現澆箱梁承插型盤扣式腳手架施工問題探討

王洪濤 武國民 王京京

（山東宇通路橋集團有限公司，山東 東營 257300）

一、工程背景

某高速公路橋梁軸線為東西走向，全長1675.5m，中心樁號k252+553，上部結構除五聯外均為預應力混凝土簡支連續組合箱梁，箱梁為三箱單室截面。第五聯40m+60m+40m為現澆變截面預應力混凝土連續鋼構，左幅橋面等寬18.5m，右幅橋面17.0m～18.5m變寬。該高速公路橋梁現澆箱梁所處區域河谷、溝壑發育，高差變化大，濕陷性黃土主要為Ⅱ級非自重類型，厚度達到6m～10m，且多為耕地和臺階地，行車及行人頻繁，對施工存在較大干擾。現澆箱梁支撐高度在16.5m～19.5m范圍內，其中k1+410.200和k496+554.120處現澆箱梁橋面寬度為20.5m，且梁體高19m，翼緣板高20.5m。該標段7座現澆箱梁全長720m，業主要求的施工時間為3個月，混凝土澆筑施工方量逾1.0×104m3，腳手架搭設體積逾17×104m，且部分現澆橋梁下部墩柱尚未完工，工期緊，任務重，施工難度大，必須保證施工方案的技術可行性與經濟性。

二、施工方案

當前國內橋梁施工領域滿堂式模板支架通常都使用碗扣式鋼管腳手架，其根據上部荷載的不同主要有HG-30、HG-60、HG-90和HG-120等型式，通常在斜腹板、墩柱、中隔板等處加密處理，并增設橫縱向垂直鋼管剪刀撐及水平剪刀撐，通過可調底座、托座及0.3m立桿進行垂直高度的調節。近年來，新型承插型盤扣式腳手架的應用日益廣泛，該支架主要包括水平桿、立桿、斜桿、可調節底座和托座等構件，立桿主要通過套管、連接棒以承插方式連接，而水平桿及斜桿則通過連接盤和楔形插銷快速卡接[1]。與傳統的碗扣式支架相比，盤扣式支架所需材料數量少，安裝拆卸工程量少，支架周轉性強，結構穩定性有保證。

本文根據高速公路現澆箱梁結構形式、施工條件、技術水平及工期要求，主要從安全性、結構受力情況、施工費用等角度進行了碗扣式鋼管支架和承插型盤扣式鋼管支架的比較，經過比選，采用了承插型盤扣式腳手架方案。

三、承插型盤扣式腳手架施工控制要點

（一）基礎處理

在施工準備階段應將該高速公路橋梁土質路基地面翻松30cm深度，并檢測土料含水量，待符合設計要求后采用振動壓路機將其碾壓密實，再按照動力觸探法檢測地基承載力，當實際地基承載值大于設計值時進行厚度30cm的三七石灰土攤鋪，待整平后碾壓密實，再澆筑20cm厚C20混凝土面層。為保證排水順利，還應在地基兩側按設計坡度分段開挖30cm×20cm的排水溝，并與路基排水溝順接。

（二）支架搭設

以滿堂架的搭設方式在C20素混凝土墊層上搭設現澆梁承插型盤扣式支架，直至箱梁底部。

1.立桿和基礎立桿是整個鋼管支架系統的主受力構件[2]，其中立桿含連接棒，基礎立桿不含連接棒，并主要通過內套連接棒連接。立桿和基礎立桿圓盤間距按50cm控制，立桿設計長度為2m、1.5m、1m及0.5m，采用壁厚3.2mm的Q345B高強度低碳合金結構鋼管制成。

2.基座和下調基座主要以套管連接方式與內插式基礎立桿連接，可根據施工要求快速組裝并調整豎桿設計標高。基座材質為Q345B，壁厚3.2mm，管徑φ60mm，設置在可調節底座處。為利用立桿調整高度，下調基座應以外插方式和立桿連接。

3.水平桿主要用來連接各立桿并構成腳手架組，使立桿受力均勻且能互相支撐，避免發生完全變形，水平桿采用材質為Q235B、壁厚2.75mm、管徑φ48mm的鋼管，設計尺寸包括1.2m和0.9m兩種規格。

