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[摘 要] 我国正处于经济建设的高速发展阶段，其中现浇箱梁结构占有重要地位，如何加强现浇箱梁的支架、模板和预应力等施工及质量控制，是现浇箱梁施工方面的核心工作。本文结合某工程实例，探讨工程中现浇箱梁的支架、模板、预应力等施工工艺及施工质量控制，以供参考。
[关键词] 现浇箱梁；施工；质量控制
我国正处于经济建设的高速发展阶段，桥梁建设日新月异，虽然各种新颖的桥梁结构不断涌现，但结合我国现状，各种大、中桥梁仍然以混凝土结构为主，其中现浇箱梁结构占有重要地位，如何加强现浇箱梁的支架、模板和预应力等施工和质量控制，是现浇箱梁施工方面的核心工作。本文结合某工程实例，探讨工程中现浇箱梁的支架、模板、预应力等施工工艺及施工质量控制，以供参考。
1.工程概况
该大桥是一座高速公路桥梁，大桥上部结构为25m预制箱梁与预应力混凝土现浇箱梁组合结构，因受地形限制，设计上左右幅桥长不一致，本文中以该桥右幅桥梁为主探讨其上部现浇箱梁的支架、模板、预应力等施工工艺及施工质量控制。该桥右幅桥长235.54m，分跨情况为：（2×25m）简支小箱梁+（25+3×35+25m）现浇变宽连续箱梁+25m（简支小箱梁），箱梁采用等高度渐变宽度预应力混凝土连续梁，混凝土标号为C50。箱梁预应力分为纵向和横向两种，预应力筋采用直径为15.2mm、标准强度fkp=1860MPa的高强度低松弛钢绞线，纵向按1～４＃腹板沿箱梁全高度布设２２束钢绞线，单束钢绞线由１５～１９根钢绞线平行布设于一根波纹管而成；横向沿端横梁、中横梁分别布设５束和９束钢绞线，单束钢绞线由５～１７根钢绞线平行布设于一根波纹管而成。梁体预应力沿第１～３施工段逐段张拉，用联接器贯穿联接。箱梁的结构断面图如下图所示。由于是高速公路项目，其外观质量要求严格，因此对模板和支架控制要求严格。
2.模板与支架施工方案的选定
根据以往施工经验，结合箱梁的实际尺寸，模板及支架施工方案选定如下：
箱梁混凝土分为两次浇注，第一次浇注底板和腹板，第二次浇注顶板和翼缘板。如此施工首先考虑施工中模板的支设及内支架的搭设比较方便，再从外观中考虑施工缝设在腹板和翼缘板交接处，比较隐蔽，不至于影响箱梁外观。箱梁现浇支架采用Ф4.8cm厚3.0mm扣件式钢管满堂支架。陆地地势平坦部分支架基础采用地基分层夯实整平，在其上浇注一层平均25cm厚的混凝土，混凝土标号为Ｃ25；跨河沟地势低洼部分采用钢管桩上接贝雷桁架作为钢管支架支撑基础。支架立杆布置为：在各墩轴线两侧对称各1m范围为中横梁实心部分，支架立杆在各2m长度范围按照60cm×60cm（纵×横，下同）布置（翼板为60cm×120cm）；其余均按90cm×60cm布置立杆。中间墩设有墩顶横系梁，横系梁顶面离梁底距离约50cm，该处支架除采用钢管支撑外，可借助横系梁用木枋、木楔进行支撑。水平横杆按照120cm步距布置，中间纵横向每5m在横断面设连续剪刀撑，两侧面及端面分别设置剪刀撑，每3.2m高设置一道水平剪刀撑。通过支架底、顶托调节高程，可调承托螺杆的最大升降量为30cm。在支架顶托之上设置纵向槽钢作为底模纵梁，在纵梁上安放200cm×10cm×10cm的木方横梁，间距30cm。
为使梁底部光滑美观，端模、侧膜及底模均采用木质复合板，保证箱梁外观质量。由于箱梁箱内净空较小，仅143cm，混凝土浇筑后顶板内模及内支架拆除较为困难，为节省材料，考虑内模支架的周转使用，采用型钢加工成标准构件，构件之间用螺栓连接，再用组合钢模板做内模。这样内支架和模板既利于安装与拆除，又可提高劳动效率，一举多得。
3.模板与支架的施工及质量控制
3.1支架搭设与质量控制
