摘要：经过秋溪大桥跨X170县道采用满堂支架法施工，总结了桥梁满堂支架的施工工艺及技术要点，对于桥梁施工有一定的借鉴意义。
关键词：桥梁；满堂支架；钢管贝雷支架；钢管工字钢支架；受力验算
0、前言
满堂支架法现浇预应力混凝土连续箱梁在桥梁工程中是一种较为常见的施工方法，最近几年，随着国内高速公路交通基础设施建设的高速发展，采用满堂支架施工设计的桥梁也越来越多，大大推进了满堂支架的应用进程，满堂支架施工工艺也不断进行改进。
1、工程概况
秋溪大桥跨越秋溪水及县道X170，桥下地势平坦，多为水田。秋溪水百年一遇设计流量125.28m3/s，设计流速0.499m/s，设计水位248.88m。县道X170现状为7m宽水泥路，预留宽度12m，桥下净空5m。
2、满堂支架总体设计
根据秋溪大桥设计要求，第5联为现浇箱梁，采用整体支架。其中，一般段采用碗扣式满堂支架。为了确保X170县道行车畅通及安全，在第14跨设置门洞，门洞中心线与秋溪大桥路线中心线交角为63°。门洞采用钢管贝雷支架，贝雷梁长12m，门洞净宽8m，净高5m。另外，在第15跨靠近桥台位置由于地形陡峭，采用钢管工字钢支架。
3、碗扣式满堂支架
碗扣式钢管脚手架具有接头构造合理，力学性能良好，工作安全可靠，构件轻，装拆方便，克服了传统式普通钢管支架用材量大，零部件多，搭拆劳动强度大等缺点。该脚手架立杆轴心受力，根部有可调节支座，顶部有可调节托座，对箱梁支架搭设十分方便。
3.1、材料选用和质量要求
（1）、本工程脚手架为箱梁承重用（为模板支撑架），采用满堂碗扣式脚手架支架，钢管规格为Φ48×3.0mm，根据搭设高度合理选用规格及配件。
（2）、采用的碗扣式脚手架应有产品合格证，禁止使用有明显变形、裂纹和严重锈蚀的脚手架。并应涂刷防锈漆作防腐处理，并定期复涂以保持其完好。
（3）、进入现场的碗扣架构配件应具备以下证明资料：
①主要构配件应有产品标识及产品质量合格证。
②供应商应配套提供管材、零件、铸件、冲压件等的材质、产品性能检验报告。
（4）、构配件进场质量检查的重点：
钢管管壁厚度；焊接质量；外观质量；可调底座和可调托撑螺纹杆直径、与螺母配合间隙及材质。
（5）、碗扣架外观质量要求：
①钢管应无裂纹、凹陷、锈蚀，不得采用接长钢管；
②铸造件表面应光整，不得有砂眼、缩孔、裂纹、浇冒口残余等缺陷，表面粘砂应清除干净；
③冲压件不得有毛刺、裂纹、氧化皮等缺陷；
④各焊缝应饱满，焊渣清除干净，不得有未焊透、夹砂、咬肉、裂纹等缺陷；
⑤构配件防锈漆涂层均匀、牢固；
⑥主要构、配件上的生产厂标识应清晰。
（6）、立杆上的上碗扣应能上下串动和灵活转动，不得有卡滞现象；杆件最上端应有防止上碗扣脱落的措施。
（7）、立杆与立杆连接的连接孔处应能插入Φ12mm连接销。
（8）、在碗扣节点上同时安装1~4个横杆，上碗扣均应能锁紧。
3.2、地基与基础处理
（1）、支架搭设前，需对原桩基施工泥浆池位置标示出来，将原有泥浆池开挖换填，防止后期出现安全隐患。地基整平后，采用压路机进行碾压，根据双标技术指南要求地基承载力不得低于200kPa，并采用厚度15cm的C20混凝土进行地面硬化。四周设置临时排水沟，避免地基受雨水浸泡。
（2）、立杆底部采用可调底座及下铺垫厚度不小于5cm，长度不小于2m的木板。
（3）、脚手架基础经验收合格后，应按施工技术交底的内容要求放线定位。
3.3、支架搭设
地基与基础经验收合格后，先按断面搭设图放线定位，测量原地面标高，确定支架搭设所用的杆件种类及数量，然后才开始支架搭设。搭设施工工艺流程如下：
立杆垫座（如需设置）→安放立杆可调底座→竖立杆、安放扫地杆→安装底层（第一步）横杆→铺放脚手板，安装上层立杆→紧立杆连接销→安装横杆→设置剪刀撑→下一循环。
