論56a工字鋼組合滿堂支架在現澆箱梁施工中的應用

王宇杰

摘要：但隨著城鎮化進程的加快，橋梁施工環境越來越復雜，跨重要管道、跨重要線路施工已成為常態，單純的碗扣滿堂支架施工方法已無法滿足橋梁支架施工要求。本文以新建太興鐵路冷泉汾河大橋40m非標預應力現澆箱梁為實例著重介紹56a工字鋼組合滿堂支架在現澆箱梁施工中的應用，對56a工字鋼組合滿堂支架施工工藝、施工方法，質量控制，安全措施及效益分析等做了詳細的闡述，為今后同類型橋梁施工起到很好的參考和借鑒作用。

關鍵詞：56a工字鋼；滿堂支架；預應力現澆箱梁

中圖分類號：U448.213文獻標識碼：A 文章編號：1674―3024（2016）07―71―00

1 工法特點

首先，56a工字鋼組合滿堂支架材料經濟，結構簡單，無零散易丟構件，便于現場材料管理；其次，56a工字鋼組合滿堂支架拼裝速度快，操作簡單，可根據具體施工要求，組成不同組架尺寸、形狀；同時，56a工字鋼組合滿堂支架整體穩定性強，變形小，具有可靠的抗彎、抗剪、抗扭等力學性能。

2 適用范圍

本工法廣泛適用于預應力現澆箱梁支架施工，施工方便，實用性強，尤其在地下存在重要管線、重要涵渠等無法完成改移施工的特殊條件下更為突出。

3 工藝原理

3.1工程簡況

冷泉汾河大橋第5跨設計為1-40m預應力簡支箱梁，梁體為變截面箱梁，全長40.6m，箱梁底寬3.4m，高3.2m，主梁設計為C55混凝土240.5m3，主梁鋼筋55.5t。本梁外模板為：面板δ6鋼板，肋[10，背楞[12，連接法蘭δ12；內模采用方木支撐木膠板。

本橋距4#墩承臺3.5m（最小距離）處存在古交礦務局砼質供水管（外徑1.2m）1根，埋深2.3m；距4#墩承臺4.5m（最小距離）處存在馬蘭煤氣化鑄鋼煤氣管（外徑0.35m）1根，埋深2.5m；距5#墩承臺最小距離7.8m（最小距離）處存在引黃水管（外徑3.5m）1根，埋深為原地面以下5.56m。

3.2 支架工藝原理

56a工字鋼組合滿堂支架將橫桿與立桿交匯處的碗節點及方木與方木，方木與頂托，工字鋼與底托節點視為“鉸接”，將架體假定為幾何不變體系。2Ⅰ56a工字鋼作為地下重要管道“過梁”與上部滿堂碗扣式鋼管支架組合成為一個整體，形成一個強度、剛度和穩定性皆滿足箱梁施工過程中各種荷載受力要求的支架體系。

本工法的主要原理是根據梁體荷載分布規律，通過模板將全部荷載傳遞到小方木（次梁），后通過次梁傳遞給大方木（主梁），再由主梁傳遞給立桿，由立桿傳遞給2Ⅰ56a工字鋼過梁，最后由過梁傳遞給混凝土條形基礎，條形基礎直接坐落于強風化層或現狀道路等穩定地層上。

4 施工藝操作要點

4.1支架結構

支架采用Φ48×3.5mm鋼管碗扣式支架， 在梁底板及翼緣板下橫向步距0.6m，縱向步距0.6m，水平橫桿步距0.6m。支架搭設過程中應保證立桿碗扣將橫桿全部扣住并鎖緊，以保證支架良好受力。為保證支架整體的穩定性，支架外圍設1道剪刀撐，支架底部0.5m處四周架設掃地桿，縱向斜撐每隔3m加固一道，橫向斜撐每隔3m加固一道。支架搭設完畢后，應再次檢查支架橫桿連接情況，保證每個節點處全部鎖死。40m箱梁支架結構縱斷面、橫斷面如圖4.1-1及圖4.1-2所示。

