承插型盤扣式支架在橋梁施工中的應用研究

摘" 要：為提高承插型盤扣式鋼管支架能更好地在橋梁工程中的應用效果。該文結合福建省尤溪縣劉坂大橋現澆箱梁施工實踐，探究承插型盤扣式鋼管結構設計、搭設管理及施工中的注意事項，通過與普通扣件式鋼管腳手架的對比，結果表明承插型盤扣式鋼管腳手架有材質好、安拆方便、穩定性高、安全性高和經濟合理的特點。因此在橋梁工程中將承插型盤扣式鋼管支架引入現澆預應力混凝土連續箱梁施工環節中很有必要。

關鍵詞：劉坂大橋；承插型盤扣式支架；施工技術；應用；箱梁

中圖分類號：U445.57" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2024）04-0165-04

Abstract： In order to improve the application effect of plug-in disc buckle steel pipe support in bridge engineering. Based on the construction practice of cast-in-place box girder of Liuban Bridge in Youxi County， Fujian Province， this paper probes into the matters needing attention in the design， erection management and construction of plug-in disc-buckle steel pipe structure， and compares it with ordinary fastener-type steel pipe scaffolding. The results show that the plug-in type steel pipe scaffolding has the characteristics of good material， convenient installation and disassembly， high stability， high safety， economy and rationality. Therefore， it is necessary to introduce the plug-in plate-buckle steel pipe support into the construction of cast-in-place prestressed concrete continuous box girder in bridge engineering.

Keywords： Liuban Bridge; plug-in disc buckle support; construction technology; application; box girder

在建筑施工過程中，承插型盤扣式鋼管支架發展成就顯著且迅速，其具有的安拆快捷、高穩定性、高安全性和經濟適用的特點得到了建筑行業的認可，使得其在橋梁工程中的應用突飛猛進，因此在同類橋梁施工中值得推廣。本文從這一背景出發，結合福建省尤溪縣劉坂大橋施工實際情況，對承插型盤扣式支架在現澆預應力混凝土連續箱梁施工中展開研究。

1" 工程概況

K192+775.5（K192+773）劉坂大橋位于福建省尤溪縣新陽鎮高士村，該橋墩位間跨距較大，上部結構為現澆預應力混凝土連續箱梁。下部構造橋墩采用柱式墩，橋臺采用柱式臺、擋土式臺[1]，基礎均采用樁基礎。箱梁施工采用承插型盤扣式鋼管支架現澆，架體搭設高度超過8 m，屬于超高、超線荷載，施工安全風險大、施工難度大。

2" 腳手架選擇原則

承插型盤扣式鋼管腳手架有材質好、安拆方便、質量可靠、安全適用和經濟合理的特點見表1。

3" 承插型盤扣式支撐系統各構件名稱

本工程采用的承插型盤扣式支撐系統由立桿、橫桿、斜桿組成，桿件全部經過熱鍍鋅處理，架體連接形式均采用圓盤形扣盤與卡鉗型楔銷鎖緊固定。如圖1所示。

4" 施工工藝流程

4.1" 承插型盤扣式支撐系統搭設前的檢查

支架基礎建成后，檢查驗收地基底部的平整情況及地基承載力是否滿足要求；檢查支架四周的排水設施設置情況；對進場鋼管、構配件、安全網進行檢查驗收，保證外觀及質量均符合要求。

4.2" 工藝流程

支架的搭設一般按下列程序進行：地基處理→測量放樣→安裝底座→調整水平→安裝立桿、水平桿、斜桿→依據施工圖紙進行搭設→高程調整→安裝防護設施→安裝模板等，支架搭設工藝流程如圖2所示[2]。

4.3" 搭設管理

4.3.1" 地基處理

對地基土的類別、承載力等探測清楚后壓實，可以利用隧道洞渣分層回填，分層碾壓和整平，分層厚度不大于0.3 m進行壓實，最后采用20 cm的C25混凝土硬化場地，地基承載力一般不得小于2.7 kPa。地基邊緣修整20 cm×20 cm砂漿抹面的排水溝，縱橋方向設置1%的縱坡將水引至自然水系排出，防止雨水或養護用水浸泡砼基礎，保證地基不積水，不影響地基整體承載力。

4.3.2" 地基承載力檢測

基礎完成后，現場技術人員及時聯系試驗人員進行地基靜載荷試驗（預壓），堆載重物并預壓12 h后測定地基承載力是否滿足要求；再用設備檢測進行數據比對，保證試驗數據有效，能指導后續施工。特別是現狀道路、綠化帶、承臺區域地基軟硬相接處，會產生不均勻沉降，需要重點處理，通過預壓試驗，再邀請監理一同進行驗收，基礎驗收的項目包括基礎處理的長度、寬度、標高及地基承載力，形成驗收記錄。

