鄒立舜

（福建省龍巖市城市建設(shè)投資發(fā)展有限公司，龍巖 364000）

1 工程概況

龍巖市南北交通中心軸和景觀軸線龍巖大道是龍巖大道高架橋工程所在的位置，包括道路以及橋梁工程兩大部分，其中工程的全長(zhǎng)3395m，高架橋全長(zhǎng)2329m(主橋?yàn)?90+150m獨(dú)塔斜拉索鋼箱梁轉(zhuǎn)體橋)，對(duì)于現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁跨徑結(jié)構(gòu)，共有103個(gè)跨徑，且大多位于龍巖市主路橋梁工程中，跨越多條市政道路、兩條鐵路和河流。為緩解交通壓力，保證城市交通順暢,交通節(jié)點(diǎn)目標(biāo)提前實(shí)現(xiàn)部分,在預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁懸臂施工中,按鈕碗支架和板式支架兩個(gè)支撐體系,加快項(xiàng)目的施工進(jìn)度。

2 施工方案

以引橋標(biāo)準(zhǔn)型箱梁為例，分析了兩種施工方案。采用標(biāo)準(zhǔn)箱梁，跨度30米，梁高2.2米，梁寬26米。

根據(jù)支架系統(tǒng)的形式,計(jì)算按照有關(guān)技術(shù)規(guī)范,確定碗支架和套接字類型按鈕排列間距的方法支持。

2.1 碗扣式支架搭設(shè)方案

碗扣支架采用WDJ碗扣式腳手架,型號(hào)、規(guī)格為φ48×3.5碗扣支架，搭設(shè)時(shí)遵循以下原則：

1.箱梁腹板下支架搭設(shè)間距：90cm（順橋向）×60cm（橫橋向），豎向步距為120cm。

2.箱梁箱室下支架搭設(shè)間距：90cm（順橋向）×90cm（橫橋向），豎向步距為120cm。

3.梁端橫隔梁處支架搭設(shè)間距：60cm（順橋向）×60cm（橫橋向），豎向步距為120cm。

4.剪刀撐設(shè)置：橫向平面剪刀撐按每4步設(shè)置一道；縱向剪刀撐布置于支架外側(cè)及腹板下方與箱梁中間；橫斷面剪刀撐按順橋向間距4m設(shè)置一道。

5.分配梁均采用方木作為分配梁，根據(jù)受力狀況分為主分配梁和次分配梁。順橋向主分配梁（10×15cm方木）間距與順橋向立桿的間距一致，橫橋向次分配梁（10×10cm方木）每30cm設(shè)置一道。

6.新建地基基礎(chǔ)為在壓實(shí)原狀土上換填20cm級(jí)配碎石后澆筑20cm的C20素混凝土，若箱梁支架位于原有道路上則只對(duì)承臺(tái)開(kāi)挖及泥漿池回填部位進(jìn)行處理，其余部位無(wú)需處理。

2.2 承插式盤扣支架搭設(shè)方案

承插式盤扣支架采用A-LG型號(hào)、規(guī)格為φ60×3.2盤扣支架，搭設(shè)時(shí)遵循以下原則：

1.箱梁腹板下支架搭設(shè)間距：90cm（順橋向）×90cm（橫橋向），豎向步距為150cm。

2.箱梁箱室下支架搭設(shè)間距：150cm（順橋向）×150cm（橫橋向），豎向步距為150cm。

3.箱梁變截面下支架搭設(shè)間距：120cm（順橋向）×120cm（橫橋向），豎向步距為150cm。

4.梁端橫隔梁處支架搭設(shè)間距：90cm（順橋向）×90cm（橫橋向），豎向步距為150cm。

5.剪刀撐（豎向及水平斜桿布置）：

（1）小于8米按鈕拉條系統(tǒng)，用于支架繞第一垂直對(duì)角線外每層設(shè)置支架，頂部和底部設(shè)置垂直對(duì)角線和水平對(duì)角線，每 5個(gè)縱向和橫向設(shè)置垂直對(duì)角線，沿框架體每6個(gè)橫向設(shè)置一個(gè)水平對(duì)角線。

（2）超過(guò)8 m按鈕支架水平支持系統(tǒng),垂直設(shè)置對(duì)角,頂部和底部設(shè)置水平對(duì)角,沿著身體每6幀對(duì)角交叉設(shè)置一個(gè)水平。

6.分配梁根據(jù)受力狀況分為主分配梁和次分配梁，主分配梁為14#工字鋼,次分配梁為10×10cm方木，工字鋼間距與順橋向立桿間距一致，方木間距每30cm一道。

7.新建地基基礎(chǔ)為在壓實(shí)原狀土上換填20cm級(jí)配碎石后澆筑20cm的C20素混凝土，若箱梁支架位于原有道路上則只對(duì)承臺(tái)開(kāi)挖及泥漿池回填部位進(jìn)行處理，其余部位無(wú)需處理。

