中铁二十三局集团第四工程有限公司 四川成都 610091
摘要：本文结合兰原高速公路封丘至原阳段TJLM-1标潘店互通匝道桥现浇梁施工，选用盘扣式支架，缩短了搭设时间，提高了支架的安全性和稳定性，很好的解决了高速公路工程中现浇梁满堂支架施工工期紧，工程量大，标准化要求高的问题，可在今后类似工程中借鉴实施。
关键词：盘扣式支架；现浇梁；应用
引言
由中铁二十三局集团施工的兰原高速公路封丘至原阳段TJLM-1标潘店互通匝道桥上部结构部分为支架现浇箱梁，该工程现浇梁总计6联19跨，工期紧，工程量大。通过安全性、成本控制及美观性等方面得多方对比，现浇梁施工采用盘扣式支架，在保证支架安全稳定的前提下，减少了搭设时间，控制了施工成本，满足了现场标准化施工要求，盘扣式支架在现浇箱梁施工中的应用取得了较好的效果。
1 现浇梁设计概况
潘店互通匝道桥上部结构设计为支架现浇连续箱梁，总计6联19跨。桥跨跨径以20m跨径为主，梁高1.8（1.4）m，标准断面桥宽10.06（8.56）m，悬臂2.28（1.78）m，顶板厚25cm，底板厚度22cm，端横梁宽度1.0m，中横梁宽度0.3m，采用单箱单室断面。
2 盘扣式支架材料及特点
支架选用A型承插型盘扣式钢管支架，架体连接采用圆盘形扣盘与卡钳型楔销连接固定。盘扣式支架系统的杆件必须全部经过热浸镀锌处理。立杆钢管材质为Q345A，管径φ=60mm，壁厚h=3.2mm；横杆钢管材质为Q235B，管径φ=48mm，壁厚h=2.5mm；斜杆钢管材质为Q195，管径φ=42mm，壁厚h=2.5mm。
盘扣式支架体系，虽然质量轻，但是具有良好的稳定性和较强的承载力。由于杆件表面都是经热浸镀锌处理，从而具有更长的耐久性。
3 盘扣式支架布置形式
（1）立杆布置
根据地基情况和上部荷载，经验算，立杆布置为：
梁体横梁区段：纵桥方向90cm、横桥方向120cm。（适用于1.8m高度及以下的现浇梁）
梁体空箱区段：纵桥方向120cm、横桥方向120cm。（适用于1.8m高度及以下的现浇梁）
（2）水平杆布置
支架横杆顶部和底部步距为60～100cm，横杆中间标准步距为150cm。
（3）斜杆布置
当搭设高度≤8m时，架体四周外立面向内的第一跨每层均应设置竖向斜杆，架体整体底层以及顶层均应设置竖向斜杆，架体内部区域每隔5跨由底至顶纵横向均应设置竖向斜杆，并设置顶层水平斜杆或水平剪刀撑。
当搭设高度＞8m时，竖向斜杆满布设置，竖向每隔4～6个标准步距设置水平层斜杆或水平剪刀撑。支架顶部均应设置一道水平斜杆或水平剪刀撑。
4 盘扣式支架施工方法
4.1 地基处理
为确保现浇梁施工安全，支架搭设前需对地基进行处理，地基处理范围宽出搭设支架之外1.0m，并确保其地基承载力于不低于200KPa，且无软弱下卧层。地基处理完成后，回填30cm厚砖渣加二灰土，并对支架搭设范围场地采用15cm厚C20砼进行硬化处理，场地两侧设置截面为30×30cm的排水沟，防止基础浸泡沉降。地基处理过程应控制好以下几点：
（1）泥浆池处理：地基处理范围如遇泥浆池，需清除基坑内泥浆及软泥，分层回填砖渣+石灰土至地表，小型夯实机具分层夯实。
（2）墩台基坑处理：清除基坑内杂物及非适用性土，分层回填砖渣+石灰土至地表，小型夯实机具分层夯实。
（3）原地表处理：对现浇梁场地进行整平碾压，地基处理宽度宽出搭设支架之外1.0m。压路机碾压过程中若出现翻浆、“弹簧土”现象，应挖除换填。
（4）回填砖渣处理：原地表处理完毕，根据支架地基承载力要求，回填30cm厚砖渣加石灰土，整平碾压后回填顶面应高出周边原地面20cm。
（5）场地硬化处理：场地采用15cm厚C20砼进行罩面硬化，硬化宽度按支架搭设宽度外扩50cm，并设置横桥向2%的排水坡，要求顶面平整，不积水。
（6）场地排水沟修建：场地两侧设置截面30×30cm的排水沟，排水沟距支架边距离≥1m，并采用砂浆抹面，水沟与周边水系连通，将水引出场区外。
4.2支架搭设
依照先立杆后水平杆再斜杆的顺序进行支架搭设，构建成基本支架单元，以此为原始单元扩展搭设支架体系。
（1）可调底座安装
按配置图尺寸放样后，放置垫木，垫木选用方木板，纵向满铺。垫木放置到位后将可调底座排列到指定点位。