支架基础浇注完混凝土达3d强度后便开始搭设支架。支架布置计算按右幅4#墩中横梁为最不利荷载进行，根据计算结果，支架支撑体系顺桥向间距严格按90cm，在横系梁位置加密为60cm，横桥向间距严格按底板60cm、翼板120cm控制。横杆上下层的间距按不大于120cm控制，且每根立杆至少要有3层横杆连接。为增强大架体系的稳定性，中间纵横桥向每5m设l道连续剪刀撑，且每3.2m高设1道水平剪刀撑，剪刀撑与扣件式支架立杆、水平杆相交处，转扣设置数量按大于85％控制，与水平杆的夹角不小于60°，最后按作业要求设置防护栏及连接、加固杆件。其具体形式如下图：
支架横断面图
支架纵断面图
3.2模板施工质量控制
3.2.1铺设外模板
外模板采用15mm木质复合模板。铺设时，底板和翼缘板模板牢固钉在方木上，模板与模板之间采用海绵胶条填塞以防漏浆，模板之间的错台不超过1mm。模板拼接缝要纵横成线，避免出现错缝现象。模板铺设完成后，清除模板表面海绵胶条，复合模板的横向拼缝下面必须设置通长方木，确保模板拼缝质量。侧面斜腹板先斜向与腹板平行搭一排脚手管，间距和立杆相应部位间距一致，即顺桥向间距按90cm，在横系梁位置加密为60cm，然后在其上顺桥向铺4根10×10cm方木，再钉上复合模板，外侧横向水平撑一排脚手管，以防止侧模起拱。为使斜腹板与底板和翼缘板接缝处拼缝紧密，将斜腹板模板上下两边缘削成相应的角度，使之与底板和翼缘板的角度一致。
为检验箱梁支架的强度、刚度能否满足设计要求，检验地基承载力，消除支架、地基的非弹性变形及测出其弹性变形，在施工中对支撑体系进行等载预压。预压采用水箱方式，预压范围为箱梁底部。因悬臂板本身重量较轻，可根据实测的预压结果，对悬臂板模板的预拱度作相应调整。预压分两级加载，第一、二次分别加载预压总重的50%。预压时每跨现浇段设置3个断面进行预压观测，观测点设置在横向木枋（或底模板）上，每个断面侧底板左、中、右三个点。每12h观测一次。为了找出支架在上部荷载作用下的塑性、弹性变形，观测时间为满载测一次，满载后直到沉降稳定为止按每12h一次的频率进行观测。加载后连续观测三天，若每天最终沉降量在2mm以下，三天累加在5mm以下，即可卸载，若沉降量大于2mm，则应继续预压观测，继续观测，直至满足最后3天的沉降量在5mm以内即可。压载前先在支架上做观测点，分别测出加载前标高、加载后标高各卸载后标高。根据观测结果绘制出沉降曲线，计算出非弹性变形和弹性沉降量。预压后，通过可调承托精确调整底模板标高，其标高设定时应考虑设置预拱度。预拱度设置要考虑梁自重所产生的挠度、支架受载后产生的弹性变形、支架基础的沉降、张拉以后的反拱等因素。
3.2.2支设内侧模和倒角模板
腹板内模和倒角模板同样采用15mm木质复合模板，用5×7cm方木作竖向背带。两腹板之间用脚手管内撑，脚手管的一端设可调承托螺杆，以调节腹板位置。在浇注混凝土过程中，四条腹板必须同时浇注，每两条腹板间浇注长度差必须适当，否则混凝土的侧压力过大会引起未浇注的腹板变形，严重时腹板内撑会凿穿外模板。由于箱梁的倒角比较宽，浇注混凝土时容易出现模板上浮现象，倒角与侧模之间接缝处漏浆比较严重。总结经验后把倒角模板与内侧模订一起做成整体式，并用型钢压在两倒角之间，再用钢筋与底板钢筋相连，既解决上浮现象又防止了漏浆，效果显著。
3.2.3支设顶板支架与内模
由于施工现场有较多废旧型钢材料，顶板内模支架直接采用废旧型钢在钢筋加工场制作成标准构件，其高度比计算高度降低3cm。浇注完底板混凝土并到达3天强度后，在腹板钢筋上测出其支架标高，搭设支架时先单片拼装好。上方按测量标高控制，下方悬空的部位垫钢板(此钢板可调节底板混凝土浇注时的误差，拆除时把钢板拆出，支架整体下落又可相当于卸荷块的作用)，支架纵向间距为1.5m，完成后下方用型钢联接成一个整体，增加稳定性，间距以利于组合钢模板为原则铺设，最后铺复合模板。
