柴文龍

（上海奉賢建設(shè)發(fā)展（集團(tuán)）有限公司，上海市 201499）

0 前言

滿堂支架的搭設(shè)施工，是整個(gè)現(xiàn)澆箱梁施工中的一個(gè)非常重要、基礎(chǔ)性的工藝環(huán)節(jié)，支架地基的承載力是否滿足要求，支架的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性是否符合要求，支架預(yù)壓載數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確、真實(shí)，這些環(huán)節(jié)對(duì)現(xiàn)澆梁體施工安全和工程質(zhì)量都有著直接和重大的影響，因此支架搭設(shè)設(shè)計(jì)和受力計(jì)算極為重要。

1 工程概況

本工程望園路浦南運(yùn)河橋新建工程，橋梁全長(zhǎng)約237.48 m,工程紅線45.6 m，跨徑組合為：22 m+22 m+22 m+28 m+46 m+28 m+22 m+22 m+22 m，主橋?yàn)槿缱兘孛骖A(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋、跨徑組合為28 m+46 m+28 m，引橋?yàn)楹?jiǎn)支的預(yù)應(yīng)力空心板梁橋，跨徑為22 m，兩側(cè)各3跨。

橫斷面布置（雙幅）為：

0.3m（欄桿）+3.0 m（人行道）+4.0 m（非機(jī)動(dòng)車道）+1.5 m（機(jī)非隔離帶）+12 m（機(jī)動(dòng)車道）+0.5 m（防撞欄桿）+3.0 m（中央分隔帶）+0.5 m（防撞欄桿）+12 m（機(jī)動(dòng)車道）+1.5 m（機(jī)非隔離帶）+4.0 m（非機(jī)動(dòng)車道）+3.0 m（人行道）+0.3 m（欄桿）=45.6 m。

橋梁下部結(jié)構(gòu)：引橋、主橋均采用φ800鉆孔灌注樁，全橋共計(jì)248根，其中主橋232根，人行梯道16根。橋臺(tái)采用埋置式橋臺(tái)，橋墩采用柱式墩。

2 主橋邊跨段支架搭設(shè)施工工藝和施工方法

主橋除中跨30 m采用自制鋼質(zhì)桁架片搭設(shè)施工平臺(tái)外，主橋邊跨采用滿堂鋼管支架進(jìn)行施工。

支架搭設(shè)施工流程:

地基驗(yàn)收→測(cè)量放線→鋪設(shè)立桿→掃地桿→縱橫向桿搭設(shè)→剪刀撐搭設(shè)→施工操作通道→搭設(shè)→防護(hù)欄桿搭設(shè)。

由現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員對(duì)地基處理進(jìn)行驗(yàn)收，合格后方可搭設(shè)支架。在地基上用石灰粉（或麻線）將立桿縱、橫向位置和間距測(cè)放出來(lái)，以使立桿位置準(zhǔn)確。立桿縱橫向間距為60～120 cm不等。立桿高度按箱梁實(shí)際底標(biāo)高調(diào)整，接頭采用鋼管扣件搭接設(shè)置，搭接段長(zhǎng)度應(yīng)大于50 cm，接頭扣件不少于2個(gè)。剪刀撐橫橋向每四榀排架設(shè)置一道橫斷面排架剪刀撐，順橋向每四榀設(shè)置交叉剪刀撐，剪刀撐斜桿與地面夾角為45°～60°之間，自下而上連續(xù)設(shè)置，搭接長(zhǎng)度不少于40 cm。最下部的斜桿與立桿的連接點(diǎn)離地面不宜大于50 cm，腳手架各桿件相交伸出的端頭，均應(yīng)大于10 cm，防止桿件滑脫?？奂惭b使螺栓的扭力矩控制在40～45 N·m之間，最大不得超過(guò)59 N·m，施工時(shí)派專人用扭力扳手定量抽查驗(yàn)收。

