中铁四局集团第五工程有限公司，江西 九江 332000
1、工程概况
武汉轨道交通蔡甸线工程二期终点～桥隧分界区间双线简支梁包含27.5m跨(桥面宽9.3～10.1m) 双线曲线简支箱梁，30m跨(桥面宽B=10.1m、10.1～10.35m 、10.5m、10.5～10.35m) 。全桥梁中心高为1.8m；设计为单箱单室，箱梁底部宽度为4m、最高桥面离地面13米，地基全部为淤泥质黏土。
根据设计要求，全桥（12米宽）范围内需采用Φ50cm粉喷桩加固处理，平均桩长10m，桩间距为0.6*0.6m，地基加固桩处理完后在桩顶铺设10cm厚碎石垫层，再浇筑10cm厚的C20砼基层，提高地基承载力，地基加固处理后承载力大于150Kpa。
2、问题描述
根据现场条件与施工组织设计，本工程的6跨现浇梁采用盘扣式支架现浇。支架现浇梁立杆与横杆采用φ60×3.2mm Q345，斜杆采用φ48×2.5mm Q235型盘扣式支架搭设。根据箱梁截面形式，腹板处支架布置为0.6m×1.5m×1.5m（横距×纵距×步距），底板下方支架布置形式为1.5m×1.5m×1.5m（横距×纵距×步距），翼缘板下方支架布置形式为1.5m×1.5m×1.5m（横距×纵距×步距），顶底层步距为1米，底板距离下面第一道横杆距离限制为0.4米以下，最底部第一道横杆离地面距离限制在0.5米以下，中间各层步距均为1.5米。支架搭设简图如下所示。
从图6、图7可以看出底部最大反力为73.7KN,稳定系数为2.95，稳定系数满足盘扣式支架的相应规范要求，但底部反力局部过大，底部反力分布不均匀，并且翼缘板支架搭在底板会造成材料的浪费以及翼缘板支架的稳定性较小。
3、原因分析
盘扣式支架作为一种新型的支架体系、在国内推广时间并不长，缺乏比较成熟的方案借鉴，导致工程技术人员对盘扣式支架比较陌生，对盘扣式支架的规格与性能认识也只是停留在理论上，实际工程中并未接触过，对支架的方案设计缺乏工程经验的积累，使得最后设计出来的方案在力学上并不是最合理与最经济的，甚至设计出来的方案在现场搭设不出来，为施工的顺利开展带来了困难。
4、采取对策
为了尽可能使底部反力分布均匀，通过调整支架的间距与斜杆的布置来优化。经过优化后的支架布置根据箱梁截面形式，腹板处支架布置为0.9m×1.2m×1.5m（横距×纵距×步距），底板下方支架布置形式为1.2m×1.2m×1.5m（横距×纵距×步距），翼缘板下方支架布置形式为1.5m×1.2m×1.5m（横距×纵距×步距），顶底层步距为1米，底板距离下面第一道横杆距离限制为0.4米以下，最底部第一道横杆离地面距离限制在0.5米以下，中间各层步距均为1.5米。斜杆采取Z字形交叉布置，横桥向斜杆采取一字形交叉布置，底层步距调整为1.5m,顶层步距为1m（顶层步距调整为1m,主要是为了防止顶层顶托自由悬臂杆件的长度太长导致自由长度的加大，造成杆件的局部失稳），其他支架布置尺寸保持不变，支架布置如图8-图12。
5、取得效果
方案优化后的立杆底部反力如图13、支架稳定性如图14，实际施工效果图如图15。
从图13、图14可以看出优化后的支架方案底部反力分布较均匀，最大底部反力为61.7KN，与优化前的方案相比变化不大；稳定系数为4.38，远大于规范要求的1.3，并且满足《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》JGJ 231-2010中支架大于8米时斜杆需满布的要求。支架现场按1.1倍的恒载与活载对底板与腹板进行预压，预压后按相应规范对支架的变形与地基沉降进行观测，观测结果显示支架的沉降量在5毫米以下，表明盘扣支架配套粉喷桩的满堂支架现浇梁可省去预压这一环节，这一结果在该工程的后期赶工时期也得到了很好的验证。
该工程的盘扣支架配套粉喷桩地基处理淤泥黏土方案可作为公司日后同类型工程的参考，在实际工程中甚至可以免去预压这一环节（但须对支架材料进行取样送检与进行粉喷桩的静载试验），尤其在预压条件不具备的工程中采用该方案既能消除预压时的安全风险，又能达到节省工程成本与加快工程进度的效果。除此之外，盘扣还具备搭设速度快，间距比碗扣大，工人便于操作，施工质量容易得到保证，便于施工管理，安全隐患低，在条件允许的条件下应加以推广。
论文作者:陆 运
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第05期
论文发表时间:2019/6/21
标签：支架论文; 预压论文; 斜杆论文; 横杆论文; 工程论文; 底板论文; 方案论文; 《城镇建设》2019年第05期论文;