摘要：随着国家桥梁、隧洞及水利建设技术的发展，桥梁、隧洞、明洞和涵洞等项目越来越多，施工过程中控制混凝土浇筑质量是保证整个工程质量的有效手段，明洞洞顶混凝土浇筑模板支撑是整个过程中重要的环节，直接影响洞顶浇筑质量。本文围绕明洞施工过程支撑技术方法进行阐述，旨在提升顶板现浇混凝土施工过程中支撑体系的施工水平。
关键词：现浇混凝土 支撑 施工技术
一、前言
在盘山公路或隧洞洞口等地方，常常因地质复杂及边坡风化等原因，边坡出现裂缝及滑坡问题，冬季承受冻融后，土体松散，整体会滑塌，雨季在承受降雨冲刷后，经常形成泥石流同时破碎山体易出现落石、掉土等地质灾害。道路单一，盘山绕行，临崖靠涧，为消除安全隐患，须在该处修建明洞。常规方法明洞顶部混凝土浇筑施工一般采用搭设满堂架+模板进行支撑，须断路封闭进行施工，不满足车辆及行人通行要求。为保证道路正常通行，本次浅析一种明洞洞顶混凝土浇筑支撑施工技术，施工过程中以不断路、不绕行为原则，保证道路正常通行。
二、工程概述
近日某公路隧洞进口处发生边坡垮塌、掉渣等现象，对运输车辆及地方通行车辆造成安全隐患。经现场查勘，其地质情况为第四系坡残积层，为黄灰色含碎石粉质黏土，结构松散～稍密，厚约2～5m，下覆基岩岩性为变质粉砂岩与薄层～中厚层板岩互层，发育的不良地质现象主要有斜坡岩体风化，卸荷及滑坡体等。其中隧道进口滑坡体顺坡向长约130m，宽约160m，主要物质组成为坡体浅表部的粉质黏土夹碎石土，为此拟打算修建明洞对其进行防护。
三、施工技术要点分析
明洞施工时，以不断路、不绕行为原则，确保车辆正常通行。施工之前，需根据现场地质条件及实际情况，选择合适的混凝土支撑方式。简单对比满堂架支撑与钢结构支撑优缺点：
（1）满堂架施工
满堂架施工是工程中最常用的方法，按照一定横距、纵距和布距进行搭设，起支撑性作用，常用于现浇桥梁及楼板施工。满堂架施工优点是不需要大型吊装设备，其缺点是架体消耗量大、工期长，对山区桥梁及高墩有很大的局限性，且施工过程中道路无法通行。
（2）钢结构支撑
钢结构支撑施工属于新型施工方法，施工过程中可保证道路正常通行且通行车辆不进行绕路等，施工简单，安装方便，结构稳定安全可靠。钢结构支撑最大的优点是施工过程中保证车辆正常通行且不影响混凝土浇筑施工，减少支架消耗量，缩短工期，对山区现浇桥梁施工提高优越性，其缺点是需要吊装设备进行吊装且施工之前须进行受力分析，选用合适型号钢结构。
四、明洞施工工艺
明洞全长21m，洞顶高度9.3m（地平面为基准面），边墙混凝土厚度1m，洞顶混凝土厚度2m，施工过程中须保证车辆正常通行，本次明洞洞顶施工时采用工字钢作为支撑体系。
明洞设计标准断面图如图4-1所示：
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图4-1棚洞标准断面图（单位：cm ）
4.1 混凝土明洞施工整体规划
施工时，按照设计施工图纸绑扎钢筋，再进行混凝土浇筑。明洞全长21m，考虑明洞整体性，因此边墙混凝土和洞顶混凝土浇筑均采用21m整体浇筑。墙体浇筑时，每层浇筑高度不得高于1m。具体施工规划流程示意图如图4-2：
（1）1期混凝土浇筑：明洞两侧墙体浇筑，为不影响通行，拟采取半幅施工半幅通车方法，浇筑高度5m时停止浇筑，需架设工字钢、满堂支模架及钢模板等。采用Ⅰ28a工字钢做水平支撑，同时焊接设置2根Ⅰ28a竖直工字钢。水平工字钢上面搭设满堂架，然后立模板，进行混凝土浇筑，架设工字钢支撑。
（2）2期混凝土浇筑：明洞洞顶50cm厚混凝土浇筑。
（3）3期混凝土浇筑：待50cm厚混凝土达100%凝固后，开始洞顶剩余混凝土浇筑施工。
（4）4期混凝土浇筑：待明洞施工完成后，开始对混凝土基础及路面按照施工图纸进行浇筑。
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图4-2施工规划流程示意图（单位：cm）
4.2 施工流程
两边墙体浇筑（半幅施工）5m高→埋设工字钢→架体搭设→架体检查与验收→模板支立与钢筋绑扎→洞顶先浇筑50cm厚混凝土→养护、混凝土100%凝固→洞顶50cm混凝土表面凿毛→洞顶剩余150cm混凝土浇筑、养护→模板、架子拆除→工字钢拆除→结束。
