馮亞麗 （中交第四公路工程局有限公司，北京 100000）

1 工程概況

呼和浩特市金盛快速路提升改造工程主要是在現(xiàn)狀道路的基礎(chǔ)上，按城市快速路標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的改造。該項(xiàng)目西起二環(huán)東路，東至徐家高速公路。道路全長12 km。主要公路是高架公路和地面公路的組合，高架道路總長約9.7km。

項(xiàng)目主要內(nèi)容是高架公路和地面公路組合，全段設(shè)置昭烏達(dá)路高架橋1座，昭烏達(dá)路高架按照建設(shè)條件分為金橋路段、小黑河段、昭烏達(dá)路段三個(gè)部分，平行匝道橋6座，橋梁全長3148.704m（不含耳墻）。標(biāo)準(zhǔn)截面的上部結(jié)構(gòu)采用組合式預(yù)制混凝土連續(xù)箱梁和鋼箱梁結(jié)構(gòu)。鋼箱梁主要位于路線平交道口、加寬段、路線上下行匝道位置，跨徑35～58m，其中金橋段的第二聯(lián)（2×41.633m+2×42.5m）、 第 五 聯(lián)（30m+50m+35m）及第五聯(lián)平行匝道1和平行匝道2；小黑河段的第三聯(lián)（45m+50m+45m），昭烏達(dá)段的第一聯(lián)（40.438m+2×47m+43m）、第五聯(lián)（38m+58m+45m）、第八聯(lián)（40m+58m+35m），平行匝道使用花瓶墩、墻式臺。

支架安裝質(zhì)量是支架法現(xiàn)澆施工的關(guān)鍵控制點(diǎn)。在施工中，梁的線形控制不僅關(guān)系到橋型的美觀，而且關(guān)系到橋梁的受力。線性控制技術(shù)復(fù)雜、難度大、影響因素多。有必要考慮支架的彈塑性變形、梁的重量、預(yù)應(yīng)力、混凝土收縮徐變、溫度應(yīng)力、地基沉降等因素。能否準(zhǔn)確預(yù)測和調(diào)整關(guān)系到施工成敗。

2 施工方案的對比與選擇

本標(biāo)段現(xiàn)澆梁全部采用滿堂支架法施工。目前市場上主要使用的支架有碗扣及盤扣兩種。碗扣式支架在市場的使用時(shí)間相對較長，材料質(zhì)量不易辨別及控制，且搭拆周期長，而盤扣支架與碗扣架相比具有強(qiáng)度高、搭拆方面省力、承載力高，零件不易損壞、用鋼量少等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)考慮本項(xiàng)目施工工期目標(biāo)，因此箱梁支架全部采用盤扣式支架。下面我們通過對盤扣架體的功能性、安全性、經(jīng)濟(jì)性以及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的比較來展現(xiàn)盤扣架的優(yōu)勢。

2.1 盤扣架施工工藝優(yōu)勢

經(jīng)過熱鍍鋅防銹處理內(nèi)外產(chǎn)品。保證產(chǎn)品一致性，使用壽命15～20年。特別適用于高大橋梁的支架施工。節(jié)省2/3以上的鋼材消費(fèi)相比碗扣式腳手架。大大節(jié)省了工時(shí)成本和運(yùn)費(fèi)，節(jié)約了成本。

2.2 盤扣支架功能

材料特性：本標(biāo)段橋梁工程現(xiàn)澆連續(xù)箱梁盤扣滿堂支架。立桿為φ60×3.2mm鋼管，設(shè)置底托和頂托。盤式緊固接頭由連接在垂直桿上的連接盤、水平桿端緊固接頭和傾斜桿端緊固接頭組成。橫桿采用φ48×2.5mm 鋼管，配 0.3m、0.6m、0.9m、1.2,m、1.5m、1.8m、2.1m接頭若干，小接頭材質(zhì)采用Q235B，大接頭材質(zhì)采用Q345B，斜桿選用φ33×2.3鋼管，材質(zhì)Q195。與傳統(tǒng)的架體相比，該支架具有結(jié)構(gòu)簡單，合理，重量輕，承載能力強(qiáng)，穩(wěn)定性好，安全系數(shù)高，操作方便等特點(diǎn)?？焖俚慕M裝和拆卸，節(jié)約勞動力，容易調(diào)整垂直和水平度，和運(yùn)輸方便;它可以作為單支撐，支撐框架，和高度靈活調(diào)整高度。該塔結(jié)構(gòu)可以保持施工通道，以方便工人操作。

