城市高架道路蓋梁施工的支架體系選擇

曹劍峰

（上海公路投資建設發展有限公司，上海市200335）

城市高架道路蓋梁施工的支架體系選擇

曹劍峰

（上海公路投資建設發展有限公司，上海市200335）

結合虹梅南路高架工程，針對城市高架現澆蓋梁施工，提出了三種不同的支架體系，并根據城市高架施工特點選擇合理的施工方案，為今后類似工程的施工提供參考。

城市高架；蓋梁；支架；無落地；銷棒

1 概 述

虹梅南路工程位于上海西南區域的重要交通干道——虹梅南路上。虹梅南路北連S20外環和中環，南接S32高速，沿線工廠多，交通流量大，特別是大型運輸車輛多，擁堵成為常態。虹梅南路工程位于現狀虹梅南路道路中心，施工需占用虹梅南路的路中車行道，交通組織與施工的矛盾成為該工程的主要難點之一。承臺、立柱、蓋梁流水作業期間，在不降低虹梅南路現有通行能力前提下，施工通道必須全部安排在蓋梁下方。選擇一個合適、可靠的蓋梁施工方案是保證施工開展的必要條件。

虹梅南路高架工程蓋梁截面為倒T形，按照蓋梁下立柱數量共分4類，即主線標準段雙柱式、主線三柱式、主線四柱式、匝道單柱式。本文主要以主線標準段雙柱式蓋梁為例來介紹蓋梁施工，標準段蓋梁長度17.2 m，橫坡2%，蓋梁截面高度均為2.7 m，寬度3.4 m，倒T高度1.9 m。該工程蓋梁混凝土分兩次澆筑，第一次澆筑混凝土至擱梁面，第二次澆注上部分，混凝土總方量82 m3。圖1為雙柱式橋墩倒T蓋梁構造圖。

2 蓋梁施工工藝比較

近年來，城市高架建設正在快速發展，模塊化、集成化、拼裝式橋梁結構施工日新月異，高架上部結構多采用預制小箱梁型式，下部結構多采用懸臂式蓋梁，以滿足城市高架快速建設需要。蓋梁施工是高架橋梁施工的關鍵環節，選擇一種技術可行、經濟合理、適應性強、安全可靠的蓋梁施工工藝是高架橋梁施工所面臨的重要課題，從而避免在同一建設工程中，針對同一類型的蓋梁施工出現五花八門的施工方式。

根據適用場地、技術難度等不同條件，現澆蓋梁施工常用滿堂支撐架法、少支架法、無支架法及移動模架法等。在少支架法或無支架法施工中，根據蓋梁底模支撐體系與立柱連接的不同，又分為銷棒預留孔支架支撐及鋼抱箍式支撐等支撐形式。筆者就各類支撐架的特點及在虹梅南路高架的適用性、安全性進行比較分析，為有限路幅寬度條件下的施工及交通保暢提供參考，并就該工程支架體系結構穩定性進行分析。

2.1 滿堂支撐架法

滿堂支撐架法[1]的特點是支撐架的主要支撐構件——細鋼管立桿，按一定間隔密布搭設，以支撐上部荷載作用的支撐方法（見圖2）。

滿堂支撐架法是一種長期被采用的方法。就目前常見的細鋼管支撐架而言，滿堂支架法施工需要大量的細鋼管（腳手鋼管）。其優點是技術難度不高，不需要大型吊裝設備,在無通航和通行要求的橋跨、墩高在15 m以內、地基條件較好的地區使用較為普遍。對于工期特別緊的工程項目，較其他模板支架施工方法，滿堂支架法具有可大面積采用人海戰術突擊搶進度的條件。

滿堂支架法的缺點是施工用的支架消耗量大、搭設時間長,在山嶺、城市道路等復雜地形或交通條件，以及高墩橋梁等條件下的應用有很大的局限性。大面積搭設支架會增加人工管理的難度，顯著增加安全風險。同時，由于在城市內施工，施工場地受到很大的限制，一旦使用滿堂支架法，施工車輛將無法通行，并且對周邊社會車輛造成一定影響。鋼管支架在使用過程中，隨著周轉次數增加，鋼管變形損壞嚴重，承載力大為降低，存在安全隱患，施工過程中容易被忽視。

圖1 雙柱式橋墩倒T蓋梁構造圖（單位：mm）

圖2 滿堂支撐架法

2.2 鋼抱箍法

鋼抱箍法[2]是利用在墩柱上的適當部位安裝抱箍，使之與墩柱產生的摩擦力能支撐模板、支架等設施及現澆蓋梁的重量（見圖3）。抱箍法支架的關鍵是要確保抱箍與墩柱間有足夠的摩擦力,以安全地傳遞荷載。為增大抱箍的摩擦力，抱箍結構常根據墩柱的外形來設計，通過連接板和緊固件使抱箍盡可能與墩身密貼，因此抱箍法更多用于圓形墩柱，對造型特殊的墩柱適用性較受限。我標段的立柱斷面為圓、方結合斷面，且為花瓶形造型，上大下小，常用的抱箍法與立柱的緊固效果會很差，因此不考慮采用。

