盘扣式支架搭设技术在连续梁施工中应用

盘扣式支架搭设技术在 连续梁施工中应用

陈春度

身份证号： 43312319880601****

摘 要: 根据宁天城际轨道交通一期工程TA03标跨农场河连续梁施工中，采用钢管桩和贝雷梁搭设、钢管桩和工字钢分配梁搭设支架的施工实例，介绍了跨河栈桥和跨路门洞式支架搭设的设计和施工方法。

关键词：盘扣式脚手架；门洞；贝雷梁；分配梁

中图分类号：U441 文献标识码:A

0 引言

桥梁支架施工是指搭设桥位上的支架，在支架上对模板进行安装，对钢筋骨架进行绑扎，并在现场进行混凝土浇筑，当浇筑的混凝土达到一定强度后将支架和模板拆除的一种施工方法。此方法优点在于施工简单、无需预制且造价低廉，最重要的是不需大型运输和起吊设备，适用于多种不同类型的桥梁结构，应用十分广泛^[1]

大量学者对带桥梁支架施工技术进行了创新研究。曹军^[5]开展从基础处理、支架搭设、钢管立柱和贝雷梁支架施工、支架安全防护四个方面分析贝雷梁支架施工技术的应用方法。曹雪东^{Error: Reference source not foundError: Reference source not found} 将永久墩台作为支架基础，总结了城市桥梁跨河段现浇梁支架搭设的相关工作。左松庭^{Error: Reference source not found}对墩系梁支架，保证主航道通航的情况下, 顺利完成系梁支架的搭设及预压工作。李传鹏等^{Error: Reference source not found}通过钢管支架搭设在承台上的双层贝雷梁施工技术，从方案设计检算、现浇梁施工工艺和安全质量保证措施等方面进行了全面探讨，可为同类工程提供参考借鉴。

本文基于工程实例，介绍钢管桩和贝雷梁搭设、钢管桩和工字钢分配梁搭设支架的施工，为同种类型的工程起到较好的借鉴作用。

1工程概括

跨农场河连续梁为（26+52+27）m单线连续梁，分左右幅，采用盘扣式支架整体现浇法施工，中跨(IY1~IY2和IZ1~IZ2)跨越农场河路，搭设钢管架门洞；大里程侧边跨（IY2~IY3和IZ2~IZ3）跨越农场河，采用钢管桩+贝雷梁的形式搭设栈桥，先在河中用90振动锤施工钢管桩，在钢管桩上铺横向工字钢，工字钢上搭设贝雷梁，然后做静载实验，静载实验验证钢管桩沉降满足要求后，最后在贝雷梁上铺设横向工字钢及盘扣式脚手架。

跨农场河连续梁在6、7月份施工，正值南京雨季加上农场河路一侧为龙池中学，安全工作形式严峻，故支架的方案设计显得尤为关键。

2.总体施工方案

经同当地交通管理部门协调，施工跨农场河连续梁时，农场河路将处于半封闭状态。由于车流量不大，设置单向门洞，分一个机动车车道门洞和一个非机动车车道门洞。机动车辆门洞高3.5m，宽4.5m；非机动车辆门洞高3.5m，宽1,8m。由于农场河为非通航河道，故河中搭设栈桥对河道没有影响。

支架进过计算后保证有足够的刚度、强度、稳定性，支架下方为混凝土硬化基础和支垫条形方木，地基需进行换填处理。支架搭设完成后对支架经行不小于箱梁自重120%的荷载经行预压，以消除支架的非弹性变形，支架严格按照梁体现浇要求的线性设置。梁体混凝土一次浇筑成型。施工时水平倾斜分层，从中支点处延梁纵向向两侧浇筑，层间间隔时间不超过混凝土的初凝时间。钢束张拉两端及左右同步对称进行。

