“大力神支架”的施工原理及工藝

■關(guān)麗麗，楊小鵬 ■中國(guó)水利水電第三工程局有限公司，陜西 西安 710000

1 工程概況

本工程為北三環(huán)線快速化工程，位于鄭州市中心城區(qū)北部，西起黃家庵東路西側(cè)，東至中州大道與北三環(huán)主線交界連續(xù)處，該段包括主線橋及匝道橋分別為:N 主線橋、S 主線橋、M 主線橋以及A、C、D、G、H、NS、SS、JN、JS 匝道共計(jì)12 座，總長(zhǎng)2378.6m(59 聯(lián)梁)。

M 主線橋第十一聯(lián)為預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆箱梁。該聯(lián)為非標(biāo)準(zhǔn)箱梁，橋?qū)捰?5.113m 漸變?yōu)?2.2m，箱梁高為2.5m，采用多箱室封閉箱形斷面，箱梁頂板翼緣懸臂長(zhǎng)2.16m，跨中頂板厚度0.25m，跨中底板厚0.3m，斜腹板厚0.5m，支點(diǎn)處頂板加厚至0.50m，支點(diǎn)處底板加厚至0.50m，支點(diǎn)處斜腹板加厚至0.75m;箱梁砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C50。

本連續(xù)梁長(zhǎng)102m，方量為3730.6m3，采用攪拌站拌制，砼一次澆注成型。

2 施工準(zhǔn)備

審核圖紙:在總工程師的組織下對(duì)施工圖進(jìn)行熟悉、了解并進(jìn)行審核，確保圖紙準(zhǔn)確無(wú)誤;施工管理人員認(rèn)真熟悉施工圖樣，理解設(shè)計(jì)意圖;掌握結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)尺寸、標(biāo)高以及各構(gòu)件間的關(guān)系，明確施工難點(diǎn)和需要重點(diǎn)控制的部位。

技術(shù)交底:施工前對(duì)施工班組進(jìn)行施工、安全、環(huán)保、文明施工實(shí)行三級(jí)技術(shù)交底，將模板加工，安裝及支架搭設(shè)的施工方法和工藝要求，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、檢查方法、及施工安全注意事項(xiàng)逐級(jí)落實(shí)，技術(shù)交底形成記錄。

材料準(zhǔn)備:架體搭設(shè)所需主要材料為碗扣式鋼管和建筑鋼管及扣件。材料進(jìn)場(chǎng)隨支架搭設(shè)進(jìn)度進(jìn)場(chǎng)，隨進(jìn)場(chǎng)隨搭設(shè)，現(xiàn)場(chǎng)基本不集中堆放。所采購(gòu)材料需滿足相關(guān)規(guī)范要求。

3 大力神支架搭設(shè)原理

大力神新型碗扣式支撐系統(tǒng)，直徑48.3mm、壁厚3.2mm 立桿采用Q345 材質(zhì)材料制造，配以兩端鍛鋼制造的橫桿，使新型碗扣支撐產(chǎn)品的單根支撐力大大增強(qiáng)，同時(shí)考慮了支撐系統(tǒng)的構(gòu)造結(jié)構(gòu)，采用專利剪刀撐產(chǎn)品將剪刀撐桿斜卡在每步單元對(duì)角線上的構(gòu)造方法，保證了整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定;此產(chǎn)品立桿、橫桿規(guī)格多樣，可以根據(jù)荷載、高度需要靈活拼接，剪刀撐桿配合橫桿高度和橫桿步距進(jìn)行設(shè)置，均可保證各種構(gòu)造方法均獲得穩(wěn)定支撐結(jié)構(gòu)。同時(shí)，配套設(shè)計(jì)了頂部支撐主楞，使頂部荷載可以均勻分布，增強(qiáng)了整個(gè)系統(tǒng)的綜合承載能力。綜上所述，本標(biāo)段M 主線橋第十三聯(lián)連續(xù)梁采用大力神新型碗扣式鋼管腳手架做為滿布支架。箱梁梁底主龍骨采用冷彎雙U 型鋼拼接與立桿鋼管之間使用可調(diào)頂托連接傳遞施工荷載，而且底板主龍骨整體相連，箱梁澆筑過(guò)程中的混凝土側(cè)壓力可以相互抵消，消除給支架體系傳遞水平推力。

4 大力神支架搭設(shè)施工工藝

地基處理→測(cè)量定位→安放可調(diào)底座→支架搭設(shè)→安裝頂部可調(diào)托撐→剪刀撐搭設(shè)→鋪設(shè)主楞→鋪設(shè)次楞→支架體系預(yù)壓→驗(yàn)收。

4.1 表層土處理及夯實(shí)

先清除表層雜質(zhì)、浮土等，將其整平處理，局部軟弱層采用換填磚渣進(jìn)行處理，地形平整后上部30cm 拌3∶7 灰土，然后用20 噸振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)，壓實(shí)度不少于96%，然后澆筑20cm 厚C20 素混凝土墊層，混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，地基承載力在165Kpa 以上時(shí)進(jìn)行箱梁支架搭設(shè)施工。原綠化帶地形平整后上部30cm 拌3∶7 灰土，然后用20 噸振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)，壓實(shí)度不少于96%，然后澆筑20cm 厚C20 素混凝土墊層，混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，地基承載力在165Kpa 以上時(shí)進(jìn)行箱梁支架搭設(shè)施工。在承臺(tái)施工完畢后，先用砂土分層回填，回填壓實(shí)度不低于96%;然后鋪設(shè)30cm 厚三七灰土，并分層碾壓，再澆筑20cm 厚C20 砼，以確保承臺(tái)回填范圍內(nèi)地基承載力滿足要求。為確保安全，可在回填部位或需要地基加固部分局部預(yù)壓。預(yù)壓材料可選擇大型建筑設(shè)備模擬預(yù)壓。預(yù)壓荷載可選擇混凝土結(jié)構(gòu)荷載和支架、模板重量的1.2 倍(可按照均布荷載20t/m2)。

