盤扣支架使用過程中的風險管控

肖軍（正能建工集團有限公司，重慶401220）

盤扣支架使用過程中的風險管控

肖軍
（正能建工集團有限公司，重慶401220）

盤扣支架作為一種新型支架，由豎桿、橫桿、斜桿、可調底座及可調托座等構配件組成。由于立桿采用了Q345材質，它的承載力明顯大于普通鋼管和碗扣鋼管支架，越來越受到各施工單位的歡迎，廣泛應用于市政工程和公路工程等。由于它的裝配程度高，有些單位忽略了一些重要的構造措施，造成了隱患。

盤扣支架；附墩；地基處理；承載力試驗；側模支承；風險管控

1 盤扣支架概況

盤扣支架作為一種新型支架越來越受到各施工單位的歡迎，廣泛運用于各種工程?！督ㄖ┕こ胁逍捅P扣式鋼管支架安全技術規程》JGJ231-2010的發布，對指導施工單位合理設計及施工起了很大的作用[1]。由于支架立桿的材質為Q345，承載力大，搭設的間距也比碗扣支架和普通鋼管支架大。人們容易受習慣的影響，認為兩種支架的地基處理一致。同樣是立桿，普通鋼管單根受力1t左右，而盤扣支架的立桿的受力通常達到了7～8t，所以兩種鋼管支架的地基處理的要求也是不同的。

同時，盤扣支架的搭設高度較高，橋墩高度5～20m均有使用，支架搭設最大高度可以達到24m。高速公路匝道的縱向坡度均較大，在混凝土澆筑過程中尚未硬化前，對支架整體有一個水平沖擊力。如果忽略支架在這種情況下的水平力也會造成安全風險。

2 某工程概況

渝X高速公路某立交（一期）為一般互通式立交，包括大道主線、AB匝道、1#人行天橋和2#人行天橋。

主線橋梁（K6+884.624-K7+344.624）全橋長460m，共分為兩幅，第一聯至第四聯為30m預應力混凝土連續箱梁，梁高均為1.6m;墩柱高度16～20m。A匝道橋（AK0+176.000-AK0+ 301.000）全橋長125m，全橋共分為二聯，均為預應力混凝土連續箱梁，梁高1.6m；B匝道橋（BK0+093.681-BK0+415.681）全橋長322m，橋梁寬度由8.3m漸變至10.3m。上部結構分為三聯，第一聯、第二聯采用預應力混凝土連續箱梁，梁高1.6m;墩柱高度5m～18m。

上部結構采用后張法預應力混凝土連續箱梁結構，箱梁采用天泵澆筑，分二次澆筑：第一次澆筑底板和腹板，第二次澆筑頂板和翼板。施工縫預留在頂板下倒角低緣。

3 支架設計

施工單位在施工前編制了專項安全方案，并通過了專家論證。專家在論證過程中，對架體的間距、構造要求都作了詳細的要求。尤其是地基承載力，專家特別要求作地基承載力試驗。

3.1 支架基礎

根據地質勘探資料，施工單位應對地基基礎按照預先制定的專項方案進行嚴格處理，地基處理過程中，監理進行旁站，確保地基承載力滿足支架設計要求，須大于0.4MPa。經過對支架受力的驗算，支架基礎設計為15cm厚的C20混凝土，為安全考慮，每根立桿下墊邊長20cm的C20混凝土墊板，厚度為10cm。地基處理完畢正式搭架之前，應作地基承載力試驗，每跨不少于一處，合格后方可進入下一步工序。

3.2 支架布置

根據箱梁設計圖紙，橫橋向支架立桿布置間距為1200mm（在腹板位置為900mm），縱橋向布置間距為1500mm，步距為1500mm。頂部最上一層水平桿的間距控制在1000mm以內。在支架頂托上，橫橋向布置16號工字鋼作為橫向分配梁，縱橋向采用120mm×120 mm木方作為縱向分配梁，木枋上布設18mm厚高強竹膠板。腹板模板也采用高強竹膠板，背枋采用50× 100mm木枋，圓鋼拉桿對拉支承。

3.3 構造處理

（1）架體所有與墩柱相交處必須將整個架體與墩柱相連接成為一個整體，以確保支架的穩定性；

（2）水平斜撐：在支架范圍內，中間層每隔4.8m設置一道水平鋼管剪刀撐；

（3）滿設豎向斜桿，在底層及頂層設置水平對角橫桿。

3.4 采用盤扣支架的范圍

（1）A線匝道；

（2）B線匝道（第三聯除外）；

（3）主線（第一、二跨除外，采用貝雷梁支架跨越河流）。

4 出現的問題

施工單位搭設了盤扣支架，并做了荷載試驗，澆筑了兩次混凝土。在混凝土養護達到強度并準備進行張拉時，工人在檢查過程中發現：局部立桿變形，豎向成S型。

5 原因分析

5.1 基礎處理不到位

該工程支架搭設區域原為種植土、水田及小河等。項目最先考慮的是碗扣支架方案，并按碗扣支架的承載力對支架基礎進行了處理：將水田的水放干，挖掉上部的松軟部位，回填了一些路基上開挖出來的頁巖;種植土區域將表面腐土清理后，也回填了頁巖;在頂部澆筑了10cm的密封混凝土。