跨农场河连续梁跨中跨越农场河路，农场河路地面高程10.36m，相对应梁底高程16.775m，梁底离地面高6.4m，搭设3.5m高，4.5m宽门洞供车辆通过,搭设1.8m宽，3.5m高门洞供行人通过，门洞形式为：混凝土条形基础+临时立柱（460*460）+I32A工字钢横梁+I32A工字钢纵梁+竹胶板+14#槽钢+盘扣式支架+190铝梁(横向)+10×15方木（纵向）。I2~I3边跨跨越农场河，跨度为27m，由于I2#承台比I3#承台高50cm，故在I3#承台上浇筑50cm高、50cm宽条形基础使两个承台高度一致，然后再其上布置横向双排并列的I45A工字钢，工字钢通过膨胀螺丝与承台固定（50cm一个）。河中设置一排钢管桩提供贝雷梁支撑力（应根据钢管反力进行详细计算桩基长度）以减小贝雷梁跨度，根据支架搭设宽度需要在I2#、I3#承台两侧各需一根钢管桩，其余部分贝雷梁落在承台上或承台上工字钢上面，具体支架系统采用形式为：钢管柱（河中）+I45A工字钢横梁+贝雷梁+ I16工字钢横梁+盘扣式支架+190铝梁(横向)+10×15方木（纵向）。

3地基处理

3.1门洞支架部分

门洞支架基础采用C25混凝土10400×80×100cm（长×宽×高）条形基础，混凝土基础通过锚入地面竖向钢筋与地面形成整体，并在混凝土条形基础中预埋1cm*60cm*60cm钢板使之与门洞钢管桩焊接连成整体。

3.2农场河部分

农场河采用钢管桩+贝雷架的形式，地基不需另行处理。

3.3其他部分

对地基承载力没有达到160kpa地基进行处理，处理采用换填2:8灰土。根据现场地质情况，I0~I2#墩地质情况较好，部分位于农场河路上，对非混凝路面处换填30cm灰土压实，再浇筑20cm厚C25混凝土。

4支架搭设

4.1支架设计方案

支架搭设分为跨路门洞部分、农场河部分和其他部分，三部分支架材料和搭设间距均一致，钢管采用直径d=φ60.2mm、壁厚t=3.2mm的承插式盘扣支架，盘扣式脚手架横桥方向间距：1500+900+1200+1200+900+1500mm；纵桥方向间距梁端横隔板左右两侧4.5m范围内间距为900mm，其余部分间距为1500mm。

4.2支架力学计算

跨农场河连续梁由于跨越农场河路、农场河，需要搭设跨路门洞和跨河栈桥，所以涉及计算内容较多，以下部分只介绍计算内容和方法，不详细计算计算过程。

第一部分：门洞部分。门洞计算包括地基承载力、条形基础、钢管桩、横纵向分配梁（工字钢）、门洞上的支架、190钢铝梁（主龙骨）、10*15cm方木（次龙骨）和竹胶板计算。

此部分主要计算包括地基基础竖向承载力，条件基础混凝土强度，钢管桩竖向轴力，横纵向分配梁绕度、弯矩、剪力，门洞支架轴力，主龙骨、次龙骨、竹胶板的绕度、弯矩、剪力。

第二部分：栈桥。栈桥部分计算包括河中钢管桩长度、直径、根数验收，钢管桩力学性能参数选取主要依据河中地址情况和每根钢管柱承受的竖向压力；除此之外，栈桥部分计算还包括横向分配梁（I45a工字钢）、贝雷梁、纵向分配梁（I16a工字钢），以及正常支架部分验算。

钢管桩计算首先初步确定钢管桩根数、间距，建立力学模型，然后计算出钢管桩的长度和钢管桩轴力，根据钢管桩轴力选定施工所需振动锤型号。计算过程中可根据现场实际施工环境及施工难易程度，适当调整钢管桩根数、间距、桩长，最终选择经济合理的施工方案，理论上应增加钢管桩根数、减少钢管桩间距及桩长，这样可以减小钢管桩轴向受力，从而可选择小型振动锤施工，降低施工难度且安全可靠。横向I45a分配梁受力计算包括剪力、弯矩和绕度。