4.2 測(cè)量定位

支架體系安裝前應(yīng)對(duì)支架體系進(jìn)行預(yù)排，用經(jīng)偉儀根據(jù)方案中立桿縱向和橫向間距進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)定位，在地面上彈控制線或拉線進(jìn)行控制，目的是為了保證架體搭設(shè)位置準(zhǔn)確。

4.3 放置墊木

在處理合格的基礎(chǔ)上按照事先放好的滿堂支架立桿布置要求的位置線上，順一個(gè)方向鋪上100* 150 方木，要求平放;滿堂支架的立桿底托均放置在方木上。

4.4 安放可調(diào)底座

按橫向、縱向間距安放可調(diào)底座，以水準(zhǔn)儀現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)設(shè)確定頂托、底座標(biāo)高，調(diào)整好底座上可調(diào)螺帽位置，保證架體的統(tǒng)一平面。可調(diào)底座絲桿與螺母捏合長(zhǎng)度不得少于4-5 扣，插入立桿內(nèi)的長(zhǎng)度不得小于150mm。

4.5 安裝頂層可調(diào)頂托和懸挑翼緣板定型鋼架

(1)頂層可調(diào)頂托安裝。拼裝到頂層立桿后，即可裝上頂層可調(diào)頂托，并依據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)高將各頂托頂面調(diào)至設(shè)計(jì)標(biāo)高位置，可調(diào)頂托絲桿最大調(diào)出高度不允許大于35cm，當(dāng)大于35cm，但是小于50cm 時(shí)，需要將頂托縱橫向用鋼管扣件相連，并將剪刀撐延伸至此層。(此做法原因是大力神DURALOK 支架絲桿長(zhǎng)度為86cm 長(zhǎng)，絲扣長(zhǎng)度65cm，滿足規(guī)范要求留在鋼管內(nèi)長(zhǎng)度大于15cm 的要求，但是為了保證自由端長(zhǎng)度，所以需要控制絲桿調(diào)出長(zhǎng)度)。

(2)定型鋼架安裝。利用冷彎雙U 型鋼拼接組裝翼緣定型支撐鋼架，根據(jù)橋梁控制點(diǎn)，調(diào)整頂托調(diào)整高度，保證梁底的縱橫坡度滿足要求，然后放置橋梁寬度邊線，確定翼緣邊線，安裝翼緣豎向支撐雙U 型鋼，安裝可調(diào)支撐桿支撐豎向U 型鋼，根據(jù)翼緣上轉(zhuǎn)角標(biāo)高，確定安裝翼緣懸挑支撐雙U 型鋼、可調(diào)支撐桿，復(fù)測(cè)翼緣頂部標(biāo)高，鎖定可調(diào)支撐桿，將每列支撐主楞縱向連接為整體，并間隔7.2 米連接一道剪刀撐。

(3)鋪設(shè)頂層主龍骨，分配方木。頂托頂面調(diào)至設(shè)計(jì)標(biāo)高位置后，鋪設(shè)冷彎雙U 型鋼，并利用連接件將雙U 型鋼互相進(jìn)行橫向首尾相連，成為整體。順橋向鋪設(shè)方木，鋪設(shè)間距要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)進(jìn)行，并預(yù)留箱梁預(yù)拱度，使用水準(zhǔn)儀檢查標(biāo)高，無(wú)誤后可拼裝底模模板。

4.6 剪刀撐布設(shè)

剪刀撐按照橫向每3.6m 布設(shè)一道;縱向4.8 米布設(shè)一排，保證外表面必須有一排剪刀撐。剪刀撐采用專用剪刀撐桿，按固定長(zhǎng)度卡在橫桿對(duì)角線上，剪刀撐安裝位置距離節(jié)點(diǎn)距離不大于100mm，剪刀撐安裝到位后，需要敲擊鎖緊剪刀撐。

4.7 支架預(yù)壓

根據(jù)設(shè)計(jì)要求和施工需要，支架體系搭設(shè)完成后，應(yīng)進(jìn)行支架體系的堆載預(yù)壓。支架預(yù)壓已越來(lái)越被證實(shí)是非常重要的，因?yàn)橛?jì)算支架沉降量的計(jì)算公式均是近似的、精度有限，通過(guò)預(yù)壓后可以消除非彈性變形，得出彈性變形的較準(zhǔn)確的數(shù)值。為所施工的結(jié)構(gòu)支架預(yù)拱度及架體沉降量提供參考數(shù)據(jù)，更接近于設(shè)計(jì)提供了有利條件，并保證了施工期間的結(jié)構(gòu)安全。

5 結(jié)論

大力神支架搭設(shè)間距為1.2m 為主，水平間距1.5m，比普通碗扣腳手架節(jié)約1/3 數(shù)量，直接縮減了搭、拆腳手架的時(shí)間，大大的提高了生產(chǎn)效力，為搶工期起到了較大的作用;保證了工期目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)。特殊的剪刀撐增強(qiáng)了支架的穩(wěn)定性，支架節(jié)點(diǎn)處采用特殊連接結(jié)構(gòu)也為支架的穩(wěn)定性提供了保障。