孫 浩

(中鐵十五局集團(tuán)第二工程有限公司 上海 201713)

1 引言

混凝土現(xiàn)澆連續(xù)梁橋主要被應(yīng)用于跨越河流、溝壑、既有道路(鐵路、公路等)和特殊環(huán)境地段的工程建設(shè)中，具有跨度大、施工工藝成熟等顯著特點(diǎn)?；炷连F(xiàn)澆連續(xù)箱梁上部結(jié)構(gòu)的首個(gè)且最重要節(jié)段為0#塊(亦稱0#節(jié)段)[1]。0#塊施工需支撐在0#塊支架上，常用的0#塊施工支架形式有墩柱上部設(shè)置牛腿斜撐支架(高墩施工常采用)、地面或承臺(tái)頂面搭設(shè)的鋼管柱支架等，如圖1所示。本文通過總結(jié)“新建杭黃高鐵揚(yáng)之水特大橋”、“廣中江高速公路大魁河連續(xù)梁橋”以及“126省道南京段改擴(kuò)建工程秦淮新河大橋”0#塊支架形式和施工經(jīng)驗(yàn)，分析牛腿斜撐支架和鋼管柱支架施工過程中0#塊底模標(biāo)高的影響因素并總結(jié)0#塊底模標(biāo)高的控制及調(diào)節(jié)措施。

圖1 承臺(tái)頂面與墩柱連接的0#塊鋼管支架模型

2 0#塊支架施工

0#塊底模標(biāo)高的準(zhǔn)確與否，對(duì)0#塊梁頂標(biāo)高和結(jié)構(gòu)尺寸、混凝土保護(hù)層厚度、橋梁下一節(jié)段的施工甚至整個(gè)連續(xù)梁線形等有重要影響。其中結(jié)構(gòu)尺寸、保護(hù)層厚度的影響比較直觀[2]；對(duì)于下一節(jié)段的施工影響主要表現(xiàn)在下節(jié)段施工底板時(shí)，底模標(biāo)高的調(diào)節(jié)和梁底線形的控制。如果0#塊底板標(biāo)高誤差較大，會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)、梁底線形銜接不順等現(xiàn)象[3]。

0#塊施工主要步驟:支架搭設(shè)→支架預(yù)壓→0#塊底模鋪設(shè)→0#塊側(cè)模安裝→鋼筋綁扎→預(yù)應(yīng)力體系、預(yù)埋件安裝→安裝內(nèi)?！炷翝仓鷱埨簼{→下節(jié)段施工[4]。而影響0#塊底模標(biāo)高的主要工序?yàn)橹Ъ艿拇钤O(shè)和預(yù)壓。當(dāng)前兩個(gè)工序施工完成、支架已經(jīng)搭設(shè)連接固定后發(fā)現(xiàn)0#塊底模標(biāo)高存在誤差，底模板的標(biāo)高過高或者過低超過了允許范圍，而支架調(diào)節(jié)位置在模板下方，操作不便使調(diào)節(jié)工作做變得相對(duì)困難，在實(shí)際施工過程中甚至存在支架搭設(shè)完成后由于底模標(biāo)高調(diào)整困難而不再調(diào)節(jié)的現(xiàn)象，進(jìn)而影響后續(xù)施工和工程成品質(zhì)量。

支架搭設(shè)受支架設(shè)計(jì)形式、采用材料、操作過程的影響，故其設(shè)計(jì)必須滿足承載能力和穩(wěn)定性的要求；構(gòu)件型號(hào)的選用須準(zhǔn)確、質(zhì)量合格，構(gòu)件連接需牢固。若不按要求控制，將會(huì)發(fā)生支架變形量超過允許范圍甚至支架變形過大難以滿足使用的情況，也必定會(huì)對(duì)0#塊底模標(biāo)高造成影響[5]。

支架預(yù)壓主要為了檢驗(yàn)承載工況下支架的安全性、穩(wěn)定性，消除支架和基礎(chǔ)的非彈性變形，獲得預(yù)壓過程中支架的彈性變形，為0#塊施工預(yù)留拱度、底模標(biāo)高設(shè)定提供參考依據(jù)?？梢?，支架預(yù)壓給0#塊底模標(biāo)高帶來的是更直接的影響。從支架搭設(shè)到0#塊底模板鋪設(shè)過程中，如何將0#塊底模標(biāo)高控制在規(guī)范允許范圍內(nèi)，是本文分析與總結(jié)的主要內(nèi)容。0#塊標(biāo)高的控制可分為預(yù)壓前控制和預(yù)壓后控制，預(yù)壓前的控制是極為重要的過程控制，預(yù)壓后的控制需要采取調(diào)節(jié)措施以達(dá)到調(diào)整標(biāo)高的目的[6]。

