承插型盤扣式支撐架施工技術(shù)

趙云鵬 中鐵十七局集團(tuán)第二工程有限公司

1 工程概況

西安地鐵5 號(hào)線二期，文教園站～張旺渠站區(qū)間橋梁，全長1302.214m，線路自文教園站引出，穿過西咸文教園景觀廣場(chǎng)，在橋梁WZ5#～WZ8#墩處采用（30m+35m+30m）雙線連續(xù)梁上跨灃柳路。梁體采用等高截面單箱單室斜腹板梁，梁高1.80m，梁頂寬10.30m，底寬5.62m，梁端底寬加寬至6.50m。頂板厚0.3m～0.5m，底板厚0.3m～0.5m，腹板厚0.4m～0.9m，邊支座中心橫向間距均為4.40m，中支座橫向間距為5.00m。中支點(diǎn)及邊支點(diǎn)處設(shè)置橫隔板，橫隔板設(shè)置過人洞，中支點(diǎn)處橫隔梁厚2.0m，邊支點(diǎn)橫隔梁厚1.0m。箱梁采用支架逐段現(xiàn)澆施工，第一現(xiàn)澆段為第二跨距6#墩中心4.50m位置，長度34.4m；第二現(xiàn)澆段為第三跨7#距墩中心4.5m位置，長度35m；第三段澆筑剩余部分，長度25.4m，支架搭設(shè)高度在4.8m～8.6m之間。

2 方案比選

本工程支撐最高處為8.60m，最低處為4.80m，大部分支架基礎(chǔ)位于市政道路的瀝青路面上，梁形式為單箱單室，梁體受力簡單明確。

承插型盤扣式支撐體系的立桿采用直徑Φ60mm，壁厚t=3.2mm 的Q345A 鋼；水平拉桿采用管徑為Φ48mm，壁厚t=2.5mm的Q235B鋼；斜拉桿件采用管徑為Φ48mm，壁厚t=2.5mm 的Q195 鋼，可調(diào)底 座 為Φ48mm × 6.5mm × 600mm，可 調(diào) 托 座 為Φ48mm×6.5mm×600mm，材料均經(jīng)過熱鍍鋅處理。碗扣支撐架的立桿采用直徑Φ48mm，壁厚t=3.0mm的Q235A 鋼；橫桿、間橫桿、斜桿管徑均為Φ48mm，壁厚t=3.0mm的Q235A鋼。

由于碗扣支架市場(chǎng)材料質(zhì)量參差不齊，碗扣支架材料的銹斑位置未加固處理即重復(fù)涂刷紅油漆，因此支架材料質(zhì)量難以把握。而盤扣支架材料是一種新型材料，市場(chǎng)周轉(zhuǎn)次數(shù)較少，并且盤扣式腳手架采用統(tǒng)一的熱鍍鋅表面處理，徹底摒刷漆和噴漆的表面處理，這種不掉漆、不生銹的表面處理方式除了外觀一致，大氣美觀的銀色也為工程提升了形象。鍍鋅的表面處理方法延長了鋼管壽命到15～20 年。同時(shí)材料自身質(zhì)量有保障。經(jīng)項(xiàng)目總工程師及相關(guān)人員研究比較，擬采用承插型盤扣式支撐架進(jìn)行現(xiàn)澆箱梁的施工（見圖1、圖2）。

圖1 承插型盤扣支架實(shí)體圖

圖2 承插型盤扣支架構(gòu)造圖

盤扣式支架其具有以下特點(diǎn)。

（1）采用低合金高強(qiáng)度鋼，承載能力高，考慮安全系數(shù)，單肢設(shè)計(jì)承載力可達(dá)40kN以上。

（2）立桿，水平拉桿、斜拉桿的盤扣插接使支撐架具有很好的穩(wěn)定性且材料用量少，效率高，盤扣滿堂支架每一獨(dú)立單元均為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，橫斜桿插銷具有防掉、自鎖裝置，立桿連接采用內(nèi)帶連接棒套接方式連接，同時(shí)所有的連接都是靠插銷進(jìn)行，作業(yè)人員只要一把錘子就可以完成各構(gòu)件之間的牢固連接,安裝簡易快捷。

（3）盤扣式腳手架采用統(tǒng)一的熱鍍鋅表面處理，徹底摒刷漆和噴漆的表面處理，這種不掉漆、不生銹的表面處理方式除了減少了高額的人均保養(yǎng)成本以外，外觀一致，提升了工程形象，同時(shí)支架較碗扣桿件粗壯，使得盤扣支架堅(jiān)固耐用，且尺寸單一，堆碼方便、周轉(zhuǎn)次數(shù)高、從而節(jié)約成本。

