湖南省益阳公路桥梁建设有限责任公司湖南益阳413000
摘要：随着我国经济的发展，人们生活水平的提高，全国汽车保有量也在快速上升，要保障人们的出行，促进经济的繁荣，需要更加完善的交通设施作为基础，随着科技进步，我国道路桥梁建设快速发展，当前桥梁施工中大多运用现浇施工工艺，而决定现浇施工质量的是支撑体系设计是否合理、支架及模板安装质量是否达标。因此，做好现浇箱梁支架设计，有效控制施工质量尤为关键。
关键词：现浇箱梁；支架；施工质量
引言
截止2017年，我国高速公路通车里程总计13.1万公里，居世界第一。这体现了我国道路桥梁建设的超高水准。自我国实行改革开放政策以来，全国汽车保有量持续上升，道路桥梁的建设是保障车辆通行的基础设施。相对于建设地下通道来说，高架快速通道的施工成本和难度相对更低，但同样可以有效解决城市交通拥堵问题。但现浇箱梁支撑体系的安全性需要得到高度重视。因此，必须认真做好现浇箱梁模板支撑体系的设计及施工质量控制。
1工程概况
某市外环高速凤凰互通，起讫桩号K21+300～K23+783，于K22+707处上跨龙大立交，通过A、B、C、D、E、F、G、H共8条匝道与龙大立交连接，形成互通网络。
上部结构采用现浇预应力砼连续箱梁、装配式预应力混凝土简支箱梁，其中A匝道有9联现浇连续箱梁，B匝道有1联现浇连续箱梁，C匝道有2联现浇连续箱梁，E匝道有1联现浇连续箱梁，G匝道有8联现浇连续箱梁，共21联现浇连续箱梁57跨，C50混凝土现浇。现浇箱梁采用单箱一室、单箱二室、单箱三室，顶宽10.5～25.53m，斜腹板截面，梁高1.6、1.5m。箱梁跨中顶、底板厚为25cm、22cm，腹板、肋板厚度为45cm，至支点截面处顶、底板分别渐变为45cm、42cm。
现浇连续箱梁混凝土采用商品混凝土，混凝土采用泵车泵送，插入式捣固棒振捣。
每联箱梁身砼施工分二次浇筑：底板、腹、肋为第一浇筑区，箱梁顶板、翼板为第二浇筑区，底板与顶板两次浇筑前后时间不得超过五天。
2现浇箱梁施工中的支架设计
结合本工程实况及施工材料配置，选择使用满堂支架采用盘扣式支架，材料要求及参数如下：
1、盘扣式支架用钢管应采用符合现行国家标准《直缝电焊钢管》（GB/T13793）或《低压流体输送用焊接钢管》（GB/T3091）中的Q235普通钢管，其材质性能应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）的规定。
2、盘扣支架立杆用钢管规格为Φ60×3.2mm，钢管壁厚不得小于3.0mm。
3、盘扣、可调底座及可调托撑螺母应采用可锻铸铁或铸钢制造，其材料机械性能应符合GB9440中KTH330-08及GB11352中ZG270-500的规定。
4、可调底座及可调托撑丝杆与螺母长度不得少于5扣，插入立杆内的长度不得小于150mm。外露可调范围不宜大于300mm。
现浇箱梁满堂支架布置形式：立杆顺桥向间距跨中部分为150cm、箱梁两端为120cm，横桥向腹板支架间距为90cm、120cm。翼缘板及空箱下支架横桥向间距120cm、150cm，支架标准步距为150cm。
竖向斜杆每隔一跨按格构式形式从底到顶布置，架体高度超过8米时，架体从底部到梁底采用?48×3.5钢管及扣件间隔6米搭设水平剪刀撑。支架搭设时第一层水平杆离地面高度不宜超过550mm，悬臂长度不宜大于500mm。
