新型无落地支架技术在公路盖梁施工中的设计与应用冯双雪

冯双雪

云南工程建设总承包公司云南昆明650000

摘要：随着经济的发展，各种工程项目也获得了前所未有的发展，公路盖梁施工项目就是其中的一种。目前，在公路盖梁施工中出现了一种新型的技术——无落地支架技术，这种技术在公路盖梁施工中的设计和应用具有很大的优势。本文从无落地支架施工技术的施工工艺、模板设计、立柱的弯矩控制、计算模型的建立、模板的安装和拆除等方面对无落地支架技术在公路盖梁施工中的应用进行了探讨。

关键词：无落地支架技术；公路盖梁施工；设计；应用

目前，公路盖梁施工有两种方式，一种是落地满堂支架，另一种是无落地支架。其中，无落地支架施工技术就是通过使用柱箍或者在墩柱的预留孔洞中穿钢棒来作受力支撑，上面部分一般会通过布设工字钢或者其他的型钢来承担上部荷载。在墩柱间距过大的情况下，可以将工字钢替换为贝雷片来满足受力要求的施工技术[1]。本文以某公路盖梁施工为案例，对公路盖梁施工中的无落地支架技术的设计和应用进行了探讨，以期对无落地支架施工技术的发展和应用做出相应的贡献。

一、工程概况

某高架工程的高架桥梁在pm160、pm141—158、pm125—134三个部位使用“Y”型的墩柱，其中pm141—158、pm125—134两个部位处在标准段上，上部盖梁的长度是25.3米，宽度是2.8米，高度是2.8米，使用的混凝土的方量大约是117立方米，梁底距离地面的高度大约是16米，盖梁使用的结构是预应力钢筋混凝土结构[2]。

二、无落地支架技术的概况

无落地支架技术的本质是一种在大型桥梁施工中应用的模板系统，这个系统的优点是将支架和模板合为一体，在钢模本身的刚度和强度下，将混凝土、盖梁钢筋、模板和各种荷载都传递到立柱中，将落地支架取消，节省了下部空间，以供车辆通行。使用无落地支架技术的优点就是改变了传统施工中使用地基来承载荷重的现状，使墩柱本身的承载力得到了最大的发挥，节省了下部空间，扩大了通行面积，缓解了交通压力，同时还减小了不良地基对盖梁施工的不良影响[3]。

三、模板的设计

无落地支架技术的本质就是一套模板系统，在这个项目中，使用的模板系统从功能上可以划分为三个部分，分别是：主体构件、附属构件和支撑系统。这套模板系统的具体布设（构件功能、构件规格和构件数量）如下图所示：

（一）模板系统的主体结构

这套模板系统具体结构包括六个方面，分别是：侧模、端模、底模、稳定梁、斜撑、肋撑。它的功能是形成盖梁系统的外部轮廓，利用自身的刚度和强度将各种荷载施加到支撑系统中，从而有效的减小挠度，保证梁体线形符合要求。

第一，底模和侧模的连接方式是“包底板”的形式，也就是底模的宽度和盖梁的宽度相同，将底模夹在侧模之间，侧模通过向下延伸的形式进行连接。各个模板的规格分析如下：（1）侧模的形状是矩形，每套侧模系统一共有36块，侧模的规格有两种，分别是1.8米*3米*0.22米和1.8米*2.4米*0.22米。侧模的布置分为上下两排，其中横桥的方向上布设9块，端部每块侧模的长度是2.4米，中间侧模的长度是3米，总体的长度是25.8米。（2）底模共有12块，每块的厚度是0.25米，宽度是2.8米，长度不确定。（3）端模共有四套，规格有两种，分别是：1.2米*2.8米*0.22米和1.5米*2.8米*0.22米。

第二，由肋撑、稳定梁和斜撑共同组成的三角形框架在公路盖梁的两侧进行布设，每侧设九道，主要的功能是提高模板横桥向的刚度和纵桥向的稳定性。

（二）模板的支撑系统

第一，模板的支撑系统包括六个部分，分别是：穿透钢筋、预留钢管、专用支架、柱箍、砂箱千斤顶、跨界梁系杆、跨界梁。它的功能是将模板的承受荷载转移到立柱混凝土中。在施工结束之后，可以通过调整砂箱千斤顶的高度来进行模板的拆除。