碗扣鋼管的布置間距通常為60cm×90cm，該工程盤扣立桿布置間距達到了120cm×150cm，單根盤扣立柱所要求的承載力是碗扣支架的3.3倍。施工方案要求將松軟部位清除，并回填砂卵石或土夾石，并且層層碾壓，在澆筑密封混凝土前必須檢測地基承載力。令人遺憾的是，檢測地基承載力這一項非常重要的工作被省略了。

施工方案中密封混凝土的厚度是15cm，并在每根立桿的底部布置一個20cm寬的墊塊。但實際施工的密封混凝土厚度是10cm。二者承載力差距是多少呢？根據《鐵路混凝土梁支架法現澆施工技術規程》TB10110-2011，按地基經過處理后達到的承載力0.4MPa，以圖1受力模式分兩種情況進行計算[2]。

圖1 兩種支架布置的受力對比

（1）密封混凝土的厚度是15cm（上部墊塊為20cm寬）：

按《鐵路混凝土梁支架法現澆施工技術規程》TB10110-2011第4.4.8條，面積A的計算為（B為墊塊寬度200mm，h為混凝土墊層高度150mm，按45度擴散角擴散）：

（2）密封混凝土的厚度是10cm（上部底塊10cm寬）：

按《鐵路混凝土梁支架法現澆施工技術規程》TB10110-2011第4.4.8條，面積A的計算為（B為底塊寬度100mm，h為混凝土墊層高度100mm，按45度擴散角擴散）：

（3）兩種地基處理措施承載力比較

N1/N2=100/36=2.8倍

在地基承載力均等于0.4MPa的情況下，按方案施工的承載力遠遠大于實際的承載力。

5.2 整個架體未附墩

施工方案中要求：架體所有與墩柱相交處必須將整個架體與墩柱相連接成為一個整體。但現場實際搭設的支架架體高度近20m，整個支架未見一處與墩柱相連接成為一個整體?；炷猎跐仓笪从不疤幱谝夯癄顟B（流動狀態），混凝土會對支架產生一個水平力。比如：工程縱坡2%，一跨混凝土重量1000t，三跨3000t，將產生3000t×2%=60t的水平力，由于整個支架未附墩，水平力沒有約束加以抵消，將由自身承載，架體在水平力作用下產生變形。

5.3 腹板模板斜撐在架體上產生橫向沖擊力

施工方案中，對腹板兩側的模板是采用圓鋼拉桿，對拉支承混凝土澆筑過程的水平力。在實際施工中取消了對拉螺桿，直接將側模用斜鋼管支承在架體上。

混凝土在振搗過程中會對側模產生沖擊力，混凝土在硬化前會對側模產生水平力，這些力都會直接對架體產生一個橫向的沖擊力。如果箱梁左右對稱澆筑，兩邊的沖擊力還可互相抵消;但實際施工過程中，很難做到絕對的同時澆筑。所以，單邊產生沖擊力引起了支架局部橫向變形。這也是該橋在荷載試驗時立桿沒有發生變形的原因：因為在荷載試驗時支架只是承擔豎向荷載，沒有水平沖擊力?，F行的荷載試驗方法：水壓法、砂袋裝載法、鋼筋試壓法都不能夠模擬水平沖擊力。所以，即使支架通過了荷載試驗也不能麻痹大意?！督ㄖ┕こ胁逍捅P扣式鋼管支架安全技術規程》中有明確要求：應保證立桿保持軸心受力狀態[1]。當架體承擔水平力且沒有相關的約束措施時，它就變成了壓彎構件，承載力大大降低。

5.4 支架縱向斷開處未有效處理

該橋為彎坡斜橋，內弧短，外弧長，由于支架沿內弧邊搭設，在縱向每隔一定的距離外弧邊會產生一個三角區。在施工方案中已考慮到了這種情況，采用普通鋼管將斷開的兩部分架體連接成為一個整體。《公路橋涵施工技術規范》JTG/T F50-2011第5.4.1條：（3）“滿布支架，應加強斜向連接與支撐，以保證支架的整體穩定”，也對此作出了明確的規定[3]。

實施時，沒有將斷開的兩部分架體連接成為一個整體各自受力。在混凝土沖擊力及混凝土振動荷載的作用下，由于沒有構造措施加以約束，支架頂部自由變形，造成了局部區域立桿豎向變成S形。

6 結論

盤扣支架作為一種新型支架應用越來越廣泛。為保證質量和安全，應高度重視以下問題：地基處理與承載力試驗；架體附墩；嚴禁側模支承在架體上；支架縱向要連接成為一個整體。

[1]中華人民共和國住房和城鄉建設部.JGJ231-2010建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術規程[S].北京：中國建筑工業出版社，2010.