实践证明，使用这种可装配式内模支架搭设，拆除快捷方便，极大节约施工时间，缩短施工周期。
4.预应力施工控制
桥梁混凝土经试验强度达到设计强度的90%，外观尺寸符合图纸和规范质量标准后进行预应力筋的张拉。预应力筋张拉从两边向中间对称张拉，每次张拉不小于2束。箱梁纵向预应力为逐段张拉，用联接器贯穿联接。联接器的安装如下：第一施工段混凝土一端采用P锚，另一端安装好锚垫板，待浇注完混凝土达到强度后，安装好联接体，进行预应力张拉、压浆。待下一段的钢绞线挤压好后放置联接体的凹糟处，安上保护罩拧紧螺栓。对联接器的使用我们主要控制以下几个方面：
(1)锚垫板的定位安装一定要精确，它直接影响下一跨的预应力束的位置。
(2)由于保护罩比较长，联接器的位置又设在预应力的曲线段处，定位时要注意保护罩的位置，否则会影响预应力束的线形。
(3)必须等前一跨的预应力束压浆完后才能进行下一跨的预应力施工，否则压浆时水泥浆易透过夹片流到联接器中，影响下一跨的预应力施工。
(4)保护罩与锚垫板的接缝要紧密并定位牢固，防止浇注混凝土时脱落漏浆。
由于预应力张拉是箱梁施工中很关键的一步，因此千斤顶和压力表在进场使用前必须进行检查和校验。千斤顶和压力表要配套校验，以确定张拉力与压力表读数之间的关系曲线。张拉施工要严格按照张拉程序左右对称进行。采用引伸量和张拉吨位双控制。张拉施工时加强对设备、锚具、预应力钢筋的检查，严格执行张拉工艺，预防滑丝、断丝，应力复查每组抽查一束。
5.结束语
由于施工安排得当，工序设计合理，箱梁施工在进度和质量上均取得较好的效果，箱梁外观质量良好，棱角分明，施工接缝平顺，无错台，同时施工工期大大缩短，并为以后类似工程施工积累了相当丰富的施工经验。
参考文献
[1]同济大学．钢筋混凝土结构[M]．中国建筑工业出版社，2003．
[2]高支模施工的安全控制和管理[M]
[3]桥梁工程施工便携手册[M]．中国电力出版社，2006．
[4]桥梁施工[M]．人民交通出版社，2008． ■
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
[关键词] 现浇箱梁；施工；质量控制
我国正处于经济建设的高速发展阶段，桥梁建设日新月异，虽然各种新颖的桥梁结构不断涌现，但结合我国现状，各种大、中桥梁仍然以混凝土结构为主，其中现浇箱梁结构占有重要地位，如何加强现浇箱梁的支架、模板和预应力等施工和质量控制，是现浇箱梁施工方面的核心工作。本文结合某工程实例，探讨工程中现浇箱梁的支架、模板、预应力等施工工艺及施工质量控制，以供参考。
1.工程概况
该大桥是一座高速公路桥梁，大桥上部结构为25m预制箱梁与预应力混凝土现浇箱梁组合结构，因受地形限制，设计上左右幅桥长不一致，本文中以该桥右幅桥梁为主探讨其上部现浇箱梁的支架、模板、预应力等施工工艺及施工质量控制。该桥右幅桥长235.54m，分跨情况为：（2×25m）简支小箱梁+（25+3×35+25m）现浇变宽连续箱梁+25m（简支小箱梁），箱梁采用等高度渐变宽度预应力混凝土连续梁，混凝土标号为C50。箱梁预应力分为纵向和横向两种，预应力筋采用直径为15.2mm、标准强度fkp=1860MPa的高强度低松弛钢绞线，纵向按1～４＃腹板沿箱梁全高度布设２２束钢绞线，单束钢绞线由１５～１９根钢绞线平行布设于一根波纹管而成；横向沿端横梁、中横梁分别布设５束和９束钢绞线，单束钢绞线由５～１７根钢绞线平行布设于一根波纹管而成。梁体预应力沿第１～３施工段逐段张拉，用联接器贯穿联接。箱梁的结构断面图如下图所示。由于是高速公路项目，其外观质量要求严格，因此对模板和支架控制要求严格。
2.模板与支架施工方案的选定
根据以往施工经验，结合箱梁的实际尺寸，模板及支架施工方案选定如下：