4.3.3" 模架設計

橋梁架體支撐采用滿堂紅、矩陣式形式搭設，支撐架在箱梁底搭設一個平臺。支架立桿底板下橫向間距1.2 m，翼緣、腹板橫向間距0.9 m，縱向間距0.9 m，橫桿間距1.5 m。對標準步距為1.5 m的支撐架，根據支撐架搭設高度、支撐架型號及立桿軸向力設計值進行豎向斜桿布置，選用間隔兩跨布置。支撐架沿高度隔4～6個標準步距設置水平剪刀撐。

架體14工字鋼主龍骨上擺放10 cm×10 cm方木支撐底模，箱梁底模、側模面板均采用15 mm厚竹膠板，側模背次龍骨采用方木，主龍骨采用雙Φ48 mm δ 3 mm鋼管加固。

架體之間的連接橫桿沿高度方向每隔1.5 m或1 m設置一道。架體之間的連接斜桿沿高度方向每隔1.5 m或1 m設置一道。

4.3.4" 支架搭設

根據現場地質情況、橋跨設計結構，本著安全、方便、經濟的原則選用支架類型，本工程最終確定為盤扣式腳手架。具體流程為：放線定位→按定位放置可調底座→在可調底座上放置標準基座→在標準基座上安裝掃地橫桿→在標準基座上安裝掃地斜桿→用水平尺校正水平和垂直→用鋼卷尺校正立桿對角線保證架體方正→安裝立桿和橫桿→安裝斜桿→直至封頂安裝端橫桿和斜桿→安裝可調連接支撐→安裝可調頂托、基礎梁和次梁→檢查驗收。

1）根據立桿及橫桿的設計組合，自下而上進行順接，從底部向頂部依次安裝立桿、橫桿。通過扣件將斜撐與支架連接，斜撐盡量布設在框架結點上。設置專人進行檢查支架盤扣安裝情況。架體與主體結構拉結牢靠[1]。搭設完剪刀撐后，設置安全網。

2）豎向斜桿設置：豎向斜桿采用貫通式布置，隔一設一。同跨內斜桿對稱設置，即呈“V”字或“八”字。使荷載由頂部向下均勻傳遞。

3）支架組裝時應控制水平框架的縱向直線度、直角度及水平度。

4）支架搭設完成后，檢查橫桿的水平度和立桿的垂直度是否符合規范要求。并在無荷載情況下逐個檢查，立桿底座不得有松動或空浮現象[1]，要擰緊可調座墊實薄鋼板[3]。

5）支撐架搭設完畢后，應對其平面位置、頂部標高、節點連接及縱橫向穩定性進行全面檢查，不符合要求及時進行調整，符合要求方可進行下一步施工[4]。

6）盤扣式支架鋼管表面應平直光滑，不應有裂縫、分層、壓痕、劃道和硬彎。外徑、壁厚、端面等偏差應符合要求，鋼管必須進行防銹處理，涂刷防銹漆。其中舊鋼管的銹蝕程度應由租賃廠家出具每年的銹蝕度檢測報告，合格后才能使用[5]。

7）支架頂部U型支托放14#工字鋼作為主龍骨。其螺桿伸出鋼管頂部不得大于40 cm。螺桿外徑與立桿鋼管內徑的間隙不得大于3 mm，安裝時應保證上下同心[6]。

8）墩柱表面采用方木楔緊并與支架形成固結點。

9）頂托安裝：為了降低高空作業及物體打擊等風險，一般支架在地面上大致調好頂托伸出量，再運至支架頂安裝。精確依次調出每個頂托標高，頂托伸出量一般控制在20 cm以內為宜。

10）為了作業安全，設置多個盤扣式工作爬梯，兩側設置護欄，四周掛設安全網密目網。

4.3.5" 支架預壓

為了抵消支架及其附屬結構的彈性變形，消除其非彈性變形和地基沉降的影響，應設置一定的預拱度，預拱度的量值應通過計算或試驗確定。預壓前設置沉降監測點，預壓中及時進行監測，發現位移不符合要求時，及時整改，避免發生安全隱患。

4.3.6" 支架預壓荷載和范圍

支架預壓范圍主要為荷載大的支撐架下方。支架預壓荷載按該部分混凝土自重和模板重量之和的1.2倍計算，預壓單元劃分應根據上部結構荷載分布及支架布置形式確定（按照混凝土實際自重進行支撐架預壓的荷載分布，即腹板和空箱位置按照實際情況分別進行預壓），預壓荷載為69.96 kN/m，嚴禁超壓。預壓荷載在支架沉降穩定后拆除。

4.3.7" 加載

支架劃分確定預壓單元，分為3級進行加載，分別為加載總重的60%（33.12 kN/m）、80%（44.16 kN/m）和100%（55.2 kN/m），工程中應防止偏載現象出現。每級加載完成后，需暫停加載作業，對支架沉降量進行監測，監測頻率為12 h一次。當支架沉降量符合規范要求，經檢查支架安全后，方可進行下一級加載。在全部加載完成后，支架預壓過程中各沉降點最初的24 h沉降量符合規范要求時，判定加載合格，方可進行卸載[6]。支架預壓按照縱橫向對稱、均衡、同步的原則，沿橋梁混凝土結構一次性卸載。