3 方案比選及分析

3.1 主受力桿件承力對(duì)比分析

盤扣支架的立桿及節(jié)點(diǎn)盤均為Q345鋼，傳統(tǒng)的碗扣式支架為Q235鋼，盤扣支架鋼材強(qiáng)度約為傳統(tǒng)碗扣支架鋼管強(qiáng)度的1.5倍?？紤]碗扣支架周轉(zhuǎn)次數(shù)較多，且非標(biāo)件存在較多，在計(jì)算中將碗扣支架的壁厚按3.0mm考慮。

盤扣支架鋼管穩(wěn)定承載力計(jì)算：

單根立桿的穩(wěn)定承載設(shè)計(jì)值Nd=φ.A.f

φ-軸心受壓桿件穩(wěn)定系數(shù)，由λ= h0/I查表得Φ60壁厚3.2mm的鋼管其回轉(zhuǎn)半徑為i=2.01cm

A—單根立桿毛截面積A=A0=3.14[（60/2）2-（53.6/2）2]=570.7mm2

f—材料強(qiáng)設(shè)計(jì)值取f=300N/mm2

h0=實(shí)際長(zhǎng)度×系數(shù)，計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)如下：

h0= h+2a=1.2+0.3×2＝1.80m

λ=h0/I=1800/20.1=89.6，取λ=90，查表得φ=0.55

故 Nd=φ.A.f=0.55×570.7×300=94.17KN

則盤扣式支架單桿穩(wěn)定承載能力為 94.17KN，約為碗扣支架單桿穩(wěn)定承載力42.5KN的2.2倍。

同等的荷載情況下，使用盤扣支架的桿件量是少于碗扣支架的，但立桿的減少會(huì)導(dǎo)致上部底模系分配梁和下部地基基礎(chǔ)的受力增大，需要采用高強(qiáng)度材料,或增加梁的分布層提高梁的應(yīng)力分布,分布和支持基礎(chǔ)的承載力基本需求也相應(yīng)增加,需要加強(qiáng)基礎(chǔ)。

3.2 結(jié)構(gòu)安全性對(duì)比分析

盤扣式支架在節(jié)點(diǎn)形式為銷板與鋼管焊接一體，通過(guò)具有自鎖功能的楔形板與受力鋼管形成半剛性連接，為了更好地確保節(jié)點(diǎn)連接。碗和碗扣支架節(jié)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)銷之后見(jiàn)面,但在實(shí)際的施工過(guò)程，由于碗扣支架使用周轉(zhuǎn)次數(shù)較多，容易鎖泄漏或泄漏或不緊,有很大的安全隱患。

在相同的節(jié)點(diǎn)位置,斜欄可以用來(lái)限制位移在八個(gè)方向形成鋼管支架系統(tǒng),這是優(yōu)秀的穩(wěn)定性。此外,剪刀支持類型支架通常采用扣件式鋼管和后組根據(jù)規(guī)范,只有積分約束托架的某些部分。約束條件差，穩(wěn)定性一般。

3.3 材料成本分析

等效負(fù)荷情況下,盤扣支架材料用量一碗少很多。在8 m和模板支持系統(tǒng),套接字類型按鈕支架系統(tǒng)使用更少的材料,租賃價(jià)格。在超過(guò)8米模板支持系統(tǒng),套接字類型按鈕支架系統(tǒng)與碗架系統(tǒng)相比,物質(zhì)消費(fèi)是相似的,這是因?yàn)楫?dāng)盤扣支架搭設(shè)高度大大增加盤扣的支持材料的用量。但市場(chǎng)上盤扣架的租賃價(jià)格較碗扣架高1.5～2倍，在8m以上的支撐體系中使用盤扣支架，材料租賃價(jià)格較碗扣架高。

3.3.4 施工方案比選結(jié)果

根據(jù)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的要求和工程施工進(jìn)度,選擇力性能,安全性能好,而且美觀大方盤扣支架方案,現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施,為了節(jié)省施工工期、確保施工節(jié)點(diǎn)的目標(biāo)。

4 總結(jié)

引橋在龍巖路高架橋施工現(xiàn)澆混凝土箱形梁通過(guò)使用兩種滿堂支架支持系統(tǒng)進(jìn)行了比較和分析,在比較和分析以下結(jié)論：

1.支護(hù)系統(tǒng)的種類可以滿足施工應(yīng)力的要求，但護(hù)板的抗彎受力性能優(yōu)于筒體支護(hù)，但相應(yīng)的基礎(chǔ)梁和需求分布較大，實(shí)際施工中應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地和資源配置進(jìn)行選擇。

2按鈕支架結(jié)構(gòu)安全性能優(yōu)于支架的碗,并能滿足安全文明施工的要求。

3.盤扣式支架搭設(shè)完成后整體美觀大方，在龍巖大道高架橋工程使用中地方質(zhì)量、安全監(jiān)督部門對(duì)該型支架體系極為贊賞，并推廣使用。

4.盤扣式支架在在施工中節(jié)省了工程的施工工期，但在超過(guò)8 m模板支撐系統(tǒng)成本較高的情況下，建議在施工工期緊張、資金充裕的情況下，允許或在工期內(nèi)資金不足。