4.3 主要施工要点
4.3.1 混凝土分仓及浇筑方法
① 混凝土墙体浇筑：钢筋制安完毕后进行通仓21m一次性浇筑，每层浇筑厚度不高于1m。浇筑到墙体搭设支撑架高度，停止浇筑，浇筑高度5m。
② 混凝土顶拱浇筑：在进行搭设支撑体系顶拱混凝土施工时，须边墙混凝土强度达到100%后进行。分仓浇筑，先浇筑50cm混凝土，待50cm混凝土强度达到100%强度时，再浇筑剩余150cm。
先预埋工字钢，搭设满堂支撑架，完成顶拱50cm厚混凝土浇筑，50cm厚顶拱表面混凝土凿毛，再进行剩余混凝土浇筑，浇筑顶拱采用通仓21m一次性浇筑。
③ 泵机平台部位：在合适位置设置泵机平台，泵管拟架设在边墙外侧脚架支撑上，采用钢丝进行绑扎固定。
4.3.2工字钢安装
新建棚洞长度21m，工字钢采用I28a，单跨9.274m，总长度10.8m，分别深入墙体0.8m，每根工字钢间距0.6m，共设置36根，安装高度5m，中间设置两根竖向支撑。注：工字钢选用大小须经受力计算分析合格后选用。
工字钢安装时，采用25t吊车配合进行安装，为防止工字钢滑动，将水平工字钢与边墙主钢筋点焊，确保工字钢不发生滑动。竖直工字钢与水平工字钢焊接完成后，采用Ф25钢筋把竖直工字钢焊接连接，确保整体性。
4.3.3架体搭设
明洞洞顶混凝土施工支模架为扣件式钢管满堂支撑架，架体与模板之间采用U型托。架设架体之前，需在水平工字钢上满铺钢筋网。支模架立杆纵横距0.8m×0.6m，步距1m，支撑架总高2.05m，总宽9.274m，脚手架U型托和模板采用钢丝绑扎，并根据实际情况增加竖向剪刀撑和水平剪刀撑，保证施工过程中架体安全。
脚架搭设时，因工字钢表面光滑，为防止架体承受重力时发生移动，须保证立杆稳固，设置长10cm的固定件并焊接在工字钢上，架体立杆按照两步两跨与固定架焊接，然后搭设架体。
架体由架子工完成，搭设顺序为：满铺竹夹板（绑扎）→立杆（立杆与工字钢固定件焊接）→纵向与横向水平杆→上一步纵向水平杆、横向水平杆→再上一步纵向与横向水平杆，剪刀撑同步跟上→直到架子完成。
4.3.4混凝土浇筑、养护
混凝土浇筑时，先浇筑50cm，待达到设计强度后，人工对混凝土面凿毛，然后浇筑剩余部分。
泵送混凝土，机械捣实，机械抹面，人工收仓。土工布覆盖洒水养护。
4.3.5工字钢拆除
工字钢拆除时，需在施工区两端设置交通管制人员，必要时进行断路施工。工字钢拆除时先拆除竖直工字钢，再拆除水平工字钢。
竖直工字钢拆除：工字钢拆除需用割枪进行切割，工人站在升降车上用割枪对竖直工字钢进行割除，反铲配合施工，割除后运至指定堆存场。
水平工字钢拆除：拆除水平工字钢时，应进行交通管制，施工时禁止车辆人员通行。拆除时，反铲配合升降车对水平工字钢进行拆除，先用割枪割除一侧，然后用两辆反铲斗对其支撑，然后工人用割枪拆除另一侧，切割完成后，缓慢放下（拆除作业时，技术部安排人员现场指导施工，安全环保部现场派人对其监督）。
拆除完成后用打磨机对边墙残留的工字钢打磨，用环氧砂浆修复。
五、结术语
根据目前建筑工程实际施工情况看，混凝土钢结构支撑技术具备十分重要的作用。在建筑物施工期间，钢结构支撑体系合理利用，可以有效减少架管用量，加快施工进度且保证车辆通行。本次简单讲述现浇棚洞洞顶施工一种模板支撑技术，旨在提升现浇梁板、明洞等施工方法，确保工程的进度、质量。
参考文献：
［1］廖维海．浅议土木工程中混凝土施工技术的应用［J］．江西建材，2017（23）．
［2］翟旭斌.穹顶式钢桁架在仓顶工程施工中的应用研究［J］.山西建筑，2017（28）.
［3］《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204－2015）.
作者简介：王向前（1993-12），性别：男，籍贯：陕西省榆林市，学历：大学本科，单位：中国水利水电第四工程局有限公司，单位所属省市：青海省西宁市，研究方向：混凝土新型支撑体系。
论文作者:王向前
论文发表刊物:《建筑模拟》2020年第1期
论文发表时间:2020/3/27
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