3 承插型盤扣式支架施工

3.1 施工工藝流程

場(chǎng)地平整→地基碾壓→地基檢測(cè)→澆筑墊層混凝土→支架位置放樣→盤扣支架搭設(shè)→支架驗(yàn)收。

3.2 地基處理

為保證盤扣支架地基承載力，需要對(duì)地基進(jìn)行處理。支架搭設(shè)前先清理場(chǎng)地內(nèi)的浮土及鉆機(jī)施工時(shí)留下的泥漿；根據(jù)梁底標(biāo)高與盤扣支架配桿高度確定地面標(biāo)高；然后用鏟車推平場(chǎng)地并刮平后，用8t振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)；并檢測(cè)基地承載力是否滿足設(shè)計(jì)要求，當(dāng)?shù)鼗休d力滿足設(shè)計(jì)要求后，再已處理平整、壓實(shí)的地基基礎(chǔ)上澆筑15cm厚C20混凝土墊層，墊層與墩柱最外側(cè)邊緣平齊，寬度比梁體支架寬100cm，墊層澆筑完成后，在基礎(chǔ)兩側(cè)順橋向各設(shè)排水溝一道，保證排水系統(tǒng)要暢通，避免雨水浸泡地基。6#～7#及7#～8#之間為既有瀝青路面，地基承載力滿足要求，無須單獨(dú)進(jìn)行地基處理。由于瀝青路面無法設(shè)置排水溝，采取截水引流方式，設(shè)置25cm高磚砌擋墻，將雨水引導(dǎo)至架體外側(cè)集水坑，并進(jìn)行抽排。

3.3 支架搭設(shè)

（1）承插型盤扣式支架特點(diǎn)

承插型盤扣式鋼管支架，整個(gè)腳手架由盤扣代替桿件之間的連接構(gòu)件；豎向直插式接長套筒代替對(duì)接連接扣件；橫桿接頭代替直角扣件。

（2）安裝流程

可調(diào)底座安裝：按照設(shè)計(jì)尺寸并根據(jù)放樣支架位置安放墊板及底座。墊板的長度不宜少于2跨，底座為可調(diào)節(jié)底座，長0.6m，絲桿外露長度不得超過0.3m，作為掃地桿的最底層水平離地高度不得大于0.55m。當(dāng)單肢立桿荷載設(shè)計(jì)值小于等于40kN時(shí)，底層的水平桿步距可按標(biāo)準(zhǔn)步距設(shè)置，且應(yīng)設(shè)置豎向斜桿；當(dāng)單肢立桿荷載設(shè)計(jì)值大于40kN時(shí)，底層的水平桿應(yīng)比標(biāo)準(zhǔn)步距縮小一個(gè)盤扣距離，且應(yīng)設(shè)置豎向斜桿。

立桿及橫桿安裝：立桿尺寸為A60×3.2mm，水平桿尺寸為A48×2.5mm。根據(jù)支架縱橫向布局放置好支架底拖后插入立桿，立桿由工人扶好，并將橫桿接頭插入立桿盤扣內(nèi)，第一道橫桿先不用插緊，待第二道橫桿安裝完成后將第一根橫桿敲緊，并將鎖銷插入鎖孔，以此方法周二復(fù)始，完成整個(gè)支架安裝，同時(shí)明確支架首層立桿宜采用不同長度的立桿交錯(cuò)布置，錯(cuò)開立桿豎向距離不應(yīng)小于0.5m，并用0.5m、1m、1.5m、2m、2.5m、3m的立桿配湊支架高度。

斜桿安裝：斜桿尺寸為A48×2.5mm，當(dāng)橫桿搭設(shè)完成后，按要求搭設(shè)斜桿，斜桿由底層橫桿連接上一層橫桿，斜向設(shè)置，呈“Z”型布置，當(dāng)搭設(shè)高度不超過8m，步距宜不超過1.5m，支架架體四周外立面向內(nèi)的第一跨每層均應(yīng)設(shè)置豎向斜桿，架體整體底層以及頂層均應(yīng)設(shè)置豎向斜桿，并應(yīng)在架體內(nèi)部區(qū)域每隔5跨由底至頂縱、橫向均設(shè)置豎向斜桿或采用扣件鋼管搭設(shè)的剪刀撐。

當(dāng)支架的架體高度不超過4個(gè)步距時(shí)，可不設(shè)置頂層水平斜桿；當(dāng)架體高度超過4 個(gè)步距時(shí)，應(yīng)設(shè)置頂層水平斜桿或扣件鋼管水平剪刀撐。當(dāng)搭設(shè)高度超過8m時(shí)，豎向斜桿應(yīng)滿布設(shè)置，水平桿的步距不得大于1.5m，沿高度每隔4～6 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)步距，應(yīng)設(shè)置水平斜桿或扣件鋼管剪刀撐。周邊有結(jié)構(gòu)物時(shí)（橋墩），宜與周邊結(jié)構(gòu)物形成可靠拉結(jié)。

可調(diào)托座安裝：整個(gè)支架完成安裝后放置支架可調(diào)托座，托座采用與立桿配套絲桿，直徑48mm。可調(diào)托座伸出頂層水平桿或雙槽托梁的懸臂長度嚴(yán)禁超過0.65m，且絲桿外漏長度嚴(yán)禁超過0.4m，可調(diào)托座插入立桿或雙槽托梁長度不得小于0.15m。由于市政既有道路與設(shè)計(jì)梁面標(biāo)高無法選擇高差時(shí)，可根據(jù)現(xiàn)澆連續(xù)梁縱向坡度或既有瀝青道路地面高差，在部分位置支架上端或下端利用立桿0.2m 或0.5m節(jié)點(diǎn)位差配合可調(diào)底座、可調(diào)托座進(jìn)行調(diào)節(jié)。

