現澆混凝土箱梁模板支架施工技術研究

文 / 貴州橋梁建設集團 張成進

為解決現澆混凝土箱梁模板支架施工問題，本文結合某現澆混凝土箱梁橋實際情況，提出兩套模板支架體系方案，即碗扣架與盤扣架，然后通過相關的試驗與綜合對比，最終將盤扣架作為模板支架體系，提出施工方法與要點原則，以期為相關人員提供參考。

現澆混凝土箱梁是橋梁工程建設常用上部結構類型，具有施工方便、結構簡單和受力明確等優勢特點。而在箱梁施工中，為保證模板支設可靠性，需要搭設模板支架體系，這就需要根據橋梁工程實際情況，確定適宜的支架體系類型與相應的施工要點。

工程概況

某擬建橋梁總長約2.4km，可分成主橋與引橋，上部結構均采用現澆混凝土箱梁，該橋梁工程量巨大，而且主線需要跨越很多既有道路及河流。為保證施工順利完成，在箱梁現澆過程中，設計提出兩套支架方案，即碗扣式模板支架和承插型盤扣式支架。

施工方案

計算結果

在主線范圍內的標準型箱梁中選取試驗段對以上兩套支架方案進行試驗與分析。針對不同支架形式，按照各自的技術規范實施計算，以確定適宜的排布方式與間隔距離。

對于碗扣式支架，其計算結果為：次龍骨材料采用10cm×10cm木方，按0.3m的間隔距離均勻排列，最大應力為4.45N·m，容許應力為10N·m；主龍骨材料 采 用10cm×15cm木 方，按0.6m和0.9m兩 種 間隔距離均勻排列，最大應力為4.57N·m，容許應力為10N·m；橫梁下部立桿最大排列間距為0.6m×0.9m，最大應力為127.57N·m，容許應力為215N·m；腹板下部立桿最大排列間距為0.6m×0.9m，最大應力為62.75N·m，容許應力為215N·m；箱室下部立桿最大排列間距為0.9m×0.9m，最大應力為50.58N·m，容許應力為215N·m；翼緣板下部立桿最大排列間距為0.9m×0.9m，最大應力為49.29N·m，容許應力為215N·m；地基基礎采用C20混凝土，厚度為0.2m，最大應力為3.89N·m，容許應力為20N·m。

對于盤扣式支架，其計算結果為：次龍骨材料

采用10cm×15cm木方，按0.3m的間隔距離均勻排列，最大應力為8.14N·m，容許應力為10N·m；主龍骨材料采用I14，按0.9m、1.2m和1.5m三種間隔距離均勻排列，最大應力為118.85N·m，容許應力為215N·m；橫梁下部立桿最大排列間距為0.9m×1.2m，最大應力為238.7N·m，容許應力為300N·m；腹板下部立桿最大排列間距為1.2m×1.5m，最大應力為204.6N·m，容許應力為300N·m；箱室下部立桿最大排列間距為1.5m×1.5m，最大應力為171.7N·m，容許應力為300N·m；翼緣板下部立桿最大排列間距為1.5m×1.5m，最大應力為167.5N·m，容許應力為300N·m；地基基礎采用C20混凝土，厚度為0.25m，最大應力為4.13N·m，容許應力為20N·m。

