鋼筋混凝土拱橋滿堂支架法施工技術探討

魏永冬 王欣欣（中交二公局第四工程有限公司 河南 洛陽 471013）

鋼筋混凝土拱橋滿堂支架法施工技術探討

魏永冬 王欣欣
（中交二公局第四工程有限公司 河南 洛陽 471013）

本文通過新疆克拉瑪依市準噶爾橋13孔等截面懸鏈線空腹和實腹式鋼筋混凝土板拱的滿堂支架法施工，對現澆拱圈滿堂支架法在準噶爾橋施工中的技術和經驗上的介紹，為類似工程提供一些借簽。

現澆拱圈；滿堂支架；施工；技術

1 工程概況

克拉瑪依市準噶爾橋改造工程項目位于新疆維吾爾自治區克拉瑪依市準噶爾路，為原老橋改造工程，橋梁起點樁號K0+293.109終點樁號K0+512.309橋梁全長219.2米，采用4聯13跨（3×9+3×30（主聯）+3×9+4×9m）布置。主聯為3 ×30m等截面懸鏈式空腹式鋼筋砼板拱橋，主拱圈高0.8米，半幅板寬13.99米，采用滿堂支架法施工。其凈矢高 f0=4.5米，凈失跨比 f。/l。=1/6.667，拱軸系數m=2.814。主聯主拱圈平直（即拱角起拱線在同一水平標高上）其它三聯采用9米等截面懸鏈線實腹式鋼筋混凝土板拱橋，拱圈板高0.4米，半幅板寬13.99米，采用滿堂支架整體現澆施工。其凈失高f。=2.25米，凈失跨比f。/L.=1/4，拱軸系數m=2.814。主拱圈采用斜拱形式（即拱腳起拱線不在同一水平標高上）。

2 支架（拱架）設計

根據設計要求并結合實際情況，鋼筋砼拱圈采用碗口滿堂支架法現澆施工。

2.1 地基處理

支架地基處理的好壞將直接影響支架的穩定，對防止拱圈底砼產生裂縫有較大的作用，因此支架地基處理必須堅實，按設計要求進行用地放樣，畫出用地界線，在兩側修筑排水溝，用于排除用地范圍內積水和施工期間雨水。

由于本工程橋梁施工范圍內大部分為角礫土，在施工支架地基前需進行角礫土的翻挖回填，地基分層夯實，并用壓路機壓實，以防止支架沉陷，地基面筑成中拱型。對承臺基坑應用砂礫土密實回填（密實度不小于96%），層層夯實。在壓實的地基面上澆筑20cm厚C15砼作為持力層。

2.2 支架搭設

碗扣式鋼管腳手架，主要由立桿、橫桿、頂托、底托、剪刀撐和斜撐等組成，接頭構造合理，力學性能良好，工作安全可靠，構件輕，裝拆方便，根部有可調節支座，頂部有可調節托座，對拱圈支架搭設十分方便。我項目采用3m、2.4m、1.8m、1.2m、0.9m、0.6m等型號立桿和 90cm、60cm兩種型號的橫桿；底托和頂托均為60cm型；剪刀撐和斜撐采用Ф48x3.5x6000的鋼管用轉扣、十字口等連接而成。

①軸線放樣

在砼墊層上放出橋梁各孔的縱橫中心線，沿縱橫中心線分別向外布點，30m主拱圈采用60*60cm的縱橫布局，9m拱圈采用90*90cm和60*90cm的縱橫布局，用墨斗彈出方格網線。立桿豎向布局都為120cm.

②配桿

計算出縱橋向每排立桿對應的拱底設計高程。立桿高度=設計高程-對應部位的墊層高程-底模的兩層龍骨-底部木板厚度。小部位的高度暫不考慮，如木楔，竹膠板厚度等。有計算的高度考慮配桿問題，配桿時應注意底托的自由長度應不大于45cm，頂托的自由長度應不大于30cm，在此范圍內選擇配桿，立桿應遵循有長到短、由低到高的順序。

