滿堂支架在橋梁工程施工中的應用

王俊域

（中交二航局第一工程有限公司，湖北 武漢 431400）

橋梁上部結構施工根據設計類型不同，一般采用方法不同，常見的現澆箱梁施工方法有少支架法、滿堂支架法、移動模架法等。少支架法適用于橋梁上跨公路或者河流，并且有限高或者通航要求的地方，支架要求基礎采用擴大基礎或者樁基礎；滿堂支架法適用于大多數現澆箱梁，能夠適應橋梁上部結構變寬等問題，支架要求基礎滿足上部結構施工承載力要求；移動模架法是采用移動模架沿著橋梁縱軸線方向移動，以墩身或者承臺作為支承受力點，形成一個類似于架橋機的施工平臺作為現澆箱梁施工的區域，移動模架法適用于橋梁平縱曲線較小、截面變化較小和跨越大江大河的橋梁施工。結合不同的橋梁特點選用合適的施工工藝，對于橋梁工程施工質量保障有重要的意義。

1 工程概況

迎賓大道高架橋位于黃石長江大橋引橋橋頭處，用于銜接規劃迎賓大道與堤頂沿江大道，包括A、B兩個匝道，均為雙向兩車道，橋寬9.0～9.7 m，其中A匝道橋長約166.6 m，B匝道橋長約351.6 m。A、B匝道橋，標準段采用現澆預應力鋼筋混凝土箱梁，上跨鄂黃路段采用鋼箱梁。橋梁跨徑布置及結構形式見表1。

表1 橋梁跨徑布置及結構形式

橋梁的上部結構設計為等截面預應力混凝土斜腹板連續箱梁結構，橫坡通過頂面混凝土收面進行調整。箱梁預制的時候頂板與底板平行，兩側的腹板斜率為1∶2.6，梁體結構高度為1.8 m。預應力鋼筋混凝土箱梁橫截面為單項式，兩側翼緣板懸臂長度為1.9 m，箱梁頂板寬度為8.8 m，厚度25 cm。箱梁底板寬度為3.994 m，厚度為255 cm，腹板為變截面尺寸，厚度為50～75 cm，端橫隔板的厚度為1 m，中橫隔板的厚度為1.5 m，結構混凝土設計強度為50 MPa。典型結構斷面圖見圖1。

圖1 箱梁結構斷面圖

2 滿堂支架設計

本項目施工紅線范圍內障礙物多且雜，包含樹木苗圃、路燈、紅綠燈、公交站臺、地下管線和高空跨路電纜、跨河高壓電纜等障礙物，施工環境復雜。采用滿堂支架可以靈活多變的進行空間和線性的調整，因此，本工程采用的滿堂支架進行橋梁上部結構施工。

2.1 支架設計

現場采用立桿鋼管型號為Φ48×3.2 mm的盤扣式腳手架。支架立桿底部安裝L=60 cm可調底座，立桿頂上設置L=60 cm可調托座，托座上沿橫橋向鋪設槽10分配梁，分配梁上沿順橋向通長鋪設8 cm×8 cm木方，木方上鋪1.5 cm竹膠板。

盤扣支架布置參數為：

（1）立桿順橋向布置間距：0.9 m；

（2）立桿橫橋向布置間距：箱室區腹板下布置間距為0.6 m，頂底板下布置間距為0.9 m，翼緣板下布置間距為1.5 m；

（3）支架步距中間段設置為1.5 m，底、頂端設置為1.0 m；

（4）支架頂端的可調頂托懸臂長度嚴禁超過40 cm。并且絲桿長度外露要保持合適的位置，可調頂托插入立桿的長度也不得小于15 cm。掃地桿的中心高度距離地面高度不得小于30 cm。嚴格按照操作要求布置的掃地桿和頂部最后一道橫桿，頂部位置可以采用較短尺寸的鋼管構件進行調節。支架標準典型斷面盤扣腳手架布置見圖2。

圖2 支架設計斷面圖

2.2 支架及基礎驗算

主要針對結構支架進行計算，其中荷載分別考慮恒載和活載，荷載取值見表2。對于模板的計算此處不予分析。

表2 荷載計算結果表

主要針對模板支架進行計算。腹板處梁高1.8 m，立桿橫距0.6 m，頂底板處梁混凝土為0.47 m，立桿橫距0.9 m，翼緣板處混凝土高按0.37 m計算，立桿橫距1.5 m；支架縱向長度均為0.9 m，步距均為1.5 m，支架總高按5 m計。支架處風荷載0.42 kN/m2，模板處風荷載0.24 kN/m2。支架自重按30 kg/m3估算，即0.3 kN/m3。

通過計算模板自重荷載、腳手架自重、鋼筋混凝土自重、施工荷載、風荷載產生的豎向附加軸力為：腹板34.1 kN，頂底板18.0 kN，翼緣板29.6 kN。計算立桿穩定性滿足要求。

3 滿堂支架施工技術

支架及模板安拆采用25 t汽車吊配合，支架采用砂袋及鋼筋進行堆載預壓。鋼筋在加工廠進行加工，半成品分類堆放，做好標識，采用平板車運輸至現場進行綁扎施工。整體的模板結構采用竹膠板和木方制作，混凝土采用商混提供，專用的混凝土罐車運輸到現場，然后采用37 m臂長的汽車泵進行泵送入模。

