楊俊，魏明利

（1.中交二航局第一工程有限公司，武漢430080；2.中交二航局建筑科技有限公司，武漢430080）

1 工程概況

武漢市仙女山路工程2 號(hào)橋全長(zhǎng)1 446.773 m，其中主線(xiàn)橋S4、S5 聯(lián)為跨湖段水上箱梁支架施工，施工難度為全橋最大，S4 聯(lián)上部為等截面預(yù)應(yīng)力箱梁，跨徑3×30 m，橋?qū)挒?5 m，梁高為2 m。S5 聯(lián)為變高變寬預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁，跨徑6×40 m，左幅橋?qū)挒?6.5～22.493 m，右幅橋?qū)挒?6.5～22.5 m，主梁支點(diǎn)、跨中的梁高分別為3.5 m、2 m，施工均采用盤(pán)扣式支架。

2 承插型盤(pán)扣式鋼管支架的材料介紹

2.1 主要材料

以Q345 鋼材、φ60 mm×3.2 mm 鋼管為原材料，并按圖紙要求搭建盤(pán)扣式支架，所用的各桿件均得到熱鍍鋅防腐處理，防腐性能良好。

2.2 結(jié)構(gòu)形式

盤(pán)扣節(jié)點(diǎn)含連接盤(pán)、水平桿桿端扣接頭和斜桿桿端扣接頭3 部分。其中，桿端扣接頭采用的是插銷(xiāo)形式，其外表面與水平桿和斜桿桿端扣接頭內(nèi)表面吻合，且插銷(xiāo)可穩(wěn)定自鎖而不出現(xiàn)拔脫現(xiàn)象，故而整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性得到保障。

2.3 承插型盤(pán)扣式鋼管支架優(yōu)點(diǎn)

1）安全系數(shù)高：（1）立桿材質(zhì)為Q345 低碳合金鋼，具有較大的承載力；（2）立桿、橫桿及斜桿3 部分在連接盤(pán)的作用下穩(wěn)定結(jié)合，以構(gòu)成完整的格構(gòu)柱結(jié)構(gòu)，從而有助于大幅度提高支架的穩(wěn)定性。

2）節(jié)省工期、降低成本：因支架的構(gòu)件數(shù)量較少、結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)，所以可快速完成裝拆作業(yè)，進(jìn)而減少材料、人力資源投入與縮短施工時(shí)間，并提高項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。

3）外觀(guān)形象好：針對(duì)支架各構(gòu)件特點(diǎn)，可采取熱鍍鋅防腐工藝，加之支架構(gòu)造較為整齊，因而能夠有效提高支架的觀(guān)感。

3 承插型盤(pán)扣式鋼管支架搭設(shè)

3.1 設(shè)計(jì)條件

1）水文條件。施工水域?yàn)殪o水，不考慮流速影響。

2）設(shè)計(jì)荷載。（1）恒載：混凝土重度為26 kN/m3，模板自重按2.0 kPa 考慮，腳手架自重按2.5 kN/m2考慮；（2）活載：施工荷載按2.5 kPa 考慮，振搗荷載按2.0 kPa 考慮。

3.2 支架布置主要參數(shù)

以箱梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為依據(jù)，經(jīng)計(jì)算后確定支架布置的關(guān)鍵參數(shù)。此外，根據(jù)各梁段箱梁底標(biāo)高，需計(jì)算出下列支架搭設(shè)參數(shù)，主要包含箱梁路面標(biāo)高、梁高、箱梁中心底部標(biāo)高、貝雷片分配梁頂標(biāo)高、支架搭設(shè)高度等內(nèi)容。關(guān)于此，以S4 及S5聯(lián)為例。

1）S4 聯(lián)梁高2 m，聯(lián)區(qū)域盤(pán)扣支架布置參數(shù)。（1）立桿順橋向布置間距1.2 m；（2）立桿橫橋向布置在腹板位置為0.6 m，空腔段間距為0.9 m，翼緣段間距1.2 m；（3）支架步距設(shè)置為底部1 層、頂部2 層1 m 步距，其余按1.5 m 布局設(shè)置；（4）增設(shè)水平剪刀撐，并利用該裝置提高支架的整體穩(wěn)定性，具體布設(shè)方案為頂層、中間及底層共設(shè)置3 道；（5）在豎向斜桿方面，盤(pán)扣式支架高度小于8 m 時(shí)，架體外部區(qū)域立面應(yīng)滿(mǎn)布設(shè)置，每隔5 跨由底至頂縱、橫向均應(yīng)設(shè)置，當(dāng)支架高度達(dá)到8 m 以上時(shí)，要求連續(xù)布設(shè)縱橫向斜桿。

