摘要 承插型盤扣式鋼管支架搭設(shè)規(guī)范，且其具有搭設(shè)速度快、連接牢固、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全可靠等特點，大大降低了高支模的安全風險，國內(nèi)多個地區(qū)陸續(xù)出臺了推廣或者強制使用盤扣式鋼管支架的管理規(guī)定。成都市大運會主會場東安湖東安大橋現(xiàn)澆V形剛構(gòu)變截面拱橋采用承插型盤扣式鋼管支架和鋼桁架組合體系作為支撐，通過支架及桁架專項設(shè)計，并對支撐體系建模，分析桁架和支架的剪切應(yīng)力、彎曲應(yīng)力及位移，以及組合應(yīng)力，支撐體系安全可控，過程中加強對支撐體系的搭設(shè)控制和變形監(jiān)測，橋梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量和外觀效果良好。筆者將施工技術(shù)經(jīng)驗進行了總結(jié)，供類似工程項目技術(shù)人員參考。

關(guān)鍵詞 東安大橋;現(xiàn)澆變截面拱橋;承插型盤扣式鋼管支架;鋼桁架

中圖分類號 TU731.2 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2022）09-0166-03

引言

現(xiàn)澆鋼筋混凝土橋梁最常用的施工方法是滿堂支架，其中，扣件式和碗扣式鋼管支架是主要施工方式。由于目前扣件式鋼管和碗扣式鋼管材料市場比較混亂，絕大部分出廠材料為非標產(chǎn)品，加之市場上舊鋼管周轉(zhuǎn)次數(shù)多，使得進場鋼管及配件材料質(zhì)量嚴重不符合規(guī)定，作業(yè)安全得不到保障，施工人員的人身和財產(chǎn)安全存在隱患，與“以人為本，堅持人民至上、生命至上”的安全生產(chǎn)理念相違背。該文中現(xiàn)澆混凝土五跨剛構(gòu)變截面拱橋斷面大，外觀造型優(yōu)美，對支撐體系的承載能力、安全性、穩(wěn)定性、抗變形性和靈活可調(diào)性等要求很高。而盤扣式鋼管支架具備承載能力高、穩(wěn)定性能好、抗變形性能強等安全可靠特點[1]。因此，該工程采用了盤扣式鋼管支架加鋼桁架組合支撐體系，通過專項設(shè)計鋼桁架構(gòu)建拱圈異型曲線，盤扣式鋼管支架作受力承載支撐，解決了該橋梁工程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)問題。

1 工程概況

東安湖位于成都市龍泉驛區(qū)，是成都市舉辦21屆世界大學(xué)生運動會主會場基礎(chǔ)設(shè)施。

東安大橋位于東安湖，上跨湖，橋梁全長5跨197 m，結(jié)構(gòu)形式為（30+36+58+36+30）m的V形現(xiàn)澆鋼筋混凝土剛構(gòu)拱橋，橋梁最大寬度為29 m，拱圈截面為V字形，“V”夾角由拱腳至拱頂由81°～143°進行變化，拱圈截面高度隨之進行變化，最大截面高度為4.1 m，下部結(jié)構(gòu)采用菱形墩柱和1.8m鉆孔灌注樁端承樁。如圖1所示是東安大橋橋跨橫斷面示意圖。

2 支架施工工藝技術(shù)

2.1 施工工藝流程

東安大橋采用盤扣式鋼管支架加鋼桁架組合支撐架，施工工藝流程如下：測量放線→基礎(chǔ)施工→基礎(chǔ)預(yù)壓及驗收→測量放線→擺放枕木→支架搭設(shè)→安裝10#工字鋼主楞→吊裝分片鋼桁梁→鋼桁梁成型→安轉(zhuǎn)φ48鋼管次楞→支底模板→預(yù)壓→調(diào)整支架高度→鋼筋板扎→拱圈混凝土澆筑→主梁鋼筋板扎→預(yù)應(yīng)力管道安裝→梁體混凝土澆筑→預(yù)應(yīng)力張拉→預(yù)應(yīng)力孔道注漿和封錨→養(yǎng)護→支架和鋼桁架拆除→基礎(chǔ)破除。

2.2 滿堂支架方案

2.2.1 支架基礎(chǔ)施工

該橋梁上跨東安湖，為確?；A(chǔ)的穩(wěn)定性，支架基礎(chǔ)采用人工土石圍堰，圍堰高出湖區(qū)蓄水設(shè)計水位線1.5 m，寬度超出支架搭設(shè)寬度兩側(cè)各12 m，作為材料臨時堆放、運輸和吊裝的場地，下設(shè)置2*D800Ⅱ級鋼筋混凝管供兩側(cè)湖區(qū)互通，圍堰四周采用就地開挖的微膨脹黏土進行封水處理，基礎(chǔ)采用50 cm連砂石+20 cm C30混凝土。

