王玉峰

（中鐵十四局集團第四工程有限公司，山東 濟南 250002）

隨著橋梁技術(shù)的發(fā)展和結(jié)構(gòu)力學的深入研究，橋梁模板支架的搭設(shè)已經(jīng)從工程經(jīng)驗階段發(fā)展到理論支持實踐的階段。相關(guān)學者開始利用科學的方法對模板支架系統(tǒng)進行受力分析和有限元理論分析，但是初期階段的研究內(nèi)容較少，研究理論較單一，研究體系的搭建還不夠完善，因此文章在前人的基礎(chǔ)上以模板支架為研究對象進一步展開研究，從設(shè)計和施工的不同階段對支架進行分析，并結(jié)合相關(guān)工程實例提出了相關(guān)建議。

1 模板支架的類型

1.1 按材料分類

根據(jù)使用要求和材質(zhì)的不同，可以將模板支架分為木支架、合金支架、鋼支架三類。使用木支架的特點是施工簡單，便于架立，但隨著使用時間的增長，木支架的結(jié)構(gòu)抗力會大大降低，強度和穩(wěn)定性也得不到滿足，最終不能滿足使用要求。相比之下，合金支架和鋼支架的結(jié)構(gòu)強度和穩(wěn)定性比木支架強很多，并且重復利用率較高，在現(xiàn)今文明施工和環(huán)保施工的大力倡導下，得到大量使用，特別是鋼支架。

1.2 按空間布置分類

隨著基建事業(yè)的大力發(fā)展，現(xiàn)澆橋梁由于自身結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢得到廣泛應用，因此施工時模板支架也被廣泛利用。根據(jù)空間布置形式的不同，可將模板支架分為梁式支架、滿堂支架、混合支架三種，三種支架的使用場地以及施工難度各不相同。梁式模板支架主要用于地基承載力較低、高度較高、受力結(jié)構(gòu)較復雜的大跨徑梁橋。這種情況下，模板支架搭建的結(jié)構(gòu)要求較多，如搭設(shè)時應進行預壓等。滿堂支架的使用范圍相比于梁式支架更窄，滿堂支架主要應用于橋梁施工難度低、地基承載力高、施工安全易控制、橋梁跨度和高度都較小的地段?；旌现Ъ苡蓛煞N或多種結(jié)構(gòu)形式組成，各個結(jié)構(gòu)組成之間相互制約、相互受力?；旌现Ъ艿闹饕攸c是布置形式可根據(jù)地形走勢和橋梁結(jié)構(gòu)的變化而變化，其適用性較高，能滿足橋梁的結(jié)構(gòu)要求，在施工和設(shè)計要求方面均優(yōu)于梁式支架和滿堂支架。

1.3 按連接方式分類

（1）扣件式鋼管支架。該支架主要是由鋼管和扣件組成，優(yōu)點是施工簡單，搭設(shè)和拆卸方便，能滿足地面高程的變化；缺點是抗滑承載力控制模板支架的承載力，抗滑設(shè)計時扣件承載力應滿足單扣件為8kN，雙扣件為12kN；立桿撓度較大，節(jié)點處的偏心距也較大，明顯降低了軸向抗壓能力和整體穩(wěn)定性。另外，當螺栓固定時的荷載為50kN時，隨著荷載的增大，螺栓抗滑力增大；當荷載達到60kN時，螺栓會出現(xiàn)扣件斷裂。因此，在使用時螺栓的固定荷載應控制在40～50kN。

（2）碗扣式鋼管支架。以定型碗扣接頭作為連接點，連接各立桿橫桿的支架結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 橋梁碗扣式支架

（3）貝雷梁支架。貝雷梁支架是橋梁施工過程中常用的一種組合支架形式，主要由貝雷梁和鋼管組合形成支架系統(tǒng)。貝雷梁桁架被鋼立柱支撐，然后在桁架上搭設(shè)滿堂支架進行箱梁的澆筑。該施工方法主要適用于地勢平坦、地基承載力較大、橋梁施工要求較高的地段。當采用貝雷梁支架時，對應的橋梁基礎(chǔ)形式通常采用整體穩(wěn)定性好的擴大基礎(chǔ)，此種組合形式安全性較高。

2 模板支架的設(shè)計與施工

模板支架的搭建以及形式的選擇對橋梁施工的影響很大，因此模板支架的設(shè)計工作也越來越重要。基于支架的安全使用，文章主要從設(shè)計、預壓、搭設(shè)、驗收、拆除五個階段對模板支架的設(shè)計和施工進行了研究。

2.1 模板支架設(shè)計

橋梁模板支架的主要作用是在橋梁的蓋梁和主體進行澆筑時對結(jié)構(gòu)起支撐作用，輔助鋼筋混凝土材料的成型，承受的荷載有永久荷載和可變荷載兩種。因此，在模板支架的設(shè)計時應考慮多種荷載組合的情況，選擇合理的模板支架體系，保證施工安全可靠地進行。

根據(jù)結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)設(shè)計橋梁模板支架時，模板支架的可靠度應滿足公式（1）；根據(jù)結(jié)構(gòu)正常使用極限狀態(tài)設(shè)計橋梁模板支架時，模板支架的可靠度應滿足公式（2）。

式中：γ0為結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，取值0.9；S為荷載效應組合；C為支架最大承載力。