2）S5 聯(lián)梁高3.5～2 m，聯(lián)區(qū)域盤(pán)扣支架布置參數(shù)。（1）立桿順橋向布置間距按1.2 m 控制，梁端長(zhǎng)度9.6 m 內(nèi)間距縮減至0.6 m，長(zhǎng)度臨近8.1 m，空腔段范圍內(nèi)為0.9 m；（2）立桿橫向布置時(shí)，腹板處間距按0.6 m 控制，空腔段、翼緣段的間距分別為0.9 m、1.2 m；（3）支架步距設(shè)置為底部1 層、頂部2層1 m 步距，其余按1.5 m 布局設(shè)置；（4）增設(shè)水平剪刀撐，利用該裝置提高支架的整體穩(wěn)定性，具體布設(shè)方案為頂層、中間及底層共設(shè)置3 道；（5）在豎向斜桿方面，當(dāng)盤(pán)扣式支架高度小于8 m 時(shí)，架體外部區(qū)域立面應(yīng)滿(mǎn)布設(shè)置，架體外部區(qū)域立面應(yīng)滿(mǎn)布設(shè)置，每隔5 跨由底至頂縱、橫向均應(yīng)設(shè)置，支架高度達(dá)到8 m 以上時(shí)，同時(shí)要求連續(xù)布設(shè)縱橫向斜桿。

3.3 結(jié)構(gòu)布置形式

在S4～S5 聯(lián)箱梁施工階段，需搭建盤(pán)扣式鋼管腳手架。

1）選用φ60 mm×3.2 mm 的鋼管，支架立桿底部設(shè)60 cm的可調(diào)底座，立桿頂上設(shè)置60 cm 可調(diào)頂托。其中，立桿縱距為1.2 m、0.9 m、0.6 m，橫距為1.2 m、0.9 m 和0.6 m，水平標(biāo)準(zhǔn)步距1.5 m，且頂層、底層步距在該基礎(chǔ)上減小一個(gè)盤(pán)扣間距。

2）頂層、中間層及掃地桿層分別布設(shè)水平向斜桿，沿高度按6 m 的間距依次設(shè)置。

3）對(duì)于腳手架立桿托架結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，需橫向布置I10 工字鋼分配梁，并于梁上設(shè)9 cm×9 cm 方木、1.5cm 厚的復(fù)合木纖維竹膠模板。

4）支架基礎(chǔ)采用鋼管樁、貝雷梁及型鋼組成的鋼平臺(tái)基礎(chǔ)（承臺(tái)位置采用鋼立柱）：（1）平臺(tái)鋼管規(guī)格φ820 mm×10 mm，橫橋向樁頂設(shè)2HM588 mm×300 mm 主橫梁，橫梁上方沿縱橋向鋪設(shè)貝雷梁，貝雷上方鋪鋼絲網(wǎng)片及竹膠板，再于上方布設(shè)I25a 工字鋼；（2）箱梁支架平臺(tái)處布設(shè)有φ820 mm×10 mm 鋼管樁，根據(jù)穩(wěn)定性要求，其豎向抗壓承載力特征值≥1 500 kN。

3.4 支架搭設(shè)

3.4.1 測(cè)量放樣

以設(shè)計(jì)圖紙為準(zhǔn)，用全站儀測(cè)量放樣，在箱梁上精準(zhǔn)確定豎向投影線(xiàn)，分別標(biāo)注四周輪廓標(biāo)志線(xiàn)，并根據(jù)投影線(xiàn)確定箱梁的縱、橫向中心線(xiàn)并再次標(biāo)記。此外，要以所得的中心線(xiàn)為準(zhǔn)，分別向前后及左右對(duì)稱(chēng)布設(shè)可調(diào)底座的坐標(biāo)位置，同時(shí)參照貝雷片上部分配梁的中心線(xiàn)，以此為依據(jù)合理調(diào)整立桿中心線(xiàn)，使二者重合。

