淺析承插型盤扣式鋼管支架體系在市政橋梁工程中的應用

王順利

（甘肅工程建設監理有限公司，甘肅 蘭州 730030）

1 承插型盤扣式鋼管支架體系施工工藝控制措施

1.1 專項施工方案的設計

在本次橋梁工程設計中，以現澆箱梁為主體結構，其總長度為175 m，整個橋梁的寬度達到了38 m。橋梁上部結構分幅設計，截面采用單箱三室直腹板截面形式，截面變化曲線按2.5 次拋物線漸變。上部結構混凝土總方量6 690 m3，鋼筋1 318 t。考慮到上部結構荷載較大，選擇承插型盤扣式鋼管支架體系更為安全可靠，并進行專項方案設計。設計內容包括施工技術參數、技術措施、監測監控及支架簡算等。對于橋梁支架的搭設，考慮到其跨度高于標準需求，具有一定的危險系數，所以在方案規劃完成之后，應該由監理單位進行二次審查，審查確定沒有問題之后才可以施工。

1.2 盤扣支架材料管理

材料質量是保證支架體系安全可靠的第一道關口，進場后應重點查驗管材產品標識及產品質量合格證、產品主要技術參數及產品使用說明書，對管徑、構件壁厚等抽樣核查，鋼管壁厚是保證結構承載力的重要條件。在材料選擇上，要對材料質量進行嚴格的監控，材料的整體性能要與國家標準相貼合，對于材料管理，要從整體角度出發，確保材料表面質量沒有問題，表面光滑，沒有任何錯位、裂痕的情況，如果在檢查過程中發現材料存在裂紋的情況，或者其他損傷性情況，要及時將這類材料清理出場。

1.3 盤扣支架搭設

1.3.1 支架基礎

考慮到支架上部荷載較大，經對地基承載力進行驗算需要對支架地基0.8 m 范圍內的軟弱土采用砂礫石分層換填處理，采用大型壓路機分層壓實，要求壓實度不小于0.97，地基載力不小于200 Kpa。再澆筑20 cm 的C25 混凝土基礎進行硬化處理，并形成從中間向兩側0.5%的橫坡。在支架外側修筑40 cm×50 cm 的縱向排水溝，將支架基礎內的雨水通過排水溝引排。防止了雨水對支架基礎浸泡而造成地基沉降。

1.3.2 支架搭設要點

（1）作業前，首先對作業工人進行技術和安全交底。施工所用的材料和機具準備齊全，具備作業條件。按照施工工藝流程進行腳手架搭設，搭設過程中如有構配件、桿件等質量問題，堅決不得使用。

（2）支架搭設是一個綜合性的過程，在搭設的時候，需要做好相關準備工作，正式搭設之前，用全站儀確定好預設位置，在澆筑梁硬化位置區域投射影線，將白灰按照影線軌跡進行投放，形成一條明顯的標記線，根據標記線的運行軌跡確定兩側的中心點，對放樣點進行檢查，看是否存在偏差。

（3）施工人員根據支架縱、橫點，安裝底托，搭設第1 層縱橫向水平桿。搭設完成后，由施工班組用拉線方式，調整縱橫向水平桿的線形，并用水準儀測量支架標高，及時調整底托高度，防止支架搭設到頂面時出現大面積的調整節。搭設次序為安裝一層立桿、安裝一層水平桿、安裝一層豎向斜桿，并且檢查縱橫向水平桿的線形以及垂直度[1]。

（4）在安裝好立桿和水平桿之后，需要從整個桿體結構出發，對支架結構穩定性進行綜合性檢查，主要方式是在中間層用水平剪刀進行連接，通過連接使扣件與支架形成一個穩定的連接關系，立桿的節點連接距離最好在15 cm 以內，以此為標準形成閉環體系。

按要求將墩身“抱柱”與盤扣架體相連接。水平剪刀撐在墩身附近時與墩身“抱柱”相連接，使支架與主體結構連接更加牢靠。安排專人檢查支架盤扣插銷的松緊情況。

（5）支撐架搭設到頂層時，應對頂部標高進行復核，為頂托安裝調整標高提供依據。在高空作業過程中，需要注意的地方比較多，高空作業存在一定的安全系數，為了確保施工過程中人員的安全性，可以調高地面的頂托伸出量，以支架頂面的方式進行銜接，安裝好頂托結構后，以底層高度的大小合理協調控制點的連接距離，確保頂部拖高的準確性。對于頂托的伸出量，最好使用標記線進行標注，以內線拉伸的方式進行內插，調整好頂托的內部標高距離，將頂托伸出量控制在一個合理的范圍之內，以有序化的方式進行施工，不能跳著施工，要嚴格按照施工順序一步一步來，確保施工的合理性[2]。

（6）支架主要由頂托、立桿、水平橫桿、底托、豎向斜桿及水平剪刀撐組成。盤扣支架橫橋向，在腹板及倒角處按60 cm 布置、在箱梁空腔底板處按照120 cm 布置，在翼緣板下按120 cm 布置。盤扣支架縱橋向，標準截面段120 cm 布置、底板變厚段由墩中心向跨中方向按60 cm+90 cm 組合布置；最底層水平桿步距按100 cm 布置，水平桿其他部位按標準步距150 cm 布置。為保證支架整體穩定性，施工時最上層水平桿間距0.5 m，從頂往下層全部為1.5 m，減小頂端水平桿間距。豎向斜桿為滿布形式；水平剪刀撐按5個標準步距（6 m）設置一道布置，并且封閉成環[3]。