贝雷梁计算应先确定贝雷梁的榀数和间距，然后建立适当的力学模型，计算贝雷架的绕度、力矩和剪力。

第三部分：除门洞和栈桥以外的其他部分，选取梁高最高和支架间距最大两个截面经行荷载受力验算。梁高最高部位为横隔梁处，但实际受力计算选取横隔梁一侧，因为横隔梁位于桥墩上无需搭设支架；支架间距最大为中跨跨中处，跨中梁高最小，支架搭设间距一般最大，所以此截面为荷载最不利受力截面之一。

5支架预压

预压是为了检验连续梁模板的安全性和实际变形量，通过预压消除结构非弹性变形，同时取得模板弹性变形的实际数值，得出“荷载－挠度”曲线，并检验设计计算结果，调整预拱度(或反拱)，以求得连续梁施工的准确参数。提前发现支架结构及构件加工、安装所存在的问题和隐患，提前调整整改，防患于未然，确保支架现浇混凝土结构在施工过程中不出现过大的拉应力而产生裂缝，同时保证梁体的线型及梁顶面高程。模板预拱度的调整通过调整模板支撑顶托完成。

本方案中支架预压采用砂袋法。考虑到混凝土振捣产生的动荷载及小型机具等荷载，预压荷载按混凝土实体重量的1.2倍考虑，每级加载完成后，沉降观测期不小于1天。

6支架搭设注意事项

①进场原材验收，包括材料的合格证、管径、壁厚等均需严格抽检。

②由于盘扣式支架间距大，每根竖杆承受轴向压力也大（φ6.0杆能承受竖向压力13t，本方案单杆最大承载力达9t），极容易造成不均匀沉降，所以选取盘扣式支架体系时对地基承载力要求尤为严格，地基处理时一定要按方案分层回填严格夯实，确保地基承载力达到设计要求。

③基础混凝土硬化区域应比支架本身搭设区域大，防止最外侧支架搭设在硬化混凝土边缘，造成悬空现象。

④支架底托下应支垫方木，这样可以通过力的扩散传递减小对地基承载力的要求，且支垫方木应比底托（盘扣式φ6.0支架底托宽15cm）宽5cm以上，防止底托悬空。

⑤支架搭设高度应比实际要求搭设高度高出几公分，具体数据应根据同类型连续梁、同地址情况下支架的预压沉降值比较选取。

⑥支架搭设前应调查清楚地址情况，尤其是城市道路建设，跨路门洞条形基础应避开市政下水道、消防井口等，避免局部地基出现孔洞造成支架垮塌。

⑦门洞、栈桥处钢管桩、贝雷梁及纵横向分配梁的固定，上述构件主要承受竖向力，但为了防止混凝土浇筑冲击及风荷载作用等产生的侧向滑移，构件固定也显得非常重要，一般采取钢板、三角铁做法兰焊接固定。

⑧门洞的安全防护、交通疏导、限高架设置均应和当地交管部门协调，确保施工安全和最低限度的降低对交通影响。

⑨支架体系与模板体系配套兼容问题。盘扣支架竖杆直径为6.0cm，而模板使用的支撑斜杆（扣件钢管）直径为4.8cm，所以导致了模板体系与支架体系不配套，故要求支架搭设顶层步距尽量小，增加横杆（横杆直径为4.8cm），促使支撑斜杆与支架横杆连接。

⑩支架预压前、预压后及混凝土浇筑前均应对扣件连接经行全面的检查，确保杆件连接牢固。

7结语

项目通过对门洞式支架及栈桥搭设的成功运用，达到高质量、高速度、高安全性的施工效果，为类似工程条件的项目提供良好的借鉴作用。

参考文献：

1. 中交第一公路勘察设计院有限公司.济南至泰安高速公路工程两阶段施工图设计[Z].2017

2. 曹军. 平禹特大桥贝雷梁支架施工及有限元分析[J]. 浙江水利水电学院学报. 2021,33(01):50-55

3. 曹雪东. 城市跨河道现浇梁支架施工[J]. 科技与创新. 2016,(02):78-80.

4. 左松庭.钢管拱桥通航主跨系梁支架搭设及预压技术[J]. 四川建材. 2012,38(02):146-149.

5. 李传鹏,张书良. 高速铁路900t箱梁膺架现浇双层贝雷梁支架施工技术[J] 天津科技. 2013,40(05):113-116.