箱梁混凝土分为两次浇注，第一次浇注底板和腹板，第二次浇注顶板和翼缘板。如此施工首先考虑施工中模板的支设及内支架的搭设比较方便，再从外观中考虑施工缝设在腹板和翼缘板交接处，比较隐蔽，不至于影响箱梁外观。箱梁现浇支架采用Ф4.8cm厚3.0mm扣件式钢管满堂支架。陆地地势平坦部分支架基础采用地基分层夯实整平，在其上浇注一层平均25cm厚的混凝土，混凝土标号为Ｃ25；跨河沟地势低洼部分采用钢管桩上接贝雷桁架作为钢管支架支撑基础。支架立杆布置为：在各墩轴线两侧对称各1m范围为中横梁实心部分，支架立杆在各2m长度范围按照60cm×60cm（纵×横，下同）布置（翼板为60cm×120cm）；其余均按90cm×60cm布置立杆。中间墩设有墩顶横系梁，横系梁顶面离梁底距离约50cm，该处支架除采用钢管支撑外，可借助横系梁用木枋、木楔进行支撑。水平横杆按照120cm步距布置，中间纵横向每5m在横断面设连续剪刀撑，两侧面及端面分别设置剪刀撑，每3.2m高设置一道水平剪刀撑。通过支架底、顶托调节高程，可调承托螺杆的最大升降量为30cm。在支架顶托之上设置纵向槽钢作为底模纵梁，在纵梁上安放200cm×10cm×10cm的木方横梁，间距30cm。
为使梁底部光滑美观，端模、侧膜及底模均采用木质复合板，保证箱梁外观质量。由于箱梁箱内净空较小，仅143cm，混凝土浇筑后顶板内模及内支架拆除较为困难，为节省材料，考虑内模支架的周转使用，采用型钢加工成标准构件，构件之间用螺栓连接，再用组合钢模板做内模。这样内支架和模板既利于安装与拆除，又可提高劳动效率，一举多得。
3.模板与支架的施工及质量控制
3.1支架搭设与质量控制
支架基础浇注完混凝土达3d强度后便开始搭设支架。支架布置计算按右幅4#墩中横梁为最不利荷载进行，根据计算结果，支架支撑体系顺桥向间距严格按90cm，在横系梁位置加密为60cm，横桥向间距严格按底板60cm、翼板120cm控制。横杆上下层的间距按不大于120cm控制，且每根立杆至少要有3层横杆连接。为增强大架体系的稳定性，中间纵横桥向每5m设l道连续剪刀撑，且每3.2m高设1道水平剪刀撑，剪刀撑与扣件式支架立杆、水平杆相交处，转扣设置数量按大于85％控制，与水平杆的夹角不小于60°，最后按作业要求设置防护栏及连接、加固杆件。其具体形式如下图：
支架横断面图
支架纵断面图
3.2模板施工质量控制
3.2.1铺设外模板
外模板采用15mm木质复合模板。铺设时，底板和翼缘板模板牢固钉在方木上，模板与模板之间采用海绵胶条填塞以防漏浆，模板之间的错台不超过1mm。模板拼接缝要纵横成线，避免出现错缝现象。模板铺设完成后，清除模板表面海绵胶条，复合模板的横向拼缝下面必须设置通长方木，确保模板拼缝质量。侧面斜腹板先斜向与腹板平行搭一排脚手管，间距和立杆相应部位间距一致，即顺桥向间距按90cm，在横系梁位置加密为60cm，然后在其上顺桥向铺4根10×10cm方木，再钉上复合模板，外侧横向水平撑一排脚手管，以防止侧模起拱。为使斜腹板与底板和翼缘板接缝处拼缝紧密，将斜腹板模板上下两边缘削成相应的角度，使之与底板和翼缘板的角度一致。
为检验箱梁支架的强度、刚度能否满足设计要求，检验地基承载力，消除支架、地基的非弹性变形及测出其弹性变形，在施工中对支撑体系进行等载预压。预压采用水箱方式，预压范围为箱梁底部。因悬臂板本身重量较轻，可根据实测的预压结果，对悬臂板模板的预拱度作相应调整。预压分两级加载，第一、二次分别加载预压总重的50%。预压时每跨现浇段设置3个断面进行预压观测，观测点设置在横向木枋（或底模板）上，每个断面侧底板左、中、右三个点。每12h观测一次。为了找出支架在上部荷载作用下的塑性、弹性变形，观测时间为满载测一次，满载后直到沉降稳定为止按每12h一次的频率进行观测。加载后连续观测三天，若每天最终沉降量在2mm以下，三天累加在5mm以下，即可卸载，若沉降量大于2mm，则应继续预压观测，继续观测，直至满足最后3天的沉降量在5mm以内即可。压载前先在支架上做观测点，分别测出加载前标高、加载后标高各卸载后标高。根据观测结果绘制出沉降曲线，计算出非弹性变形和弹性沉降量。预压后，通过可调承托精确调整底模板标高，其标高设定时应考虑设置预拱度。预拱度设置要考虑梁自重所产生的挠度、支架受载后产生的弹性变形、支架基础的沉降、张拉以后的反拱等因素。