③搭設支架

按方格網線布設可調底托，底托下墊5cm厚18cm寬的木板，木板要放平，不得有懸空，俏頭，拱起等，木板的鋪設方向應縱橫一致，可調底托應放在木板的中心。

搭設第一層立桿時，底托的自由長度應調至配桿時計算的預留長度，立桿的底端應在底托旋轉絲的碗口里，先放置縱橫中心線上兩頭的立桿，在第一個橫桿連接碗口處掛線，用水準儀超平，然后開始安放立桿，調整可調底托，使第一層橫向連接桿處于同一高程上。然后按此法搭設第一層其余立桿，同時安放橫桿，碗口要鎖緊，打實。應注意的是，在搭設時應對桿件進行檢查，桿件不直、碗口破壞、鎖扣脫落等的桿件應預先挑出，以防返工。

每一層立桿搭設完畢以后，再進行下一層立桿搭設時，都應首先進行立桿是否豎直、橫桿是否水平的檢查。每一排桿件都搭設到配桿高度以后，要安放可調頂托，頂托的自由長度應調至配桿時計算預留長度，然后應進行一次高程控制。

④剪刀撐的設置

支架搭到頂部時，開始布置剪刀撐，剪刀撐分為橫向、縱向及水平剪刀撐。

縱橫向剪刀撐的布局為@2.4米，即每隔2.4米就要設置一排剪刀撐，在拱圈1/4處，縱向剪刀撐加密，每1.2米設置一道；水平剪刀撐應先在底部和頂部布置，中間布置間隔距離易在2.4-3米。剪刀撐要從頂到底連續，如果鋼管需要搭接，搭接的長度要大于1米，并且要用兩個轉扣或十字口連接。剪刀撐與地面的傾角宜在45°～60°，要保證剪刀撐與立桿的交叉點都要用轉扣鎖死，剪刀撐不能鎖在橫桿上。

⑤其它注意事項

橫向方木接頭不能有空隙，且不能懸空，若有空隙用扒釘十字交叉連接，大方木間用木楔塞緊，且用釘子釘牢；若有懸空可采用不小于1.5m長的10×10cm方木兩端支撐在頂托上，且方木間用扒釘連接。

⑥實例說明

準噶爾橋第四孔滿堂式鋼管支架縱橫間距采用60cm，橫桿步距為120cm；拱圈兩側搭設操作平臺。

支架縱斷面布置圖

支架橫斷面布置圖

3 底模安裝

由于本工程工期緊、任務重，我項目部準備了3套底模方案來施工，現介紹如下：

3.1 定型鋼模

我項目1、2、3、11、12、13孔采用的是定型鋼模。

定型鋼模分三大塊，兩塊直角1/4圓弧形模板和拱頂一塊弧形模板，模板的支撐為兩列槽鋼花架，兩列槽鋼為90cm寬，和90cm桿件布局一致。槽鋼支撐底為平面，這樣搭設的支架頂部為平面，分兩部分，中間高，兩邊低。如圖：

此法的施工順序為；

①按要求搭設碗扣支架，安放頂托，計算每排頂托頂口的高程，按高程掛線調整每一個頂托。

②在每排頂托上沿橫橋向安放12*12cm方木做主龍骨。③主龍骨放好以后，要測量定位，放縱向橫向模板邊線④用汽車吊安裝定型鋼模，先從一邊安裝，找準縱橫向邊線，固定好第一排定型鋼模。

