現(xiàn)澆箱梁承插型盤扣式腳手架施工問題探討

王洪濤 武國民 王京京

（山東宇通路橋集團有限公司，山東 東營 257300）

一、工程背景

某高速公路橋梁軸線為東西走向，全長1675.5m，中心樁號k252+553，上部結(jié)構(gòu)除五聯(lián)外均為預應力混凝土簡支連續(xù)組合箱梁，箱梁為三箱單室截面。第五聯(lián)40m+60m+40m為現(xiàn)澆變截面預應力混凝土連續(xù)鋼構(gòu)，左幅橋面等寬18.5m，右幅橋面17.0m～18.5m變寬。該高速公路橋梁現(xiàn)澆箱梁所處區(qū)域河谷、溝壑發(fā)育，高差變化大，濕陷性黃土主要為Ⅱ級非自重類型，厚度達到6m～10m，且多為耕地和臺階地，行車及行人頻繁，對施工存在較大干擾?，F(xiàn)澆箱梁支撐高度在16.5m～19.5m范圍內(nèi)，其中k1+410.200和k496+554.120處現(xiàn)澆箱梁橋面寬度為20.5m，且梁體高19m，翼緣板高20.5m。該標段7座現(xiàn)澆箱梁全長720m，業(yè)主要求的施工時間為3個月，混凝土澆筑施工方量逾1.0×104m3，腳手架搭設(shè)體積逾17×104m，且部分現(xiàn)澆橋梁下部墩柱尚未完工，工期緊，任務(wù)重，施工難度大，必須保證施工方案的技術(shù)可行性與經(jīng)濟性。

二、施工方案

當前國內(nèi)橋梁施工領(lǐng)域滿堂式模板支架通常都使用碗扣式鋼管腳手架，其根據(jù)上部荷載的不同主要有HG-30、HG-60、HG-90和HG-120等型式，通常在斜腹板、墩柱、中隔板等處加密處理，并增設(shè)橫縱向垂直鋼管剪刀撐及水平剪刀撐，通過可調(diào)底座、托座及0.3m立桿進行垂直高度的調(diào)節(jié)。近年來，新型承插型盤扣式腳手架的應用日益廣泛，該支架主要包括水平桿、立桿、斜桿、可調(diào)節(jié)底座和托座等構(gòu)件，立桿主要通過套管、連接棒以承插方式連接，而水平桿及斜桿則通過連接盤和楔形插銷快速卡接[1]。與傳統(tǒng)的碗扣式支架相比，盤扣式支架所需材料數(shù)量少，安裝拆卸工程量少，支架周轉(zhuǎn)性強，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性有保證。

本文根據(jù)高速公路現(xiàn)澆箱梁結(jié)構(gòu)形式、施工條件、技術(shù)水平及工期要求，主要從安全性、結(jié)構(gòu)受力情況、施工費用等角度進行了碗扣式鋼管支架和承插型盤扣式鋼管支架的比較，經(jīng)過比選，采用了承插型盤扣式腳手架方案。

三、承插型盤扣式腳手架施工控制要點

（一）基礎(chǔ)處理

在施工準備階段應將該高速公路橋梁土質(zhì)路基地面翻松30cm深度，并檢測土料含水量，待符合設(shè)計要求后采用振動壓路機將其碾壓密實，再按照動力觸探法檢測地基承載力，當實際地基承載值大于設(shè)計值時進行厚度30cm的三七石灰土攤鋪，待整平后碾壓密實，再澆筑20cm厚C20混凝土面層。為保證排水順利，還應在地基兩側(cè)按設(shè)計坡度分段開挖30cm×20cm的排水溝，并與路基排水溝順接。

（二）支架搭設(shè)

以滿堂架的搭設(shè)方式在C20素混凝土墊層上搭設(shè)現(xiàn)澆梁承插型盤扣式支架，直至箱梁底部。

1.立桿和基礎(chǔ)立桿是整個鋼管支架系統(tǒng)的主受力構(gòu)件[2]，其中立桿含連接棒，基礎(chǔ)立桿不含連接棒，并主要通過內(nèi)套連接棒連接。立桿和基礎(chǔ)立桿圓盤間距按50cm控制，立桿設(shè)計長度為2m、1.5m、1m及0.5m，采用壁厚3.2mm的Q345B高強度低碳合金結(jié)構(gòu)鋼管制成。

2.基座和下調(diào)基座主要以套管連接方式與內(nèi)插式基礎(chǔ)立桿連接，可根據(jù)施工要求快速組裝并調(diào)整豎桿設(shè)計標高。基座材質(zhì)為Q345B，壁厚3.2mm，管徑φ60mm，設(shè)置在可調(diào)節(jié)底座處。為利用立桿調(diào)整高度，下調(diào)基座應以外插方式和立桿連接。

3.水平桿主要用來連接各立桿并構(gòu)成腳手架組，使立桿受力均勻且能互相支撐，避免發(fā)生完全變形，水平桿采用材質(zhì)為Q235B、壁厚2.75mm、管徑φ48mm的鋼管，設(shè)計尺寸包括1.2m和0.9m兩種規(guī)格。

