碗扣式腳手架在剛架橋中的應(yīng)用

王權(quán)國(guó)

（南寧鐵路局南寧鐵路工程建設(shè)指揮部，工程師，廣西　南寧　530029）

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碗扣式腳手架在剛架橋中的應(yīng)用

王權(quán)國(guó)

（南寧鐵路局南寧鐵路工程建設(shè)指揮部，工程師，廣西南寧530029）

摘要：本文就新建云桂鐵路的一處橋梁工程實(shí)例，對(duì)碗扣式腳手架在剛架橋施工中的應(yīng)用進(jìn)行探討。文中介紹了碗扣式腳手架支撐的特點(diǎn)、工藝流程及構(gòu)造要求和頂板模板設(shè)計(jì)概況，并對(duì)碗扣式腳手架最大荷載、立桿受壓、立桿穩(wěn)定進(jìn)行驗(yàn)算，為本工程頂板采用碗扣式腳手架施工積累了經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：碗扣式腳手架；特點(diǎn)；應(yīng)用

10.13572/j.cnki.tdyy.2016.03.015

新建云桂鐵路引入南寧樞紐工程聯(lián)絡(luò)左、右線跨南站大道剛架橋位于南寧市環(huán)城高速公路沙井收費(fèi)站前，全橋長(zhǎng)107 m，垂直線路長(zhǎng)度21.6 m，橋跨類(lèi)型（1-14.5+2-14.5+2-14.5）m，框架橋下凈高6 m，鐵路設(shè)計(jì)速度120 km/h，設(shè)計(jì)荷中-活載，箱體頂面積2309.5m2，頂板厚1.35 m。

碗扣式腳手架由立桿、橫桿及斜桿組成，它在房屋建筑工程中應(yīng)用較多。鐵路橋梁工程中采用較多的是鋼管扣件式腳手架，但隨著鋼管及扣件原材料漲價(jià)，及鐵路建設(shè)工程工期緊、任務(wù)重，近年來(lái)鐵路橋梁工程特別是鐵路框架橋陸續(xù)采用了碗扣式腳手架支撐替換傳統(tǒng)的鋼管扣件式腳手架支撐。

為此，對(duì)碗扣式腳手架在剛架橋施工中的應(yīng)用進(jìn)行探討很有必要。

1　碗扣式腳手架支撐的特點(diǎn)

1.1腳手架節(jié)點(diǎn)受力結(jié)構(gòu)合理碗扣式腳手架節(jié)點(diǎn)受力后力沿立桿軸向作用，立桿強(qiáng)度高，且節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)具有良好的自鎖能力，因此碗扣式腳手架結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性非常好。

1.2便于運(yùn)輸和施工管理碗扣式腳手架各材料尺寸統(tǒng)一，且碗扣與立桿為合二為一，可避免了碗口的丟失，便于運(yùn)輸和施工管理。

1.3適用于各種不同工程由于碗扣式腳手架支桿組架靈活多變因此適用于各種不同工程。根據(jù)施工需要，碗扣式腳手架可組成模數(shù)小達(dá)0.6 m的支撐體系、另外還可根據(jù)各種的負(fù)載條件，適當(dāng)調(diào)整支架的水平距離。

1.4接頭裝拆效率高碗扣式接頭的裝拆速度比其他任何支撐架接頭的裝拆速度都要快，提高作業(yè)效率的同時(shí)也降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度。

1.5維修養(yǎng)護(hù)簡(jiǎn)單碗扣式腳手架因?yàn)闆](méi)有螺栓，碗扣與立桿合在一起，不易遺失零扣件，且其經(jīng)碰耐磕，從而方便維修養(yǎng)護(hù)。

2　頂板模板設(shè)計(jì)概況

頂板底模采用20 mm厚的膠合板，次肋采用100 mm×100 mm木方，間距250 mm；主肋采用100 mm× 100 mm木方，間距600 mm。模板支撐采用碗扣式腳手架，頂板模架橫斷面見(jiàn)圖1所示。

圖1　頂板模架橫斷面圖

架手架立桿采用直徑48 mm鋼管，長(zhǎng)度3.5 m，立桿橫向間距為600 mm，縱向間距為600 mm，立桿布距為1 200 mm；整個(gè)支撐體系每隔四排頂桿增設(shè)一道縱向、橫向剪刀撐，剪刀撐由支架底部至支架頂部連續(xù)設(shè)置；整個(gè)支撐體系每隔四排頂桿增設(shè)一道水平剪刀撐，從頂層開(kāi)始每隔兩步設(shè)置，立柱上下均設(shè)置30 cm長(zhǎng)頂托，立柱下墊50 mm厚，長(zhǎng)度不小于400 mm的木板。

