碗扣式支架在系桿拱橋施工中的應(yīng)用研究

常 雨,李 濤,朱廣磊

（山東黃河工程集團(tuán)有限公司, 濟(jì)南 250013）

0 概述

碗扣式支架是傳統(tǒng)支架的替代品，其應(yīng)用于系桿拱橋支架施工的主要構(gòu)件有立桿、橫桿、斜桿、可調(diào)底座和可調(diào)U托等。與傳統(tǒng)的鋼管腳手架相比，其主要具有以下幾方面的優(yōu)勢(shì)：

（1）單個(gè)構(gòu)件輕、不需大型機(jī)械設(shè)備、拼拆快速且省力、不易丟失零件。因此可通過應(yīng)用該支架方案在施工中節(jié)約大量人工費(fèi)、機(jī)械費(fèi)，縮短施工工期。

（2）立桿與橫桿可做0.6m模數(shù)的平面和立面組合，配合可調(diào)底座及可調(diào)U托，可調(diào)出任意平面及標(biāo)高，尤其對(duì)位于平曲線和縱曲線上的拱橋施工更為適用。

（3）支架材料投人少，較普通鋼管腳手架節(jié)約鋼材15%。由于碗扣式支架的桿件為軸心受力構(gòu)件，較扣件式承載力提高60%～70%,每搭設(shè)10000m3空間體積的現(xiàn)澆支架，碗扣式鋼管支架的用量在130t～140t，而扣件式鋼管支架的用量在170t～190t。

（4）使用不同的立桿間距和橫桿的豎向步距組合，可使每根立桿的容許承載力從20kN提高到40kN，以滿足各種現(xiàn)澆構(gòu)件施工的需要。

1 工程概況

陳口路橋，位于山東省聊城市徒駭河上，主橋?yàn)橹谐惺较禇U拱橋，跨徑布置為27m+100m+27m，橋總寬36m，橋長154m。上部結(jié)構(gòu)由拱肋、縱梁、吊桿、立桿、裝飾飄帶、風(fēng)撐、橫梁、挑梁和橋面板組成。

拱肋采用鋼筋混凝土材料，橋面以上為工字型截面，為減輕結(jié)構(gòu)自重，截面適當(dāng)挖空，拱肋高2.0m、寬1.6m；縱梁采用矩型截面，預(yù)應(yīng)力混凝土材料，縱梁高2.0m、寬1.8m，中跨部分采用箱型截面；吊桿采用定型生產(chǎn)的擠保護(hù)層扭絞型拉索，每兩束構(gòu)成一根吊桿，共同承受橋面荷載；縱梁之間和吊桿等間距設(shè)置預(yù)應(yīng)力混凝土橫梁，橫梁高1.5～1.66m，T型截面。在橫梁和挑梁上鋪設(shè)行車道板以承載上部活載，行車道板厚18cm，通過二次澆筑的鋼筋混凝土鋪裝與橫梁聯(lián)為一體。拱肋以外縱梁以上設(shè)置裝飾性鋼筋混凝土飄帶，不參與結(jié)構(gòu)受力。

2 地基處理

地基處理工作主要是清除支架地段原地面雜物、淤泥及承臺(tái)基坑積水等，采用含水量合適的素土、石灰土、或碎石土分層回填壓實(shí)至設(shè)計(jì)標(biāo)高；或?qū)υ孛嬲接脡郝窓C(jī)壓實(shí)，必要時(shí)對(duì)原地面30cm范圍內(nèi)做5%摻灰處理。陳口橋根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)情況及支架穩(wěn)定承載能力，1＃臺(tái)至K0+702.1處及橋跨對(duì)稱位置處K0+672.1至4＃墩平整為臺(tái)階式。地基處理夯實(shí)后，臺(tái)階側(cè)面砌筑240mm厚磚墻，并澆筑C15混凝土墊層。縱梁底部墊層厚15cm，其余部分厚10cm，縱梁中心線向兩側(cè)按1%放坡，合理留置排水溝及擋水堰，在2＃墩、3＃墩基坑內(nèi)四角留置兩個(gè)集水井，以便隨時(shí)用泵抽水。縱、橫梁底部每側(cè)加寬50cm范圍內(nèi)使用3：7灰土局部處理，灰土厚30cm，用壓路機(jī)進(jìn)行碾壓密實(shí)。

