高速公路桥梁现浇箱梁支架施工技术分析

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　　摘    要：本文以高速公路为研究对象，探索桥梁工程中现浇箱梁支架的施工作业任务，应采用的施工工艺，分别从支架设计、底板与腹板位置确定、地基加固、脚手架位置固定、拱度预处理、模版安装、预压等项目为技术剖析视角，逐一阐述施工工艺应用期间，应注意的技术问题，旨在为高速公路工程建设提供技术支持。
　　关键词：箱梁;底板承载力;地基
　　1  引言
　　公路桥梁是国内较为重要的交通设施，有助于推动社会经济发展。为此在实际施工期间，应引用必要的施工技术，以保障工程质量符合施工需求，促进国内交通事业的发展。现浇箱梁的施工技术，在一定程度上有效保障了桥梁工程所需的施工强度与公路美观设计，从而在建筑行业中获得广泛应用。
　　2  工程简述
　　某高速公路位置的桥梁工程，工程中桥的长度在74米，桥的上方位置是预应力混凝土箱梁，应采取的施工工艺为连续现浇法。浇注跨线桥的箱梁砼时，施工技术成功地克服了诸多问题，比如施工未封闭、场地拥堵、交通闭塞等，创新借助新工艺，实现了施工人资结构的优化，增强施工工艺应用方案的可行性，结合施工需求，妥善安排雨季时节施工作业，全面保障高空作业的安全性，如期完成了箱梁现浇的施工任务。
　　3  箱架支架设计
　　3.1  施工方案规划
　　箱梁支架在实际施工设计期间，分为三个工作板块内容，具体表现为：地基夯实、支架设计、分布梁的合理规划。在施工方案设计期间，应综合考量多方因素，比如：成本造价、施工安全等，避免盲目追求经济效益，忽视了施工作业的安全问题，防止过度保障施工安全，引发施工成本投入较多的问题。为此，施工方案设计人员，应综合权衡两个因素的相互关系，继而开展施工方案的设计。在此基础上，结合施工现场的实际条件，秉承经济适用、安全稳定的设计原则，全面落实施工现场作业的前期勘测工作，包括工程的地质条件、桥跨结构等，以确定支架设计的结构。
　　3.2  支架搭设
　　一般情况下，地势如若不存在坎坷问题，选用满堂支柱式组织结构的支架样式。如若地势坡度变化较大，施工工艺应采取梁柱式的支架结构。在确定支架结构的选择基础上，应对支架的性能开展精准性计算，计算其具有的稳定性，保障其强度符合施工需求，应科学设计支护间距与高度的数值，并且开展支护体的精确验算，实现设计方案全面优化，一方面有利于最大限度地节约施工材料，妥善管理施工成本，另一方面此种设计符合工程施工所需的必要性承载力，计算流程为如下。
　　横梁的计算流程：（1）桥梁支架的跨中截面，其所承受最大荷载力的是腹板，桥梁横向距离以0.9m设计为佳;（2）桥梁横向断面的实际面积为1.592m2。
　　P1=1.592×2600/0.9×10=46000N/m2=46kN
　　（3）桥梁承载力进行检算时，应以荷载的最大、最危险截面的最佳选择方案。
　　纵梁的计算方式：依据路桥施工工具手册的计算公式可知，钢材所具有力学指数，取值方式为：
　　[δ]=145MPa; [T]=85mpa; E=2.1 ×105MPa
　　施工工艺的设计原则，应选用的纵梁设计材料为：10号工字钢，此材料在设计期间，其受力参数的计算方式为：
　　W=49.0cm3;1=245.0cm4;S=28.2cm3;d=0.45cm
　　4  纵梁具体计算
　　4.1  底板位置
　　以底板组成结构为起点，开展計算。
　　（1）底膜实际密度为每平方米含100kg材料，支架的材质密度是每平方米含材料250kg，则有：P1=100+250=350kg/m2，即换算可得3.5kPa。
　　（2）混凝土的计算方式：
　　P2=2600×（0.656+0.413）/2.85=975.2kg/m2
　　即换算可得1.5kPa。
　　（3）人群机具的设计为：P3=1.5kPa。
　　（4）倾倒设计为：P4=4kPa。
　　（5）振捣的设计为：P5=2.0kPa。
　　（6）强度验算流程为：将六个方向承受的荷载力实现相加，即可得
　　Pa=9.8+2+4+1.5+3.5=20.8kPa
　　结合1.2倍系数的安全因素，计算方式为：
　　Pb=20.8×1.2=24.9kPa
　　转化横梁线位置实际承受的荷载值，以纵式方向0.9m为计算间距，计算方式为
　　Pc=24.9×0.6=14.94kn/m
　　依据施工公式计算，具体计算方式为：
　　Mmax=0.125×Pc×l2=0.125×14.94×0.92=1.51kn×mδmax
　　=Mmax/W=（1.51×103）/（49×10-6）=30.9MPa<[δ]=145MPa
　　Pmax=0.5×Pc×l=0.5×14.94×0.9=6.72kN