（1）、支架搭设应做到横杆水平、立杆竖直，并设置纵、横剪刀撑，增加支架整体稳定性。横向剪刀撑按5.4m的间距设置一道，纵向剪刀撑不得少于5道。剪刀撑下到底，上到顶，与水平夹角45°，搭接长度≥1m，搭接扣件≥3个并拧紧，端部扣件离杆端≥10cm。
（2）、支架立杆间距按90×60cm两种规格布置，靠近墩身处按60×60cm布置，横杆步距采用120cm。支架排距、间距，扫地杆，剪刀撑设置，扣件紧固等，应满足相关规范要求。支架安装完成后严禁出现超容许范围的沉陷和变形。底部纵、横杆作为扫地杆距地面高度应小于或等于35cm，严禁施工中拆除扫地杆。
（3）、立杆底托和顶托螺杆伸出长度≤1/3螺杆长度，不得倾斜，顶托上承重梁不得偏心，插入立杆内的长度不得小于15cm。
（4）、支架顶部纵桥向安装I10工字钢，间距60cm。工字钢钢顶部横桥向安装10×10cm方木，方木最大中心间距30cm。
（5）、底模安装前测量放样底模中心机边线位置，铺设1.8cm厚优质竹胶板，用铁钉将优质竹胶板与方木钉牢。模板安装拼缝应平整、顺直、严密，模板接缝处采用双面胶粘贴，防止漏检。模板安装完成后，复核标高，对不合格部位进行调整。
（6）、为便于施工人员在架体施工，应设置人行梯架，人行梯架构造要求应满足于相关规范的要求。人行梯架可在未浇注箱梁的联内设置也可附着于支架体系，并应设置脚手板与扶手。
（7）、脚手架搭设到顶时，应组织技术、安全、施工人员对整个架体结构进行全面的检查和验收，及时解决存在的结构缺陷。
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3.4、钢管贝雷支架
钢管贝雷支架形式为：在X170县道两侧各设置一个16.36m（长）×1m（高）条形混凝土基础，宽为0.7m，左右幅一共4个；每个混凝土基础顶面设置8根Φ377mm、壁厚8mm的钢管；钢管之间采用[10工字钢连接；钢管顶部顺X170县道行车方向安装I45工字钢垫梁；垫梁顶部顺秋溪大桥线路方向设置12片贝雷梁；贝雷梁顶部垂直于秋溪大桥线路方向铺设I25工字钢，工字钢中心间距50cm；I25工字钢顶部铺设铁皮进行封闭（防止物件坠落）；铁皮顶部搭设碗口式满堂支架。
门洞净高5m，净宽8m。
3.5、混凝土基础浇筑
秋溪大桥左右幅现浇箱梁在县道两侧各浇筑一个16.36m（长）×1m（高），宽为0.7m的条形混凝土基础，作为门洞的基础，采用C30砼。条形基础的基底承载力不低于250KPa，由于条形基础位于县道水泥路上，基底承载力能达到要求。门洞基础及钢管设置防撞墩。
混凝土基础施工前，先在相应位置测量放样点位，确保混凝土基础位置准确。按基础的结构尺寸安装钢模板，模板加固完成后在基础底部与县道路面接触处铺设一层塑料薄膜，然后绑扎钢筋网片和安装预埋件（用于固定钢管），预埋件需要准确测量定位。钢筋、模板及预埋件准备就绪后浇筑C30砼，砼浇筑完成后，在基础顶面根据预埋件位置安装钢板，钢板与预埋件连接牢固。
3.6、支撑钢管及连接系安装
每个混凝土基础顶面设置8根Φ377mm、壁厚8mm的钢管，每个钢管长度3.5m，一共计32根支撑钢管。
钢管安装之前，根据现浇箱梁底部标高、贝雷架上部结构高度和混凝土顶面标高对钢管准确下料，钢管顶部安装焊接钢板，钢管与钢板焊接三角加劲板。
根据放样位置，在混凝土基础顶部的预埋钢板上安装支撑钢管，安装时采用吊车吊装。钢管与预埋钢板采用焊接加固，并在钢管四周设置4块1cm厚三角钢板作为加劲肋，加劲肋与钢管及预埋钢板均焊接牢固。
每个条形混凝土基础上的支撑钢管安装完成后，钢管之间采用 [10槽钢作为连接系焊接牢固。
3.7、型钢垫梁安装