4.豎向斜桿是承受水平受力并分散腳手架承載力的主要桿件，能避免盤扣支架因受力不均而扭曲變形，豎向斜桿設計尺寸有0.6×1.5m和0.9×1.5m兩種，主要采用材質為Q195B、壁厚2.75mm、管徑φ42mm的鋼管。

5.盤扣式鋼管支架采用滿堂支架搭設方式，從地面標高處開始，橫向搭設間距為0.6m和0.9m兩種，縱向搭設間距統一為0.9m。支架縱向還應按照60cm和90cm的間距設置尺寸為10cm×15cm的方木；按照30cm的間距設置尺寸為10cm×10cm的方木，它們分別為主龍骨和次龍骨。

在搭設支架前應根據墩柱位置由中間向兩側測量放線，搭設基準點確定好后可通過鋼尺分量出立桿位置，用小竹片標記。根據測放情況擺放并調整可調底座，使其與螺母處于同一高度。在已經設置好的可調底座上插入基座并保證基座完全落在可調底座螺母上。

在掃地桿安裝時，應使其橫桿頭、楔形銷與起始桿圓盤孔鎖緊，并采用水平尺測量掃地桿安裝的水平度，通過可調底座完成水平度調整，同時將掃地桿與地面距離控制在55cm以內。再在安裝好的起始桿內垂直插入標準立桿。

腳手架平梯和斜梯設計寬度分別為0.9m、0.48m，長1.8m，高1.5m，在爬梯中間增設高度0.9m的護手，連接斜梯和縱向橫桿掛鉤，并增設防護欄和擋腳板。將斜拉桿按照圖紙安裝，并使其斜拉頭、楔形銷和立桿圓盤大孔鎖緊連接。采用調節立桿根據設計要求粗調腳手架架體標高后，再進行架體標高精調，并將調節頂托安裝在立桿端部，通過螺母調節頂托平面，以獲得最佳支撐高度。

（三）模板安裝

模板采用設計尺寸為122cm×244cm×1.8cm、厚度為1.8cm的竹膠板，橫縱向分配方木設計尺寸均為10cm×10cm（高×寬），將竹膠板牢固固定在橫向方木上后再整體按照0.3m的間距搭設在縱向方木之上，最后將縱向方木按0.9m的間距搭設在鋼管支架頂托之上。完成頂層方木鋪設后應檢查標高，符合設計要求后進行底模和側模鋪設，底模板每側寬度均應超出梁底板0.5m，最后通過20mm雙面膠帶貼緊模板間隙。

（四）預壓

完成箱梁底模鋪設后進行全橋預壓，支架預壓荷載按設計荷載的60%、80%和100%堆載，為消除非彈性變形，全聯應按預壓荷載一次性加載[3]。預壓施工采用袋裝砂，并根據箱梁恒載分布形式堆碼砂帶，再通過汽車吊將砂帶從低處吊至高處預壓，并在變形觀測點預留出空隙，方便立塔尺展開觀測。

沿支架縱向在1/4跨、1/2跨、1/4跨支架底部設置5個監測斷面，共15個沉降觀測點，再在箱梁1/4跨、1/2跨、1/4跨及支點處設置7個觀測斷面，共21個沉降觀測點。完成支架搭設后進行其初始荷載值觀測，并在完成各級加載后進行觀測，按照梁體重量60%、80%和100%分別加載后間隔12h進行支架沉降觀測，若一個測點連續兩次沉降差均值均在2mm以內，便可繼續加載。結束滿堂支架預壓驗收后采用與加載過程相反的次序分批卸荷，卸載結束6h后再進行最后一次觀測。完成全部卸荷后還應調整支架頂面標高，以消除非彈性變形，并維持彈性變形上拱度。

四、結語

綜上，承插型盤扣式腳手架在現澆箱梁中的應用不僅能充分展示出該鋼管支架形式所具有的材料用量少、安裝拆卸工效高、工期短、結構安全及施工質量有保證等技術優勢，還能大大降低單位體積支架用鋼量，節約搭接、安裝、拆卸人工費及運輸成本，避免碗扣式支架施工及管理中存在的各方面問題，真正實現安全施工及施工現場標準化管理。