施工方法

1.碗扣式支架

碗扣式支架的搭設按照最優設計進行，在施工中應嚴格遵循下列原則：

（1）在腹板下部按照120cm的步距、60cm的橫橋向間距和90cm的縱橋向間距搭設支架。

（2）在箱室的空心處按照120cm的步距和90cm的橫、縱橋向間距搭設支架。

（3）在橫梁處按照120cm的步距和60cm的橫、縱橋向間距搭設支架。

（4）在箱梁的橫斷面上按照4m的間隔距離設置剪刀撐，對于縱斷面上的剪刀撐，需設置在兩側與腹板處，同時每四層水平桿增設一道水平方向的剪刀撐。

（5）按受力狀況可將分配梁分成主、次龍骨，碗扣架的主、次龍骨均為方木，縱橋向的分配梁間隔距離和立桿相同，而橫橋向的分配梁按照30cm的間隔距離布置。

（6）現場施工所用碗扣架為按照要求從市場中直接租賃而來的，碗扣架進場后，經現場實測，其鋼管壁厚在3.2mm左右，符合計算提出的不小于3.0mm的要求。

（7）支架的地基基礎處理方式為先將原狀土碾壓密實，然后按照20cm的厚度澆筑C20混凝土，對于處在原路面的箱梁，可不進行地基基礎處理。

2.盤扣式支架

該工程擬采用的盤扣架型號為A-LG型，同樣按照最優設計搭設，實際施工中要嚴格遵循下列原則：

（1）箱梁空心處與翼緣板處的盤扣架，其橫橋向間隔距離相同，均為150cm，而腹板處的盤扣架需適當加密，即按照90cm的間隔距離進行搭設。

（2）橫梁處的縱橋向盤扣架按照90cm的間隔距離搭設，而標準段箱梁的盤扣架搭設間隔距離為150cm。

（3）剪刀撐布置：對于8m及以下盤扣架，需在支架四周外立面向內的第一跨每層均布置豎向斜桿，在頂、底層布置豎向斜桿的同時布置水平斜桿，按照5跨的間隔沿橫縱兩個方向布置豎向斜桿，并沿支架向上按照6跨的間隔布置水平斜桿；對于8m以上的盤扣架，需對豎向斜桿進行滿布，并在頂、底層分別布置水平斜桿，最后在支架上按照6跨的間隔距離布置水平斜桿。

（4）與碗扣架相同，盤扣架的分配梁也可按照受力狀況分成主、次龍骨，其中，盤扣架的主龍骨采用10cm×15cm木方，按照30cm的間隔距離布置，次龍骨采用I14工字鋼，其布置間距和縱橋向立桿相同。

（5）盤扣架地基基礎處理方法和碗扣架基本相同，均為先將原狀土碾壓密實，再按照25cm的厚度澆筑C20混凝土，并在混凝土的下部采用碎石按照20cm的深度進行換填。對于處在原路面的箱梁，可不進行地基基礎處理。

方案對比

1.受力性能

雖然以上兩種支架都能達到施工要求，但根據計算結果可知，在相同條件下，盤扣架材料強度比碗扣架高1.5倍左右，即盤扣架最大承載能力比碗扣架高1.5倍。在這種情況下，當荷載條件完全相同時，盤扣架立桿承受最大荷載時所需桿件數量比碗扣架少，然而要注意，立桿數量減少會使配梁與地基基礎的受力變大，木方龍骨可能無法達到承載力要求，應更換強度更高的龍骨材料，也可通過適當增加分配梁層數對龍骨受力進行改善，但無論如何都要提高地基基礎實際承載力，即對支架的地基基礎予以加強處理。

2.安全性

盤扣架節點以半剛性連接為主，將可實現自鎖的楔形板作為銷板，可有效保證節點連接可靠性，但碗扣架的所有節點均采用先扣再旋轉銷接的方式相連，實際施工中可能產生漏擰或沒有擰緊等情況，產生安全隱患。

3.經濟性

兩種支架方案的經濟成本對比結果如表1所示。

從表1可以看出，盤扣架在帶來更好的受力性能和安全性的同時，必然需要更高的經濟成本。

比選結果

為滿足進度與短期節點相關要求，最終將支架方案確定為盤扣架，以此在保證施工質量的同時，保證施工安全，并有效縮短工期。雖然盤扣架的一次投入成本較大，但總體來看，由于盤扣架的使用能更好的保證安全，并加快進度，所以能完全彌補這一缺陷。

結語

綜上所述，碗扣架與盤扣架是當前現澆混凝土箱梁施工常用的兩種模板支架體系，不同模板支架體系的性能、施工方法及特點均不相同，施工中需根據工程實際情況，通過試驗分析和綜合對比選擇適宜的支架體系，以保證箱梁施工順利完成，達到預期的質量、進度和安全目標。