徐鑫哲 寧亞瑜
(盤錦職業(yè)技術(shù)學(xué)院)
隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的增長(zhǎng),建筑產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈,越來(lái)越多的結(jié)構(gòu)梁板結(jié)構(gòu)厚度較大,層高較高,目前采用較多的主要是傳統(tǒng)的碗扣式支架,如何通過(guò)運(yùn)用新技術(shù)、新工藝在滿足承載要求的前提下來(lái)降低企業(yè)的施工成本將是保證企業(yè)能夠在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),不斷發(fā)展壯大的前提條件。由于采用了標(biāo)準(zhǔn)化施工,承插型盤扣式支架操作方便,應(yīng)用簡(jiǎn)單,搭設(shè)效率高,具有很大的優(yōu)勢(shì),目前已逐步在橋梁工程等大空間混凝土結(jié)構(gòu)中大量使用。
傳統(tǒng)碗扣式支架屬于承插式鋼管支架[1-2],主要采用直徑48mm 的定型式Q235 鋼管管件,壁厚3.5mm,立桿在高度方向上每隔0.6m 設(shè)置碗扣式連接節(jié)點(diǎn),通過(guò)節(jié)點(diǎn)將支架橫桿與立桿進(jìn)行軸向連接并形成整體,從而可達(dá)到較高的承載力。
由此來(lái)看,碗扣式支架為定型結(jié)構(gòu),桿件尺寸均為標(biāo)準(zhǔn)型,其支架高度按0.6m 的模數(shù)定位,水平間距按桿件長(zhǎng)度定位,不可隨意設(shè)計(jì),只能以標(biāo)準(zhǔn)尺寸作模數(shù)進(jìn)行調(diào)整。
盤扣式鋼管支架屬于直插式鋼管腳手架。套管或連接棒承插連接支架立桿[3],通過(guò)立桿上焊接的連接盤將支架立桿與橫桿、斜桿連接成整體的鋼管支架體系[4-5],結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好,可靠性較高,承載力大,安全度高,具有可靠的雙向自鎖功能,并且拼拆速度快、省時(shí)省力。各桿件通用性強(qiáng),不易丟失,便于管理,易于運(yùn)輸。
比較兩者的節(jié)點(diǎn)連接方式,碗扣式支架的節(jié)點(diǎn)連接能夠有效防止桿件的滑移,各節(jié)點(diǎn)性能相對(duì)均衡,但是,在施工過(guò)程中要對(duì)上碗扣以及限位銷是否連接牢固進(jìn)行逐一的檢查,否則,一旦有松動(dòng)節(jié)點(diǎn),將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)架體在施工荷載的作用下產(chǎn)生一定幅度的傾斜變形,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成整個(gè)架體失穩(wěn);而盤扣式節(jié)點(diǎn)連接采用連接圓盤,其受力性能及可靠性得到較大提高,其具有的雙向自鎖功能不僅避免了架體滑移以及上碗扣脫離的危險(xiǎn),而且在荷載作用下一旦架體產(chǎn)生晃動(dòng),其采用的重力式承插型楔形插銷會(huì)越扣越緊,保證了整個(gè)支架體系的穩(wěn)定性[3]。
傳統(tǒng)的滿堂碗扣支架主要由定型鋼管桿件和碗扣式連接接頭組成,屬于多立桿腳手架。其中各桿件的組裝要按照一定的步驟進(jìn)行:①水平桿接頭插入立桿的下碗扣內(nèi);②上碗扣順著限位銷扣住橫桿接頭[6];③用小錘子將上碗扣順時(shí)針進(jìn)行旋轉(zhuǎn),使其螺旋面頂緊限位銷;④水平桿在平面內(nèi)可旋轉(zhuǎn)為任意角度,比較靈活。
盤扣式支架為直插式鋼管支架,其施工工藝流程為:①可調(diào)底座安裝;②基座安裝;③第一層橫桿桿狀;④基礎(chǔ)立桿安裝;⑤第二層橫桿安裝;⑥第一層斜桿安裝;⑦第三層橫桿安裝;⑧第二層斜桿安裝;⑨主架安裝;⑩其余層橫桿、斜桿;U 型調(diào)整座安裝[7]。
比較兩者的施工工藝,碗扣式支架拼裝、拆除比較簡(jiǎn)單、適用性強(qiáng),且搭接效率較高。架體搭設(shè)靈活度高,可以根據(jù)不同的施工條件、施工荷載、不同的設(shè)計(jì)要求以及不同的建筑形態(tài)等搭設(shè)成施工所需的支架形式,以滿足各種工程施工的需要。在使用過(guò)程中,架體的穩(wěn)定性受桿件間距以及剪刀撐的布設(shè)情況影響較大,因此,在支架設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行,支架的步距和立桿的間距均應(yīng)按照固定模數(shù)設(shè)計(jì)。
與之相比,盤扣式支架架體搭設(shè)、拆除更為簡(jiǎn)單快捷,對(duì)施工人員的技能要求低,工作效率高。并且在施工中配件的丟失損耗均較小,現(xiàn)場(chǎng)管理較為方便。
另一方面,在材料用量上,盤扣式支架所需材料要比碗扣式支架節(jié)約1/3~1/2[8],這大大減少了施工費(fèi)用。
