簡述道橋澆筑支撐架的設計與施工

劉洋 房天雨

摘 ?要：文章簡述了現階段國內橋梁工程施工中現灌澆蓋板梁的支撐架的設計理念、施工時的重要注意條款、組裝整體結構時一定要注意的問題及作業順序。支撐架搭建完成以后，還需要進行預先施加載荷（壓力）的試驗，以此來驗證支撐架的壓縮量是否達標及結構穩定性。

關鍵詞：簡易支撐橋梁;灌澆蓋板;支撐架

中圖分類號：U445.47 文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2020）19-0086-02

Abstract： This paper briefly describes the design concept of the support frame of cast-in-place cast-in-place slab beam in domestic bridge construction at the present stage， the important items to be paid attention to in construction， the problems that must be paid attention to when assembling the whole structure and the operation sequence. After the construction of the support frame， the pre-load （pressure） test needs to be carried out to verify whether the compression amount of the support frame is up to the standard and the structural stability.

Keywords： simple supporting bridge; pouring cover plate; support frame

蓋板梁，也可稱為帽梁，通常情況下鋪設在大橋橋墩立柱上方，是橋梁工程中鋼筋混凝土簡易支撐梁橋結構中下方結構上核心承載構件。橋墩柱頂蓋梁，如使用現場灌澆作業方案，其工程結構質量，不但受到混凝土原料混合比、灌注方案的影響，并且與使用的支撐架密切相關。唯有選對了足夠堅實的支撐架，才能使工程模板牢固、耐用，接縫緊密、端口平順，可以抵御混凝土本身自重和作業荷載，只有相關作業人員可以平安地實施相關施工作業，才能保障作業品質及安全。托架式支撐梁，是指在橋墩柱頂部預置水平方向的孔洞，等到橋墩柱混凝土凝固拆除模板且達到一定的強度以后，向預置水平方向的孔洞中插入鋼錠，最后使用鋼錠兩側吊臂部分搭建支架并架設模板，鋼質腳手架拼接完成。

1 各種支撐架的設計注意事項

支撐架進行設計的過程中，理論計算中可能涉及到的承受荷載包括：開模板本身自重、新灌澆筑鋼筋混凝土本身重量、相關作業人員和搬運工具自身重量、傾倒和攪拌混凝土材料發生的應力及支撐架自重等。

1.1 縱橫梁的理論模擬計算

現有的多種多樣的支撐架中，開模板下部、支撐架頂端的縱橫梁的理論模擬計算方法大體相同，通常情況下可把它視作簡支梁進行理論計算。理論模擬計算時，首先初步選擇構件形狀和類型（例如木方、槽型鋼或工字型鋼等等），然后依據彎矩的最大值或剪切應力的最大值信息，挑選構件具體型號及剖面形狀，校核相關構件的撓度值、抗彎曲強度和抗剪切強度等指標。

1.2 落地式支撐柱的模擬計算

可以把落地式支撐柱視為兩端簡單支撐的軸心承受載荷的構件進行模擬計算，首先初步構建形狀和類型（例如鋼質管道、型材鋼或門式框架等等），然后依據軸向應力的最大值參數，按照計算結果挑選構件具體型號及剖面形狀，然后校核抗壓力平和性和水平連接桿的縱向間距（也就是水平方向連接桿的數量），并且按結構特點設置掃地桿、剪力支撐桿、定位繩索等。假如蓋澆梁距離地面較遠，工程所在區域平時風力較大，則需要將風力荷載計算在內，并通過校核選取適合的定位繩索。

1.3 環抱箍的模擬計算

環抱箍（見圖1）可以承受的應力荷載能夠通過環抱箍與橋墩柱之間的摩擦力平衡來計算得到，它們之間的摩擦系數μ受到橋墩柱面的平整程度和粗糙程度的制約，通常情況下可選擇μ為0.3-0.5的區間。計算校核時應注意選擇緊固螺栓的個數，并且校核其抗剪切強度，與此同時需要驗算環抱箍材料的局部抗剪切強度和抵抗壓縮的強度。

2 支撐架類型的選用原則

道橋澆筑支撐架類型的選擇，需要配合施工現場裝備及作業條件與蓋梁板的離地高度，而且需要考慮預算成本的限制做到最大限度地就地取材，而且需要保障現灌澆蓋板梁的作業質量和施工安全。多種支撐架的適用條件和安全注意條款。落地支撐柱能夠采用鋼質管道、型材鋼或門式框架等，依據施工裝備狀況及應力經校核后選取合適的形式;無論使用哪種支撐架，作業時都需要按照理論計算撓度值設置預先拱度，且需要配置作業合適寬度的作業面（通常來說每個邊的邊長不得小于1m）和周圍保護欄（通常來講高度不得小于1.2m）;相關支撐架的護欄周邊，都必須滿掛密目型號的安全網，以杜絕高空跌落的風險。

