碗扣式支架在系桿拱橋施工中的應用研究

常 雨,李 濤,朱廣磊

（山東黃河工程集團有限公司, 濟南 250013）

0 概述

碗扣式支架是傳統支架的替代品，其應用于系桿拱橋支架施工的主要構件有立桿、橫桿、斜桿、可調底座和可調U托等。與傳統的鋼管腳手架相比，其主要具有以下幾方面的優勢：

（1）單個構件輕、不需大型機械設備、拼拆快速且省力、不易丟失零件。因此可通過應用該支架方案在施工中節約大量人工費、機械費，縮短施工工期。

（2）立桿與橫桿可做0.6m模數的平面和立面組合，配合可調底座及可調U托，可調出任意平面及標高，尤其對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約鋼材15%。由于碗扣式支架的桿件為軸心受力構件，較扣件式承載力提高60%～70%,每搭設10000m3空間體積的現澆支架，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，以滿足各種現澆構件施工的需要。

1 工程概況

陳口路橋，位于山東省聊城市徒駭河上，主橋為中承式系桿拱橋，跨徑布置為27m+100m+27m，橋總寬36m，橋長154m。上部結構由拱肋、縱梁、吊桿、立桿、裝飾飄帶、風撐、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，為減輕結構自重，截面適當挖空，拱肋高2.0m、寬1.6m；縱梁采用矩型截面，預應力混凝土材料，縱梁高2.0m、寬1.8m，中跨部分采用箱型截面；吊桿采用定型生產的擠保護層扭絞型拉索，每兩束構成一根吊桿，共同承受橋面荷載；縱梁之間和吊桿等間距設置預應力混凝土橫梁，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為一體。拱肋以外縱梁以上設置裝飾性鋼筋混凝土飄帶，不參與結構受力。

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至設計標高；或對原地面整平用壓路機壓實，必要時對原地面30cm范圍內做5%摻灰處理。陳口橋根據施工現場情況及支架穩定承載能力，1＃臺至K0+702.1處及橋跨對稱位置處K0+672.1至4＃墩平整為臺階式。地基處理夯實后，臺階側面砌筑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，縱梁中心線向兩側按1%放坡，合理留置排水溝及擋水堰，在2＃墩、3＃墩基坑內四角留置兩個集水井，以便隨時用泵抽水。縱、橫梁底部每側加寬50cm范圍內使用3：7灰土局部處理，灰土厚30cm，用壓路機進行碾壓密實。

3 碗扣式支架施工

3.1 支架布置方案

在處理過的臺階式地基上搭設碗扣式鋼管支架，河道右側K0+672.1至4＃墩之間的支架搭設方案。采用碗扣支架的可調底托和頂托，方便調節高度。在縱梁范圍內支架立桿間距為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，每根立桿分攤的力為15 kN＜25kN，滿足要求。

3.2 施工注意事項

碗扣式支架各桿件搭設的先后順序為：鋪設底層方木→按照設計好的立桿間距放置可調底座→安裝立桿→安裝橫桿→安裝斜桿→安裝頂托→鋪設15cm×10cm方木→鋪設6cm×9cm方木→鋪設竹膠板底模。總結陳口橋的施工經驗，碗扣式支架搭設過程中，應注意以下幾點：

（1）搭設前對碗扣件進行檢查，檢查碗扣件有無彎曲、接頭開焊、斷裂現象，否則要進行處理，確認無誤后方可搭設支架。

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

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

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

（5）必須架設斜桿和一定數量的斜撐保證支架的穩定。

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

4 支架預壓

在拱肋的底模鋪設后對支架進行超載預壓，超載系數為1.2。沉降觀測點設置在拱肋預壓方木上，預壓袋應避開觀測點。每天早晨8點進行觀測，記錄高程讀數，連續三天沉降量累計小于2mm后方可卸載。通過7天預壓后的碗扣支架較好的滿足了要求。由于卸載后會發生一部分的回彈，所以還需觀測一次。根據預壓完成時的高程與卸載后的高程差值來調整立模標高，以抵消支架的彈性變形，保證拱肋高程與設計相符。

5 結論

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量的重要因素，必須認真對待。

（2）從經濟效益來看，碗扣式支架具有施工方便、快速，投入少，節省工期等優點，并且是通用腳手架可重復使用。

（3）從變形觀測結果來看，碗扣式支架很好的滿足了施工要求。

[1] JTJ 041-2000 公路橋涵施工技術規范[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澆連續梁橋中的施工應用[J].中南公路工程，2006（10）.