陈词 彭代友
中国公路工程咨询集团有限公司（武汉）建设分公司 湖北武汉 430000
摘要：伴随着城镇化的快速发展，城市人口急剧增加，车辆日益增多，导致市内平面道口的交通拥堵和堵塞，而城市高架桥正好具备分流引导和美观的功能，既能节约时间引导人们快速到达目的地，也能与周边环境共同构成城市景观，逐步成为人们日常生活中密不可缺的部分。
关键词：大钢管、满堂支架、优缺点
东风大道快速化改造工程（二期）北起武汉民营科技工业园附近，与东风大道快速化改造工程（一期）终点K6+500顺接，止于京珠高速武汉西互通匝道口附近，桩号K13+950，路线全长7.45公里，主线采用高架桥+地面辅路的方式，设计时速80km/h，高架桥上下平行匝道宽度8m；连接全力五路的定向匝道宽度10m、17m。地面辅路全长均采用双向6车道断面。
全桥共50联。其中混凝土梁45联，共计173孔；钢箱梁5联，共计17孔。标准段主梁为等宽等高连续梁，采用单箱五室大悬臂斜腹板截面，梁高2.2m,箱梁顶宽33.0m，悬臂长度4.0m。主梁采用C50混凝土，分节段施工。单跨箱梁混凝土约1025m³，单跨梁重约2600t，对模架支架系统本身、基础条件、施工安全性等均有较高的要求。
本项目在上部结构箱梁施工过程中主要采用了大钢管固定支架和满堂支架，本文针对这两种支架的优缺点进行比较如下：
1、结构形式
1.1大钢管支架模板系统
大钢管支架模板系统由基础、钢管立柱、钢管连接系、楔块、横梁、钢模板组成，普通等高段纵向间距3m，横向间距5m，钢管纵横向共4根立柱（墩旁为6根）组成一个整体。如“图1大钢管支架立面图、平面图”、“图2大钢管支架断面图”
图 2 大钢管支架断面图
1.1.1基础
采用预制C30钢筋混凝土条形基础，尺寸1500*1000*600mm，基础顶面预埋8个φ20锚栓，锚栓位置埋设必须精确（偏差≤3mm），基础底面与地面之间采用细石混凝土调平，每组支架基础顶面高差≤10mm。
1.1.2钢管立柱与连接系
钢管立柱截面为φ630×8mm，高度有四种类型，分别为4.0m、2.0m、1.0m和0.5m。钢管柱竖向采用法兰连接。
钢管立柱连接系由2[14a型钢组成。连接系分为横向连接系和纵向连接系。钢管立柱与连接系采用螺栓连接。
1.1.3楔块
楔块用于支架高程的微调和落架。楔块由上楔块、下楔块和对拉杆组成。其中上楔块上设有限位板，可以限制横梁拆除时的侧移。
1.1.4横梁
横梁为2I45a型钢连接成为整体。
1.1.5钢模板
侧模主要由面板、纵肋和桁架组成，面板为6mm厚钢板，纵肋为[8型钢，桁架主要由[10型焊接而成；底模主要由面板、纵肋和横肋组成，面板为6mm厚钢板，纵肋为[8型钢，横肋为[10型钢。
1.1.6材料特性
楔块拉杆采用PSB785精轧螺纹钢筋，扩大基础主筋采用HRB335钢筋，吊环及锚栓采用HPB300钢筋，其余钢结构均采用Q235B材质。
1.2满堂支架模板系统
为保证支架下方既有道路的行车需求，又能满足结构受力的施工空间及工期要求，满堂支架模板系统由碗扣支架+门洞组成。碗扣支架由底座、立杆、分配梁、模板组成；门洞由混凝土条形基础、钢管立杆、连接器、纵横向分配梁组成，立杆中心间距9m，净高不小于4.5m；如“图3满堂支架+门洞立面图”、“图4满堂支架+门洞断面图”
1.2.1基础
对于完整的路面，地基承载力已满足要求，满堂支架钢管底托直接立于原路面，局部抄垫方木调整钢管纵向标高；对于已经破坏的路面和施工承台时开挖的基坑，在回填前，为保证梁体施工时支架基础稳定，基坑采用中粗砂回填，顶面采用C20混凝土封闭，与原路面齐平。
1.2.2支架杆件及剪刀撑
1.2.2.1立杆、横杆碗扣架钢管规格为Φ48×3.5mm，钢管壁厚应满足3.5±0.025mm，横梁及腹板下碗扣支架立杆横向间距300mm，纵向间距600mm，其他部位立杆横向间距900mm，纵向间距600mm；进入现场的碗扣架构配件应有产品合格证，主要构配件的生产厂家标识应清晰；供应商应配套提供管材、零件、铸件、冲压件等材质、产品性能检验报告。
1.2.2.2剪刀撑
