現澆箱梁支架類型選擇及其成本分析

寧 強

（中鐵建大橋工程局集團第五工程有限公司，四川 成都 610500）

0 引言

改革開放以來，高速公路建設取得迅猛發展，在高速公路橋梁的上部結構設計中，廣泛使用現澆箱梁，尤其在互通立交橋梁的小半徑匝道橋梁設計中更為常見。本文依托昭通大永高速黃華互通立交實例對現澆箱梁支架類型進行選擇，并分析其經濟性。

1 工程概況

大永高速黃華互通立交位于黃華鎮西，主要為服務黃華鎮及附近鄉鎮上下行所設，互通立交中心樁號K59+920.913,互通采用A型單喇叭。黃葛樹大橋左幅為黃華互通主線橋，共5聯，跨徑布置為3m×30m+6m×29.166m+3m×30m+4m×30m=474.995m，頂寬12.5～27.851m，單箱底寬8.5m，懸臂長度2m，梁頂板厚0.25m，底板厚0.22m，腹板標準段厚0.45m，梁高1.8m，腹板縱向設置12-Φs15.2類型預應力鋼絞線，上部結構采用C50預應力混凝土現澆連續箱梁，梁底到基礎高度范圍為5～25m[1]。

2 支架類型選擇與搭設

黃葛樹大橋實際使用滿堂支架、組合支架兩種類型。

2.1 滿堂支架型號選擇及搭設方式

2.1.1 盤扣式支架型號選擇

工程采用A 型盤扣式支架，即60 系列，立桿直徑60mm，盤扣支架采用內連接，即連接棒在立桿內部連接。盤扣支架主要桿件為：立桿、水平桿、斜桿、可調托。

立桿選擇：立桿規格模數為500mm，具體選用規格有1000mm，1500mm，2000mm，2500mm，3000mm 及200mm基座。

水平桿選擇：水平桿規格模數為300mm，具體選用規格有900mm，1200mm。

斜桿選擇：斜桿選擇規格為900mm×500mm，900mm×1000mm，1200mm×500mm，1200mm×1000mm四種。

可調托選擇：可調頂托和可調底座規格均為500mm，高度調節范圍均為250mm。

2.1.2 盤扣式支架搭設

底、腹板及實腹段支架體系自上而下采用1.5cm竹膠板+縱向10cm×10cm 方木+橫向工字鋼（I10）+盤扣架（Φ60mm×3.2mm）+素混凝土墊層形式；翼緣板支架體系自上而下采用1.5cm竹膠板+縱向10cm×10cm方木+橫向工字鋼（I10）+盤扣架（Φ60mm×3.2mm）+素混凝土墊層形式。具體布置形式及參數：

（1）木方布置形式及參數：底腹板下方木中心間距30cm，翼緣板下方木中心間距30cm。

（2）盤扣架（Φ60mm×3.2mm）布置形式及參數：一般截面處兩側翼緣板下立桿間距為1.2m（橫向）×0.9m（縱向），腹板下立桿間距為0.9m（橫向）×0.9m（縱向），底板下立桿間距為0.9m（橫向）×0.9m（縱向）；橫桿標準步距1.5m；支架高度根據實際情況可以調整[2]。

底腹板加厚段截面處兩側翼緣板下立桿間距為1.2m（橫向）×0.9m（縱向），腹板下立桿間距為0.9m（橫向）×0.9m（縱向），底板下立桿間距為0.9m（橫向）×0.9m（縱向）；橫桿標準步距1.5m；支架高度根據實際情況可以調整。

實腹段截面處立桿間距為0.9m（橫向）×0.9m（縱向）；橫桿標準步距1.5m；支架高度和寬度根據實際情況可以調整。

滿堂支架縱、橫斷面圖分別見圖1和圖2所示。

圖1 滿堂支架縱斷面圖

圖2 滿堂支架橫斷面圖

2.2 鋼管柱+貝雷片+滿堂架形式（組合支架）選擇及搭設方式

為便于調解箱梁橫坡，箱梁以下3m采用盤扣支架滿堂式搭設，與滿堂支架的形式相同，下部采用鋼管柱+貝雷片+工字鋼形式進行搭設（以下簡稱組合支架）。

2.2.1 貝雷梁、鋼管柱型號選擇

貝雷梁：選擇321型通用貝雷梁+450型∕900型通用連接花架。

鋼管：選擇壁厚10mm，直徑609mm型鋼管，鋼管之間采用機械連接，具體方式為法蘭連接（法蘭上均布8個直徑25mm螺栓孔）。

鋼管標準節長度為9m，其他搭配長度根據現場實際情況進行加工；頂部支撐鋼管頂端內部作加強處理[3]。

2.2.2 組合支架搭設

鋼管支架豎向主鋼管采用雙肢Φ630mm×10mm無縫鋼管，鋼管中心間距為3.5m，高度方向每3.5m設置平聯及交叉斜桿，平聯及交叉斜桿均采用[28b槽鋼；鋼管上部搭設雙排單層貝雷梁（2片貝雷片組配成貝雷梁，間距45cm，采用45cm的連接片），貝雷梁橫向凈距70cm，如圖3、圖4所示。