3.1 基礎處理

支架地基處理的目的是保證支架基礎具有足夠的承載力和必要的防水排水設施。支架搭設寬度分別向兩側梁體投影外邊線擴寬1 m，地基處理地段混凝土基礎施工擴寬1.5m，地基處理范圍擴寬2 m，兩側沿順橋向分別在地基外側設置排水溝，排水溝截面尺寸為30 cm×40 cm，施工期間地基支架區域內無明顯或大面積的積水現象。

3.2 支架搭設

根據腳手架搭設間距放樣，將可調底座排列到固定位置上，底托絲桿外露絲不超過總長度的50%，底座的立桿套筒部分朝上套入調整底座的上方。底座完全放置于平面地板上，基礎立桿只是在第一層的位置搭接適用，往上均采用標準立桿，立桿以扣件套接，扣件應該保持兩根管件完全對接，并保持中心線對齊順直。然后逐層的采用標準桿件往上接長，按照規范及設計圖紙要求，每6 m范圍內設置一道斜桿，水平方向和縱向均設置，保持支架的穩定性。

3.3 支架預壓

支架預壓的目的主要是消除地基的非彈性變形，并且根據支架的彈性變形作為調節箱梁預拱度的依據。在箱梁支架搭設完畢，箱梁底模鋪好后，側模鋪裝前，按設計要求對支架進行預壓。總預壓重量為箱梁自重以及模板系統重量之和的110%；預壓作業按最大預壓荷載的60%、80%和100%進行加載。預壓堆載材料采用砂袋和鋼筋，腹板區等受荷較大部位以堆載砂袋為主，其他區域以鋼筋為主。

3.4 支座施工

支座制作時由專業廠家進行深化設計，在墩身施工完畢，現澆箱梁施工之前進行支座安裝。支座安裝前，復測橋墩中心距離及支承墊石高程，檢查錨栓孔位置及深度，核對支座型號及安裝位置，注意單向支座的安裝方向應與支座平面布置圖所示位移方向一致，橫向和縱向必須保證正確。

3.5 鋼筋模板施工

底模面板采用15 mm厚的優質竹膠板拼接，沿橫橋向鋪設面板直接釘在下部8 cm×8 cm木方縱肋上，腹板木方縱肋間距為150 mm，頂底板處間距300 mm，翼緣板處間距300 mm；槽10型鋼分配梁作為橫肋，間距900 mm。木方鋪設完成后，測量人員放樣，根據設計標高調整底座，使順橋向的木方的頂標高與箱梁設計的底標高一致。翼板模及腹板側模采用底模相同構造，面板采用木模，上口弧線段半徑為80 cm，可通過模具對木模板進行壓制成型，下口弧線段半徑為20 cm，采用定制弧線段鐵板作為模板。

3.6 鋼筋及預應力管道施工

箱梁鋼筋在鋼筋加工場下料并制作成半成品，平板車運至施工現場，利用25 t汽車吊吊至作業面，人工進行安裝綁扎。箱梁鋼筋綁扎的順序為：底板鋼筋綁扎、預應力管道安裝→腹板鋼筋綁扎、預應力管道安裝→頂板鋼筋綁扎、預應力管道安裝。

預應力管道采用塑料波紋管，波紋管接長采用專用焊接機器熱熔連接，或者采用的專用連接器進行連接，避免混凝土澆筑時漿液滲透進入到管道內，造成預應力管道堵塞。預應力波紋管的定位采用C12鋼筋設置“#”形定位支撐架，定位支撐架必須與主筋焊牢，防止管道上、下、左、右移動而改變預加應力的效果。

3.7 混凝土施工

現澆箱梁一次性澆筑，澆筑混凝土總體按“先低點、后高點；先底板、后腹板、再頂板”的順序施工。用2臺37 m的泵車對稱布料、連續灌注，采用水平分層，縱向分段，橫向對稱的澆筑方法，底板一次性澆筑，腹板根據高度逐級分層澆筑，每層厚度的控制在30 cm以內，頂板與底板澆筑一致，同樣是一次性澆筑成型。分別在箱梁中間、距兩側防撞護欄預埋件30 cm處設置標高控制點，制作簡易振動橫梁對箱梁表面進行一次提漿收面處理，保證橋面的縱橫坡度。在混凝土澆筑完成后，在混凝土初凝前對箱梁面進行拉毛處理。

3.8 預應力施工

預應力采用智能張拉設備在梁的兩端同步進行張拉，張拉左右對稱進行，張拉的順序先腹板，然后再底板，最后張拉頂板鋼束。并且從外側到內側，左右對稱的張拉，并及時壓漿。預應力張拉以油表讀數為主要控制指標，預應力鋼絞線的伸長值作為校核指標。鋼絞線在進場前檢驗合格證和相關資料，并且取樣做張拉和錨固試驗。鋼束伸長量兩端之和不得超過計算伸長量的±6%。

3.9 支架及模板拆除

壓漿完成7天后以及孔內漿體強度達到設計要求后，拆除滿堂支架，拆除順序由上而下，遵循“先支后拆、后置先拆”的原則，整體先拆除跨中位置的支架，再拆除橋墩位置的。

4 結束語

滿堂腳手架施工方法具有施工工期短、操作方便、安全性能好、周轉材料多、標高控制簡單等優點，適合于橋梁工程建設施工。盤扣式腳手架作為滿堂腳手架的工藝的一種類型，在施工過程中可以節約工期、降低造價、提高工效，文章結合項目施工案例情況，從滿堂支架的設計和施工步驟進行全過程分析，提出了一些關鍵的施工技術要點，供類似橋梁工程施工進行有益的經驗借鑒。