支架按照纵横间距坐标从一端向另一端分层安装。根据支架高度，采用合适的立杆，一般以2.0-3.0的立杆为宜，顶部视高度选用。支架搭设完毕后，测量放出高程控制点，调整顶托高度。顶托上方用双拼[12槽钢作为大肋、用H150铝梁作为小肋。
当桥梁为平曲线时，盘扣式满堂支架应保证在腹板、肋板受力范围，支架分段按直线布置，出现转角三角位置用钢管代替盘扣折线连接。支架在墩柱位置每3～4m设置井字箍，与墩柱连成整体。翼缘板及腹板下使用模架一体化施工。
箱梁模板外支撑施工防护脚手架，防护脚手架高出箱梁结构1.20m，并挂安全网。
人行走道：在每联箱梁端头处墩柱边结构外边采用盘扣架设置人行通道爬梯，供人员上下。
图1-支架剖面图
3现浇箱梁施工中的地基处理
要想确保支架的稳定性，就必须要有坚实的地基作为基础。因此，支架搭设前必须进行地基处理，以满足箱梁施工过程中承载力的要求。具体处理的方案如下；
（1）基坑回填：承台施工后，将基坑内的水抽干，用干土分层回填至原地面，分层厚度为30cm左右，回填时用压路机或小型打夯机分层夯实。
（2）泥浆池处理：由于钻孔施工时场地内有泥浆池，地基处理前应将泥浆池清理干净，直至硬土层，然后回填至原地面，回填过程中小型机具配合分层夯实。
（3）地表纵横坡度基本平顺，当坡度大于1：20时，地表应设置台阶或挡墙
（4）用推土机将地面清理干净、推平。压实，再在上面按90区路基压实标准填50cm粘土，用压路机压实。
（5）为防止地基积水，将地面处理成1%横坡。地基两侧挖排水沟，以便排水。
（6）地基处理范围：箱梁范围以外每边0.5M。
（7）压实过的地基上浇10cm厚C20砼作为支架底基础，防止雨水浸泡。
（8）在地基两边布设有边坡部分的，采用混凝土进行硬化处理。
4现浇箱梁施工中的支架搭建
首先，在搭建支架之前，要认真制定相关施工方案，确保施工人员真正了解了施工时应注意的问题。其次，在搭建支架的过程中，要重视施工材料的选用，全面考虑施工材料的规格、性能、质量等等，确保材料的质量；严格按照施工方案的相关搭建流程来搭建支架。
（1）支架安装应从一端向另一端或从跨中向两端延伸，按照底座、标准基座、立杆、水平杆、竖向斜杆的顺序自下向上逐层搭设，每层高度不宜大于3m。
（2）底座应准确地放置在位置线上，底座的轴心线应与地面垂直。顶托应顶紧[12槽钢分配梁，使托与分配梁全面接触并抵死。
（3）水平剪刀撑等加固件应与水平杆等同步安装，扣件、锁臂等应安装齐全并及时拧紧，扣件螺栓的拧紧扭力矩不应小于40N.m，且不应大于65N.m。
（4）盘扣架搭设时，必须保证纵、横成线，做到横平竖直。纵横向杆件插销要敲紧，不移动，形成牢固的纵、横、竖三维网架，竖杆的1.8m高度内垂直度偏差小于5mm；支架全高垂直度不大于H/600，且小于35mm。
（5）水平杆安装时应控制直线度和水平度；各层水平框架的纵、横向直线度应小于立杆间距的1/200，相邻水平杆的高差应小于±5mm。
（6）横向分配梁上的纵向铝梁应交错搭接，且同一断面上的承重铝梁接头数量不应超过50%。
（7）各层支架安装过程中，应及时校正立杆间距、垂直度、纵横向直线度和水平杆水平度等，避免误差累积导致支架质量不合格。
（8）支架搭设过程中及完成后，应组织相关人员对支架进行全过程控制和全面检查验收，并严格履行责任人签字确认手续。合格后方可进行下一步工序施工。检查验收项目及要求见表1。
表1-盘扣式钢管支架质量检查验收表
