盘扣式支架体系在现浇连续梁施工中的应用

李建文

中铁六局太原铁路建设有限公司  

论文摘要：随着我国桥梁建设发展，随着地域的局限和异型桥梁的加速建设，施工技术也在随科技的发展也在新技术应用中不断的更新、变革，桥梁异型跨度逐渐在互通等多位置出现，本文以甫家湾互通主线2号桥为例，采用承插型盘扣式满堂支架体系施工技术，成功保证安全和工期的前提下，大大的降低了施工成本。

关键词：盘扣   支架体系   现浇连续梁   

一、工程概况

甫家湾枢纽主线II号跨线桥：全桥位于主线分幅式路基段落，因上跨 A 匝道及地方改路，错孔布置。左幅孔跨布置：30+42+30预应力混凝土现浇连续箱梁，起点桩号Z3K103+617.500至终点桩号Z3K103+733.500，全长116.0 m;右幅孔跨布置：30+42+35 预应力混凝土现浇连续箱梁，起点桩号 K103+614.500 至终点桩号K103+735.500，全长 121m。桥墩为柱式墩桩基础，桥台为重力式桥台加承台桩基础。

上部结构为预应力混凝土现浇箱梁，左幅采用单箱五室，右幅采用单箱三室，箱梁高 220cm，采用直腹板形式，腹板平行于路线设计线布置，悬臂宽为 200cm，悬臂外缘端部厚 18cm，根部厚 45cm;跨中腹板厚度 45cm，在支点段加厚到 70cm;跨中底板厚 22cm，在支点段加厚到 42cm，箱梁顶板厚 25cm，在支点段加厚到 45cm，箱梁的底板横坡与桥面横坡保持一致。

二、架体施工

2.1持力层施工

（1）桥台位置持力层

桥台位置台前填土的宽度超出设计台前锥坡宽度3m以上，超填部分台前土的压实度按照台前填土的压实度控制。超填部分坡面利用挖机自上而下按照深度1.5m、宽度2.4m的台阶处理，台阶面上采用C20混凝土硬化20cm厚，作为台前填土区的支架搭设平台。待现浇箱梁施工完毕后，按照设计台前锥坡线对坡面进行削坡处理。桥台区坡面硬化具体形式见下图：

（2）桥墩之间持力层

桥墩之间原地面推平后并经压实，压实度检测不小于90%，在压实的原地面上填筑2层4%灰土（30cm），要求压实度不小于93%，再在灰土层上硬化15cm厚的C20混凝土，处理后的持力层横桥向两侧宽出支架体系最外侧立杆不小于50cm，顺桥向至墩柱周边；对墩柱周边基坑，排水后清淤回填低液限黏土至地表，再分层填筑4%灰土和硬化15cm厚的C20混凝土；持力层外侧50cm处设底宽50cm、深40cm梯形排水沟并砂浆抹面。

2.2支架体系方案

本互通现浇连续箱梁采用承插型盘扣式满堂支架体系，立杆采用重型（Z型）立杆，规格为φ60.3mm×3.2mm，材质为Q345B；水平杆规格为φ48.3mm×3.2mm，材质为Q235B；竖向斜杆规格为φ42mm×2.5mm，材质为Q235B；可调托座为重型（Z型）可调底座与可调托撑，材质为Q345B；水平剪刀撑、扫地杆采用标准长度的钢管φ48mm×3.5mm，水平剪刀撑高度方向4.5m一道，扫地杆横桥向、顺桥向每排均设置，且高于混凝土硬化面不大于25cm。

（1）立杆纵、横向间距：立杆在横桥向底板处按照间距90cm布置，在翼缘板处按照120cm布置；顺桥向中横梁范围立杆纵向间距90cm（4个跨距）作为加密，其他范围内立杆纵向间距120cm。支撑架主要采用型号LG-2000的立杆，并配备一定数量的LG-1500、1000、500、200的立杆作为调节杆，水平杆与竖向斜杆按照支架的纵、横向跨距配备。

（2）水平杆的步距：水平杆竖向标准步距150cm，顶面水平杆步距50cm。

（3）竖向斜杆：查盘扣支架安全技术规范表6.2.2-2可知，重型（Z型）支撑架当轴向力N＞65kN，支架搭设高度为8＜H≤16m时，竖向斜杆纵、横向间隔1设计跨距布置。