3 預(yù)壓前控制措施

(1)逐層測(cè)量

逐層測(cè)量是預(yù)壓前控制的重要方法，0#塊支架搭設(shè)的每一層均需要測(cè)量放樣出各個(gè)構(gòu)件的位置和標(biāo)高，標(biāo)高的測(cè)量必須用水準(zhǔn)儀復(fù)核(見圖2)。鋼管柱支架搭設(shè)需測(cè)量鋼管柱底部標(biāo)高、鋼管柱頂部標(biāo)高、上部大橫梁和小分配梁等的標(biāo)高[7]。各層標(biāo)高的準(zhǔn)確性是影響底模標(biāo)標(biāo)高的基礎(chǔ)因素，對(duì)支架逐層標(biāo)高嚴(yán)格控制是為了降低或者消除從下到上的標(biāo)高累積誤差，減少對(duì)底模模板標(biāo)高的影響。

支架各層構(gòu)件的設(shè)計(jì)標(biāo)高可從梁底設(shè)計(jì)標(biāo)高逐層向下反推求得，也可從下部基礎(chǔ)(承臺(tái))設(shè)計(jì)標(biāo)高向上累加求得[8]。當(dāng)0#塊和墩柱為墩梁固結(jié)時(shí)，兩種推算方法均可；當(dāng)0#塊和墩柱間設(shè)置有支座時(shí)，建議從梁頂向下反推，這樣不必考慮安裝支座和施工墊石時(shí)，支座調(diào)平層和墊石高度誤差的不確定性所帶來的影響。

圖2 支架標(biāo)高測(cè)量

(2)支架砂箱

0#塊支架施工通常采用砂箱作為后期拆除支架的卸荷材料，也用作0#塊臨時(shí)支座。0#塊施工完拆除支架時(shí)，先將砂箱內(nèi)砂子放出，讓砂箱以上部分落下，使得0#塊底模脫離梁底，然后逐層拆除支架。砂箱內(nèi)所填裝砂子高度宜為砂箱下底座高度的1/2；砂子過少不易放出，砂子過多則降低了砂箱穩(wěn)定性。在砂箱裝完砂子之后，要對(duì)砂箱進(jìn)行預(yù)壓，減少0#塊施工時(shí)砂箱的非彈性變形對(duì)底模標(biāo)高的影響。常用砂箱形式如圖3所示。

圖3 現(xiàn)場(chǎng)使用的砂箱

(3)標(biāo)高拋高

標(biāo)高拋高是在規(guī)范允許的模板安裝誤差范圍內(nèi)，將底模標(biāo)高適當(dāng)抬高。當(dāng)預(yù)壓變形與預(yù)設(shè)量相差不大時(shí)，適當(dāng)抬高的底模在預(yù)壓后可不再調(diào)整。底模抬高也是為了預(yù)防支架預(yù)壓產(chǎn)生較大沉降造成底模標(biāo)高誤差太大導(dǎo)致調(diào)節(jié)困難[9]。以公路橋梁施工為例，根據(jù)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/T F50-2011)5.3.6條，模板、支架安裝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)梁的模板高程允許偏差為±10 mm。除此之外，拋高值也可根據(jù)理論驗(yàn)算的沉降量或者經(jīng)驗(yàn)值確定。

預(yù)壓過程中通過正確布設(shè)測(cè)點(diǎn)，選擇適宜時(shí)間準(zhǔn)確測(cè)量，按照要求加載預(yù)壓，做好原始數(shù)據(jù)采集、整理工作。

4 預(yù)壓后控制措施

4.1 預(yù)壓數(shù)據(jù)分析

支架預(yù)壓監(jiān)測(cè)完成后要計(jì)算沉降量、彈性變形量、非彈性變形量，作為后續(xù)0#塊施工確定預(yù)拱度值的依據(jù)。支架預(yù)壓完成后，測(cè)量0#塊底模實(shí)際標(biāo)高并與設(shè)計(jì)標(biāo)高進(jìn)行對(duì)比分析。當(dāng)0#塊底模實(shí)測(cè)標(biāo)高與設(shè)計(jì)標(biāo)高差值在施工規(guī)范允許范圍內(nèi)，則不需調(diào)整[10]；當(dāng)0#塊底模標(biāo)高低于或者高于設(shè)計(jì)值且超過施工規(guī)范所允許的偏差范圍，則根據(jù)情況選擇調(diào)節(jié)方法。

4.2 標(biāo)高調(diào)整措施

4.2.1 砂箱調(diào)節(jié)