（2）标准基座安装
将标准基座和调整座进行组装，在受力平面的凹槽内放置标准基座。
（3）第一层横杆
将横杆与立杆圆盘进行组装，将标准基座圆管部分与横杆前端头抵紧，然后敲紧斜楔进行固定。
（4）起步立杆
将起步立杆的长端头与标准基座进行组装。利用检查孔位置来判断安装是否到位。只在首层采用起步立杆进行连接，第二层及以上均使用立杆搭接。
.png)
图4-1 横杆 图4-2 起步立杆
（5）第一层斜杆
按照固定的方向组搭斜杆，将斜杆与立杆圆盘进行拼装，立杆圆管抵紧斜杆前端头，然后敲紧斜楔进行固定，按照上述工序依次逐层拼装。
（6）U型可调顶托
在立杆搭设到设计高度后，将U型可调顶托插入立杆，调整至需要的高度。
.png)
图4-3 第一层斜杆 图4-4 U型可调顶托
（7）主龙骨安放
主龙骨搁置在可调顶托凹口中部，主龙骨横向布置。桥梁横坡较大时，主龙骨不能完全与U型顶托密贴，受力面积过小，易造成应力集中，因此要采用楔形块填塞牢固，以增加接触面积。
（8）铺设次龙骨
根据梁板不同，在主龙骨上用尺量出相应间距并做标记，铺设方向与主龙骨垂直，次龙骨铺设时接头应错开。
（9）检查验收
支架搭设注重过程控制，搭设期间安排专人进行检查，搭设完成后再进行全面检查验收。
表4-1 支架验收标准
4.3支架拆除
拆除支架必须完成现浇梁预应力钢束的张拉和孔道压浆。拆除应从跨中向两端，从梁体挠度最大处开始，有序、对称拆除相邻两侧的支架节点。
拆除模板和支架应遵循“自上而下；先支后拆、后支先拆；先拆非承重模板，后拆承重模板”的原则。
混凝土强度≥2.5MPa后，确保其表面及棱角不受损坏时再拆除横梁端模、翼板侧模、内箱侧模；同养试块强度≥设计值的75％时再拆除内箱顶模、翼板底模；全部预应力钢束张拉、孔道压浆完成并且混凝土强度≥设计值的95%以上时再拆除底模及支架。
支架落顶托顺序：跨中→1/4跨径处→台、墩处，支架拆除要两端对称。模板拆除顺序为：翼缘板→腹板→底板。顶托下落时应慢慢卸载，决不可骤然放松，以防冲击过大。支架顶托全部落下后，为方便拆架，支架可从两端开始拆除，拆除时严禁抛扔。支架模板在拆卸中可采用吊车或人工吊放，应慢慢的下落到地面，不可乱丢，防止模板损坏，应及时清理维修，并转场或入库码放。
4.4 支架预压
（1）预压的目的
通过观测收集沉降数据；消除非弹性变形；设置合理的预拱度，确保支架的安全性及稳定性。
（2）预压方案
本项目匝道桥现浇梁梁高主要为1.4米梁，地基处理主要采用30cm砖渣+石灰土及15cm厚C20砼罩面硬化处理工艺，支架高度6.3～10.1m，综合上述条件，选取潘店互通F匝道桥第一联2～3#墩跨进行首联预压。支架经验收合格后，铺好主次龙骨及模板，在固定前先进行支架预压。
1）预压荷载计算
选取梁体结构及模板体系自重之和的110%做为预压荷载。由于梁体各部分截面尺寸不同，应分块计算梁体的荷载分布。依照梁端实心段、变截面段、标准段、中横梁段来计算箱梁底板、腹板、翼缘板各部分预压荷载。横梁段按照梁高计算，变截面段和标准截面段通过量图计算，翼缘板按照翼缘板平均厚度计算。模板、方木自重按照0.1t/㎡考虑。该跨混凝土及钢筋重计算如下：
端、中横梁段底腹板：5.5m×1.4m×26KN/m³/10KN/t=20.02t/m
标准截面段底板：2.506㎡×26KN/m³/10KN/t=6.52t/m
标准截面段腹板（两侧）：0.701㎡×26KN//㎡/10KN/t×2=3.64t/m
变截面段底板：2.716㎡×26KN/㎡/10KN/t=7.06t/m
变截面段腹板（两侧）：0.911㎡×26KN/㎡/10KN/t×2=4.74t/m
翼缘板（两侧）：2.28m×（0.5+0.2）/2m×26KN/㎡/10KN/t×2=4.15t/m
经计算该跨箱梁钢筋砼自重约336t，模板体系自重约20t，则预压荷载为1.1×（336+20）=391t。
2）测点布置
在加载前由技术负责人牵头组织安质部和工程部等管理人员先检查验收支架体系，检查各构件之间的连接是否合格，待验收合格并签字后报总监办核查后方可施加荷载。
3）支架加载
