滿堂支架施工技術在框架橋施工中的應用研究

孫龍

（山東遠通公路工程集團有限公司，山東 棗莊277100）

1 引言

碗扣式滿堂支架結構組成主要有立桿、橫桿和斜撐，是一個半剛性連接的全空間支撐體[1-2]。 支架的安裝質量對現澆框架橋的施工安全和質量起著直接而關鍵的作用[3]。 因此，支架設計應在施工前進行，并在施工過程中進行監測和驗收[4-5]。在保證施工安全和質量的情況下， 支架的搭設既要滿足相關施工技術和規范的要求，又要有一定的經濟性。

2 項目簡介

某框架橋橫跨景區人工湖通道，寬28 m。 橋涵兩側原地貌高程26.0 m，河底高程21.5 m，冬季正常水位23.60 m，涵洞底高程19.90 m。 橋涵形式為現澆C35 鋼筋混凝土箱涵，基礎采用素混凝土樁基加固。 基礎承載力要求不低于200 kPa，墊層為10 cm 厚C20 素混凝土厚墊層。 鋼筋采用HPB300 和HRB400 級鋼筋。 框架橋為三孔箱涵。 箱涵結構凈尺寸為10 m×3.8 m，頂板厚80 cm，底板厚90 cm，側壁厚80 cm，中壁厚70 cm，右偏轉角115°。 設計涵洞長36.4 m，設計寬度7 m。橋面為0.5 m 欄桿+6 m 車道+0.5 m 欄桿。

3 滿堂支架設計

3.1 項目選擇

支架采用全框架碗扣式腳手架， 碗扣架鋼管規格為48.3 mm×3.5 mm。 立桿的水平和垂直間距為0.9 m， 步距為1.2 m，自由端高度為0.5 m，掃地桿距地面為0.4 m。 立桿頂部由U 形支架和涵板底部的木梁支撐橫桿不少于2 根， 并保證立桿自由端的長度和掃地桿與地面的距離。 橫桿步距可在1.2 m 范圍內調節。立桿的外圓周環應自下而上設置垂直連續的剪力撐； 在垂直和水平方向的中間設置一個從下到上的垂直連續剪力撐， 在剪力撐的頂部和掃地桿處設置一個水平剪力撐。 中間位置增加一個水平剪力。

3.2 支架系統設計

橋涵支架設計的剖面圖和斷面圖如圖1 和圖2 所示，各部分設計如下。

圖1 橋涵支架設計剖面圖

圖2 橋涵支架設計橫斷面圖

1）基礎：滿堂支架以橋涵90 cm 厚混凝土底板為基礎。 橋涵底板下為素混凝土樁，樁徑50 cm，間距1 m，梅花形，樁長8 m，樁上有30 cm 厚級配碎石墊層和10 cm 厚C20 素混凝土墊層。 復合地基的設計承載力不應小于180 kPa。

2）支撐布置：框架橋滿堂支架高3.8 m，長11 m，寬7 m。支撐立柱的水平和垂直間距為0.9 m。 根據橋涵尺寸，最后一組立桿的豎向間距仍為90 cm，不做調整。 最后一組立桿的水平間距根據橋涵尺寸調整為60 cm，詳見圖3。有4 根橫桿。根據立桿自由端長度40 cm 和掃地桿離地40 cm 計算， 橫桿步距自下而上分別為1.2 m、1.2 m 和0.6 m， 橫桿自由端長度為0.3 m。 立桿頂部由U 形支架和涵板底部的木梁支撐。 U 形支架與下橫桿之間的距離為40 cm。立桿頂部可調撐桿從頂桿伸出的懸臂長度不得超過65 cm，可調撐桿和插入立桿的可調地腳螺栓長度不得小于15 cm，從立桿伸出的長度不得超過30 cm。

圖3 橋涵支撐立桿平面布置圖

3）掃地桿的布置：在掃地桿底部設置一水平桿，該水平桿作為掃地桿。 離地高度不超過400 mm，水平桿和掃地桿應與立桿連接牢固。

4）剪力撐布置：剪力撐的具體形式和布置方式如表1 所示，在立桿的外周設置垂直剪力撐，垂直和水平方向中間設置垂直剪力撐，在垂直剪力撐頂部和掃地桿處設置水平剪力撐。

表1 剪力撐的布置

4 框架的預加載

底模安裝后，對框架進行預加載。 預壓應由現場技術人員控制，并逐跨進行預壓。 加載過程中應注意荷載大小及加載速率，以防止加載速率過快或加載重量過大導致剪切破壞。

預壓前和底板加載時均應記錄底模標高。 加載完成后每隔1 d 對標高記錄一次。 直到支座非彈性變形穩定后，按荷載等級卸載預壓荷載后，再觀測標高。 預壓過程應測量梁截面荷載下支架的彈性變形值。 該值應與施工控制中由于其他因素影響應當設置的預拱度進行疊加， 計算實際施工中應設置的預拱度，并根據該預拱度對底模標高進行調整。