盤扣支架按要求安裝完成后，作業(yè)人員調(diào)整可調(diào)底托、可調(diào)托座處于立桿的中心位置，同時(shí)校正水平桿步距，立桿的縱橫距，立桿的垂直偏差和水平桿的水平偏差。立桿的垂直偏差不應(yīng)大于模板支總高度的1/500,且不得大于50mm。并逐個(gè)敲打連接盤處的插銷，至插銷插入試驗(yàn)規(guī)定的插入深度的刻度線以下，保證插銷連接自鎖后不拔脫，且抗拔力不得小于3kN。

連墻件的安裝：連墻件必須采用可承受拉荷載的剛性桿件，連墻件與腳手架立面及墻體應(yīng)保持垂直，同一層連墻件宜在同一平面，水平距不應(yīng)大于3跨，與主體結(jié)構(gòu)外側(cè)面距離不宜大于0.3m，連墻件應(yīng)設(shè)置在水平桿的盤扣節(jié)點(diǎn)旁，連接點(diǎn)至盤扣節(jié)點(diǎn)距離不應(yīng)大于0.3m；采用鋼管扣件作連墻件時(shí)，連墻件應(yīng)采用直角扣件與立桿連接。

支架拆除：支架安裝完成后，按規(guī)定的驗(yàn)收方式驗(yàn)收支架，再在支架上施工上部結(jié)構(gòu)，待梁體混凝土澆筑完成并按要求張拉壓漿完成，拆除支架。在拆除支架作業(yè)時(shí)，按先搭后拆，后搭先拆的原則，從頂層開始，逐層向下進(jìn)行，嚴(yán)禁上下同時(shí)拆除，嚴(yán)禁拋扔。分段、分立面拆除時(shí)，應(yīng)確定分界處的整體性，保證分段后架體穩(wěn)定。

4 工藝比對(duì)

根據(jù)承插式盤扣支架與碗扣支架的工藝特點(diǎn),從安全質(zhì)量、工效成本、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面進(jìn)行工藝比對(duì)，希望對(duì)市政現(xiàn)澆梁的支撐體系選擇提供參考。

（1）安全質(zhì)量方面：與碗扣支架相比承插式盤扣支架桿件操作簡單，易于控制、承載能力高，盤扣支架的可調(diào)底座與墊板接觸的鋼板面積大，立桿荷載分散的程度高，同一要求的地基，地基受力荷載有所減弱，同時(shí)插銷在水平桿上,扣接頭插銷孔上面小下面大，尾端的突出半圓鉚釘限制，只能往下，不能往上拿出扣接頭，不容易丟失盤扣式腳手架自鎖式連接盤和銷子，楔形插銷的斜度楔入連接盤后靠自重即可鎖緊，且立柱連接套筒安全可靠，盤扣式腳手架豎向立桿連接采用內(nèi)帶連接棒套接方式，連接棒帶彈簧銷釘，定位在立柱預(yù)留孔上，保證立桿同軸同心，豎向荷載傳力可靠，使得安全質(zhì)量保證率有明顯的提高。

（2）工效成本方面：與碗扣支架相比立桿、水平拉桿和斜拉桿的盤扣插接使支撐架具有很好的穩(wěn)定性，立桿承載能力高（盤扣支架立桿較碗扣支架立桿粗，同一壁厚的支架，盤扣支架的立桿較碗扣支架的立桿截面慣性矩大2倍有余，同時(shí)換算每米重量比率基本相等，見表1）致使材料用量少，且操作簡單、裝簡易快捷。在人工、材料上節(jié)約成本，工效高，同時(shí)施工節(jié)點(diǎn)時(shí)間易控制，施工循環(huán)周期穩(wěn)定，有利工期把控。盤扣支架的材料均采用熱鍍鋅防腐處理，堅(jiān)固耐用，尺寸單一堆碼方便，周轉(zhuǎn)次數(shù)高。

表1 盤扣支架與碗扣支架材料理論重量對(duì)比表

（3）盤扣滿堂支架每一獨(dú)立單元均為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，而碗扣獨(dú)立單元為平行四邊形不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)需靠加整體剪刀撐成為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。碗扣支架獨(dú)立單元為平行四邊形不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，需靠加整體縱、橫水平方向、斜向剪刀撐成為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，而盤扣支架獨(dú)立單元的平、橫、縱向斜桿使每個(gè)單元都是固定的三角形格構(gòu)式結(jié)構(gòu)，通過每個(gè)獨(dú)立的平、橫、縱面單元組成整體穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

5 結(jié)束語

承插型盤扣支架施工在市政現(xiàn)澆梁支架施工中已廣泛應(yīng)用。本文通過對(duì)承插型盤扣支架施工安裝、拆除的要求進(jìn)行工藝闡述，總結(jié)現(xiàn)澆梁的施工安全質(zhì)量、提高工效、節(jié)約成本，能按期完成施工任務(wù)。希望能對(duì)同類支架施工提供借鑒與參考。