4.豎向斜桿是承受水平受力并分散腳手架承載力的主要桿件，能避免盤扣支架因受力不均而扭曲變形，豎向斜桿設(shè)計尺寸有0.6×1.5m和0.9×1.5m兩種，主要采用材質(zhì)為Q195B、壁厚2.75mm、管徑φ42mm的鋼管。

5.盤扣式鋼管支架采用滿堂支架搭設(shè)方式，從地面標高處開始，橫向搭設(shè)間距為0.6m和0.9m兩種，縱向搭設(shè)間距統(tǒng)一為0.9m。支架縱向還應按照60cm和90cm的間距設(shè)置尺寸為10cm×15cm的方木；按照30cm的間距設(shè)置尺寸為10cm×10cm的方木，它們分別為主龍骨和次龍骨。

在搭設(shè)支架前應根據(jù)墩柱位置由中間向兩側(cè)測量放線，搭設(shè)基準點確定好后可通過鋼尺分量出立桿位置，用小竹片標記。根據(jù)測放情況擺放并調(diào)整可調(diào)底座，使其與螺母處于同一高度。在已經(jīng)設(shè)置好的可調(diào)底座上插入基座并保證基座完全落在可調(diào)底座螺母上。

在掃地桿安裝時，應使其橫桿頭、楔形銷與起始桿圓盤孔鎖緊，并采用水平尺測量掃地桿安裝的水平度，通過可調(diào)底座完成水平度調(diào)整，同時將掃地桿與地面距離控制在55cm以內(nèi)。再在安裝好的起始桿內(nèi)垂直插入標準立桿。

腳手架平梯和斜梯設(shè)計寬度分別為0.9m、0.48m，長1.8m，高1.5m，在爬梯中間增設(shè)高度0.9m的護手，連接斜梯和縱向橫桿掛鉤，并增設(shè)防護欄和擋腳板。將斜拉桿按照圖紙安裝，并使其斜拉頭、楔形銷和立桿圓盤大孔鎖緊連接。采用調(diào)節(jié)立桿根據(jù)設(shè)計要求粗調(diào)腳手架架體標高后，再進行架體標高精調(diào)，并將調(diào)節(jié)頂托安裝在立桿端部，通過螺母調(diào)節(jié)頂托平面，以獲得最佳支撐高度。

（三）模板安裝

模板采用設(shè)計尺寸為122cm×244cm×1.8cm、厚度為1.8cm的竹膠板，橫縱向分配方木設(shè)計尺寸均為10cm×10cm（高×寬），將竹膠板牢固固定在橫向方木上后再整體按照0.3m的間距搭設(shè)在縱向方木之上，最后將縱向方木按0.9m的間距搭設(shè)在鋼管支架頂托之上。完成頂層方木鋪設(shè)后應檢查標高，符合設(shè)計要求后進行底模和側(cè)模鋪設(shè)，底模板每側(cè)寬度均應超出梁底板0.5m，最后通過20mm雙面膠帶貼緊模板間隙。

（四）預壓

完成箱梁底模鋪設(shè)后進行全橋預壓，支架預壓荷載按設(shè)計荷載的60%、80%和100%堆載，為消除非彈性變形，全聯(lián)應按預壓荷載一次性加載[3]。預壓施工采用袋裝砂，并根據(jù)箱梁恒載分布形式堆碼砂帶，再通過汽車吊將砂帶從低處吊至高處預壓，并在變形觀測點預留出空隙，方便立塔尺展開觀測。

沿支架縱向在1/4跨、1/2跨、1/4跨支架底部設(shè)置5個監(jiān)測斷面，共15個沉降觀測點，再在箱梁1/4跨、1/2跨、1/4跨及支點處設(shè)置7個觀測斷面，共21個沉降觀測點。完成支架搭設(shè)后進行其初始荷載值觀測，并在完成各級加載后進行觀測，按照梁體重量60%、80%和100%分別加載后間隔12h進行支架沉降觀測，若一個測點連續(xù)兩次沉降差均值均在2mm以內(nèi)，便可繼續(xù)加載。結(jié)束滿堂支架預壓驗收后采用與加載過程相反的次序分批卸荷，卸載結(jié)束6h后再進行最后一次觀測。完成全部卸荷后還應調(diào)整支架頂面標高，以消除非彈性變形，并維持彈性變形上拱度。

四、結(jié)語

綜上，承插型盤扣式腳手架在現(xiàn)澆箱梁中的應用不僅能充分展示出該鋼管支架形式所具有的材料用量少、安裝拆卸工效高、工期短、結(jié)構(gòu)安全及施工質(zhì)量有保證等技術(shù)優(yōu)勢，還能大大降低單位體積支架用鋼量，節(jié)約搭接、安裝、拆卸人工費及運輸成本，避免碗扣式支架施工及管理中存在的各方面問題，真正實現(xiàn)安全施工及施工現(xiàn)場標準化管理。