2.1 陸上部分（以單幅考慮）

由于邊跨箱粱投影線下基礎(chǔ)分別為：原狀土以及承臺(tái)施工土方開挖所形成的松土層，根據(jù)地形與P3、P4、P5、P6墩的位置與尺寸，主橋邊跨長(zhǎng)25 m部分利用現(xiàn)有場(chǎng)地進(jìn)行平整硬化處理澆筑混凝土作為滿堂腳手架的基礎(chǔ)，支架材料主要為碗扣式鋼管，支架基礎(chǔ)必須經(jīng)碾壓并硬化達(dá)到要求后，再搭設(shè)支架。地面進(jìn)行硬化方法為：場(chǎng)地平整后用壓路機(jī)壓實(shí)，先鋪15cm道渣墊層，后鋪15cmC20混凝土條形基礎(chǔ),寬0.4 m,長(zhǎng)22.5 m（軟弱地段換填墊片石和12%石灰土）。支架間距順橋向0.6 m，橫橋向0.9 m,步高120 cm。每根鋼管上下設(shè)可調(diào)節(jié)的承托。

2.2 承臺(tái)頂面部分

主墩承臺(tái)長(zhǎng)6 m部分利用承臺(tái)的頂面作為滿堂支架的基礎(chǔ)；支架間距順橋向0.6 m，橫橋向0.9 m，步高120 cm。每根鋼管上面設(shè)可調(diào)節(jié)的承托。

2.3 水中部分

剩余部分用打入樁作為滿堂支架基礎(chǔ)。支撐木排架順橋向?yàn)?.2 m，橫橋向0.9 m,每側(cè)共打4排,共76根木樁。木樁打入后，將樁頂截至同一標(biāo)高，再在木樁頂上面橫向鋪設(shè)直徑不小于22 cm的圓木作為排架樁的蓋梁木，蓋梁木頂面標(biāo)高與承臺(tái)頂面標(biāo)高一致。在蓋梁木上與承臺(tái)頂面順橋向鋪設(shè)間距為0.6 m的20#工字鋼與橫橋向間距為0.9 m的20#工字鋼作為滿堂支架的基礎(chǔ)平臺(tái)。支架的鋼管直接支撐在橫橋向工字鋼的頂面，間距順橋向0.6 m，橫橋向0.9 m,步高120 cm。所有支架應(yīng)依據(jù)搭設(shè)高度設(shè)置剪刀撐。

因?yàn)闈M堂支架是整個(gè)梁體最重要的受力體系，所以鋼管支撐的桿件有銹蝕，彎曲、壓扁或有裂縫的嚴(yán)禁使用；有脆裂、變形、滑絲的扣件禁止使用，扣件活動(dòng)部位應(yīng)能靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)扣件夾緊鋼管時(shí)，開口處的最小距離應(yīng)不小于5 mm。腳手架基礎(chǔ)四周應(yīng)做好排水處理。

2.4 支架平臺(tái)靜載預(yù)壓

為了檢查支架的承載力，減少和清除支架的非彈性變形及地基的沉降量。在鋪設(shè)完箱梁底模后，對(duì)全橋支架、模板進(jìn)行預(yù)壓，預(yù)壓荷載按箱梁自重荷載的110%考慮。用砂袋進(jìn)行荷載預(yù)壓，加載的順序由主墩向跨中進(jìn)行。當(dāng)全部荷載上去后進(jìn)行定點(diǎn)定時(shí)水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)，當(dāng)變形量不再增大時(shí)為止，方可進(jìn)行卸載，卸載的順序與加載順序相反。

卸載完成后，觀測(cè)支架的彈性變形。并繪出荷載-變形曲線，根據(jù)此曲線確定最后的預(yù)拱度，最后根據(jù)彈性變形值對(duì)支架平臺(tái)進(jìn)行局部的調(diào)整。

3 陸上、水中部分木排架鋼管支架驗(yàn)算書

鋼管支架分別搭設(shè)在地基條形混凝土基礎(chǔ)與木排架樁上，分別對(duì)木排架樁的承載力、鋼管的承載力、地基承載力進(jìn)行驗(yàn)算。以邊跨受力最大14＃截面處1 m梁長(zhǎng)計(jì)算，鋼管按Φ48計(jì)算。

3.1 荷載計(jì)算

（1）箱梁每延重量（現(xiàn)取箱梁中間14＃截面處，則箱梁延米重為：

（2）每米箱梁底模、側(cè)模板的重量（面板為厚15 mm竹膠板）

（3）箱梁用12×6方木 (方木間距為50 cm，按箱梁外面積的6/50計(jì)算)，取γ＝7 kN/m3

（4）每米箱梁內(nèi)模板重量（內(nèi)模采用厚5 cm的木板制作，內(nèi)框架支撐方木按面板的10%計(jì)）

（5）澆筑時(shí)人群及機(jī)械設(shè)備重量

（6）鋼管腳手立桿重量(5 m梁長(zhǎng)范圍內(nèi))