1.4 盤扣支架搭設驗收

支架搭設完畢后一定要組織驗收，驗收通過后才能進行開展下一步的工作，主要驗收事項如下：

（1）檢查盤扣支架架體的平面位置、立體幾何尺寸、各桿件尺寸及間距。

（2）支架基礎堅實、平整、牢固，支架底座與基礎聯接密貼。立桿與基礎間應無松動，懸空現象，底座、支墊應符合規定，保證支架及各桿件受力的整體均勻性。

（3）檢查架體立體尺寸、搭設方法和斜桿、水平剪刀撐等設置，斜桿、剪刀撐設置并連接鎖定。

（4）檢查豎向斜桿的銷子打緊，檢查各種桿間的安裝部位、數量、形式等。

（5）檢查各項安全防護措施是否到位。

①腳手架的垂直度與水平度允許偏差應符合一定的要求；

②可調托座及可調底座伸出水平桿的懸臂長度必須符合安全規程限定要求；

③支架頂部縱、橫梁及模板之間是否密貼，是否連接為整體；

④支架周圍隔離、警戒措施是否齊備，施工專用上下搭設的通道及安全、防落網是否設置完全。

1.5 支架預壓

1.5.1 預壓目的

在支架安裝過程中，應注意的地方比較多，很多施工環節都需要落實到位，其中支架預壓是不可或缺的一個環節，它采用結構壓力模擬的方式進行調整，達到對支架整體穩定性檢查的一個目的，能夠有效消除外界因素的影響。

1.5.2 預壓荷載計算

依據設計要求預壓重量不得小于結構恒載1.3倍（現澆梁支架預壓重量為23 037.8 t，采用沙袋預壓）。預壓過程全程模擬混凝土澆筑過程，先壓載腹板區域，后壓底板，預壓塊厚度全程模擬澆筑混凝土厚度，并且按分級重量進行壓載。

1.5.3 預壓方式

支架搭設完在其上鋪設縱橫向分配梁，在分配梁上鋪設竹膠板。預壓分4 級進行，第1 級荷載控制在總荷載的30%，第2 級荷載控制在總荷載的60%，第3 級荷載控制在總荷載的80%，第4 級荷載加載至100%[4]。

1.5.4 觀測點布設

在堆載區設置系統測量點，在盤扣支架頂面及對應支架基礎混凝土面2個部位均必須進行沉降觀測。每個腹板加中心與支墩位置、1/4 跨、1/2 跨、3/4跨的交點位置設置觀測點，每個橫斷面共計5 個觀測點，共計25 個觀測點，并且基礎監測點與支架監測點投影位置相對應，見圖1。

圖1 預壓觀測點橫斷面布置圖

1.5.5 沉降觀測及堆載

對于觀測點的測量，要做好各個方面的銜接工作，一般是測量完成之后再進行加載，加載是一個持續性的過程，具有一定的層級性，也就是說，完成一個層級的加載，就停止這一層級的加載，然后轉入下一層級的加載，中間每間隔12 h 就對其支架結構進行觀測，觀測主要是針對于支架的頂部和基礎沉降點，當沉降量達到一定標準之后才可以進行下一層級的加載。對于支架預壓的合格判定，一般是加載到100%為標準[5]。

1.6 支架拆除

（1）支架的拆除需要滿足一定的應力標準，需要待箱梁的應力和拉力都達到滿強度標準才可以，而且支架拆除都是有方案規劃的，要嚴格按照方案內容執行，采用先搭后拆的方式，由上至下，一層一層地進行拆除，禁止多層一起拆除。

（2）架體拆除順序為由跨中向兩端墩柱處對稱卸落。具有一定的結構性，從整體結構出發，一一分化之后再進行拆除，首先拆除的是懸臂部分，然后從中間兩端進行對向性延伸拆除，要一步一步進行拆卸，每個步驟都要準確，控制拆卸的力度，不能過大[6]。

（3）當判定支架穩定合格后，可進行卸載，按照100%→70%→40%→20%的順序進行分級卸載，并做好觀測記錄。支架預壓逐級卸載，預壓荷載應對稱、均衡、同步進行。

（4）數據分析壓載完成后，對沉降觀測數據整理，確定非彈性沉降和彈性沉降的數據。以便調整底模標高。

2 承插型盤扣式鋼管支架體系安全控制要點

針對承插型盤扣式鋼管支架體系在工程應用中的安全控制，應重點做好以下幾點：（1）從整個承插型盤扣式鋼管支架來看，失穩坍塌對于整個支架結構都有極大的影響，這是一個破壞性行為，我們主要采用單立桿的方式進行穩定性驗算，在這個過程中，強化對支架的協調性規劃；（2）鋼管支架的立桿頂部有著一定的調節性，豎向立桿的懸臂長度不能過大，會使得支架結構出現坍塌的風險，一般控制在650 mm以內，在架體的頂層結構，端口接頭和連接盤形成一個連接體系，見圖2；（3）加強對分段結構的檢測力度，看水平桿端口連接是否正常；（4）混凝土澆筑過程中，應派專人觀測模板支架的工作狀態，測量人員隨時監測支架及基礎沉降量是否超過允許值。

圖2 帶可調拖座伸出頂層水平的懸臂長度

3 結束語

綜上所述，目前在市政橋梁施工過程中，國家對市政橋梁基礎設施建設的規劃提出了更高更嚴的要求，建設規模也發生了很大的變化，橋梁上部結構體量和規模越來越大，結構構造形式越來越新穎。因此在進行橋梁施工中，制定一個完善的支架體系專項方案，嚴格控制各道施工工藝顯得尤為重要。只有確保橋梁支架體系的安全性和可靠性，才能保證每道工序有序進行，從而促進市政橋梁工程的良好發展。