2.3 安全性分析比較

安全性分析基于碗型鋼管支架和盤支撐架的結(jié)構(gòu)特征。在實(shí)際施工過程中，盤扣管架體比碗扣鋼腳手架更安全。

該架體節(jié)點(diǎn)形式是半剛性連接，并且螺栓設(shè)計(jì)為用于其自身鎖定功能的楔形構(gòu)件。而螺栓采用弧形鉤部設(shè)計(jì)，以確保螺栓不會滑動。安裝后，可直接檢查螺栓連接的插入條件和擰緊程度。碗扣的碗扣連接必須安裝4個(gè)橫桿，然后用錘子擰緊。它不能直接檢查密封性的程度，并且存在漏擊情況，留下了安全隱患。

設(shè)計(jì)和施工時(shí)候的施工距離必須符合規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，但是由于緊固件數(shù)量不足，施工過程往往不足，特別是當(dāng)緊固件在每個(gè)豎直桿的交叉點(diǎn)處嚴(yán)重不足時(shí)，也給施工帶來很大影響。保證支架調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。自鎖螺栓保證整體支架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。便于安裝支架。

采用熱鍍鋅工藝有效地防止了材料在使用過程中因材料腐蝕而導(dǎo)致的承載能力下降，保證了產(chǎn)品性能的一致性。顏色為銀灰金屬色，整體觀感均勻，符合安全文明施工的要求。目前市場上大部分是腐蝕碗形扣件，根據(jù)目前的安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，主軸壁厚為3.5mm，市場的一小部分只有3.0mm，其中大部分只有2.75mm?；旧蠜]有3.5mm，加上內(nèi)外表面腐蝕。在實(shí)際操作中，必然有風(fēng)險(xiǎn)。

2.4 方案的經(jīng)濟(jì)比較

從安裝和拆卸，材料的組織和運(yùn)輸，現(xiàn)場施工和安全管理方面來看，碗扣和盤扣相比更經(jīng)濟(jì)。專業(yè)的施工隊(duì)伍集中管理模式能最大限度地減少可能的風(fēng)險(xiǎn)因素。采用新的工字鋼代替木材，也極大的降低了施工成本。

2.5 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對比

碗形支架接頭連接各種桿。豎直桿A3焊接鋼管被用作主要部分。垂直銷和頂針由每個(gè)長度的鋼管制成的碗形緊固件接頭制成，并且碗放置在碗中并且位于0.6m的下碗中。

Q345采用低碳合金鋼。圓盤接頭設(shè)計(jì)和自鎖設(shè)計(jì)，大大改善了Q235普通碳素鋼管傳統(tǒng)腳手架的材質(zhì)。特別是，垂直桿承載力顯著提高。帶扣接頭包括焊接到垂直桿的墊，水平桿的桿端，接頭和傾斜的桿端，以及接頭。并設(shè)計(jì)一個(gè)特殊的對角線桿，以形成穩(wěn)定的格構(gòu)柱結(jié)構(gòu)。

與兩個(gè)支撐結(jié)構(gòu)相比，盤扣架體可能形成比碗形架結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。從而大大提高了支架的穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型簡單，大大提高了設(shè)計(jì)方案的可靠性。

3 重難點(diǎn)分析

采用腳手架法進(jìn)行現(xiàn)澆施工，腳手架安裝是控制質(zhì)量的關(guān)鍵。在一般的腳手架安裝中，有3個(gè)問題：搭設(shè)支架不規(guī)范，尤其是剪力撐和連桿；作業(yè)班組不按技術(shù)交底施工，最突出的是作業(yè)工人圖省事少搭設(shè)橫桿，致使橫桿間距加大，立桿自由長度增加，軸心受壓承載力降低；不適當(dāng)?shù)牡鼗幚砘虻鼗幚韺?dǎo)致支撐部分下沉甚至塌陷。