(順橋向5 m范圍內(nèi)為5排,橫橋向全橋?qū)挿秶鷥?nèi)為21.3/0.9=24行,25根)

（7）橫桿、剪刀撐重量(5倍梁長(zhǎng)范圍內(nèi))

（8）排架樁頂圓木（直徑不小于20 cm）及18#工字鋼平臺(tái)重量：

共打4排木排架樁，則4根蓋梁圓木重為：

q8＝3.14×0.22/4×22×4×8＝22 kN(木材比重取每立方8 kN)

（9）縱向18#工字鋼重量:

18#工字鋼截面特性如下:

截面高度H=180 mm；

截面寬度B=94 mm；

截面面積A=3 074 mm2；

截面模量W x=185 444mm3；

單位重量:24.131 kg/m；

橫橋向工字鋼重量:

3.2 承載力驗(yàn)算

3.2.1 排架樁承載力驗(yàn)算

（1）5 m長(zhǎng)排架樁承受力(按延米計(jì)算)

（2）單根木樁承受力為:

P=2 726/76=35.9 kN(共4排,每排19根)

直徑不小于20 cm排架樁打入深度均大于5 m,則單樁容許承載力為:

P=3.14×0.2 m×5 m×15 kPa=47.1 kN,可以滿足施工要求。

施工中可按打入時(shí)最后十錘的平均貫入度進(jìn)行推算樁的實(shí)際承載力。

（3）縱橋向18#工字鋼承載驗(yàn)算

取最不利狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算：鋼管支撐在兩樁中間位置。則受力示意見圖1。

圖1 受力示意圖

跨中彎矩為：M＝42×1.2/4＝12.6 kN·M

σ=M/W＝12.6/185 444＝67.9 MPA；滿足施工需要。

The United States apparently sent no reply with the President’s signature, as Dean Acheson mentioned, to the Tibetan authorities, neither did the U.S. Embassy in India send any diplomat to undertake an “unofficial” visit to “Tibetan areas”, which was strictly limited by the Department of State.

3.2.2 鋼管承載力驗(yàn)算

模板支架立桿的軸向力設(shè)計(jì)值

模板支架立桿的計(jì)算長(zhǎng)度l0=步距1 m+2×0.5=2 m

長(zhǎng)細(xì)比λ=l0/I=2/1.58=126.6

則軸心受壓件的穩(wěn)定系數(shù)Φ=0.412，f為鋼材的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值=205 MPa；

一根Φ48鋼管的截面為：4.89 cm2；

則上述荷載需鋼管數(shù)=81/4.89=17根。

施工中采用@90×60的鋼管支架，共計(jì)25根，滿足上述驗(yàn)算要求。

3.2.3 地基承載力驗(yàn)算（按5 m梁長(zhǎng)計(jì)算）

式中：A——條形混凝土基礎(chǔ)面積。

P=2 660/45=60 kPa小于地基的承載力150 kPa,滿足施工要求。

4 結(jié)論

支架搭設(shè)完成后，根據(jù)箱梁自重荷載的110%考慮對(duì)其進(jìn)行預(yù)壓，并對(duì)其沉降進(jìn)行觀測(cè)。觀測(cè)時(shí)段為加載前、加載一半、加載完成、加載后24 h、加載后48 h、72 h、卸載一半、卸載完成。

通過(guò)對(duì)該橋支架沉降觀測(cè)點(diǎn)的跟蹤觀測(cè)，根據(jù)加載后72 h觀測(cè)記錄，沉降基本到位，地基、支架的非彈性變形量均小于3 mm，滿堂支架安全可靠?？⒐は淞旱装寤炷镣獗砥秸刃∮? mm，連續(xù)梁體未出現(xiàn)任何裂縫，按滿堂支架搭設(shè)方案施工的主橋邊跨連續(xù)梁體表面平整、線形美觀，施工進(jìn)度加快，同時(shí)也降低了工程造價(jià)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。