3　碗扣式腳手架檢算

初步擬定頂板支架立桿間距（橫向間距）0.6 m、立桿縱距（縱向間距）0.6 m；步距均為1.2 m。

3.1確定最大荷載倒角尺寸2.4 m×0.8 m，取倒角最厚處為最大計(jì)算荷載。

頂板鋼筋混凝土自重：（1.35+0.8）×26=55.9 kN/m2

模板自重?。? kN/m2

支架自重取：1.5 kN/m2

施工人員及機(jī)具重量取2.5 kN/m2

混凝土沖擊荷載取2 kN/m2

混凝土灌注振搗取2 kN/m2

恒荷載分項(xiàng)系數(shù)為1.2

活荷載分項(xiàng)系數(shù)為1.4

N=1.2×（55.9+2.5）+1.4×（2.5+2+2）=79.18 kN/m2

3.2立桿受壓計(jì)算每根立桿承受的荷載N= 79.18×0.36=28.51 kN。

鋼管截面積

A=3.14*482/4-3.14*422/4=423.9mm2。（鋼管外徑φ=48mm，壁厚t=3.5mm）

受壓應(yīng)力

σ=N/A=28.51/423.9=67.26 MPa。

3.3立桿穩(wěn)定檢算鋼管抗彎截面模量

W=（∏/32）×（d 4-d 14）/d=4 493 mm3

鋼管回轉(zhuǎn)半徑i=（d 2+d 12）1/2/4=15.86 mm

長(zhǎng)細(xì)比λ=L0/i=（1200+2×250）/15.86=107.19＜［λ］=150

查表，得穩(wěn)定系數(shù)φ=0.434

不組合風(fēng)荷載：

組合風(fēng)荷載：

結(jié)論：立桿穩(wěn)定性滿足。

4　碗扣式腳手架工藝流程及構(gòu)造要求

4.1腳手架施工工藝流程硬化地面→測(cè)量放線→腳手架立桿定位→立桿墊塊設(shè)置→腳手架搭設(shè)→過(guò)程檢查→安設(shè)完成→驗(yàn)收。

4.2支撐系統(tǒng)的架設(shè)要求

4.2.1立桿支撐架設(shè)要求

1）所有的腳手架立桿底部都要設(shè)置墊塊，墊塊應(yīng)是長(zhǎng)度應(yīng)大于2跨、高度大于50 mm，寬度大于150 mm的木板。

2）腳手架立桿距離為1.2 m。頂托自由段螺桿應(yīng)小于200 mm。

3）上、下段的鋼管立柱應(yīng)軸中心對(duì)接，不得將上、下段的鋼管立柱錯(cuò)開(kāi)分別固定在水平拉桿上。

4）腳手架立桿垂直度最大偏差應(yīng)不大于±50 mm，且偏差應(yīng)小于1/500 H（H為支架總高度）。

4.2.2剪刀撐及水平桿架設(shè)要求

1）各個(gè)桿件節(jié)點(diǎn)都必須連接牢固，必須對(duì)每個(gè)連接扣件進(jìn)行檢查。

2）各個(gè)桿件接頭應(yīng)錯(cuò)開(kāi)，同一根立桿的兩個(gè)相鄰接頭錯(cuò)開(kāi)的長(zhǎng)度應(yīng)大于500 mm；整個(gè)支撐結(jié)構(gòu)桿件不得與施工腳手架等相連接。

3）在頂桿距離地面約200 mm高、應(yīng)設(shè)置一道掃地桿。

4）在整個(gè)支撐結(jié)構(gòu)外側(cè)應(yīng)設(shè)置豎向連續(xù)式剪刀撐，從桿底一直設(shè)置到桿頂，整個(gè)支撐結(jié)構(gòu)中部約10m也需要設(shè)置豎向連續(xù)式剪刀撐，也是從桿底一直設(shè)置到桿頂。剪刀撐桿件的底端與地面夾角應(yīng)大于45°且小于60°，并頂緊地面，保證受力傳到地面。用旋轉(zhuǎn)扣件扣牢所有的剪刀撐斜桿與其他立桿的相交位置。

5）整個(gè)支撐結(jié)構(gòu)需與周邊固定物件相牢固連接，以保證整個(gè)支撐結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。碗扣式腳手架見(jiàn)圖2所示。

5　碗扣式腳手架的優(yōu)點(diǎn)

碗扣式腳手架優(yōu)于扣件式腳手架的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下4個(gè)方面:

1）裝拆功效高，作業(yè)強(qiáng)度低，接頭裝拆速度比扣件式腳手架快，可降低勞動(dòng)強(qiáng)度。

2）克服了構(gòu)架的隨意性，碗扣式腳手架采用帶斜腹桿的由標(biāo)準(zhǔn)桿件組成的結(jié)構(gòu)，其碗扣式連接節(jié)點(diǎn)的受力方式為支承受力方式，受力方向、大小清晰明確。

3）在不切割鋼管的條件下，碗扣式腳手架可以安裝成曲線形狀，功能強(qiáng)大。

4）連接節(jié)點(diǎn)焊于立桿上，標(biāo)準(zhǔn)間距為采用60cm，能滿足大部分工程使用的調(diào)高要求。

6　結(jié)束語(yǔ)

本工程頂板施工采用碗扣式腳手架施工，比原采用扣件式腳手架施工工期提前了約30天，為聯(lián)絡(luò)左右線路基填筑、運(yùn)梁通道的開(kāi)通爭(zhēng)取了寶貴時(shí)間?？偟恼f(shuō)來(lái)，通過(guò)對(duì)該剛架橋的施工，為我們積累了一些施工經(jīng)驗(yàn)，也增加了不少知識(shí)。

中圖分類(lèi)號(hào)：U445.35

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1006-8686（2016）03-0044-02