①根據(jù)嚴(yán)格的荷載計(jì)算，支架的布置滿足荷載、變形和穩(wěn)定性的要求。

②支撐和上部荷載和下部基礎(chǔ)豎向和水平分布梁支承和傳遞，并設(shè)置足夠的剪刀支撐和連接桿，以確保支架的整體穩(wěn)定性和整體應(yīng)力。

③根據(jù)場地地質(zhì)條件，制定了切實(shí)可行的地基處理和加固方案，以提高地基承載力，保證地基承載力滿足要求，不再沉降。

4 支架搭設(shè)要點(diǎn)

4.1 支架基礎(chǔ)處理

現(xiàn)澆梁位于城市主干道上?，F(xiàn)狀老路結(jié)構(gòu)層厚度不小于70cm，地基承載力可滿足支架搭設(shè)要求。可不做處理就進(jìn)行支架搭設(shè)；對于局部瀝青路面破損，采用切割機(jī)切開，采用C20混凝土進(jìn)行填補(bǔ)找平。

立交區(qū)域部分匝道與主線拼寬段支架下方為原狀素土，承載力較差，需重新?lián)Q填處理。地基處理寬度為最外側(cè)支架向外不小于1m。處理完成，采用動力觸探法進(jìn)行檢測承載力。確保地基承載力不小于400kPa。

對于道路中分帶及側(cè)分帶位置，先清除路緣石及綠植后，以原地面為準(zhǔn)換填隨后進(jìn)行振動夯實(shí)，然后澆筑混凝土，混凝土略高出原老路路面防止雨水灌入，同時(shí)順接原老路縱橫坡。處理完成后，檢測方法同上。

承臺采取臨時(shí)回填措施保證支架搭設(shè)，處理完成后，采用動力觸探法進(jìn)行檢測承載力，確保地基承載力不小于400kPa。基坑回填前，將基坑內(nèi)清干凈。

在搭設(shè)架體之前。必須檢查基本承載能力。以確保符合設(shè)計(jì)要求。確認(rèn)符合設(shè)計(jì)規(guī)定后方可搭設(shè)架體。在架體材料裝車運(yùn)走之前必須對材料本身的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢查，滿足設(shè)計(jì)計(jì)算及使用要求才可進(jìn)場使用。

4.2 腳手架搭設(shè)要點(diǎn)

①根據(jù)每聯(lián)支架平面布置圖，采用全站儀對支架立桿控制點(diǎn)位置進(jìn)行放樣，彈出支架縱橫向立桿交叉線，且每聯(lián)現(xiàn)澆梁在每跨均須設(shè)置高程控制基準(zhǔn)點(diǎn)，以控制支架底托水平，防止橫桿連接不牢固。架設(shè)腳手架時(shí)，設(shè)置相對桿的位置，將可調(diào)節(jié)的底座放置在5cm×15cm的板上。

②根據(jù)腳手架布置尺寸，將可調(diào)底座布置到固定點(diǎn)。底座的立桿部分向上插入調(diào)節(jié)座，底座下邊緣需完全插入扳手應(yīng)力面槽內(nèi)。將水平桿頭插入小孔的位置，使水平桿頭的前端彎向垂直桿管，然后將楔銷穿過小孔固定。

圖1

③未加裝（連接棒）的立桿統(tǒng)稱為基礎(chǔ)立桿。依圖2所示將基礎(chǔ)立桿長端插入基座的套筒中，以檢查孔位置查看基礎(chǔ)立桿是否插至套筒底部?；A(chǔ)立桿僅使用在第一層搭接，第二層往上均使用立桿，然后安裝第二層水平桿。

④嚴(yán)格按照規(guī)范要求是確?？蚣芊€(wěn)定性的關(guān)鍵因素。在安裝過程中，必須嚴(yán)格控制安裝質(zhì)量，必須控制底層的水平和垂直度，水平桿的水平高度可通過可調(diào)下支架調(diào)節(jié)。使水平誤差控制在桿長的1/400以內(nèi)，使其保證穩(wěn)定。并對支撐桿和垂直桿的堅(jiān)固性逐一進(jìn)行檢查，以滿足要求。