序号检查项目质量要求检验方法检验数量
1底座与地基接触面无松动或脱空查看全部
2可调底座插入立杆长度≥150mm查看尺量全部
杆
5现浇箱梁施工中的模板支架预压及沉降观测
为保证工程质量，支架搭设完成后，需通过预压观测整个支撑体系的弹性变形及非弹性变形，得出数据后进行底模板标高的调整，以便桥型符合设计要求。
1、预压方案
本工程支架场地地质基本相同，箱梁支架完成后，选凤凰互通A匝道18-19号墩跨支架预压。底板、翼板范围进行加载，
2、加载方法：
加载试验箱梁施工之前进行。事先计算加载用的钢筋、砂袋或者水袋的重量，作好重量标识，然后根据箱梁各部位的自重情况，作加载规划，使各部位的加载量与箱梁自重一致。为保护模板表面和减少冲击力，在模板面铺垫木方。加载时使用汽车吊吊装钢筋、砂袋或者水袋，配重物吊装采用整扎、整袋分批吊装方式，注意小心轻放。支架预压荷载为支架承重的混凝土结构恒载与模板重量之和的1.1倍。预压加载过程中分别按预压荷载的60%、80%、100%三种级别均匀渐加进行，类似于混凝土分层浇筑，左右基本对称。
在各加载工况分别测试底模主受力方木挠度及底模沉降量值。
3、预压程序与步骤
（1）沉降观测点布设
按该桥的受力特点均匀分布测点，在墩柱处、1/4跨度处、梁中部、桥台处每个断面设5个测点。预压时待支架稳定后才能卸载，并复测高程，对模板进行校准和复核，加固拼接。
图2-沉降观测点平面布置
（2）观测
加载过程中应及时进行位移及沉降观测，如发现偏位或沉降异常，应及时暂停加载，待查明原因并处理后再继续加载。
加载达到60%、80%、100%时分别暂停加载，测量各观测点。完成加载后再测量，以后每半天测一次，直至完成预压。卸载后再测量一次。
加载24小时沉降小于1mm，72小时沉降小于5mm，支架稳定，可进行下道工序。
4、卸载
沉降稳定后，停止预压，进行卸载。预压时间不少于两天，初步按两天后日沉降量少于2mm判断为稳定。如四天后沉降仍未稳定，说明地基处理不佳，同样应予卸载，卸载后对沉降过大部位的地基重新进行处理。卸载同样应均匀、对称进行。
5、预压要点
（1）底模安装前先安装好支座，底模、侧模安装后开始支架预压，预压前采用胶合板和彩条布铺在模板上，保护模板不被受损和污染。
（2）采用长12.0m的钢筋或袋装砂袋或者水袋按预压荷载的60%、80%、100%进行预压。
（3）支架搭设时预压前，顶部预留抛高要计算地基相对沉降量，支架弹性和非弹性值等。
（4）地基相对沉降量以地基处理时试验检测后计算确定，支架的非弹性变形值根据以往施工经验，支架施工沉降值在15~20mm左右，待预压沉降观测后调整。
（5）采用物件预压，配重物称量，设专人称量、专人记录；
（6）派专人观察支架变化情况，一旦发生异常，应立即停止作业。
（7）分级加载，加载的顺序接近浇筑砼顺序，不能随意堆放，卸载也分级并测量记录。
（8）卸载：压载完毕后进行卸载，卸载时间在同跨内先中间后两边对称同时进行。
（9）预压时主要观测的数据有：支架底座沉降—地基沉降；卸载后顶板恢复量以及支架的侧位移量和垂直度，按测得的沉降量及设计标高，重新调整模板标高。
6、预拱度设置
（1）预拱度设置
1）预拱度设置应按设计要求考虑。若设计未特别注明，可按照有关规范方法或参照以下方法计算，其考虑的主要因素：
δ1——卸架后上部结构自重及50%活载所生的竖向挠度；
δ2——支架在荷载作用下的弹性压缩；