圖3 組合支架縱斷面圖

圖4 組合支架橫斷面圖

2.3 地基處理形式

黃華互通整體位于斜坡之上，地形高差大，地面表層為種植土，下方為孤石。

箱梁施工前，根據設計支架方案，確定支架基礎方案。

采用滿堂架搭設時，測量人員用全站儀放樣出箱梁支架的具體位置，支架搭設寬度應比箱梁頂面設計寬度每側寬0.5m，基礎在支架外側不小于0.5m，由于地形高差大，現場采用分臺階整平，整平后采用C20混凝土澆筑基礎，基礎厚度20cm。基礎澆筑時兩側預留2%橫坡，保證排水通暢，防止雨水或混凝土養生滴水浸泡地基。

采用組合支架方式搭設時，按照設計方案，采用條形基礎，測量人員用全站儀放樣出鋼管支架的具體位置，進而確定條形基礎的布置位置。條形基礎采用C30鋼筋混凝土，內設雙層鋼筋網，鋼筋采用Ф16螺紋鋼，間距20cm×20cm，條形基礎長度須較梁體寬0.5m。

3 經濟性分析

結合上述黃華互通支架搭設實例，以達到支架體系功能及要求為基礎，分別對滿堂支架和組合支架進行成本計算，分析確定兩種支架類型的經濟平衡臨界高度[4]。

3.1 成本計算基礎

黃華互通區所有區域施工條件相同，即地形及交通條件滿足滿堂支架施工條件，也滿足組合支架施工。

組合支架與滿堂支架墩高安全系數相同。

根據現場實際施工情況，一聯現澆箱梁，滿堂支架施工需60d；組合支架施工需45d，在施工周期上，組合支架明顯優于滿堂支架。

3.2 支架經濟性分析

3.2.1 周轉材料單價

根據項目策劃，盤扣支架、鋼管柱、貝雷片采用租賃方式，工字鋼，槽鋼采用自購方式。根據項目實際租賃及攤銷情況，周轉材料單價見表1所示。

表1 材料單價表

3.2.2 支架搭設工程量計算

假設現澆箱梁支架總高度為H，寬度為B，跨度為L，組合支架中盤扣架高度為3m，為保持計算高度一致，故在計算支架總量時，計算高度按除去組合支架中盤扣支架高度計算，即高度為H-3m的支架總量，則兩種形式的支架工程量計算見表2所示。

表2 支架工程量計算表

3.2.3 支架搭設勞務成本

根據項目對下承包合同，組合支架中鋼管柱-貝雷片結構按照重量以噸位計量，滿堂支架按照搭建空間體積計量。承包單價（注：承包單價為參考單價，其他項目應根據自身的分包價格水平自行確定）如表3所示。

表3 勞務分包單價

3.2.4 經濟平衡臨界高度分析

支架搭設的成本包括周轉材料租賃或攤銷費用、地基處理費用、搭設支架的勞務費用。當兩種支架類型的成本費用相等時，從經濟性角度，兩種支架均可選擇，否則，以成本較低方案為優。

參考互通主線橋的相關數據，現將B確定為12.5m，L確定為30m，滿堂支架施工需60d，組合支架施工需45d，將以上數據帶入以上各表內，計算如下：

通過計算可得臨界高度H為23.8m。

因此支架高度在23.8m時，在不考慮其他因素影響情況下，兩種支架類型可任選其一；支架高度在23.8m以下時，滿堂支架成本＜組合支架成本，故應選擇滿堂支架施工；支架高度在23.8m以上時，組合支架成本＜滿堂支架成本，應選擇組合支架施工。

4 結束語

本文對項目實際施工中使用的兩種支架形式進行了經濟平衡臨界高度分析，為不同現場高度條件下支架類型的選擇提供了經濟性依據，為同類型工程起到一定的借鑒作用。當然，實際施工中影響支架綜合選用的因素較為復雜，如施工工期、現場地形地貌、安全高度等，所以，在關注經濟性的同時，也應充分考量其他影響因素，在保證安全的前提下，綜合評價確定支架形式。