圖2

⑤腳手架應(yīng)分期建造。第一階段為3m高，并對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行測試。合格后，可以建立下一個(gè)階段。

⑥當(dāng)架設(shè)腳手架時(shí)，在現(xiàn)澆箱梁頂?shù)乃酵队爸邪惭b防護(hù)欄，支撐件安裝在外殼的范圍內(nèi)。

4.3 支架預(yù)壓

架設(shè)腳手架后，應(yīng)進(jìn)行荷載預(yù)壓，以檢查支架的承載力，減少和消除支座的非彈性變形和地基的不均勻沉降，從而確保箱梁混凝土的澆筑質(zhì)量。

5 本項(xiàng)目典型案例

根據(jù)不同截面情況我標(biāo)段現(xiàn)澆梁主要分等截面箱梁與變截面箱梁；根據(jù)位置不同主要分為主線箱梁與匝道箱梁；根據(jù)梁寬度不同主要分為標(biāo)準(zhǔn)段、門架加寬段；根據(jù)所處環(huán)境及設(shè)計(jì)情況主要分為主線箱梁、跨路口變截面大跨徑箱梁、立交匝道箱梁。綜合以上情況，本文主要介紹本標(biāo)段箱梁直接設(shè)計(jì)高度超過8m的具有代表性的案例。

5.1 主線標(biāo)準(zhǔn)段箱梁（等截面高度大于8m）

針對支架搭設(shè)高度8m以上擬采用以下的設(shè)計(jì)形式。

橫向：箱室下立桿間距為1.2m；腹板下立桿間距為0.6m；翼板下間距為1.2m，步距為1.5m,頂層步距為1m；端橫梁、中橫梁為實(shí)腹板,立桿間隔為0.6m；空腹板段立桿間隔為1.2m。

縱向：端橫梁下、中橫梁下立桿間距為0.6m，腹板、箱室底板、翼板下立桿間距為1.2m，步距為1.5m,頂層步距為1m。

豎向斜桿應(yīng)滿布設(shè)置，沿高度每隔4～6個(gè)節(jié)段立桿應(yīng)設(shè)置水平層斜桿或扣件鋼管大剪刀撐，并應(yīng)與周邊橋墩形成可靠拉結(jié)，分上、中、下三層設(shè)置；墩柱處支架用扣件與墩柱連接，墩柱頂部一道，中部一道。架體底層縱、橫向水平桿作為掃地桿，距地面高度應(yīng)小于或等于200mm，立桿底部設(shè)置20×20cm可調(diào)底座。

立桿可調(diào)承托伸出水平桿懸臂長度h不應(yīng)超過40cm。

圖3 標(biāo)準(zhǔn)段箱梁跨中支架搭設(shè)斷面示意圖（＞8m）

5.2 主線等高加寬段

針對支架搭設(shè)高度8m以上擬采用以下的設(shè)計(jì)形式。

橫向：箱室下立桿間距為1.2m。腹板下立桿間距為0.6m。翼板下間距為1.2m，步距為1.5m,頂層步距為1m。端橫梁、中橫梁為實(shí)腹板,立桿間距0.6m。

縱向：端橫梁下、中橫梁下立桿間距為0.6m，腹板、箱室底板、翼板下立桿間距為1.2m，步距為1.5m,頂層步距為1m。

立桿可調(diào)承托伸出水平桿懸臂長度h不應(yīng)超過40cm。

圖4 40m寬箱梁跨中支架搭設(shè)斷面示意圖（＞8m）

6 結(jié)語

通過對施工條件及現(xiàn)場地形的充分了解，證實(shí)了使用盤扣架體支撐現(xiàn)澆箱梁施工最節(jié)約材料，不但提高了安拆的效率，還能保證工程的安全和質(zhì)量。同時(shí)，也促進(jìn)了現(xiàn)場文明施工的建設(shè)和施工技術(shù)的普及，取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。由于周期短，成本低，避免了管理和使用過程中的一些問題。