δ3——支架在荷载作用下的非弹性压缩；
δ4——支架在荷载作用下的非弹性沉陷；
δ3、δ4两项是非弹性变形，通过预压之后即可消除。对于δ1可按梁砼浇注完毕成型后按结构力学的方法求算出来。δ2可按如下的方法求求出：
因为δ2是荷载作用下的弹性变形，故可认为δ2=H卸载后-H卸载前，使δ2更具有普遍意义，
其中Δhi=Hi卸载后-Hi卸载前，Hi卸载后为第i个观测点最终卸载后的高程，Hi卸载前为最终卸载前的高程，n为布置观测点的数目。注意在选取观测点值时，经分析原因后删除那些明显不符合逻辑的测量值。
由此砼浇注施工前的支架预拱度应为f拱=δ1+δ2
2）根据上述方法计算出跨中预拱度，其它各点的预拱度以此点按直线或二次抛物线进行分配。
（2）支架的预压
现浇结构施工前必须进行支架预压，以检验支架设计的合理性和支架结构的可靠性，并可校验支架变形情况。
1）加载的方法
预压的重量和时间应能满足设计和规范的要求，预压前应对临时荷载的重量进行检验。
2）布点及观测
从开始加载就应布设好观测点，观测点的布设要上下对应，目的是既要观测地基的沉降量（垫木上），又要观测支架、方木的变形量（底模上）。观测点的数量应为横、纵向每2米一个，即每4平方米上下各一个点。（关键几个断面如端头，L/2、L/4、L/8等）观测次数一般为加载前、加载完毕、加载12小时、加载24小时、加载48小时和加载完毕共6次。应按时、准确、认真地测量数据。最后综合分析这些数据，删除不合理的值，为施工预拱度提供准确可靠的数据。
3）支架的预压应加强稳定性观测，确保安全，一旦发现变形量不收敛则立即采取卸载或紧急撤离等措施。
4）加载和卸载程序都须严格根据结构特点和监理工程师的批准进行。
预压完成，移除压重物，根据预压结果得出设置预拱度有关的数值，据此理论计算数值进行修正确立适当的预拱度。
7、支架、模板调平
在支架预压卸载后，根据弹性变形和非弹性变形分析，预拱度值。采用人工将顶托调平纵梁及横梁底模板，原则上要求满足预应力张拉前箱梁梁底水平顺直。
6现浇箱梁施工中的支架拆除
预应力孔道压浆达到90%强度，即可拆除支架及模板，拆模应注意保护梁体混凝土不受碰撞和缺棱掉角。卸架时应从跨中开始，逐步对称拆除相邻节点，使梁体均匀承载。
拆架程序应遵守由上而下，先搭后拆的原则，即先松顶托，使底梁板、翼缘板底模与梁体分离，用倒链将底模1/3拉至梁板投影以外，再用吊车起吊拆除，然后拆拉杆、脚手板、剪刀撑、竖向斜杆，最后拆横杆、立杆等（一般的拆除顺序为：安全网→栏杆→底模→脚手板→剪刀撑→竖向斜杆→横杆→立杆）。
7现浇箱梁支架施工质量控制
7.1完善质量控制方法和制度
制定技术交底机制，在开始施工之前应该针对各个施工技术要点、施工质量标准实施全面详细地技术交底；严格检查各个现浇箱梁施工工序的施工质量，要求施工人员在施工过程中进行自我检查，一旦发现问题，必须及时上报和纠正；采用质检否决的方法，严格要求各施工工序按照相关技术标准进行施工，不符合质量标准的坚决否决，要求重新施工；加强施工人员的施工质量管理意识培养，组织施工人员学习相关施工技术标准和质量检测标准，使其掌握相应的技术规范，在施工过程中做到心中有数；对施工过程进行科学管理，坚决不使用质量不合格的产品，保障分项工程的质量；实行施工工序控制，质检部应每一道施工工序的施工质量进行自检，并提出质量检测标准、质量控制方法和验收标准，让施工施工人员和明确质量目标，从而保证个施工工序的施工质量；制定科学合理的奖惩机制，对于不按照技术规范和质量标准进行施工的人员，除了要求重新施工之外，还要给予相关人员一定的惩罚，而对于施工质量达到优良的施工人员则应该给予一定的奖励。