2.2.2 支架參數(shù)

該項目支架搭設(shè)最大高度為11.6 m，搭設(shè)跨度最大為58 m，集中線荷載設(shè)計值最大為43.2 kN/m。

（1）盤扣式支架。采用φ48*3.2 mm標準型盤扣式鋼管[2]，主楞采用10#工字鋼，順橋向布置，次楞采用φ48*3.5 mm普通鋼管和50 mm*100 mm方木，立桿間距和步距根據(jù)不同部位的受力驗算進行設(shè)置，縱距為600 mm和900 mm，橫距為300 mm、600 mm和900 mm，次楞間距200 mm，模板采用15 mm厚木膠合板。

（2）鋼桁架。鋼桁架設(shè)置于V形拱圈的“V”夾角a小于120°范圍，主要是靠近墩柱約12 m范圍內(nèi)。

單片鋼桁架設(shè)計為“⊿”形，單個橫斷面采用兩片鋼桁架拼裝成“V”形，間距600 mm，桁架方向垂直于拱軸線。單個桁架采用雙拼[14a#槽鋼和單[10#槽鋼焊接制作，中間采用連接板螺栓連接和精軋螺紋鋼對拉固定。如圖2所示是單個斷面鋼桁架示意圖。

2.2.3 滿堂支架與鋼桁架設(shè)計與受力驗算

支架和鋼桁架設(shè)計后必須對各構(gòu)件的受力進行充分計算。

（1）鋼桁架。通過建模驗算鋼桁架的剪切應(yīng)力、彎曲應(yīng)力和組合應(yīng)力以及位移，出具計算書[3]，經(jīng)分析各項參數(shù)在規(guī)范允許范圍內(nèi)。如圖3所示是鋼桁架模型圖，圖4所示是鋼桁架組合應(yīng)力分析圖。

（2）盤扣式鋼管支架。計算支架模板、主楞、次楞的強度、撓度和立桿穩(wěn)定性，并出具計算書，經(jīng)分析各項參數(shù)滿足規(guī)范允許范圍。

2.2.4 滿堂支架搭設(shè)

（1）測量放線。支架基礎(chǔ)驗收后，根據(jù)支架設(shè)計圖將每一個斷面、剖面和立桿位置在基礎(chǔ)上進行標識，確保支架搭設(shè)位置準確，不同受力斷面的支架搭設(shè)參數(shù)符合設(shè)計要求。

（2）支架搭設(shè)。支架立桿底設(shè)置200 mm*300 mm枕木，立桿設(shè)置配套底座，支架按先立桿、后水平桿、再斜桿的順序搭設(shè)形成基本架體單元，按橋跨劃分區(qū)域，以基本架體單元逐段、逐層擴展搭建成整體支架體系，斜桿隨支架同步搭設(shè)。

斜桿布置：根據(jù)搭設(shè)高度H確定斜桿布置方式，支架架體四周外立面向內(nèi)的第一跨每層設(shè)置豎向斜桿，并在架體內(nèi)部根據(jù)立桿軸力設(shè)計值N按照規(guī)范由底至頂縱、橫向設(shè)置豎向斜桿。在滿堂模板支架的架體高度超過16 m時，頂層步距內(nèi)應(yīng)每跨布置豎向斜桿[1]。

可調(diào)托座伸出頂層水平桿的懸臂長度不超過650 mm，絲桿外露長度不超過400 mm，可調(diào)托座插入立桿長度不小于150 mm。主楞安裝前，10#工字鋼主楞根據(jù)橋梁拱軸線進行加工起拱，安裝時主楞與立桿可調(diào)托之間設(shè)置三角鐵楔確保受力均勻。如圖5所示是支架搭設(shè)設(shè)計斷面圖，圖6所示是支架搭設(shè)及工字鋼主楞安裝圖。

支架搭設(shè)完成后進入鋼桁架安裝，單片“⊿”形鋼桁架經(jīng)組裝成單塊“V”形鋼桁架后進行吊裝，吊裝至設(shè)計位置后進行精確定位，然后采用設(shè)計固定措施依次將各單塊“V”形鋼桁架連接成一個整體。如圖7所示是鋼桁架吊裝安裝圖。