3.2.2支设内侧模和倒角模板
腹板内模和倒角模板同样采用15mm木质复合模板，用5×7cm方木作竖向背带。两腹板之间用脚手管内撑，脚手管的一端设可调承托螺杆，以调节腹板位置。在浇注混凝土过程中，四条腹板必须同时浇注，每两条腹板间浇注长度差必须适当，否则混凝土的侧压力过大会引起未浇注的腹板变形，严重时腹板内撑会凿穿外模板。由于箱梁的倒角比较宽，浇注混凝土时容易出现模板上浮现象，倒角与侧模之间接缝处漏浆比较严重。总结经验后把倒角模板与内侧模订一起做成整体式，并用型钢压在两倒角之间，再用钢筋与底板钢筋相连，既解决上浮现象又防止了漏浆，效果显著。
3.2.3支设顶板支架与内模
由于施工现场有较多废旧型钢材料，顶板内模支架直接采用废旧型钢在钢筋加工场制作成标准构件，其高度比计算高度降低3cm。浇注完底板混凝土并到达3天强度后，在腹板钢筋上测出其支架标高，搭设支架时先单片拼装好。上方按测量标高控制，下方悬空的部位垫钢板(此钢板可调节底板混凝土浇注时的误差，拆除时把钢板拆出，支架整体下落又可相当于卸荷块的作用)，支架纵向间距为1.5m，完成后下方用型钢联接成一个整体，增加稳定性，间距以利于组合钢模板为原则铺设，最后铺复合模板。
实践证明，使用这种可装配式内模支架搭设，拆除快捷方便，极大节约施工时间，缩短施工周期。
4.预应力施工控制
桥梁混凝土经试验强度达到设计强度的90%，外观尺寸符合图纸和规范质量标准后进行预应力筋的张拉。预应力筋张拉从两边向中间对称张拉，每次张拉不小于2束。箱梁纵向预应力为逐段张拉，用联接器贯穿联接。联接器的安装如下：第一施工段混凝土一端采用P锚，另一端安装好锚垫板，待浇注完混凝土达到强度后，安装好联接体，进行预应力张拉、压浆。待下一段的钢绞线挤压好后放置联接体的凹糟处，安上保护罩拧紧螺栓。对联接器的使用我们主要控制以下几个方面：
(1)锚垫板的定位安装一定要精确，它直接影响下一跨的预应力束的位置。
(2)由于保护罩比较长，联接器的位置又设在预应力的曲线段处，定位时要注意保护罩的位置，否则会影响预应力束的线形。
(3)必须等前一跨的预应力束压浆完后才能进行下一跨的预应力施工，否则压浆时水泥浆易透过夹片流到联接器中，影响下一跨的预应力施工。
(4)保护罩与锚垫板的接缝要紧密并定位牢固，防止浇注混凝土时脱落漏浆。
由于预应力张拉是箱梁施工中很关键的一步，因此千斤顶和压力表在进场使用前必须进行检查和校验。千斤顶和压力表要配套校验，以确定张拉力与压力表读数之间的关系曲线。张拉施工要严格按照张拉程序左右对称进行。采用引伸量和张拉吨位双控制。张拉施工时加强对设备、锚具、预应力钢筋的检查，严格执行张拉工艺，预防滑丝、断丝，应力复查每组抽查一束。
5.结束语
由于施工安排得当，工序设计合理，箱梁施工在进度和质量上均取得较好的效果，箱梁外观质量良好，棱角分明，施工接缝平顺，无错台，同时施工工期大大缩短，并为以后类似工程施工积累了相当丰富的施工经验。
参考文献
[1]同济大学．钢筋混凝土结构[M]．中国建筑工业出版社，2003．
[2]高支模施工的安全控制和管理[M]
[3]桥梁工程施工便携手册[M]．中国电力出版社，2006．
[4]桥梁施工[M]．人民交通出版社，2008． ■
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文