3.4.2 可調(diào)底座布置

以立桿所處位置為準(zhǔn)，合理地設(shè)置可調(diào)底座，從而在保證其具有平穩(wěn)性的同時(shí)，確保底部不可懸空。

3.4.3 盤(pán)扣支架安裝

從底部開(kāi)始安裝立桿和橫桿，再逐步向頂部推進(jìn)。在相同作業(yè)面的安裝中。首先應(yīng)將立桿安裝到位，再安裝好橫桿，并按照此方式從底部逐步推進(jìn)至頂部，待立桿、橫桿均安裝到位后再布設(shè)斜桿，同時(shí)通過(guò)桿件的共同作用提高支架的穩(wěn)定性。

曲線(xiàn)段在安裝過(guò)程中，需高度注重支架體系扇形豁口處。針對(duì)此，扣件連接形式是較合適的方式，但需要配置適量的水平連接桿，從而使各桿件能夠形成穩(wěn)定的整體。

3.4.4 可調(diào)托撐安裝施工要點(diǎn)

1）支架搭設(shè)過(guò)程往往會(huì)涉及高空作業(yè)。針對(duì)此，為盡可能減少高空作業(yè)安全隱患，需提前在地面調(diào)整可調(diào)托撐，使其伸出量能夠滿(mǎn)足要求，且在此條件下將其運(yùn)至支架頂部并安裝到位。

2）以梁底高程實(shí)際情況為準(zhǔn)合理調(diào)整順橋向控制斷面間距，并合理調(diào)整可調(diào)托撐標(biāo)高，若無(wú)誤則做好標(biāo)記，以便后續(xù)檢驗(yàn)。

3）通過(guò)拉線(xiàn)內(nèi)插的方法確定可調(diào)托撐的標(biāo)高，并要求其伸出量≤30 cm。

3.4.5 縱橫梁安裝

待可調(diào)托撐安裝成型后，于上方布設(shè)10 cm×10 cm 方木，可作為分配梁而使用。

3.4.6 底側(cè)模安裝

安裝底模、側(cè)模時(shí)，應(yīng)做到一次到位：（1）在確定側(cè)底模上橫肋方木的具體安裝位置后，將其安裝到位，再鋪上竹膠板；（2）模板必須具有緊密貼合的關(guān)系，同時(shí)可通過(guò)玻璃膠封堵，并盡可能消除縫隙，以免在混凝土澆筑時(shí)發(fā)生漏漿現(xiàn)象。

3.4.7 翼緣板處支架搭設(shè)

就S5 聯(lián)翼緣板的安裝而言，其分配梁以48 mm×3.5 mm腳手管為基礎(chǔ)材料。另外，該處于支架立桿處設(shè)雙腳手管，且每間隔60 cm 會(huì)依次設(shè)置14 mm 對(duì)拉拉桿。

3.4.8 支架預(yù)壓

支架搭設(shè)到位后即可組織預(yù)壓，通過(guò)此途徑，不僅能消除非彈性變形，還能確定支架及地基的彈性變形量，并以此為參考來(lái)計(jì)算出梁體立模的預(yù)拱值。其中，堆載預(yù)壓系數(shù)取1.3，同時(shí)綜合考慮上部結(jié)構(gòu)的荷載特點(diǎn)以及支架布置方案，合理劃分預(yù)壓?jiǎn)卧?。而預(yù)壓遵循的是分級(jí)的原則，依次為60%、80%、100%。

逐級(jí)加載后，要及時(shí)做沉降觀(guān)測(cè)，同時(shí)詳細(xì)記錄數(shù)據(jù)并展開(kāi)分析，以確定出沉降量與合理設(shè)定預(yù)拱度。在預(yù)壓期間。若存在異?，F(xiàn)象，如基礎(chǔ)沉降、支架大幅度變形等，需隨即暫停加載作業(yè)，分析成因，并采取針對(duì)性的處理措施，盡快恢復(fù)至正常加載狀態(tài)。待各級(jí)加載作業(yè)均完成后，若支架和地基的沉降均具有穩(wěn)定性方可卸載，對(duì)此宜采取一次性卸載的方法，但必須滿(mǎn)足同步卸載的要求[1]。