每排支撑钢管顶部顺X170县道线路方向安装I45工字钢作为垫梁，用于支撑门洞上部结构。
垫梁安装前，先对I45工字钢下料接长，用吊车吊装到位。安装就位后，将I45工字钢垫梁与钢管顶部焊接牢固。
4、贝雷梁安装
I45工字钢垫梁顶部顺秋溪大桥线路方向安装12片贝雷梁，每片贝雷梁长12m。安装贝雷梁采用吊车吊装到位，安装就位后，将贝雷梁与I45工字钢垫梁U型卡连接牢固。
4.1、I25工字钢安装
贝雷梁顶部垂直于秋溪大桥线路方向铺设I25工字钢用于支撑满堂支架，中心间距50cm。
4.2、铁板层安装
I25工字钢顶部铺设铁皮作为封闭层，防止上部结构施工时物件坠落影响行车安全。
4.3、I10工字钢安装
铁皮顶部顺秋溪大桥线路方向安装I10工字钢，间距60cm。
4.4、碗扣式满堂支架安装
在I10工字钢上面安装碗扣式满堂支架，支架高度约为4m左右，根据测量标高调节。支架顶部纵桥向安装I10工字钢，间距60cm。工字钢钢顶部横桥向安装10×10cm方木，方木中心间距30cm。方木顶部铺设1.8cm厚的优质竹胶板现浇箱梁底模，用铁钉将优质竹胶板与方木钉牢。
5、钢管工字钢支架
秋溪大桥第15跨靠近桥台位置由于地形陡峭，无法采用满堂支架，采用钢管工字钢支架。共两跨，每跨4.5m。
钢管工字钢支架形式为：施作16.5m（长）×1m（高）条形混凝土基础，宽为0.7m，左右幅一共4个；每个混凝土基础顶面设置8根Φ377mm、壁厚8mm的钢管；钢管之间采用[10工字钢连接；钢管顶部顺X170县道行车方向安装I45工字钢垫梁；垫梁顶部顺秋溪大桥线路方向设置I25工字钢，最大中心间距50cm；I25工字钢顶部横桥向铺设I10工字钢，工字钢中心间距90cm；I10工字钢顶部搭设碗口式满堂支架。
6、支架预压
支架搭设前，根据设计要求，可不考虑设计预拱度，但施工支架必须采用上部荷载的1.2倍进行支架预压，以消除支架地基的不均匀沉降及支架的非弹性变形，检验支架稳定性。
支架预压可采用沙袋、型材进行，预压荷载分布应模拟预制梁结构及施工荷载，预压荷载为梁体重量的120%。并采用分次分级的方式进行预压，预压加载过程分三级，分别为50%、100%、120%。
加载前布设好观察点，点位应上下对应，每跨共设置6个观测断面。每个断面观测点数不少于3个，其中腹板位置布设观察点，且对称布置。门洞位置必须布点，防止门洞与支架沉降不一致引起开裂。观测采用全站仪进行。
每级加载完成后，应间隔12h对支架沉降量进行观测，当沉降差连续两次沉降平均值小于2mm时，方可继续加载。荷载施加完成后，应每隔24h观测一次，记录各点标高，当各观测点沉降量平均值小于1mm或者连续三次沉降量平均值累计小于5mm时，可进行支架卸载，加载完成后当沉降量大于3mm/d时，预压时间应延长。卸载完成6h后，记录各观测点标高，及弹性变形值。
根据预压数据成果，底模标高应考虑支架弹性变形值。
7、受力验算
经过Midas civil程序验算，秋溪大桥碗扣式满堂支架、钢管贝雷支架和钢管工字钢支架满足受力要求。
8、结束语
本文结合秋溪大桥特点，经过方案对比，提出了一套适合跨X170县道的现浇箱梁满堂支架施工技术方案，并对关键施工技术进行了说明。实践证明该方案是可行的，不仅确保了工程安全，而且提高了施工进度，降低了施工成本，具有较好的经济效益，可为同类工程提供参考。
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论文作者:张晓航
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/22
标签：支架论文; 工字钢论文; 钢管论文; 满堂论文; 大桥论文; 预压论文; 基础论文; 《基层建设》2017年4期论文;