（4）水平剪刀撑：按照自下而上每3个标准步距（标准步距1.5m）4.5m设置一道。

（5）底座与撑托：底座调正好后，外露丝杆不超过30cm；撑托丝杆外露不超过30cm且撑托顶面伸出顶层水平杆高度不超过65cm。

2.3支架体系搭设

互通桥箱梁为等宽截面，支撑架由箱梁中心线在地面投影位置向两侧搭设。

（1）测量、放样：在CAD软件上确定起点支撑架立杆的平面坐标，在原地面上放样出起点立杆的位置；测量原地面标高，然后计算底座调节螺母的高程，满足所有立杆底座的调节螺母顶高程一致且螺母旋出底座丝杆的高度不大于30cm。

（2）基准支架搭设：根据原地面放样的起点立杆位置，先搭设一个纵、横向均为1跨距的基准支架单元格，作为后续第一层支架搭设的依据。

（3）首层其他立杆、水平杆搭设安装：根据基准单元格支架，按照支架的设计的纵、横跨距向依次搭设。搭设时，为确保第一层立杆的高度在同一平面，可采用带线调节底座螺母至统一高度的方式控制。纵、横向水平杆安装时，插销不宜完全敲紧。

（4）斜杆安装：首层架体的立杆、水平杆搭设完成后，方可进行首层斜杆安装；斜杆安装时，应与立杆、水平杆形成三角形几何不变体系。将竖向斜杆套入圆盘内，敲紧固定。

             

（5）立杆接长安装：首层架体安装完成后，向上进行第二层架体搭设，搭设方式与第一层架体搭设一致；第二层架体的立杆、水平杆、竖向斜杆全部安装完毕后搭设第三层，依此循环向上搭设。

（6）顶层架体搭设：顶层架体搭设前，测量已完成支架立杆的顶面高程，再根据箱梁底设计高程推算顶层剩余立杆所需的高度，再辅用调节立杆完成顶层架体搭设，顶层水平杆竖向步距500mm。

（7）可调托座伸出最上层水平杆的距离不超过650mm，且丝杆外露长度不超过400mm，可调托座插入立杆长度不得小于150mm。

（8）安放底板工字钢、方木：工字钢居中安装，工字钢的长度根据底板宽度确定，宜每边超出底板不小于30cm。工字钢安装完毕后，在工字钢两端沿着桥梁走向用钢筋焊接连接，确保每道工字钢相连并形成整体。工字钢安装完毕后上平铺方木，方木间距为15cm。

（9）登高工作梯安装：每层架体安装完成后，上一层架体施工时需要安装工作梯进行登高作业；工作梯上下挂钩挂扣在一个单元格的上下两根水平杆上，并锁好安全销。

（10）支架临边防护：接高翼缘板处的支架后，利用设计支架宽度超出桥梁投影线的部分作为人行安全通道的空间。支架顶的人行安全通道利用最外侧一档支架的横向水平杆作为支撑，上满铺方木或木跳板作为人行安全通道的行走面，行走面的宽度不小于90cm。利用最外侧一排支架搭设临边防护栏杆，防护栏杆的立、横杆均采用φ48mm×35mm的钢管，栏杆高度为不小于1.2m。防护栏杆立杆与最外侧支架立杆承插连接，纵向间距为2.4m一档；栏杆水平横杆上下间距60cm布置2道，与防护栏杆的立杆扣件连接，并在栏杆上安装防抛密目网，防护栏杆下口通长设置20cm高防护板。

（11）在墩身一侧设置1处爬梯：爬梯采用与盘扣式脚手架配套的挂扣式钢梯，钢梯设置在90*180cm的脚手架框架内，在一个框架高度内折线上升，廊道宽180cm，钢梯高2m，在钢梯上下端均设置平台，平台宽尺寸为90*180cm，平台由挂扣式钢脚手板组成，爬梯两侧使用1800×1500竖向斜杆设置1米高钢管扶手，起保护作用，架体高度每升一步爬梯应与主架进行连接，确保爬梯安全稳定；爬梯底部设置20cm厚砼基础，确保地基稳固；爬梯外侧采用密目网全封闭，爬梯与支架连接处需设置施工通道，以便人员进出。

2.4支架施工注意事项

（1）上部可调托座一定要与主龙骨有可靠连接，不得单点受力，保证槽钢在可调托座是面受力而不是单点受力。

（2）高大模板支架最顶层的水平杆步距应比标准步距缩小一个盘扣间距。

（3）工具式脚手架四周要设置拉锚。

（4）水平杆及斜杆扣接头与连接盘的插销应逐个应用铁锤锤击至规定插入深度的刻度线，保证插销紧固可靠。上部可调托座和下部可调底座调节螺母应紧固，不得松懈，在安装时应逐个进行紧固。

