淺析盤扣式腳手架在高架現澆梁中的應用

秦慧程，張立軍

（中國水利水電第七工程局成都水電建設工程有限公司，成都 611130）

1 工程概況

施工區間27#～32#墩簡支梁共計5孔，跨度均為30m，支架高度在6.8m，采用盤扣式滿堂支架法施工。施工區間56#～59#為50+65+40m連續梁，支架高度在15m，采用盤扣式膺架法施工。本文著重對盤扣式滿堂支架法進行闡述。

2 施工工藝

本次施工的現澆簡支箱梁施工采用盤扣式滿堂支架法，綁扎鋼筋、澆筑混凝土及預應力等施工工藝與其他施工方法相同，不再贅述。

3 支架搭設參數

簡支梁梁體截面，不同的部位采取不同的處理方式：兩側翼板及底板部分，梁端翼板下立桿150×150×150cm（縱向間距×橫向間距×橫桿步距，下同），腹板及端頭蓋梁部位立桿150×90×150cm。頂托上縱橫向分配梁采用10×10cm方木，箱梁底板采用15mm的竹膠合板，側模采用定型鋼模。

4 地基處理

地基較好的部位直接采取硬化措施，地質較差的部位，按照設計要求換填后再進行硬化處理。支架基礎要做好2%的橫向排水坡，并在基礎外側設置排水溝，保證支架基礎不被水浸泡。

5 盤扣式支架受力驗算

5.1 盤扣式支架計算說明

計算工具：PKPM2010，結構力學求解器，材料力學相關公式。

5.2 盤扣式支架受力計算

第一，1.8m厚梁端處采用1500×900mm（順橋向900mm）、次龍骨采用100×100mm方木，中心距300mm，主龍骨采用I20工型鋼，對支架做橫梁模板、主次龍骨、支架驗算：

①橫橋向采用單根I20工字鋼主龍骨計算

按最不利的連續梁計算，主龍骨跨徑l=1500mm。

a、鋼筋及混凝土自重按照25.5kN/m3×1.8m=45.9kN/m2

b、模板及次龍骨按照1.2kN/m2

c、施工人員及設備荷載按照2.25kN/m2

d、振搗荷載：2.25kN/m2

荷載組合：按照連續梁考慮，恒荷載分項系數取1.2，活荷載分項系數取1.4。

則 q1=（a+b+c+d）×0.9m=46.44kN/m

最大彎矩 Mmax＝1/10×q2l2=12721500N·mm

I20工字鋼強度驗算：

最大彎應力 σmax=Mmax/W＝53.7Mpa<[δ]=215Mpa滿足要求。

I20工字撓度驗算：

ω=0.677q1l4/100EI=0.4mm<[ω]=1500/400=3.75mm 滿足要求。

橫橋向單根I20工字鋼主龍骨驗算滿足要求。

②立桿承載力計算：

單根立桿承擔的混凝土面積為1.5×0.9=1.35m2。

荷載：

a、單根立桿上的鋼筋及混凝土自重61.96kN

b、模板及主次龍骨自重3.2kN/m2×1.35m2=4.32kN

c、施工人員、設備荷載 2.25kN/m2×1.35m2=3.04kN

d、振搗荷載 2.25kN/m2×1.35m2=3.04kN

組合風荷載時，q2=1.2×(a+b)+0.9×1.4×（d+c）=87.17kN

組合風荷載時立桿穩定性驗算：

按照《建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術規程》JGJ231-2010；

式中：[fc]——立桿的抗壓強度設計值，取310MPa；φ——軸心受壓構件的穩定系數，取=0.442；Wk——風荷載標準值0.45kN/m2，MW——為計算立柱段風荷載產生的彎矩，MW=0.9×1.4Wk lah2/10=0.118kN·m

則有:

95458/（0.442×571）+0.118/7.7=281.75N/mm2＜310N/mm2故在組合風荷載的情況下穩定性滿足要求。

第二，箱梁過渡段1.8m高空箱處（梁厚為0.25m+0.26m=0.51m）支架均采用1500×1500mm，次龍骨采用100×100mm方木，中心距300mm，主龍骨采用I20工字鋼，對支架模板、主龍骨、支架驗算：

①橫橋向單根I20工字鋼主龍骨驗算

按連續梁計算，主龍骨跨徑取值l=1500m。

a、鋼筋及砼自重取 25.5kN/m3×0.51m=13.1kN/m2b、模板及次龍骨取1.2kN/m2

c、施工人員及設備荷載取2.25kN/m2

d、振搗荷載：2.25kN/m2

荷載組合：

則 最 大 彎 矩 為 Mmax＝1/10×q2l2＝35.02×15002/10=7879500N·mm

I20工字鋼強度驗算：

最大彎應力 σmax=Mmax/W＝33.3Mpa<[δ]=215Mpa滿足要求。

I20工字鋼撓度驗算：

ω=0.677q1l4/100EI=0.3mm<[ω]=1500/400=3.75mm 滿足要求。

橫橋向單根I20工字鋼主龍骨驗算滿足要求。

②立桿承載力計算：

單根立桿承擔的混凝土面積為1.5m×1.5m=2.25m2

荷載：

a、作用在單根立桿上的鋼筋及混凝土自重取29.3kN

b、模板及主次龍骨取3.2kN/m2×2.25m2=7.2kN

c、施工人員、設備荷載取 2.25kN/m2×2.25m2=5.06kN

d、振搗荷載：2.25kN/m2×2.25m2=5.06kN

組合風荷載時 q2=1.2×(a+b)+0.9×1.4×（d+c）=56.5kN

MW=0.9×1.4Wk lah2/10=0.118 KN·m

則有:43000/（0.442×571）+0.118/7.7=185.5N/mm2＜310N/mm2

故在組合風荷載的情況下穩定性滿足要求。

6 支架預壓

6.1 支架預壓目的

為提高現澆梁質量并保證施工安全，在支架搭設完畢及箱梁底模鋪設完成后，按設計要求對支架進行超載預壓。預壓的目的：一是消除支架及地基的非彈性變形；二是得到支架的彈性變形值作為施工及校核預拱度的依據；三是測出地基沉降，為后續施工提供經驗數據。

6.2 預壓方法

在支架搭設完成并驗收合格之后對支架進行預壓，預壓采用袋裝砂子（鋼筋或混凝土預制塊等重物），加載順序從兩側支座向跨中依次進行。滿載后持荷時間不小于24h，預壓重量為總荷載的120%。加載時按照預壓重量的50%、80%、100%設計荷載分三級加載（起重機吊裝，采用噸包裝砂，每袋砂子1t），地基的最大沉降量不超過10mm/d，水平位移不大于4mm/d。

加載物需過磅后均勻堆碼，采用25t汽車吊吊至支架頂，由人工配合擺放。加載過程中由現場技術人員控制加載位置和重量，避免誤差過大影響觀測結果。

如用沙袋進行預壓，應盡量避開雨雪天氣進行預壓，遇特殊情況無法避開時，現場配備足夠的防雨布，對沙袋進行覆蓋，采取防水措施，防止沙袋吸水后荷載增加。

7 結語

盤扣式腳手架具有外觀整潔美觀、安拆快速方便、受力合理、安全性高等優點，在高架橋梁施工中已被廣泛采用，具有很好的推廣價值。