[2]中華人民共和國鐵道部.TB10110-2011鐵路混凝土梁支架法現澆施工技術規程[S].北京：中國鐵路出版社，2011.

[3]中華人民共和國交通部.JTG/T F50-2011公路橋涵施工技術規范[S].北京：人民交通出版社，2011.

責任編輯:孫蘇，李紅

投稿須知

1、作者投稿請上我社官方網站http://cqjz.cbpt.cnki. net首頁的作者投稿欄注冊投稿。郵箱cqjz2002@126. com僅為作者與編輯部聯系的公共郵箱，不作投稿之用。

2、來稿必須是原創稿件，務必立論新穎，論點明確，文字精煉，數據可靠，每篇論文（含圖、表）一般在3000字左右，必須包括（按順序）：題目（中文一般不超過20個漢字，英譯）、作者姓名（英譯）、作者單位（英譯）及郵政編碼、中文摘要（150～300字，英譯）、關鍵詞（3～8個，英譯）、正文、參考文獻。

3、作者承諾所投稿件未在任何載體上公開發表過。

4、摘要以提供文章內容梗概為目的，不加評論和補充解釋，應簡明、確切地記述文獻重要的內容。

5、關鍵詞不應重復標題和摘要中已有的詞語，而應在文中找出重要的術語、最有特點、最具專業性和獨有性的詞語。

6、量和單位符號等必須符合國家標準的規定。稿中外文字母、符號必須分清大、小寫，正、斜體，黑、白體；上、下角標的字母、數碼和符號，其位置高低應有明顯區別。

7、文中圖、表，隨文出現，圖一般不超過6幅。插圖切勿過大，寬度不超過7cm（半欄）或14cm（通欄）。請用計算機繪圖。圖中文字符號應與正文一致，字體為六號宋體。照片要清晰，層次分明。文章表格一律采用"三線表"。

8、文中章節編號采用三級標題頂格排序：一級標題形如1、2、3…排序；二級標題形如1.1、1.2、1.3…排序；三級標題形如1.1.1、1.1.2、1.1.3…排序。

9、參考文獻一般不少于4篇，必須是公開發表且在文中確實引用的專著、期刊文章、論文集文章、學位論文、技術標準等，按文中引用的先后順序編號。參考文獻著錄格式如下：

專著主要責任者.文獻題名（版本第1版不著錄）[M].出版地：出版者，出版年：起止頁碼.

期刊主要責任者.文獻題名[J].刊名，出版年，卷（期）：起止頁碼.

論文集析出文獻主要責任者.文獻題名[C]//論文集編者名，論文集.出版地：出版者，出版年：起止頁碼.

技術標準標準編號.標準名稱[S].出版地：出版者，出版年：起止頁碼.

10、來稿請提供作者簡介，注明姓名，出生年份，性別，籍貫，民族（漢族可不注），學位（或在讀學歷），技術職稱，主要從事的工作或研究方向，聯系電話、郵箱及通訊地址、郵編。來稿為科研基金課題項目的請注明課題名稱和項目編號，獲獎的請提供證書復印件一份；發表后該項目獲獎的，請函寄獲獎證書復印件一份給本刊。

本刊編輯部

Risk Management and Control of Plate Fastener in Application

Plate fastener is a new type of holder,composed of vertical bar,cross bar,adjustable pedestal and adjustable bracket and so on.Since the vertical bar is made from A345 material,its bearing capacity is significantly greater than that of common steel tubes and bowl steel tube holders.Therefore, it's getting increasingly popular by construction units and extensively applied in municipal engineering and highway engineering.However,because its preparation requirements are high,some construction units cause hazards for ignoring some important structural measures.

plate fastener;attached pier;foundation treatment;bearing capacity test;lateral model support;risk management and control

TU74

A

1671-9107（2017）05-0044-03

10.3969／j.issn.1671-9107.2017.05.044

2017-03-14

肖軍（1975-），男，重慶人，本科，高級工程師，主要從事橋梁施工管理技術、舊橋加固和鋼棧橋設計工作。