(1)底模局部范圍低于或高于設(shè)計(jì)值且兩者差值超過規(guī)范允許范圍

對(duì)于此種情況，只需對(duì)底模低或者高的范圍內(nèi)支架構(gòu)件進(jìn)行抬高或降低調(diào)節(jié)。底模抬高可采取在砂箱上部墊放鋼板的措施(注:局部抬高采取墊鋼板相對(duì)簡(jiǎn)便，若采用拆除砂箱填充砂子來抬高底模標(biāo)高，還需要拆除砂箱以及砂箱以上的分配梁、方木、底模等，較為復(fù)雜[11])。選用鋼板時(shí)要根據(jù)需抬高的數(shù)值，確定合適厚度的鋼板。墊放多塊鋼板時(shí)須在每層鋼板四周間斷焊接，以確保形成整體。底模降低可采用減少砂箱內(nèi)砂子進(jìn)行調(diào)節(jié)。抬高或者降低均使用千斤頂將砂箱上部結(jié)構(gòu)頂起，抽出砂箱減少砂子進(jìn)行調(diào)節(jié)。

采用調(diào)節(jié)措施對(duì)0#塊底模局部抬高的同時(shí)，要仔細(xì)查看調(diào)節(jié)處附近其它支撐點(diǎn)的空隙，因?yàn)楫?dāng)抬高一處底模對(duì)應(yīng)的砂箱時(shí)，附近部位的構(gòu)件也會(huì)受到影響被抬高一定的位移，由此產(chǎn)生的空隙也需要墊放鋼板，不得脫空。同樣，砂箱降低時(shí)也需要降低周邊砂箱，實(shí)現(xiàn)同步協(xié)調(diào)。

(2)底模整體低于或整體高于設(shè)計(jì)值且超過規(guī)范允許范圍

當(dāng)?shù)啄Ｕw低于或者高于設(shè)計(jì)值且超過規(guī)范允許范圍時(shí)，則采用整體抬高或者降低支架的措施。需要整體抬高支架時(shí)，同樣首選墊放鋼板的方法。當(dāng)支墊高度較高時(shí)，也可采用砂箱結(jié)合型鋼組焊支墊，即加工雙榀或者三榀型鋼支墊在砂箱下方，但要采用焊接加固等措施確保支墊物穩(wěn)定。需要整體降低支架時(shí)，可拆除砂箱減少裝砂量以達(dá)到調(diào)整目的。

4.2.2 桁架(排架)調(diào)節(jié)

如支架體系未設(shè)置砂箱且需要調(diào)節(jié)底模標(biāo)高時(shí)，見圖4，縱向 36型鋼分配梁下立桿為 20型鋼，采用加高或降低豎向 20型鋼高度來實(shí)現(xiàn)調(diào)控；少量的高度調(diào)節(jié)仍可采用鋼板支墊的方式。調(diào)節(jié)后一定要確保支架各部位連接緊密，各支墊均勻受力，承載能力、強(qiáng)度不受影響。

圖4 杭黃鐵路揚(yáng)之水特大橋支架立桿標(biāo)高調(diào)節(jié)

采用桁架(排架)施工的支架，在加工桁架(排架)前，對(duì)橫梁頂標(biāo)高進(jìn)行實(shí)測(cè)后再確定桁架(排架)的加工高度。這種支架形式的標(biāo)高可調(diào)性較好。

5 連續(xù)梁施工線形監(jiān)控

連續(xù)梁橋施工通常需要進(jìn)行線形監(jiān)控，由監(jiān)控單位提供每個(gè)節(jié)段的標(biāo)高和線形控制數(shù)據(jù)，包括從0#塊開始調(diào)控和1#塊開始調(diào)控兩種情況。0#塊開始對(duì)標(biāo)高進(jìn)行調(diào)控是在0#塊支架預(yù)壓完成后，根據(jù)支架變形和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)對(duì)0#塊底模標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整后最終的標(biāo)高通常高于設(shè)計(jì)值，這也是0#塊底模標(biāo)高調(diào)控的最后一道程序[12]。由于此程序的標(biāo)高調(diào)節(jié)值需要在之前各個(gè)工序施工完成后才能獲得，并且在這之前，支架逐層的高度和構(gòu)件尺寸均已經(jīng)初步確定，支架也已連接成牢固的整體，所以，當(dāng)施工監(jiān)控最終確定的0#塊底模標(biāo)高和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)值相差超過規(guī)范允許范圍的時(shí)候，仍需要對(duì)0#塊底模標(biāo)高進(jìn)行調(diào)節(jié)。由此可見，施工中精確控制0#塊底模標(biāo)高和掌握良好便捷的底模調(diào)節(jié)方法十分重要。

6 結(jié)束語(yǔ)

混凝土現(xiàn)澆連續(xù)梁橋0#塊底模板標(biāo)高受到諸多因素影響，要注重0#塊支架施工的預(yù)先控制和過程控制:從制定切實(shí)可行的支架方案到選用合適的支架材料，再到做好每個(gè)環(huán)節(jié)和工序的測(cè)量放線；根據(jù)支架特點(diǎn)選擇適宜的底模調(diào)節(jié)方法，以實(shí)現(xiàn)0#塊底模板標(biāo)高的精確控制。