4.3.8" 沉降觀測

為保證施工安全，支架加載預壓過程至卸載完成，全程進行沉降變形監控，主要觀測項目如下：加載前監測點標高；每級加載后監測點標高；每級加載后每12 h監測點標高；加載100%完成后直至24 h內沉降量不大于1 mm時終止測量監測點標高；卸載6 h后監測點高程。

4.3.9" 監控預警值

當監測項目觸碰預警值后（支撐架體垂直位移為10 mm；支架水平位移為6 mm；梁體支架沉降10 mm），應立即停止施工，應重新組織加固地基基礎和支架，消除安全隱患后再進行下一道工序。

4.4" 驗收

支架搭設完畢后由項目技術負責人組織，工程部、安全部、質檢部、測量隊和各施工班組等相關人員參加進行檢查和驗收，自檢合格后，由監理單位總監理工程師或授權人組織相關人員復核現場實際情況，逐條簽署驗收情況，驗收通過后方可進行下步施工，主要重點檢查以下部位：①檢查支架搭設的平面尺寸；②檢查支架基礎，保證其堅實、平穩、排水良好；③檢查支架是否整體受力均勻；④檢查腳手架所有的銷板，保證均處于鎖緊狀態；⑤腳手板應在同一步內連續設置，腳手板應滿鋪，上下2層主桿的連接必須緊密，通過觀察上下主桿連接外或透過檢查孔觀察間隙應小于1 mm（圖3）； ⑥腳手架的垂直度與水平度允許偏差應符合規定要求；⑦可調托座及可調底座伸出水平桿的懸臂長度必須符合設計限定要求；⑧支架頂部縱橫梁及模板之間是否緊密貼緊，是否連接為整體；⑨檢查支架周圍是否進行警戒，施工專用上下通道搭設情況及安全防護網設置是否安全。

4.5" 支架安全措施

①搭設現場，安全人員進行臨時警戒，實行封閉式管理，避免物體打擊傷害；通道，要設置臨邊防護，并懸掛警示標志牌。②電焊作業時，橋梁焊接作業必須配備焊渣托盤，配備足夠的消防設施設備，安排專人巡查。③應盡量避開夜間工作。如須夜間施工，應有滿足施工要求的照明。④高處作業時，不得拋擲工具、材料。小型物件放在隨身的工具袋內。⑤當有六級及以上大風、霧和雷雨天氣時，應停止腳手架搭設與拆除作業[7]。⑥支架模板支撐系統應為獨立的系統，禁止與其他架體相連接。⑦支架上盡量不要堆放材料，如須堆放，應均勻堆置，放平放穩，且不得超載。⑧嚴禁混合使用不同型號的鋼管，嚴禁在鋼管上打孔。⑨臨邊防護護欄高度不得低于120 cm。欄桿強度、剛度和穩定性滿足現行技術規范和安全使用要求。⑩安全部、質檢部、工程部須定期（每月至少2次）對架體進行安全檢查，并作好檢查記錄。發現隱患問題，及時整改，確保架體安全穩定。①在澆筑混凝土過程中，要派專業人員對現場進行盯控，發現有架體傾斜、異常響動的情況時，應按照應急措施方案處置，及時修復。必要時發出停止澆筑指令，撤離作業人員[7]。

4.6" 支撐架拆除

①支架的拆除期限和拆除程序應按施工組織設計和施工方案要求進行，遵循由變形最大處向變形最小或無變形處過渡，對稱、少量、多次和逐漸完成，避免卸落支架的過程發生安全事故。②架體拆除應設立警戒區，并派專人值守，非作業人員不得進入。③拆除人員應使用穩固的登高工具、作業人員必須佩五點式安全帶、安全帽系緊帽帶，且安全帶掛在可靠的部位，高掛低用。④拆除的桿件不得拋扔，運至地面的構配件應及時檢查按品種、規格分類存放，妥善保管。⑤支架拆除，不得損傷混凝土結構。

5" 結束語

在以往的工程施工中，支架作業存在的事故類型主要是坍塌、高處墜落、物體打擊，其原因多數是僅憑經驗設置支架，不履行施工技術管理程序，因此研究承插型盤扣式支架在橋梁施工中的應用可以避免類似事故發生，為大垮度橋梁安全施工打下良好的基礎。

參考文獻：

[1] 周建國，俸祝，馮德剛.承插型盤扣式支撐體系進在高凈空現澆箱梁施工中的應用[C]//中國公路學會養護與管理分會.2014全國公路養護技術學術年會論文集橋隧卷.中交三公局橋隧公司陜西黃延高速擴能工程LJ-7標項目部，2014：9.

[2] 麻溪河三號橋現澆箱梁支架施工方案（草案版）[Z].

[3] 現澆橋盤扣式支架詳細方案講解[Z].

[4] 支架施工專項方案[Z].

[5] 6號線運用庫方案及計算書[Z].

[6] 任超.承插型盤扣式支架在潮白河特大橋蓋梁施工中的應用[J].建筑技術開發，2018，45（22）：32-34.

[7] 云南省公路建設工程施工腳手架與支架模板支撐安全管理系統[S].