寧 強(qiáng)

（中鐵建大橋工程局集團(tuán)第五工程有限公司，四川 成都 610500）

0 引言

改革開放以來，高速公路建設(shè)取得迅猛發(fā)展，在高速公路橋梁的上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，廣泛使用現(xiàn)澆箱梁，尤其在互通立交橋梁的小半徑匝道橋梁設(shè)計(jì)中更為常見。本文依托昭通大永高速黃華互通立交實(shí)例對(duì)現(xiàn)澆箱梁支架類型進(jìn)行選擇，并分析其經(jīng)濟(jì)性。

1 工程概況

大永高速黃華互通立交位于黃華鎮(zhèn)西，主要為服務(wù)黃華鎮(zhèn)及附近鄉(xiāng)鎮(zhèn)上下行所設(shè)，互通立交中心樁號(hào)K59+920.913,互通采用A型單喇叭。黃葛樹大橋左幅為黃華互通主線橋，共5聯(lián)，跨徑布置為3m×30m+6m×29.166m+3m×30m+4m×30m=474.995m，頂寬12.5～27.851m，單箱底寬8.5m，懸臂長度2m，梁頂板厚0.25m，底板厚0.22m，腹板標(biāo)準(zhǔn)段厚0.45m，梁高1.8m，腹板縱向設(shè)置12-Φs15.2類型預(yù)應(yīng)力鋼絞線，上部結(jié)構(gòu)采用C50預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁，梁底到基礎(chǔ)高度范圍為5～25m[1]。

2 支架類型選擇與搭設(shè)

黃葛樹大橋?qū)嶋H使用滿堂支架、組合支架兩種類型。

2.1 滿堂支架型號(hào)選擇及搭設(shè)方式

2.1.1 盤扣式支架型號(hào)選擇

工程采用A 型盤扣式支架，即60 系列，立桿直徑60mm，盤扣支架采用內(nèi)連接，即連接棒在立桿內(nèi)部連接。盤扣支架主要桿件為：立桿、水平桿、斜桿、可調(diào)托。

立桿選擇：立桿規(guī)格模數(shù)為500mm，具體選用規(guī)格有1000mm，1500mm，2000mm，2500mm，3000mm 及200mm基座。

水平桿選擇：水平桿規(guī)格模數(shù)為300mm，具體選用規(guī)格有900mm，1200mm。

斜桿選擇：斜桿選擇規(guī)格為900mm×500mm，900mm×1000mm，1200mm×500mm，1200mm×1000mm四種。

可調(diào)托選擇：可調(diào)頂托和可調(diào)底座規(guī)格均為500mm，高度調(diào)節(jié)范圍均為250mm。

2.1.2 盤扣式支架搭設(shè)

底、腹板及實(shí)腹段支架體系自上而下采用1.5cm竹膠板+縱向10cm×10cm 方木+橫向工字鋼（I10）+盤扣架（Φ60mm×3.2mm）+素混凝土墊層形式；翼緣板支架體系自上而下采用1.5cm竹膠板+縱向10cm×10cm方木+橫向工字鋼（I10）+盤扣架（Φ60mm×3.2mm）+素混凝土墊層形式。具體布置形式及參數(shù)：

（1）木方布置形式及參數(shù)：底腹板下方木中心間距30cm，翼緣板下方木中心間距30cm。

（2）盤扣架（Φ60mm×3.2mm）布置形式及參數(shù)：一般截面處兩側(cè)翼緣板下立桿間距為1.2m（橫向）×0.9m（縱向），腹板下立桿間距為0.9m（橫向）×0.9m（縱向），底板下立桿間距為0.9m（橫向）×0.9m（縱向）；橫桿標(biāo)準(zhǔn)步距1.5m；支架高度根據(jù)實(shí)際情況可以調(diào)整[2]。