2.3 銷棒預留孔支架法

銷棒預留孔支架法[3]是在墩柱的合適位置設置銷棒預留孔，待混凝土強度達到一定的強度以后穿入銷棒作為支撐點，將支撐架通過銷棒與墩柱聯接以支撐上部荷載作用的支撐方法（見圖4、圖5）。

圖3 鋼抱箍法

圖4 銷棒預留孔支架法立面圖

圖5 銷棒預留孔支架法橫斷面圖

銷棒預留孔支架法克服了滿堂支架法對橋下軟弱地基的不適應性，且可以解決抱箍法對立柱外形適應性的限制，較少的支架結構可加快施工進度，而且在現階段鋼材成本較低的情況下，選擇此種方法可以進行多套支架體系的投入。銷棒預留孔法的不足之處是在墩柱內留有預留孔,在施工墩柱混凝土時對混凝土振搗人員的操作帶來很大的不便,且預留孔的處理容易影響墩柱的外觀，另外，預留孔對墩身結構完整性造成了不同程度上的破壞，因此，銷棒預留孔法使用前應征得設計人員的同意。

根據該工程墩柱及蓋梁特點，銷棒法支架選擇在立柱相應位置預留95 mm孔道，穿高強鋼棒并安裝牛腿，然后在預埋銷棒牛腿頂面布置卸荷砂筒，再在卸荷砂筒頂設置HN 1 008×302×21/40型鋼，其上再鋪一排I20@500 mm工字鋼分配梁，分配梁上按需鋪設蓋梁底模，安裝蓋梁模板和作業平臺。

銷棒法支架支撐的荷載有[4]：蓋梁鋼筋及混凝土荷載、蓋梁底模和側模體系、施工人員及機具材料荷載、混凝土振搗荷載、支架自重等。傳力途徑為：蓋梁底模→分配梁（I20工字鋼）→橫梁（HN1008）→卸荷砂筒→牛腿→銷棒→立柱。

2.4 方案比選

以上三種不同現澆蓋梁施工方法都屬于工程上常用施工工藝，經過方案比選（見表1、表2），得出以下幾點結論。

表1 方案優缺點對比

表2 方案比選

（1）方案一與方案三均能滿足現澆蓋梁施工，并且能夠保證蓋梁施工質量及施工安全性。但是，針對城市高架施工的特殊性，方案一中滿堂支架法對施工作業環境有一定的要求，需要占用較大的場地，同時支架搭設比較費時費力，對施工工期有一定延誤，存在改進的空間，并且由于支架周轉次數較多，安全上存在一定的隱患。

（2）方案二與方案三均屬于懸挑式支架施工體系，在城市高架施工過程中，均能在一定程度上節約施工空間，滿足施工車輛通行，但方案二抱箍法是依靠支架與立柱摩擦力來承受荷載，對立柱結構有一定要求，適應性較差。

2.5 結論

綜合上述的三種蓋梁支架施工方法，由于墩柱截面造型的限制，抱箍法對該工程的適用性較差。滿堂支架法對施工場地要求較高。支架下無法通行也影響后續工程施工，同時支架搭設，需要對地基進行處理，該處理費時費力，且費用較高。經過安全性、經濟性、工期影響以及施工難易程度4個方面的對比，綜合考慮，選擇銷棒預留孔支架法進行該工程的蓋梁施工是合適的。

3 結語

隨著我國城市建設快速發展，城市交通問題日益凸顯，對此，城市高架建設正在快速發展中，同時在高架橋梁設計上提出了更高的要求，以滿足城市內施工的特殊環境。在項目建設管理過程中，對施工單位的總體素質、安全質量、文明施工、環境保護方面也提出了更高的要求，以保證項目施工進度和施工效率。為完成這類高標準項目，傳統的施工工藝已經無法滿足現場的工程建設，更先進、更便捷的施工技術和施工設備不斷在工程建設中得到推廣，模塊化、集成化、拼裝化、設備化已經形成無法阻擋的趨勢。蓋梁施工是保證橋梁施工效率的重要一環，銷棒預留孔支架法正是為了提高蓋梁施工質量、施工效率而研發的，并在施工中得到了大力發展。實踐證明，銷棒預留孔支架法在城市高架建設過程中具有無限的潛力。

[1]李新廣.碗扣滿堂支架法在蓋梁施工中的應用 [J].橋涵工程，2014（12）：19-26.

[2]邵聯銀.摩擦抱箍法進行蓋梁施工的優點與應用實例[J].路基工程，2005（2）：36-40.

[3]尹富秋.無落地支架施工技術在高墩蓋梁上的應用[J].中國市政工程，2012（3）：77-79.

[4]楊培俊.蓋梁無落地支架施工技術的應用[J].城市道橋與防洪，2004（6）：86-91.

U445

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1009-7716（2017）01-0117-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.01.034

2016-10-09

曹劍峰（1984-），男，上海人，碩士，工程師，主要從事市政橋梁工程現場管理工作。