7.2做好质量控制过程检验和试验
第一、支架出厂前，应在支架供应商处，对支架进行验收和试拼装。试拼装应保证支架的可操作性和方便性。支架验收时必须保证支架立杆的管径和支架的壁厚（不小于3.0mm），对于不合要求的支架坚决不允许出厂。支架进场后，项目部质检工程师将组织工程部、安质部、物资部对进场支架的整体验收，形成记录表格，并报批于总监办，经总监办现场验收合格，同意使用后，才能投入现场施工。
第二、支架搭设完成后，操作人员进行“自检、互检”合格后，由项目技术负责人进行检验，关键工序和特殊工序检验应由项目技术负责人先进行检验，合格后，通知经理部质检工程师检验合格后，再报监理工程师、设计院共同进行检验。当其材料来源发生变化，或质量出现较大差异时，应作材质鉴定。
7.3建立完善的质检体系
建立完善的质量体系，以工程项目经理为质量第一负责人组建项目工程质量管理机构与项目总工程师负责的工程监控质量体系，严格控制工程施工质量；选拔职业素养优秀、工作态度认知负责、专业技术水平良好的工程技术人员负责项目的质检、试验、测量，减少人为疏忽导致的工程质量问题，质检体系组织框图如图1所示
图3-质检体系组织框图
7.4采取安全保障措施
在现浇箱梁施工中，安全是第一位的。因此，必须采取相应的施工安全保障措施，有效保障施工安全。加强对施工人员的安全生产意识的培养，加强相关安全知识教育，严格执行国家相关部门制定的安全生产方面的法规。组建项目经理、项目副经理、施工现场技术员、施工作业小组负责人、施工现场安全员在内的安全施工管理机构。由项目经理、项目副经理负责现浇箱梁施工的劳动保护和安全生产。施工现场的技术员、施工小组负责人负责组织实施安全施工措施，检查施工人员是否按照相关安全规定进行施工，监督施工人员严格遵守施工安全规范，处理施工现场一般性的工程事故，如果发生重大工程事故要及时上报。施工小组的负责人要自觉遵守相关的安全施工规定，以身作则，要求施工人员佩戴施工防护设备，在施工现场设置防护栏等施工安全设施，及时排除施工过程中的安全隐患，如果是重大安全隐患应该立即上报。
8结论
综上所述，本文探讨了现浇箱梁支架设计与施工质量控制策略。在支架设计方面，结合具体的工程实例，详细阐述了支架设计、支架搭设、支架预压、支架拆除方面的各项参数和相关规范。在支架设计方面分别对支架结构、横隔梁及变截面段支架及跨中腹板段支架相关参数进行了探讨，并阐述了支架搭设之前的地基处理方法，如地基表层土体压实，换填等，模板支架预压及沉降观测程序与步骤以及预拱度的设置。最后提出了现浇箱梁支架施工质量控制措施。
参考文献
[1]焦亮.现浇箱梁支架设计及施工控制研究[D].兰州交通大学，2016.
[2]宋志慧，李鑫.大跨度预应力现浇箱梁模板与支架设计及施工质量控制[J].河南建材，2011（6）：45-47.
[3]赵明韦.探究桥梁施工中现浇箱梁满堂支架的设计及施工控制[J].工程技术：全文版，2016（12）：41-42.
[4]程大利.浅析现浇箱梁支架设计及施工控制[J].科技资讯，2015（05）：137；
[5]王烁.桥梁支架施工控制[J].交通世界（运输.车辆），2015（04）：86-8；