底腹板加厚段截面處兩側(cè)翼緣板下立桿間距為1.2m（橫向）×0.9m（縱向），腹板下立桿間距為0.9m（橫向）×0.9m（縱向），底板下立桿間距為0.9m（橫向）×0.9m（縱向）；橫桿標(biāo)準(zhǔn)步距1.5m；支架高度根據(jù)實(shí)際情況可以調(diào)整。

實(shí)腹段截面處立桿間距為0.9m（橫向）×0.9m（縱向）；橫桿標(biāo)準(zhǔn)步距1.5m；支架高度和寬度根據(jù)實(shí)際情況可以調(diào)整。

滿堂支架縱、橫斷面圖分別見圖1和圖2所示。

圖1 滿堂支架縱斷面圖

圖2 滿堂支架橫斷面圖

2.2 鋼管柱+貝雷片+滿堂架形式（組合支架）選擇及搭設(shè)方式

為便于調(diào)解箱梁橫坡，箱梁以下3m采用盤扣支架滿堂式搭設(shè)，與滿堂支架的形式相同，下部采用鋼管柱+貝雷片+工字鋼形式進(jìn)行搭設(shè)（以下簡稱組合支架）。

2.2.1 貝雷梁、鋼管柱型號(hào)選擇

貝雷梁：選擇321型通用貝雷梁+450型∕900型通用連接花架。

鋼管：選擇壁厚10mm，直徑609mm型鋼管，鋼管之間采用機(jī)械連接，具體方式為法蘭連接（法蘭上均布8個(gè)直徑25mm螺栓孔）。

鋼管標(biāo)準(zhǔn)節(jié)長度為9m，其他搭配長度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行加工；頂部支撐鋼管頂端內(nèi)部作加強(qiáng)處理[3]。

2.2.2 組合支架搭設(shè)

鋼管支架豎向主鋼管采用雙肢Φ630mm×10mm無縫鋼管，鋼管中心間距為3.5m，高度方向每3.5m設(shè)置平聯(lián)及交叉斜桿，平聯(lián)及交叉斜桿均采用[28b槽鋼；鋼管上部搭設(shè)雙排單層貝雷梁（2片貝雷片組配成貝雷梁，間距45cm，采用45cm的連接片），貝雷梁橫向凈距70cm，如圖3、圖4所示。

圖3 組合支架縱斷面圖

圖4 組合支架橫斷面圖

2.3 地基處理形式

黃華互通整體位于斜坡之上，地形高差大，地面表層為種植土，下方為孤石。

箱梁施工前，根據(jù)設(shè)計(jì)支架方案，確定支架基礎(chǔ)方案。

采用滿堂架搭設(shè)時(shí)，測(cè)量人員用全站儀放樣出箱梁支架的具體位置，支架搭設(shè)寬度應(yīng)比箱梁頂面設(shè)計(jì)寬度每側(cè)寬0.5m，基礎(chǔ)在支架外側(cè)不小于0.5m，由于地形高差大，現(xiàn)場(chǎng)采用分臺(tái)階整平，整平后采用C20混凝土澆筑基礎(chǔ)，基礎(chǔ)厚度20cm?；A(chǔ)澆筑時(shí)兩側(cè)預(yù)留2%橫坡，保證排水通暢，防止雨水或混凝土養(yǎng)生滴水浸泡地基。

采用組合支架方式搭設(shè)時(shí)，按照設(shè)計(jì)方案，采用條形基礎(chǔ)，測(cè)量人員用全站儀放樣出鋼管支架的具體位置，進(jìn)而確定條形基礎(chǔ)的布置位置。條形基礎(chǔ)采用C30鋼筋混凝土，內(nèi)設(shè)雙層鋼筋網(wǎng)，鋼筋采用Ф16螺紋鋼，間距20cm×20cm，條形基礎(chǔ)長度須較梁體寬0.5m。

3 經(jīng)濟(jì)性分析

結(jié)合上述黃華互通支架搭設(shè)實(shí)例，以達(dá)到支架體系功能及要求為基礎(chǔ)，分別對(duì)滿堂支架和組合支架進(jìn)行成本計(jì)算，分析確定兩種支架類型的經(jīng)濟(jì)平衡臨界高度[4]。