（5）在脚手架或模板支架上进行电气焊接作业时，必须有防火措施和专人监护，电气焊接作业应配置消防器材。

（6）在盘扣支架过程中不得堆放大量杂物及支架，防止出现支架超载或坠落导致人员伤亡。

2.4支架体系验收

（1）整体性拉结杆件设置

①满堂支撑架应按构架稳定要求设置适量的竖向和水平整体拉结杆件。

②剪刀撑的斜杆与水平面的交角宜在45°～60°之间，每道剪刀撑宽度不应小于4跨。斜杆应与支撑架基本构架杆件加以可靠连接。

③必须在外侧立面的两端各设置一道剪刀撑，并应由底至顶连续设置。

④剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接，搭接必须采用对接扣件连接。

（2）杆件连接构造

①多立杆式支撑架左右相邻立杆和上下相邻平行的接头应相互错开并置于不同的构架框格内。

②搭接杆件接头长度：扣件式钢管支撑架应≥0.8m；搭接部分的扣件应不少于3个。

③杆件在主节点处的端头伸出长度应不小于0.1m。

2.5支架体系预压

现浇梁支架按照一次性浇筑的施工荷载进行设计，第二次混凝土浇筑时，已浇筑的现浇梁与支架同时参与受力，增大安全系数。

现浇梁支架安装完成后随即进行预压，预压荷载根据规范要求为现浇梁支架承受荷载的110%。加载采用堆载预压法。预压荷载的分布应模拟现浇梁结构荷载及施工荷载，加载荷载从中间向两边均匀摊铺、对称加载。预压材料均匀堆放于架体顶部模板上，沿顺桥向摆放，不可悬挑在模板上

预压按四次加载，加载前进行首次检测，作为沉降观测的零点H1，第一次按预压荷载的30%加载，第二次按预压荷载的60%加载，第三次按预压荷载的100%加载，第四次加载至预压荷载（110%）。每次加载后停止加载，对架体进行检测，记录测点标高H2，当架体顶部检测点12小时的沉降量小于2mm时方可进行下一级加载；当加载完成后对架体进行检测，各检测点最初24小时沉降小于1mm或者最初72小时沉降小于5mm可判定架体合格；架体判定合格后可卸载，卸载可一次卸载，卸载完成后6小时对检测点标高进行测量，记录测点标高H3。

然后根据测量结果成果进行资料整理：

支架弹性变形为：H3-H2

支架非弹性变形为：H1-H3

2.6支架预拱度设置

将弹性变形与设计提供的预拱值叠加，算出施工时应当采用的预拱度值。

三、支架的拆除

3.1架体系拆除工艺流程

支架拆除作业要按照“先装后拆、后装先拆”的原则，即清理支架上方的杂物→松落顶托→拆除工字钢→拆除底模→拆除顶层架体（顺序为拆除顶层剪刀撑→竖向斜撑→而后拆水平杆→立杆）→杆传递至地面→下一层架体拆除（每一层架体各部位拆除顺序与顶层的一致）→按规格堆码。

3.2支架体系拆除

（1）拆架前在地上用绳子或铁丝先拉好警戒线，确定施工区域，设有专业工长，并有安全员在场防止落物砸伤人员。

（2）不准分立面拆架或在上下两步同时进行拆架。做到一步一清、一杆一清。

（3）支架拆除要分段进行，拆除高差不应大于2步。

（4）要求拆除进行中架体的稳定性不被破坏，拆除各标准节时，应防止失稳。

（5）采用从中间向两边松掉上可调顶托，拖出底模、方木、工字钢，对支架分层拆除，拆除时各种杆件不得随意抛放，各种杆件拆除完后要分类堆放，以利于下次使用。

四、结语

在国内的现浇梁施工中，较为满堂支架、钢管柱贝雷梁等形式来确保施工安全质量，但在施工场地条件差，需要通过实地调查、合理组织、详细检算、不断验证，进行方案比选，可为盘扣式支架，从而达到有序施工、周转使用率高，降低成本的目的，可有效的为企业较少不必要的资源。

参考文献

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[2]建筑施工承插型盘扣式钢管支架 安全技术规程 JGJ 231-2010；中华人民共和国住房和城乡建设部；2010-11-17

[3]刘璇  轮扣式脚手架在某核电站中的应用 《建筑工程技术与设计》；2016-08-30

[4]丁凯  现浇箱梁盘扣式支架体系的设计与施工  《四川水力发电》；2021-03-16