满堂支架外侧立面的两端各设置一道剪刀撑，并由底至顶连续设置；中间各道剪刀撑之间的净距离≤15m。剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接，搭接长度不小于1m，采用不少于3个旋转扣件固定。剪刀撑斜杆用旋转扣件固定在与之相交的立杆上，旋转扣件中心线离主节点的距离不宜大于150mm。每道剪刀撑宽度不小于3.6m，斜杆与地面倾角宜在45º-60º。剪刀撑、横向斜撑随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设，各底层斜杆下端均必须支承在垫块或垫板上。
1.2.2.3扫地杆
底层纵、横向横杆做为扫地杆距地面高度应小于等于350mm。
1.2.3分配梁
采用工字钢I 10作为支架顶部纵向分配梁。
1.2.4模板
侧模与大钢管支架相同；底模横向布置100*100mm方木，间距200mm，上铺底模面板（厚度δ=15mm竹胶板）
1.2.5门洞
门洞处基础、立杆、连接器、分配梁与大钢管支架首节相同，分配梁上铺设碗扣支架，其上与直接落地式碗扣支架相同。
2、安全性比较
2.1结构安全性
经过受力验算，大钢管支架和满堂支架的强度和刚度均能满足使用要求。
2.2材料安全性
满堂支架已在工程建设中使用多年，是较常见的结构形式，其材料大多为租赁，检查过程中经常发现混入不合格材料，例如：杆件壁厚不足、碗扣损坏、底托或顶托损坏等，而满堂支架材料数量众多，极易出现漏检，导致不合格材料被使用的问题。而使用不合格材料后会大大降低支架的安全性，存在极大的安全隐患。
大钢管支架采用工厂统一制造，其强度和刚度均远超过满堂支架，因此使用的杆件数量比满堂支架少，检查方便直观，同时不易被人为损坏，各杆件损坏率低，安装完成后，能快速排查安全隐患，有利于工程建设。
2.3施工安全
满堂支架在搭设过程中主要依靠多名架子工人纯手工安装及紧固，逐层搭设逐段检查，每名架子工人的力量、熟练程度以及责任心均不一样，且笔者经过多个项目的支架验收后，均能发现为了加快搭设进度而降低搭设标准的问题，例如不同步安装剪刀撑、未紧固碗扣、使用不合格材料等，导致后续整改难度大，耗时耗力，影响工程建设。
大钢管支架需依靠设备和工具，作业人员无法徒手安装或拆除，因此在安拆过程中必须配备工具，作业人员均为专业安装人员，上岗作业携带工具包，同时高强螺栓配弹簧垫圈，作业人员和检查人员能更快速的排查安全隐患。
2.4环境安全
城市高架桥施工，常见于市区繁忙路段，车辆追尾或刮擦等交通事故频发，驾驶员酒驾或其他原因导致车辆失控冲撞支架等事故也不少见，而满堂支架缺乏大钢管支架的刚度和稳定性，无法抵御这种外来的突然撞击，加强满堂支架的防撞措施可以起到一定的保护作用，但是会占用更多的机动车道，导致该路段更加拥堵，施工影响更大。
3、便捷性比较
满堂支架的安装和拆除主要依靠劳动力，作业人员可徒手安装和拆卸，集中归拢后由设备转运，且转运率高，非常便捷。
大钢管支架杆件沉重，安装、拆卸以及移动均需要机械设备和人工配合，且转运率低，存储率低，相同尺寸的车辆和场地可存放更多的满堂支架。
4、经济性比较
满堂支架结构形式已使用若干年，各杆件规格统一，且常见于工地建设中，市面上不乏销售方和租赁方，且可以大量订购，组合成各种不同的结构形式，是工程建设中较经济的支架体系。
大钢管支架是工程建设中的后起之秀，但是其结构形式暂无统一的标准，近年来常见于地铁基坑支护，在城市高架桥中使用频率较低，且租赁方支架数量少，当同一工程项目需求量较大时，难以满足使用。若工程建设单位自行采购，需一次性花费不菲的费用，且后期转运至较远的项目时，运输费用更高，因此从经济上考虑，满堂支架优于大钢管支架。
5、结束语
虽然满堂支架在便捷度和经济上占有一定的优势，但是在工程建设中一直处于重点检查对象，特别是近年来屡屡发生的支架垮塌事故，绝大部分都是满堂支架结构，其受材料和人为影响因素太大，因此笔者认为，随着企业对安全生产越来越重视，大钢管支架终将会有统一的标准，从而取代传统的满堂支架结构，成为城市高架桥建设中的主力军。
参考文献：
[1] 《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》（JGJ 166-2008）
论文作者:陈词,彭代友
论文发表刊物:《防护工程》2018年第7期
论文发表时间:2018/8/22
标签：支架论文; 钢管论文; 满堂论文; 间距论文; 剪刀论文; 基础论文; 门洞论文; 《防护工程》2018年第7期论文;