第二，在模板支撑系统的每个支点的位置都安放四根预留钢管，将其预埋在立柱混凝土中，通过这样的方式可以达到两种效果。一种是可以控制模板的平面位置和模板标高；另一种是可以使穿透钢筋的受力保持均匀。

第三，在这个模板系统中，穿透钢筋的设置是关键。在这个工程中，穿透钢筋使用的是直径为50.8毫米的高强度螺栓，其中每个支点上有四根。

第四，柱箍的安装和拆除可以通过模板砂箱千斤顶来实现的。将高强螺栓安设在立柱的两侧，以高刚度的箱体为基础，可以形成一个砂箱千斤顶平台。这个砂箱千斤顶在模板拆除的时候，在模板自身重量的作用下，通过砂漏使得盖梁和模板分开，从而简化的模板的吊装和拆除。

第五，跨界梁安装在砂箱千斤顶的上方，增大了千斤顶和模板的接触面积，从而增强了模板安装时的稳定性。

四、立柱弯矩控制

（一）“Y”型墩柱的结构特点

“Y”型墩柱可以分为三部分，分别是上立柱、下立柱和下盖梁。本工程中“Y”型墩柱的结构是C40的钢筋混凝土结构，这个结构截面的尺寸是1.3米*2米，其中上立柱的高度是7.6米，倾斜度是1：3。根据本工程的特点，为了保证工程结构的安全，在施工的完成之前，上立柱根部的弯矩不能超过417KN/M。

（二）荷载控制

根据无落地支架技术的模板支撑原理（盖梁钢筋、模板、盖梁混凝土本身的重量和各种施工荷载会通过上立柱往下传递）可以得到本次工程的总荷载是3540KN，如果不对上立柱的重量进行考虑，立柱的根部弯矩是4484KN/M，在很大程度上超过了设计值，所以要采取一定的措施对立柱的荷载进行控制。控制方案就是在上立柱的顶部分别设置四根型号是Φj15.24的钢绞线，这个钢绞线的强度要大、松弛度要低。在盖梁加载荷载之前，要逐级的施加预应力，通过这个将柱根内侧的拉应力进行消除，达到防止开裂的目的。

五、受力模型的建立

六、模板的安装和拆除

（一）模板的安装

本工程模板的安装分为三个过程，分别是支点安装、地面分段拼装、分段吊装。第一，支点安装。首先将穿透螺栓放入套管内，然后使用汽车吊装的方式将支座箱体安装到穿透螺栓上，然后紧固在立柱上。第二，地面分段拼装。按照先底模后侧模的过程，完成上下两层侧模的拼装。第三，分段吊装。确定四个吊点的位置，计算钢丝绳的长度，先安装跨界梁和侧模底部的螺栓的安装，然后完成中间段和侧模的螺栓的安装，随着螺栓的紧固进行安装。

（二）模板的拆除

模板的拆除要选择合适的时间来进行，在拆除之前要保证混凝土的强度符合标准，然后按照规定的拆除顺序进行拆除，保证拆除过程的安全。

结语：

无落地支架技术实际上就是模板技术，将其应用在公路盖梁的施工中，要从模板的设计、立柱弯矩的控制、计算模型的建立、模板的安装和拆除等方面来进行。在设计的过程中要对工程进行详细的考察，然后按照相关的规范进行设计，在施工的过程中要按照设计内容进行，保证施工过程的安全性，控制工程质量。

参考文献：

[1]王林俊.新型无落地支架技术在公路盖梁施工中的设计与应用[J].科学之友，2012，（8）：76-78.

[2]尹富秋.无落地支架施工技术在高墩盖梁上的应用[J].中国市政工程，2012，（3）：77-79.

[3]何文胜.山岭重丘地区刚构箱梁现浇段无落地支架施工技术[J].公路，2012，（9）：106-111.