按0、60%、80%、100%、110%五级分别加载。纵向加载时，应从梁体跨中开始向支点位置对称布载；横向加载时，应从梁体中心线向两侧对称布载。
采用吨袋预压，编织袋分袋过磅计量并做好编号标识，采用2台30t汽车吊自跨中向支点处逐袋吊装，安排专人指挥吊车。
每一级加载结束后，每隔12h对支架沉降量进行观测；当支架顶端观测点12h的沉降量平均值小于2mm时，再进行下一级加载。
4）支架卸载
在完成全部加载后，满足下列条件之一就可判定支架已经稳定、预压合格，即可卸载。
①各测点最初24h的沉降量平均值小于1mm；
②各测点连续72h的沉降量平均值小于5mm。
预压荷载卸除时应遵循“同步、均衡、对称”的原则。
5）预压监测
采用水准仪进行预压变形观测，仪器按《水准仪检定规程》JJG425-2003进行检定。
支架变形观测记录工作应按下列顺序进行：
①仪器必须检定合格。
②在支架预压前，测量并记录好支架各观测点的原始标高。
③每一级荷载加载完成后，测量并记录好各观测点的标高，计算前后两次沉降差，沉降差达到规范要求后，方可施加下一级荷载；
④全部荷载加载完成后，每隔24h进行观测一次，测量并记录好各测点标高；当符合《钢管满堂支架预压技术规程》JGJ/T194-2009验收规定时，即可认定预压合格，可进行卸载；
⑤卸载6h后观测各测点标高，计算前后两次沉降差，即弹性变形；
⑥计算支架总沉降量，即非弹性变形。
6）数据分析整理
观测数据整理：根据加载、卸载过程各观测点数据和变形曲线的分析，确定支架在荷载作用下的弹性变形。预压前量测模板上各测量点标高H1和支架基础上各测量点标高H2。预压合格后，卸载前量测模板上各测量点标高H3和支架基础上各测量点标高H4。卸载后量测出模板上各测量点标高H5和支架基础上各测量点标高H6。计算出各观测点的变形量，按表4-1计算预拱度设置值：
表4-2 支架预压后预拱度计算及设置
5 盘扣式支架与碗扣式支架的对比
（1）安全性。碗扣式支架采用φ48mm普通钢管，壁厚2.5～3.2mm，材料易锈蚀变形，影响支架安全性；盘扣式支架采用φ60mm高强度低合金钢管，壁厚3.2mm，热浸镀锌处理，不易锈蚀变形，安全性高。
（2）支架布置及材料用量。经过受力计算，碗扣式支架布置形式为：梁体腹板范围内支架横向间距为60cm，纵向为90cm，步距为120cm；梁体箱室及翼板范围内支架横向间距90cm，纵向为 90cm，步距为120cm；盘扣式支架布置形式为：梁体腹板范围内支架横向间距为90cm，纵向为120cm，步距为150cm；梁体箱室及翼板范围内支架横向间距为120cm，纵向为120cm，步距为150cm。盘扣式支架承载力强，材料用量少。
（3）搭设操作性及工效。碗扣式支架搭设操作繁琐，工作量大，且碗扣安装质量不好保证，搭设工效为40～55m³/工日；盘扣式支架搭设简单，横杆与立杆采用圆盘销式联接，工作量小，联接质量易保证，搭设工效为100～160m³/工日，有效缩短支架搭设时间。
表5-1 不同形式支架搭拆功效对比表
6结束语
在该工程共计6联19跨现浇箱梁采用盘扣式支架施工，经过现场实际对比，盘扣式支架充分发挥了其安全性能好、操作简单方便、材料用量少、标准化程度高的优势，在该工程支架施工中减少支架搭设时间，从而大大节约了工期，使现场施工成本得到了有效的控制。盘扣式支架各杆件全部经过热浸镀锌处理，规格和颜色统一，有利于展示现场文明施工，能很好提升现场整体形象，有利于施工单位进行企业形象宣传。今后可在类似工程中借鉴实施。
参考文献：
[1]赛军帅.浅谈新型盘扣式支架在现浇箱梁施工的应用[J].山西交通科技，2014（05）
[2]石岱泰.M60盘扣式脚手架在现浇梁施工中的应用[J].价值工程，2017（1）
[3]薛立生.浅谈新型盘扣式支架在现浇箱梁施工中的应用[J].智能城市，2018（11）
[4]周洪.盘扣式支架在市政现浇箱梁施工中的应用[J].建材与装饰，2015（18）
[5]余孟军 朱跃球.盘扣支架在现浇箱梁施工中的应用[J].西部交通科技，2018（04）
作者简介：
刘铁军（1982-）男，汉族，大学本科，工程师，主要从事施工技术管理。