3 各種支撐架的優勢和缺點

（1）落地式道橋澆筑支撐架結構相對簡單，但是在荷載施加后支撐架變形量比較大，消耗較多的建筑材料，現場文明作業管理方面的工作壓力較大。

（2）使用環抱箍挑架式結構，在蓋梁作業過程中結構下部相關工作人員和作業裝備仍然可通過，地上面作業面沒有被占用，便于現場作業管控，但是環抱箍挑架中鋼質箍與橋墩柱之間的摩擦系數的界定難以把控，根據橋墩柱外表面的平整程度或者粗糙程度變化而變化，作業時比較容易出現環抱箍松脫的問題，再有就是支撐架能夠承受的載荷不高。

（3）地下支架式結構雖然下方可供人員或設備通過，

不會占用地上工作面，便于文明作業管控，能夠承受較大載荷，支撐架在應力作用下不易變形，不過在埋設鋼錠及作業受到應力時，橋墩柱混凝土必須具有相當的強度，作業后在橋墩柱中會留下小洞，橋墩柱外立面不夠美觀，工程完工后最好應用混凝土材料填充小洞并清理橋墩柱外表面。

4 相關各種支撐架的改進措施

為了達到提高落地式支撐架能夠承受的載荷，進而避免變形和整體結構的沉降的目的，可以使用萬能桿組合成桁架式支撐架，此種支撐架能夠采用滿堂式或者柱梁式結構。針對河岸上搭建現灌蓋梁，如果施工現場土壤較為松散，可以采取適當壓實的操作后，安裝落地式支撐架。首先在地面鋪設木板或者槽型鋼材，或者灌注鋼筋混凝土地基，用上述方案增加地基承受載荷的作用面積。針對水上現灌蓋梁，因為基礎樁、系統梁及橋墩柱建造時，事先完成了水上作業平臺，所以可直接在該平臺上搭建滿堂支撐架。值得注意的是，操作平臺的穩定性和平臺沉降量需要事先校核，故本方案需要謹慎使用。

常規的簡單支撐橋梁中，基礎樁和橋墩柱會放置水平系統梁，所以在水面上和土質松軟的地面上，假如蓋梁和系統梁的高度差不大，便能將系統梁作為承受載荷的地基，在系統梁上搭建落地支撐架。不過此種設定條件下，系統梁的強度必須進行驗證，如果需要，可以采用增大系統梁剖面或者加裝鋼筋混凝土的辦法來增加其強度。

在采用環抱箍挑架形式時，為了避免作業載荷超過臨界值導致鋼質箍脫落，需要使用高強度螺栓和雙重螺母進行緊固操作，或者采用雙層環抱箍相互支撐，互相提供保護的方案，也可以在環抱箍內部預設鋼筋，用來加強支撐力度，不過鋼筋需要在工程完工后割斷，做好外觀美化工作。

5 鋼質管道腳手架的搭建

立桿：在設置豎立桿的時候需要特別注意各個桿件的使用長短錯位搭配。立桿的搭接處除了梗肋處能夠使用搭接頭以外，一定需要使用對接搭扣件進行拼接。搭接的時候對接長度應該至少大于1m，采用至少3個以上的旋轉搭扣件來固定，搭扣件的外邊緣到立桿兩端距離應該大于等于100mm。相鄰兩個立桿的接頭應當互相錯位，不應該設置在相同的高度以內，相鄰立桿接頭處的高度差應該大于1500mm。

大橫桿件：大橫桿件的長度應該大于等于三跨，通常不小于6m。大橫桿件對立桿起到制約的功能。所以立桿和大橫桿件需要采用直角搭扣件緊固，不能漏項。需要上下相鄰的大橫桿應該交錯分布在立桿的里部及外部，采用此種解決方案以期降低達立桿的重心偏移承受載荷的目的。

剪力式支撐架沿支架高度方向連續分布，在橫向方向上也呈現連續分布，在縱向方向上每間隔5根和立桿架設一道支撐架，每片架子至少有三道支撐架，剪力支撐架的斜桿除去兩端使用旋轉型搭扣件和腳手架的立桿或者橫向桿扣緊以外，在其中需要新增2～4個搭扣結點。

因為道橋澆筑支撐排架搭建是依賴搭扣件螺栓緊固實現的，為此每個安裝節點的搭扣件螺栓作業中都需要使用扭矩扳手進行校核。

道橋澆筑支撐排架是廂體上板的重要施工工序，道橋澆筑支撐排架鋪設完成以后由相關工程技術人員對排架實行驗收，驗收達標以后方能布置支撐模板。

最終，鋼質管道支撐架竣工以后必須進行預前施加壓力試驗，以此校核道橋澆筑支撐架的壓縮量和平衡性。預前施加壓力試驗可以使用作業靜止加載方法，水體靜止加載方法，沙袋靜止加載方法等。

6 結束語

在相關建筑施工單位過去多年的作業實踐經驗中，各種形式支撐架依照現場實際施工狀況經常被使用，不管相關建筑施工單位在保障道橋澆筑支撐工程品質和支撐架的搭建操作經驗上，雖然獲益匪淺，但是一旦支撐架確定后，對其中一些要點的施工工藝應該特別重視。例如下落式支撐架位于地表面上的基礎平整、壓實、增大承載接觸面，放置于建筑物上對建筑物的切實增強。希望本文為從事道橋澆筑支撐架相關工作的工程技術人員提供有益的幫助。

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