重慶市忠縣至萬(wàn)州高速公路西沱互通E 匝道橋橋型結(jié)構(gòu)為1~35m 預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁,橋梁全長(zhǎng)56m,橋梁跨越復(fù)忠線天然氣管道,夾角135°。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地質(zhì)情況和施工環(huán)境,結(jié)合施工經(jīng)驗(yàn)及現(xiàn)有資源儲(chǔ)備,采用φ48×3.2mm 盤扣式鋼管滿堂支架。
西沱互通主線橋現(xiàn)澆箱梁采用φ48×3.2mm 盤扣式鋼管滿堂支架,所有鋼管支架等材料進(jìn)場(chǎng)前應(yīng)檢測(cè)合格后方可使用。
支架工程參數(shù)如下:
支模高度:6.4m;
鋼管類型:水平桿鋼管Φ48×2.5mm,立桿鋼管Φ48×3.2mm;
底板下立桿縱距:1.5m;立桿橫距:1.2m;
腹板下立桿縱距:0.9m;立桿橫距:0.9m;
翼板下立桿縱距:1.5m;立桿橫距:1.2m;
水平桿步距:1.5m;伸出長(zhǎng)度a:0.65m;
面板:竹膠合板,厚度18mm;
次楞:底板、翼板木方,間距0.25m,腹板木方,間距0.20m;
主楞:14 號(hào)工字鋼;
支撐結(jié)構(gòu)與既有結(jié)構(gòu)連接情況:支撐結(jié)構(gòu)與既有結(jié)構(gòu)通過(guò)連墻件可靠連接。
3.2.1 地基處理
支架地基位于溝嶺斜坡處,為確保支架搭設(shè)高度統(tǒng)一及考慮支架安全的穩(wěn)定性,對(duì)原地表進(jìn)行挖除深度1m 并換填片石處理。支架基礎(chǔ)處理完畢之后,面層澆筑25cm 厚度C20 混凝土硬化,支架基底外四周50cm 處開挖漿砌30×30cm 的排水溝至路基邊坡水溝。
3.2.2 測(cè)量放樣
支架搭設(shè)前在支架混凝土基礎(chǔ)上放出連續(xù)箱梁的實(shí)際位置,并彈線,以此來(lái)進(jìn)行支架的定位,根據(jù)規(guī)范要求,其左右偏差不大于5cm。
3.2.3 支架安裝
支架鋼管采用Φ48mm,壁厚3.2mm。
鋼管尺寸和表面質(zhì)量應(yīng)符合下列規(guī)定:新鋼管要有質(zhì)量合格證、質(zhì)量檢查報(bào)告;鋼管表面平直光滑,不能有裂縫、結(jié)疤、分層、錯(cuò)位、硬彎、毛刺、壓痕和深的劃道;鋼管上禁止打眼[9]。
根據(jù)設(shè)計(jì)要求,支架安裝遵循從下到上逐層安裝的原則,每層按照底座、立桿、橫桿的順序安裝。支架各層立桿和橫桿安裝完畢后,進(jìn)行架體斜桿的安裝,確保支架整體的穩(wěn)定性。
3.2.4 頂托安裝
為了保證施工的安全性,在地面上大致調(diào)好頂托的伸出量,之后將其運(yùn)至支架頂端進(jìn)行安裝。安裝時(shí),根據(jù)梁底高程變化精確調(diào)出順橋向兩端及中間三個(gè)控制位置處的頂托標(biāo)高并標(biāo)記各處頂托的伸出量,以便進(jìn)行校驗(yàn)。最后三點(diǎn)拉線定出每個(gè)頂托位置處的標(biāo)高。
3.2.5 縱橫梁安裝
頂托安裝完畢后,在其上安放14 號(hào)工字鋼縱梁,在縱梁上每隔20cm 安放方木橫梁,在安裝過(guò)程中,注意架體的整體性,將方木的橫向接頭與縱向接頭錯(cuò)開布置。
3.2.6 工作平臺(tái)搭設(shè)
支架搭設(shè)時(shí)考慮到施工人員的行走,在邊緣板兩側(cè)多搭設(shè)寬度為90cm 的工作平臺(tái),平臺(tái)護(hù)欄高度為1.2m,采用防護(hù)網(wǎng)圍壁,底部及護(hù)欄邊自下而上20cm 采用竹膠板滿鋪。因橋臺(tái)兩側(cè)橋背回填及路基已經(jīng)成型,人員上下通道直接行走橋背進(jìn)入工作平臺(tái),周邊防護(hù)安裝至路基段。
⑴首先在架體搭設(shè)之前需進(jìn)行地基的夯實(shí)整平,滿足支架對(duì)地基承載力的要求。
⑵施工前要根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行放樣,確定各立桿的平面位置,并在相應(yīng)位置處放置可調(diào)底座。
⑶基礎(chǔ)立桿僅適用于首層的搭設(shè),其余均采用立桿。每層搭設(shè)完成后需對(duì)立桿桿件的垂直度進(jìn)行測(cè)量及校正,以保證整個(gè)架體的穩(wěn)定性。
⑷在支架搭設(shè)過(guò)程中,必須逐個(gè)檢查頂托上的縱梁搭接位置在頂托的中部,防止出現(xiàn)懸臂受力狀態(tài)引起安全事故。必須對(duì)所有的立桿連接插銷銷緊程度及連接桿件穩(wěn)固情況、分配梁搭接位置等逐點(diǎn)檢查并做好標(biāo)記和記錄。
文章對(duì)碗扣式支架和盤扣式支架進(jìn)行對(duì)比分析,指出了盤扣式支架相比碗扣式支架在構(gòu)件結(jié)構(gòu)及施工工藝方面的優(yōu)勢(shì)所在。但在力學(xué)承載力分析、材質(zhì)保障、市場(chǎng)前景方面還有待進(jìn)一步研究。