4.2 條形基礎施工

為防止梁體及支架荷載對地下管道的影響，支架搭設前需在相應管道上方按0.6m間距搭設2I56a 工字鋼過梁，5#墩一側過梁基礎為7*3*2.3mC25砼條形基礎，煤氣管與引黃管道中間過梁基礎為3*6.4*7*8.2*2.3m梯形C25砼基礎，4#墩一側過梁基礎為3*6.85*7*8*1.5m梯形C25砼基礎。砼基礎基底均需換填夯實0.5m厚砂夾卵石，使處理后地基承載力不小于250kpa。

4.3 支架搭設

（1）測量放樣

測量人員用全站儀放樣出箱梁輪廓在砼基礎上的投影線，并用墨線標出；現場技術員根據投影線定出單幅箱梁的中心線、腹板邊線、翼板邊線、跨中橫梁中心線及墩頂橫梁中心線，然后再根據支架設計方案定出縱橫向立桿的位置。

（2）2Ⅰ56a工字鋼吊裝、加固

56a工字鋼單根長度9m，使用25t起重機吊裝，工字鋼嚴格就位于測量放線后標示的墨線方格內。56a工字鋼以2根并排加固組成2Ⅰ56a過梁，兩端分別就位于條形混凝土基礎上。工字鋼采用U形卡（φ25鋼筋加工）按間距2m一道焊接加固。

（3）布設立桿、安裝底托

根據立桿位置在混凝土基礎頂部及工字鋼過梁頂部布設立桿底托，均采用130*130mm鋼質底托。立桿底托放置平整、牢固，底部無懸空現象。底托布設完成后統一調整高度。底托頂面支承位置高度調解時，使用水準儀統一調平。

（4）碗扣支架安裝

根據立桿及橫桿的設計組合，從底部向頂部依次安裝立桿、橫桿。安裝時應保證立桿與底托中心同心，一般先全部裝完一個作業面的底部立桿及部分橫桿，再逐層往上安裝。立桿和橫桿安裝完畢后，安裝斜撐桿，保證支架的穩定性。斜撐通過扣件與碗扣支架連接，安裝時布置在框架結點上。

（5）頂托安裝

本梁采用8mm厚，寬90mm的22#槽鋼頂托，為便于在支架上高空作業，可在地面上大致調好頂托伸出量，再運至支架頂安裝。根據梁底高程變化決定橫橋向控制斷面間距，順橋向設左、中、右三個控制點，精確調出頂托標高。然后用明顯的標記標明頂托伸出量，以便校驗。最后再用拉線內插方法，依次調出每個頂托的標高，頂托伸出量一般控制在20cm以內為宜。

（6）縱橫梁安裝

頂托頂部設置縱向10×15cm方木，間距600mm，上為橫向10×10cm方木，腹板下間距加密為300mm。在其上方安裝箱梁底模，在箱梁底模邊鋪設施工操作平臺并設防護欄桿。底模的調平及安裝考慮支架預壓的彈性變形量。

4.4 支架預壓

支架搭設完、底模安裝好后，必須對56a工字鋼組合滿堂支架進行預壓。預壓的目的是檢測支架自身的強度、剛度和穩定性，同時消除支架搭設的非彈性變形，檢測支架承載預壓后的沉降量，測算出施工荷載時的彈性變形，根據箱梁張拉后的上拱度再計算出底模的預拱度。

4.5 設置預拱度

支架現澆箱梁預拱度主要由二方面組成，施工預拱度=支架變形值+設計預拱度。支架變形值通過預壓來確定；設計預拱度=靜活載撓度+理論計算跨中反拱值-扣除自重影響后預應力產生的上拱度-計算殘余徐變拱度值。