5 支架拆除

5.1 支架拆除注意事項

框架拆除前， 技術人員應就拆除過程中可能會出現的安全問題進行技術交底。拆除工作從上到下逐層進行。嚴禁上下兩層同時拆除。 并且應增加臨時斜撐，以確保拆除后架體的穩定性。 每根鋼管拆除時，應防止失穩，必要時應增加臨時支撐，防止變形。 卸載支架應分幾個周期卸載。 卸載量一開始要小，往后逐漸增加。 松開頂板上的可調螺栓，將底模頂板分開。 松開方木下的水平桿，取出夾板和方木，然后拆除系桿、腳手板、剪力撐、斜撐，最后拆除小橫桿、大橫桿、立桿等。 立桿拆卸時，先握住立桿，然后拆卸最后兩個卡扣。

拆除的材料應向下轉移，并用繩索吊起。 嚴禁扔到地下。運至地面的構件和配件， 應立即按規定進行檢查、 整修和維護，并按品種和規格堆放，以便運輸、維護和儲存。

5.2 安全措施

當混凝土未達規定強度或已達到設計強度， 需要提前拆除模板或承受超過設計值的荷載時， 必須通過技術監督員計算并確認其強度，足以承受該超出部分的荷載后進行拆除，底模拆除時，對混凝土強度的要求如表2 所示。 工人在架設和拆除支架過程中必須做好安全防護措施，如防滑鞋、安全帽和安全帶等。 并且拆模前應檢查所用工具。

表2 底模拆除時對混凝土強度的要求

腳手架與各類線路的安全問題，例如，與架空輸電線路應當保持安全距離、臨電線路的架設以及腳手架接地等措施，應當按照JGJ 46—2005《施工現場臨時用電安全技術規范》的規定來執行。 應定期對腳手架進行維修和檢查， 對于高層腳手架，還應該定期進行不均勻沉降檢測。 在大風、雨雪等極端天氣條件下，不宜進行腳手架的施工。

6 驗收要求

6.1 材料進場驗收

進場的碗扣結構配件應具備以下證明材料： 主要部件應有產品標識和產品質量證明；供應商應提供關于管道、零件、鑄件、 沖壓件及其他材料和產品性能的檢驗報告。 零部件驗收要點： 鋼管壁厚是否滿足要求； 焊接和外觀的質量是否達標；底座的支撐螺栓直徑是否符合，組裝和焊接的相關要求見表3。

表3 組裝焊接的形狀和位置公差要求

鋼管規格為48 mm×3.5 mm， 壁厚不小于0.025～3.5 mm。外套管壁厚≥0.025～3.5 mm，內徑≤50 mm，長度≥160 mm，延伸長度≥110 mm。 焊條應當使用專門的工具上進行焊接。使其牢固可靠。 焊縫高度不得小于3.5 mm。

上碗扣能夠連續上下移動，且轉動靈活無卡滯；橫桿頂端應有相應措施防止上碗扣脫落。 零部件外觀質量要求：鋼管外表面無裂紋、凹陷和銹蝕等缺陷，不得使用加長鋼管。 鑄件表面應光滑。

6.2 基礎驗收

腳手架基礎必須按施工設計施工， 并按基礎承載力要求驗收。 腳手架基礎通過驗收后，應按施工設計或專項方案的要求進行放樣和定位。

6.3 支架驗收

腳手架的搭設質量應分階段進行檢查： 第一階段驗收高度為6 m；根據施工進度定期檢查；達到設計高度后全面檢查驗收。

對于整個腳手架，主要檢查內容為：斜桿、連墻件、橫撐等的設置是否合理。 確保支架主體保持其幾何不變性；基礎的不均勻沉降是否符合要求，立桿底座與基礎表面接觸是否松動；立桿上的碗扣是否鎖緊；斜桿扣接觸是否達到要求。

腳手架驗收時，應具備以下技術文件：施工組織設計和變更文件；20 m 以上腳手架專項施工設計方案；周轉腳手架構件和配件使用前的復檢合格記錄； 安裝施工記錄和質量檢驗記錄；支架應符合JGJ 166—2016《施工用碗扣式鋼管腳手架安全技術規范》對腳手架主體驗收的規定。

7 結語

綜上所述，在框架橋的現澆施工中，碗扣式滿堂支架技術十分常見。施工前，應做好全空間支撐設計。在施工過程中，支架的搭設必須嚴格按照程序進行， 注意掃地桿和剪力撐的質量，提高其穩定性。 技術負責人、監理等相關人員應在施工過程中嚴格按照相應規范進行監督和檢查，嚴格控制施工質量，強調安全問題，及時發現并消除潛在的安全隱患，架設符合規范規定、安全可靠的滿堂支架。