4 承插型盤(pán)扣式鋼管支架的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

4.1 安全性

在承插型盤(pán)扣式鋼管支架的結(jié)構(gòu)組成中，連接扣件采用的是高強(qiáng)鋼材，因?yàn)槠渚哂薪Y(jié)構(gòu)合理、受力條件良好、安全穩(wěn)定的特點(diǎn)，且適配的插銷(xiāo)帶有自鎖功能，能夠較好地保證支架的安全性。不僅如此，由于扣件和支柱的接觸面積較大，故而該方式還可以提高鋼管的抗彎強(qiáng)度。

鋼管支架桿件所用材料為Q345 低碳合金結(jié)構(gòu)鋼，與傳統(tǒng)的Q235 材料相比，該材料屈服強(qiáng)度下限明顯提高。此外，通過(guò)斜桿的應(yīng)用，可以連接立桿和橫桿，使其構(gòu)成具有穩(wěn)定性的三角受力單元，甚至承載力可達(dá)到200 kN。

概言之，得益于高強(qiáng)度、高穩(wěn)定性等多重優(yōu)勢(shì)，承插型盤(pán)扣式鋼管支架可以更好地適應(yīng)現(xiàn)澆連續(xù)梁施工，從而有效地控制全程的安全隱患。

4.2 先進(jìn)性

適配全自動(dòng)焊接專(zhuān)機(jī)，既可以高效生產(chǎn)支架的各類(lèi)構(gòu)件，也可以減少全程人工的工作量，保證作業(yè)的精度。通常情況下，構(gòu)件在正式使用前都會(huì)經(jīng)過(guò)熱鍍鋅防腐處理，這在提高其耐久性的同時(shí)，還可避免在使用期間出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，且具有可重復(fù)利用的價(jià)值。

在現(xiàn)澆連續(xù)梁施工全流程中，鑒于構(gòu)件規(guī)格都較為齊全，因此可根據(jù)施工需求及時(shí)取用特定規(guī)格的立桿。不僅如此，由于其結(jié)構(gòu)的受力條件合理、整體觀(guān)感較好，因此十分有助于提高城市工地文明施工形象與改善城市的綜合面貌。

4.3 提高施工效率

市政橋梁現(xiàn)澆連續(xù)梁往往具有工程量相對(duì)較大、普遍占用現(xiàn)有道路的現(xiàn)象，這不僅會(huì)干擾到正常的交通車(chē)流秩序，還會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)各項(xiàng)工作由于外部的影響而出現(xiàn)進(jìn)程受阻的情況。針對(duì)此，承插式盤(pán)扣支架則能夠較好地規(guī)避該問(wèn)題，且施工較便捷、裝拆時(shí)間較短，因此，其在施工效率方面的優(yōu)勢(shì)明顯優(yōu)于碗扣腳手架以及扣件腳手架。

4.4 降低成本

從租賃費(fèi)用的角度來(lái)看，盤(pán)扣式鋼管支架的成本相對(duì)較高，但其施工流程精簡(jiǎn)、施工效率較高，因此，可以有效縮短租賃時(shí)間。從支架材料的角度來(lái)看，其相比于傳統(tǒng)支架而言用鋼量節(jié)省約30%，且支架的穩(wěn)定性較好，減小了搭設(shè)密度，從而減少鋼材的使用量。因此，綜合來(lái)看，承插型盤(pán)扣式鋼管支架在經(jīng)濟(jì)效益方面更具有優(yōu)勢(shì)。

5 結(jié)語(yǔ)

在現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工中，通過(guò)應(yīng)用承插型盤(pán)扣式鋼管支架，可以在保證現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工安全性和施工質(zhì)量的前提下提高效率，減少成本投入，且全程各項(xiàng)工作可以有條不紊地開(kāi)展，能夠規(guī)避安全事故。因此，在類(lèi)似現(xiàn)澆箱梁施工中可以靈活應(yīng)用承插型盤(pán)扣式鋼管支架，充分發(fā)揮出其在筑安全、保質(zhì)量、提效率等方面的優(yōu)勢(shì)。