會使箱梁高程產生偏差。主要是因為箱梁張拉產生，下面結合本工程介紹下如何進行起拱控制。

2.6.1  起拱產生的原因

從預應力混凝土箱梁起拱形成的機理分析，造成起拱偏大主要有以下幾點因素。

（1）箱梁混凝土強度未達到設計值就進行張拉；

（2）張拉應力控制不準，實際張拉值超過設計值，造成彎矩過大，；

（3）混凝土強度不足，箱梁彈性模量過小。

2.6.2  解決措施

（1）嚴格控制張拉時梁體混凝土的強度，按圖紙要求應達到設計強度的90%以上；

（2）預應力張拉實行“雙控”，即張拉力與伸長量同時控制；

3  結語

支架現澆箱梁施工，影響箱梁頂面高程因素較多。不僅要正確設置預拱度，施工過程中也應按要求嚴格施工，控制好箱梁高程。通過支架預壓試驗，能為箱梁立模提供有效的預拱度。通過觀測總結箱梁澆筑后的起拱，能有效分析起拱原因，找出解決辦法，合理控制起拱數值。最后將支架預壓試驗數據與箱梁觀測數據相結合，才能更正確的設置箱梁預拱度，更正確的控制箱梁頂面高程。

本文來源：《企業科技與發展》：http://www.007hgw.com/w/qk/21223.html