最終，根據(jù)設(shè)計規(guī)范對橋梁的梁底模板、梁底主梁、支架等進行強度、剛度、穩(wěn)定性的驗算。

2.2 模板支架預壓

橋梁在進行施工時，支架會在荷載作用下產(chǎn)生彈性及非彈性變形，地基會發(fā)生沉降，因此橋梁施工時經(jīng)常會對支架和支架基礎(chǔ)進行預壓，以消除地基的不均勻沉降和支架的變形。預壓荷載宜為施工時支架承受全部荷載的1.05～1.1倍。

2.3 模板支架的搭設(shè)

（1）統(tǒng)一規(guī)格型號。（2）嚴把材料驗收關(guān)。（3）人員機械標準：相關(guān)專業(yè)人員需通過考核，且持上崗操作證書；進場機械設(shè)備需要核實相關(guān)證件。（4）復核驗算：在復核結(jié)果無誤后，方能開始支架的搭設(shè)。

2.4 支架檢查與驗收

當模板支架搭設(shè)完畢后，根據(jù)施工方案及相關(guān)規(guī)定對支架體系進行檢查和驗收。模板支架的檢查驗收是保證施工安全的關(guān)鍵步驟，因此驗收階段應嚴格按照行業(yè)相關(guān)規(guī)定以及規(guī)范進行，保證全面檢查、準確驗收。結(jié)合工程實踐為檢查驗收提出以下建議：（1）進場的模板支架應嚴格驗收，驗收合格后方可進場。（2）嚴禁擴大支架間的距離，保證支架的安全性。如步距（1.2m）擴大0.2m、承載能力降低到95%時就不滿足使用要求。（3）材料強度和穩(wěn)定性存在較大問題的構(gòu)件不得代替標準構(gòu)件，且進場時對該類構(gòu)件應嚴格把控。（4）施工單位和監(jiān)理單位應對支架進行嚴格檢查，建設(shè)單位的負責人應該對構(gòu)件進行嚴格抽查，確保構(gòu)配件和材料質(zhì)量符合要求。

2.5 模板支架的拆除

滿布支架拆除時可從拱頂向拱腳依次拆除，簡支梁宜從跨中間向支座拆除；多孔拱橋卸架時，當橋墩允許承受單孔施工荷載時，可單孔卸落；卸載支架時應設(shè)專人用儀器觀測拱圈撓度和墩臺變化情況，并做好記錄。

3 案例分析

3.1 工程概況

某地區(qū)改建工程第三標段的立交3#主線橋是該地區(qū)公路規(guī)劃網(wǎng)中的重要組成部分，直接連接兩個重要地區(qū)，同時承擔著與該地相連通地區(qū)的交通銜接任務。起點樁號為K14+500，終點樁號為K15+719.173，標段全長1.219km，橋隧比為52.3%。

上部結(jié)構(gòu)為預應力混凝土箱梁，結(jié)構(gòu)形式為單箱多室，箱底寬7.8m，梁高1.6m或1.8m，橋下凈空最小處為5.5m、最高處為15m，橋梁主要參數(shù)如表1所示。

3.2 施工設(shè)計方案

該項目采用碗扣式鋼管支架，規(guī)格為Φ60mm×3.2mm，材質(zhì)為Q345B；橫桿鋼管規(guī)格為Φ48.3mm×2.5mm，材質(zhì)采用Q345B；在鋼管下方為200mm×50mm的木板。箱梁底模的木模板尺寸為2.44m×1.22m，厚約15mm。底模次龍骨為100mm×120mm的方木，間距設(shè)計為100mm（腹板下）和200mm（箱室下）兩種；主龍骨為150mm×150mm的方木，間距與支架間距均為1200mm。

經(jīng)過方案設(shè)計并對梁底主梁、梁底小梁、梁底模板等進行強度和剛度驗算，驗算結(jié)果表明以上各處的強度剛度均滿足要求；對支架承載力和地基承載力等進行驗算，結(jié)果表明均符合規(guī)定；對支架和支架基礎(chǔ)進行預壓，結(jié)果表明72h內(nèi)的沉降數(shù)值＜1mm/d，因此基礎(chǔ)承載力有足夠強度。最后，模板支架按以上要求進行搭設(shè)，檢查驗收以及拆除。

表1 主線橋概況

綜上所述，模板支架在進行設(shè)計和施工時應注意：模板支架的布置形式應根據(jù)地形地質(zhì)以及橋梁形式等合理選擇；方案設(shè)計時應對各項指標進行驗算，保證各結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性；支架預壓是施工時的關(guān)鍵步驟，避免不均勻沉降對橋梁結(jié)構(gòu)的影響；模板支架的驗收和拆除應嚴格按照施工步驟進行。

4 結(jié)語

（1）文章通過不同的方式對模板支架進行了系統(tǒng)分類，重點介紹了碗扣支架施工注意事項。

（2）模板支架在設(shè)計和施工階段的主要步驟有模板支架的設(shè)計、模板支架的預壓、模板支架的搭設(shè)、模板支架的驗收、模板支架的拆除。

（3）文章分析了連續(xù)梁橋碗扣支架施工情況，并通過工程實例論述了支架施工全過程及注意事項，以保證施工過程中支架的安全性和穩(wěn)定性。