同時，在梁體混凝土實際施工時，還需要繼續對56a工字鋼組合滿堂支架進行變形觀測，得出更精確的變形值，在后續施工中進行準確進行調整，指導施工。

4.6 支架拆除

拆架程序應遵循由上而下，先搭后拆的原則，做到一步一清、一桿一清。對于56a工字鋼組合滿堂支架而言，拆除順序為：先拆除跨中處支架，再拆除橋墩處支架，由跨中向兩側橋墩方向推進，即按安全網→欄桿→剪刀撐→縱橫向水平桿→立桿→工字鋼過梁→原地面平整的順序拆除。

5 質量控制

5.1 鋼管、工字鋼、頂絲、卡子等主材必須要有出廠合格證，對租賃的材料進行復試，出具相關報告。

5.2 混凝土條形基礎頂面平整，確保工字鋼與條形基礎接觸面嚴密，立桿與可調頂托等連接件連接要牢固，焊接處焊縫要飽滿。

5.3 工字鋼、碗扣支架架管采用汽車吊裝，支架搭設必須嚴格控制支架頂面標高，確保模板安裝精度。

5.4 嚴格按照施工方案進行支架搭設，過程中分階段進行驗收。

6 安全措施

6.1 吊裝前應檢查機械、索夾吊環等是否符合要求并應進行試吊。吊裝時必須有統一的指揮、統一的信號。吊裝區域應設置警戒線，危險點須設專人監護。

6.2 起重吊裝的鋼絲繩，不準觸及有電線路和電焊搭鐵線或與堅硬物件磨擦。

6.3 起重機吊起滿載荷重物時，應先吊起離地面20～50cm，檢查起重機的穩定性，制動器的可靠性和綁扎的牢固性等，確認可靠后，才能繼續起吊。

6.4 從事高空作業的人員，開工前和施工中定期進行體檢，凡患有恐高癥等不適應高空作業的人員，嚴禁從事墩上工作。

6.5 所有作業人員必須佩戴好安全帽，架子工在高處（距地高度2m以上）作業時，必須佩帶安全帶。安全帶必須與已綁好的立、橫桿掛牢，不得掛在鉛絲扣或其他不牢固的地方，不得“走過檔”（即在一根順水桿上不扶任何支點行走），也不得跳躍架子。在架子上操作應精力集中，禁止打鬧和玩笑，休息時應下架子。嚴禁酒后作業。

6.6支架搭設完畢后，要配合合格的滅火器，每100㎡一只。

7 效益分析

7.1 經濟效益分析

（1）與鋼管立柱貝雷梁式膺架法相比，本工法省去材料一次性投入及二次加工費用，支架所需材料經濟、簡單，所有材料均可在租賃市場租賃；同時，支架搭設、拆除簡便，人員、機械投入量小，人工作業效率高。

（2）與傳統滿堂式支架相比，本工法無需進行管道、線路改移施工。不存在延誤工期所帶來的人員、機械誤工損失；同時省去管道改移施工的經濟投入。

7.2 社會效益分析

本工法具有施工場地適應性強、場地要求低等特點，為解決現澆梁施工方法上的難點、工期上節點提供了很好的一種途徑。

采用本工法進行標準化施工和標準化管理，提高了施工管理水平。

本工法在冷泉汾河大橋40m非標預應力現澆箱梁工程中的應用，保質保量、安全可靠的完成了施工任務，得到了社會各界人士的好評。

7.3工程實例

中鐵六局集團呼和鐵建公司新建太興鐵路冷泉汾河大橋40.6m預應力現澆箱梁已經投入使用，得到了業主、監理、地方的一致認可與好評；節約了成本，保證了工期，很好體現了56a工字鋼組合滿堂支架在現澆施工技術的應用。

參考文獻：

[1]張俊義.橋梁施工常用數據手冊[M].北京：人民交通出版社，2005

[2]江正榮，朱國梁.簡明計算手冊[M].北京：中國建筑工業出版社，2005