2.2.5 支架驗收

支架搭設(shè)完成，由班組長組織班組驗收，合格后報現(xiàn)場施工技術(shù)人員，由現(xiàn)場施工技術(shù)人員負責聯(lián)系項目技術(shù)負責人組織技術(shù)、安全、施工和質(zhì)量管理人員進行自檢，合格后報監(jiān)理工程師、業(yè)主代表進行驗收。

2.2.6 支架預(yù)壓

（1）預(yù)壓點設(shè)置。預(yù)壓堆載前在底模上及與其相對應(yīng)的基礎(chǔ)上設(shè)置觀測點。觀測點設(shè)置方式為：每1/4跨徑設(shè)置一個橫斷面，每個橫斷面左幅最外緣腹板、左幅中間腹板、橋梁中線位置、右幅中間腹板和右幅最外腹板處設(shè)置5個觀測點。如圖8所示是預(yù)壓觀測點布置示意圖。

（2）預(yù)壓流程。預(yù)壓荷載分3級加載。第1次加載預(yù)壓荷載的60%，第2次加載至預(yù)壓荷載的80%，第3次加載至預(yù)壓荷載的120%[4]。

（3）加載標準。每級加載完成后，立即進行沉降變形觀測，按照每12 h觀測一次支架及基礎(chǔ)的沉降量，兩次沉降值平均值小于2 mm，表明沉降已經(jīng)穩(wěn)定，方可進行下級加載。加載從橋梁跨中向兩側(cè)橋墩及梁端、結(jié)構(gòu)縱向中心線向梁體兩側(cè)進行均勻布載。

全部加載完成后，每間隔24 h進行一次監(jiān)測，記錄各監(jiān)測點標高，并計算支架監(jiān)測點沉降量，當滿足各監(jiān)測點最初24 h的沉降量平均值小于1 mm和連續(xù)三次各測點沉降量平均值小于5 mm時，表明支架預(yù)壓合格，可進行支架卸載。

2.2.7 支架拆除

支架應(yīng)在拱圈、梁體混凝土同條件養(yǎng)護試塊強度達到100%設(shè)計強度后，方可拆除。設(shè)有預(yù)應(yīng)力的梁體的支承架需待預(yù)應(yīng)力張拉完成，并且管道壓漿完成后，管內(nèi)注漿強度達到22.5 MPa且拱圈、梁體結(jié)構(gòu)混凝土強度達到設(shè)計強度100%以后，方可拆除底模及支架。

拆除時，按照橋跨對稱進行，先將支架頂托下調(diào)5 cm左右后，將模板逐塊撬開，逐段拆除，再由上及下拆除次楞、主楞和鋼管支架。鋼桁架拆除時先采用吊索進行臨時固定，支架拆除至桁架搭設(shè)層時，將鋼桁架逐片放倒至架體上，然后采用吊車吊裝卸下。架體在拆除過程中，遵循先支后拆、后支先拆原則，并確保分區(qū)域和段落均衡拆除，不得上下同時進行拆除作業(yè)。

3 效果總結(jié)

該次東安大橋采用V形現(xiàn)澆鋼筋混凝土剛構(gòu)拱橋，“V”形拱圈截面尺寸和夾角隨拱軸線延伸隨時變化，呈現(xiàn)異型變截面曲面，造型優(yōu)美，是成都市舉辦21屆世界大學(xué)生運動會主會場東安湖公園一道靚麗的風景線，施工成果達到設(shè)計理想效果，得到了行業(yè)專業(yè)人士的充分肯定。

4 結(jié)語

盤扣式鋼管支架搭設(shè)速度快、連接牢固、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全可靠，尤其在復(fù)雜的高大模板施工中，能起到保證進度、質(zhì)量和安全的多重效果。在具體實施過程中，要注重支架基礎(chǔ)的穩(wěn)定，嚴格控制斜桿設(shè)置的規(guī)范性，才能安全地服務(wù)于項目建設(shè)。

參考文獻

[1]建筑施工承插型盤扣式鋼管腳手架安全技術(shù)標準： JGJ/T 231—2021[S]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社， 2021.

[2]承插型盤扣式鋼管支架構(gòu)件： JG/T 503—2016[S]. 北京：中國標準出版社， 2016.

[3]鋼結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范： GB 50755—2012[S]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社， 2012.

[4]建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范： JGJ162—2008[S]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社， 2008.

收稿日期：2022-03-18

作者簡介：肖葉青（1988—），男，本科，工程師，一級建造師，研究方向：市政工程施工技術(shù)管理。