3 碗扣式支架施工

3.1 支架布置方案

在處理過的臺(tái)階式地基上搭設(shè)碗扣式鋼管支架，河道右側(cè)K0+672.1至4＃墩之間的支架搭設(shè)方案。采用碗扣支架的可調(diào)底托和頂托，方便調(diào)節(jié)高度。在縱梁范圍內(nèi)支架立桿間距為60cm×60cm，頂托上垂直橋向放置15cm×10cm方木；方木上順橋向放置6cm×9cm方木，間距25cm；方木上鋪設(shè)竹膠板縱梁底模。自下而上依次為：頂托→15cm×10cm方木→6cm×9cm方木→竹膠板底模。按此種搭設(shè)方案每根立桿的承載能力為25kN。拱肋處較其它部位支架承受的荷載要大些，所以支架橫向加密到5排，每根立桿分?jǐn)偟牧?5 kN＜25kN，滿足要求。

3.2 施工注意事項(xiàng)

碗扣式支架各桿件搭設(shè)的先后順序?yàn)椋轰佋O(shè)底層方木→按照設(shè)計(jì)好的立桿間距放置可調(diào)底座→安裝立桿→安裝橫桿→安裝斜桿→安裝頂托→鋪設(shè)15cm×10cm方木→鋪設(shè)6cm×9cm方木→鋪設(shè)竹膠板底模。總結(jié)陳口橋的施工經(jīng)驗(yàn)，碗扣式支架搭設(shè)過程中，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）搭設(shè)前對(duì)碗扣件進(jìn)行檢查，檢查碗扣件有無彎曲、接頭開焊、斷裂現(xiàn)象，否則要進(jìn)行處理，確認(rèn)無誤后方可搭設(shè)支架。

（2）支架桿件拼裝之前必須使用水平儀將底座螺栓調(diào)至同一水平面上，否則會(huì)導(dǎo)致后續(xù)支架桿件拼裝困難。

（3）在第一層所有立桿與橫桿均拼裝調(diào)整完成確認(rèn)無誤之后方可進(jìn)行下層桿件拼裝，否則會(huì)引起后續(xù)各層的拼裝困難。

（4）確保可調(diào)底座和頂托具備一定的可調(diào)范圍，底座、頂托懸出高度應(yīng)大于40cm。

（5）必須架設(shè)斜桿和一定數(shù)量的斜撐保證支架的穩(wěn)定。

（6）混凝土澆注時(shí)必須將所有碗扣鎖緊并檢查所有的可調(diào)底座及可調(diào)U托螺帽是否與立桿密貼。

4 支架預(yù)壓

在拱肋的底模鋪設(shè)后對(duì)支架進(jìn)行超載預(yù)壓，超載系數(shù)為1.2。沉降觀測(cè)點(diǎn)設(shè)置在拱肋預(yù)壓方木上，預(yù)壓袋應(yīng)避開觀測(cè)點(diǎn)。每天早晨8點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)，記錄高程讀數(shù)，連續(xù)三天沉降量累計(jì)小于2mm后方可卸載。通過7天預(yù)壓后的碗扣支架較好的滿足了要求。由于卸載后會(huì)發(fā)生一部分的回彈，所以還需觀測(cè)一次。根據(jù)預(yù)壓完成時(shí)的高程與卸載后的高程差值來調(diào)整立模標(biāo)高，以抵消支架的彈性變形，保證拱肋高程與設(shè)計(jì)相符。

5 結(jié)論

目前陳口橋已完成主體部分混凝土工程，碗扣式支架很好的滿足了施工要求。

（1）就地澆注系桿拱橋的支架方案是保證橋梁線形和施工質(zhì)量的重要因素，必須認(rèn)真對(duì)待。

（2）從經(jīng)濟(jì)效益來看，碗扣式支架具有施工方便、快速，投入少，節(jié)省工期等優(yōu)點(diǎn)，并且是通用腳手架可重復(fù)使用。

（3）從變形觀測(cè)結(jié)果來看，碗扣式支架很好的滿足了施工要求。

[1] JTJ 041-2000 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2]顧安邦. 橋梁工程[M］.北京：人民交通出版社,2002.

[3]陳四一，馮曉. 碗扣式鋼管支架在現(xiàn)澆連續(xù)梁橋中的施工應(yīng)用[J].中南公路工程，2006（10）.