3.1 成本計(jì)算基礎(chǔ)

黃華互通區(qū)所有區(qū)域施工條件相同，即地形及交通條件滿足滿堂支架施工條件，也滿足組合支架施工。

組合支架與滿堂支架墩高安全系數(shù)相同。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工情況，一聯(lián)現(xiàn)澆箱梁，滿堂支架施工需60d；組合支架施工需45d，在施工周期上，組合支架明顯優(yōu)于滿堂支架。

3.2 支架經(jīng)濟(jì)性分析

3.2.1 周轉(zhuǎn)材料單價(jià)

根據(jù)項(xiàng)目策劃，盤扣支架、鋼管柱、貝雷片采用租賃方式，工字鋼，槽鋼采用自購方式。根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際租賃及攤銷情況，周轉(zhuǎn)材料單價(jià)見表1所示。

表1 材料單價(jià)表

3.2.2 支架搭設(shè)工程量計(jì)算

假設(shè)現(xiàn)澆箱梁支架總高度為H，寬度為B，跨度為L，組合支架中盤扣架高度為3m，為保持計(jì)算高度一致，故在計(jì)算支架總量時(shí)，計(jì)算高度按除去組合支架中盤扣支架高度計(jì)算，即高度為H-3m的支架總量，則兩種形式的支架工程量計(jì)算見表2所示。

表2 支架工程量計(jì)算表

3.2.3 支架搭設(shè)勞務(wù)成本

根據(jù)項(xiàng)目對(duì)下承包合同，組合支架中鋼管柱-貝雷片結(jié)構(gòu)按照重量以噸位計(jì)量，滿堂支架按照搭建空間體積計(jì)量。承包單價(jià)（注：承包單價(jià)為參考單價(jià)，其他項(xiàng)目應(yīng)根據(jù)自身的分包價(jià)格水平自行確定）如表3所示。

表3 勞務(wù)分包單價(jià)

3.2.4 經(jīng)濟(jì)平衡臨界高度分析

支架搭設(shè)的成本包括周轉(zhuǎn)材料租賃或攤銷費(fèi)用、地基處理費(fèi)用、搭設(shè)支架的勞務(wù)費(fèi)用。當(dāng)兩種支架類型的成本費(fèi)用相等時(shí)，從經(jīng)濟(jì)性角度，兩種支架均可選擇，否則，以成本較低方案為優(yōu)。

參考互通主線橋的相關(guān)數(shù)據(jù)，現(xiàn)將B確定為12.5m，L確定為30m，滿堂支架施工需60d，組合支架施工需45d，將以上數(shù)據(jù)帶入以上各表內(nèi)，計(jì)算如下：

通過計(jì)算可得臨界高度H為23.8m。

因此支架高度在23.8m時(shí)，在不考慮其他因素影響情況下，兩種支架類型可任選其一；支架高度在23.8m以下時(shí)，滿堂支架成本＜組合支架成本，故應(yīng)選擇滿堂支架施工；支架高度在23.8m以上時(shí)，組合支架成本＜滿堂支架成本，應(yīng)選擇組合支架施工。

4 結(jié)束語

本文對(duì)項(xiàng)目實(shí)際施工中使用的兩種支架形式進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)平衡臨界高度分析，為不同現(xiàn)場(chǎng)高度條件下支架類型的選擇提供了經(jīng)濟(jì)性依據(jù)，為同類型工程起到一定的借鑒作用。當(dāng)然，實(shí)際施工中影響支架綜合選用的因素較為復(fù)雜，如施工工期、現(xiàn)場(chǎng)地形地貌、安全高度等，所以，在關(guān)注經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)，也應(yīng)充分考量其他影響因素，在保證安全的前提下，綜合評(píng)價(jià)確定支架形式。