　　Tmax=（Pmax×s）/（I×b）=（6.72×28.2）/（245×0.45）=17.2MPa
　　[T]=85MPa[1]
　　（7）刚度计算方式为：荷载组合的设计方式，有助于增强纵梁的实际承载力，设计方式为：1+2+6，为此：
　　Pv=3.5+7.8=11.3kPa
　　考量1.2倍的安全因数，则：
　　Pn=11.3×1.2=13.56kPa
　　Pm=13.56×0.9=12.2kn/m
　　依据计算公式得出：
　　Fmax=5ql4/384EI=（5×12.2×0.94）/（384×2.1×245）=0.203mm 　　Fmax/l=0.203/900=1/4433<（1/400）
　　4.2  腹板位置
　　（1）底模的材质取值为每平方米100kg，支架材质取值为每平方米250kg，内膜选用的是木质，可不参与计算，则P1=100+250=350kg/m2，即换算可得3.5kPa。
　　（2）混凝土：
　　P2=2600×1.592/（0.2×2+0.5）=4600kg/m2
　　即换算可得4.6kPa。
　　（3）人群机具的设计为：P3=1.5MPa。
　　（4）倾倒的设计方式为：P4=4MPa。
　　（5）振捣的设计为：P5=2.0MPa。
　　（6）强度设计的计算流程：考量因素与底板一致，即：
　　P=3.5+1.5+4+2+46.0=57.0MPa
　　考量1.2倍的安全指数，即P=57.0×1.268.4MPa;转化横梁线的实际承载力：
　　Pe=68.4×0.6=41.04kn/m
　　依据施工工具手册要求，可得：
　　Mmax=0.125×Pe×l2=0.125×41.04×0.924.16kn/m
　　Pmax=0.5×P×L=0.5×41.04×0.918.5kN
　　Tmax=（Pmax×s）/（L×b）=（18.5×28.2）/（245×0.45）=47.2MPa<[T]=85MPa
　　（7）刚度验算方式，与底板采用的设计方式一致，即1+2+6，即：P=49.5MPa，考量1.2倍的安全指数，即：P=49.5×1.2，计算结果为：
　　59.4MPa;Pl=59.4×0.635.6kn/m
　　依据计算手册，则：
　　Fmax=5ql4/384EI=（5×35.6×0.94×103）/（384×2.1×245×l011×l0-8）=0.59mm
　　5  施工技术
　　5.1  地基加固
　　地基加固的施工处理，有助于增强支架结构的整体稳定能力，有利于保障现浇支架施工作业符合工程实际需求，促进施工作业顺利完成任务。一般情况下，在地基两侧增加加固措施，设计为宽度2m的加固设施，将其压实度控制在95%以上，承载能力高于300kPa，保障其设计符合施工需求。
　　5.2  脚手架布置
　　脚手架是施工期间必要性的作业设施，在工程箱梁现浇的施工任务中，应用的脚手架设计规划为：横距为90，纵距为90，步距为125cm。腹板内部支架所对应的横距，设计为60cm，并采取支架加固处理，保障其具有高度的稳定性，为施工作业提供安全基礎。
　　5.3  应力与承载力设计
　　在箱梁现浇施工任务中，应力与承载力两个因素，是影响其徐变能力的关键因素。以结构性功能视角展开分析：如若其应力未达到标准数值，造成徐变变形程度值与应力数值，两者之间呈现正比关系;如若混凝土的实际应力，远超标准设计的数值，徐变与应力两者之间的正比关系被打破[2]。
　　5.4  模版安装
　　箱梁现浇工程施工期间，所应用的模板有三种，分别位于三个作用点：外部、内部与底部。底部位置模板，应用的是具有较大面积的完整竹胶板，其厚度为15mm，将其安置在固定位置，满足施工需求。外部位置的模板，材质为竹胶板，保持竖肋之间的间距在20cm，并且选择楞木（5cm×10cm）。内部位置的模板，设计为方木与胶合板混合材质，要求其厚度在12mm，符合工程需求。
　　5.5  预压设计
　　施工实际承载力应达到桥梁重量的0.2，并且选用的施工材料为透水性。预压施工技术应具有阶梯分层效果，0.3、0.7、1的比例值，实现阶梯式施工作业。
　　6  结论
　　综上所述，高速公路的桥梁工程，是现阶段较为关键的交通设施，有助于提升区域内交通运行能力，增强区域范围内的交通承载实力。以箱梁现浇为基础展开的施工作业，应以施工需求为基础，保障工程质量为原则，促进施工作业顺利完成。
　　参考文献：
　　[1] 赵水鹏.基于高速公路桥梁现浇箱梁支架施工技术分析[J].交通节能与环保，2019（2）：101～102.
　　[2] 刘熙.高速公路桥梁现浇箱梁支架施工技术探讨[J].中外建筑，2018（2）：153～154.
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