⑤用線錘吊出每排立桿對應在鋼模面板上的位置，測量高程，精調頂托高度，使模板的高程在合格范圍內。

⑥依次安裝每一塊鋼模，用螺絲連接。

3.2 方木搭配竹膠板做底模

我項目第4孔、第6孔采用此法施工。

用方木搭配竹膠板施工，此法要求控制好每排桿件的高程，通過高度的變化來調成拱形。其施工方法為

①按要求搭設碗扣支架，安放頂托，計算每排頂托頂口的高程，按高程掛線調整每一個頂托。

②在每排頂托上沿橫橋向安放12*12cm方木做主龍骨。保證主龍骨都在頂托的正中，防止受力不勻。主龍骨的連接處要用木板釘實，并使接頭處錯開,接頭應設在頂托中心處。

③主龍骨安放完之后，縱橋向安裝10*10*140cm方木做次龍骨，其布設間距為中對中30cm。接頭處要有搭接。通過短折線調成弧形。

④主龍骨與次龍骨接觸之間的三角空隙用木楔塞實，用釘子釘牢。主龍骨與副龍骨要用扒釘扒在一起。

⑤在拱圈1/4處附近的主龍骨，每隔240cm設置一道水平頂撐，用不少于兩個的十字扣和立桿鎖死。

⑥主次龍骨全部安裝固定完以后，測出每排立桿對應位置次龍骨的高程，精調頂托，使其高程符合設計要求。

⑦滿鋪 244*122*1.5cm竹膠板，遇到次龍骨的凸凹點，用電刨子刨平，保證相鄰兩板之間不要有錯臺，整體板面平整，與次龍骨貼實。板縫要嚴密。

如圖：

3.3 方木、鋼筋搭配竹膠板做底模

我項目第5、7、8、9、10孔用此法施工。

此法是在第2中方法的基礎上，稍加改進而成的，使拱形的線型更加順暢。

此法的施工順序為：

①、②步同方法3.2。

③、主龍骨安放完之后，縱橋向安裝Φ28螺紋鋼做次龍骨，縱向每排頂托上有3根Φ28螺紋鋼并列放在一起。接頭處要有搭接。通過鋼筋的自然柔性調成弧形。

④、次龍骨上再沿橫橋向方向布設10*10cm方木，間距為中對中30cm,接頭處錯開，用鐵絲和主次龍骨捆綁在一起。

⑤、⑥、⑦同方法3.2.

如圖：

3.4 三種底模安裝的優缺點

第一種方法優點是工序簡單，支架搭設容易，拱圈成型后，拱底的線型圓順，平滑，外觀質量好。缺點是成本高，鋼模安裝有一點難度，拆模困難，倒轉麻煩，增長周轉時間。

第二種方法優點是方法簡單，可以多面開工，提高施工進度。缺點是浪費方木，拱圈成型后，拱底線型容易有折點，線型不是很圓順。

第三種方法相對于第二種方法可以減少方木的浪費，拱底外觀質量也有所提高。缺點是要增加鋼筋的投入。

我項目三種方法合用，有效的避免了一定的缺點，加快了施工進度，保證了施工質量和施工工期。

4、支架的預壓及卸載

根據設計要求，對支架進行預壓試驗，試驗支架選擇第4孔L=30米支架。

4.1 荷載加載試驗

①用編織袋裝砂礫做試驗荷載，加載重量為拱圈混凝土總重量的1.2倍.②加載方法與拱圈混凝土澆筑順序相同，有拱角至拱頂對稱加載。

4.2 施工測量

①支架搭設完成后，在拱圈底模上布置測點，測點布置在底模左中右位置，每處5點，位置為拱角、L/4、L/2、3L/4、拱角。

②在起拱線水平位置的相應支架的橫桿上同上面一樣，在左中右各布置5測點。

③加載以前，測定30個測點的原始高程。加載至兩拱角L/4荷載后，進行第一次測量，全部加載完成后，進行第二次測量，維持荷載24小時以后進行第三次測量。

4.3 卸載

支架測量觀測穩定以后，可進行荷載卸載。卸載按加載相反順序進行，進行兩次測量，第一次在卸至L/4處時進行一次測量。第二次是全部卸完2小時以后進行。根據測量結果得出支架變形量。

5 混凝土澆筑

①、L=9米的拱圈采用一次成型法澆筑，有拱角對稱向拱頂澆筑。

②、L=30米主拱圈采用兩次澆筑，第一次有拱角對稱向拱頂方向澆筑，兩邊各澆筑總弧長的1/3。

6 結語

碗扣式滿堂支架，構件單元輕，承載能力大，拼裝靈活快捷，便于組織施工。本橋采用此施工方法，有效的提高施工進度，減輕了工期緊任務重的壓力，使該橋在合同工期內完成，同時節約了施工成本。

U45

B

1007-6344（2016）06-0048-02

魏永冬，男，四川成都人，1982年1月生，2005年畢業于成都理工大學工程管理專業，工程師，現從事項目施工技術管理。王欣欣，男，河南南陽人，1984年3月生，2011年畢業于長沙理工大學路橋施工專業，工程師，現從事項目施工技術管理。