承插型盤扣式支架在橋梁施工中的應(yīng)用研究

摘" 要：為提高承插型盤扣式鋼管支架能更好地在橋梁工程中的應(yīng)用效果。該文結(jié)合福建省尤溪縣劉坂大橋現(xiàn)澆箱梁施工實(shí)踐，探究承插型盤扣式鋼管結(jié)構(gòu)設(shè)計、搭設(shè)管理及施工中的注意事項，通過與普通扣件式鋼管腳手架的對比，結(jié)果表明承插型盤扣式鋼管腳手架有材質(zhì)好、安拆方便、穩(wěn)定性高、安全性高和經(jīng)濟(jì)合理的特點(diǎn)。因此在橋梁工程中將承插型盤扣式鋼管支架引入現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工環(huán)節(jié)中很有必要。

關(guān)鍵詞：劉坂大橋；承插型盤扣式支架；施工技術(shù)；應(yīng)用；箱梁

中圖分類號：U445.57" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2024）04-0165-04

Abstract： In order to improve the application effect of plug-in disc buckle steel pipe support in bridge engineering. Based on the construction practice of cast-in-place box girder of Liuban Bridge in Youxi County， Fujian Province， this paper probes into the matters needing attention in the design， erection management and construction of plug-in disc-buckle steel pipe structure， and compares it with ordinary fastener-type steel pipe scaffolding. The results show that the plug-in type steel pipe scaffolding has the characteristics of good material， convenient installation and disassembly， high stability， high safety， economy and rationality. Therefore， it is necessary to introduce the plug-in plate-buckle steel pipe support into the construction of cast-in-place prestressed concrete continuous box girder in bridge engineering.

Keywords： Liuban Bridge; plug-in disc buckle support; construction technology; application; box girder

在建筑施工過程中，承插型盤扣式鋼管支架發(fā)展成就顯著且迅速，其具有的安拆快捷、高穩(wěn)定性、高安全性和經(jīng)濟(jì)適用的特點(diǎn)得到了建筑行業(yè)的認(rèn)可，使得其在橋梁工程中的應(yīng)用突飛猛進(jìn)，因此在同類橋梁施工中值得推廣。本文從這一背景出發(fā)，結(jié)合福建省尤溪縣劉坂大橋施工實(shí)際情況，對承插型盤扣式支架在現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工中展開研究。

1" 工程概況

K192+775.5（K192+773）劉坂大橋位于福建省尤溪縣新陽鎮(zhèn)高士村，該橋墩位間跨距較大，上部結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁。下部構(gòu)造橋墩采用柱式墩，橋臺采用柱式臺、擋土式臺[1]，基礎(chǔ)均采用樁基礎(chǔ)。箱梁施工采用承插型盤扣式鋼管支架現(xiàn)澆，架體搭設(shè)高度超過8 m，屬于超高、超線荷載，施工安全風(fēng)險大、施工難度大。

2" 腳手架選擇原則

承插型盤扣式鋼管腳手架有材質(zhì)好、安拆方便、質(zhì)量可靠、安全適用和經(jīng)濟(jì)合理的特點(diǎn)見表1。

3" 承插型盤扣式支撐系統(tǒng)各構(gòu)件名稱

本工程采用的承插型盤扣式支撐系統(tǒng)由立桿、橫桿、斜桿組成，桿件全部經(jīng)過熱鍍鋅處理，架體連接形式均采用圓盤形扣盤與卡鉗型楔銷鎖緊固定。如圖1所示。

4" 施工工藝流程

4.1" 承插型盤扣式支撐系統(tǒng)搭設(shè)前的檢查

支架基礎(chǔ)建成后，檢查驗收地基底部的平整情況及地基承載力是否滿足要求；檢查支架四周的排水設(shè)施設(shè)置情況；對進(jìn)場鋼管、構(gòu)配件、安全網(wǎng)進(jìn)行檢查驗收，保證外觀及質(zhì)量均符合要求。

4.2" 工藝流程

支架的搭設(shè)一般按下列程序進(jìn)行：地基處理→測量放樣→安裝底座→調(diào)整水平→安裝立桿、水平桿、斜桿→依據(jù)施工圖紙進(jìn)行搭設(shè)→高程調(diào)整→安裝防護(hù)設(shè)施→安裝模板等，支架搭設(shè)工藝流程如圖2所示[2]。

4.3" 搭設(shè)管理

4.3.1" 地基處理

對地基土的類別、承載力等探測清楚后壓實(shí)，可以利用隧道洞渣分層回填，分層碾壓和整平，分層厚度不大于0.3 m進(jìn)行壓實(shí)，最后采用20 cm的C25混凝土硬化場地，地基承載力一般不得小于2.7 kPa。地基邊緣修整20 cm×20 cm砂漿抹面的排水溝，縱橋方向設(shè)置1%的縱坡將水引至自然水系排出，防止雨水或養(yǎng)護(hù)用水浸泡砼基礎(chǔ)，保證地基不積水，不影響地基整體承載力。

4.3.2" 地基承載力檢測

基礎(chǔ)完成后，現(xiàn)場技術(shù)人員及時聯(lián)系試驗人員進(jìn)行地基靜載荷試驗（預(yù)壓），堆載重物并預(yù)壓12 h后測定地基承載力是否滿足要求；再用設(shè)備檢測進(jìn)行數(shù)據(jù)比對，保證試驗數(shù)據(jù)有效，能指導(dǎo)后續(xù)施工。特別是現(xiàn)狀道路、綠化帶、承臺區(qū)域地基軟硬相接處，會產(chǎn)生不均勻沉降，需要重點(diǎn)處理，通過預(yù)壓試驗，再邀請監(jiān)理一同進(jìn)行驗收，基礎(chǔ)驗收的項目包括基礎(chǔ)處理的長度、寬度、標(biāo)高及地基承載力，形成驗收記錄。

4.3.3" 模架設(shè)計

橋梁架體支撐采用滿堂紅、矩陣式形式搭設(shè)，支撐架在箱梁底搭設(shè)一個平臺。支架立桿底板下橫向間距1.2 m，翼緣、腹板橫向間距0.9 m，縱向間距0.9 m，橫桿間距1.5 m。對標(biāo)準(zhǔn)步距為1.5 m的支撐架，根據(jù)支撐架搭設(shè)高度、支撐架型號及立桿軸向力設(shè)計值進(jìn)行豎向斜桿布置，選用間隔兩跨布置。支撐架沿高度隔4～6個標(biāo)準(zhǔn)步距設(shè)置水平剪刀撐。

架體14工字鋼主龍骨上擺放10 cm×10 cm方木支撐底模，箱梁底模、側(cè)模面板均采用15 mm厚竹膠板，側(cè)模背次龍骨采用方木，主龍骨采用雙Φ48 mm δ 3 mm鋼管加固。

架體之間的連接橫桿沿高度方向每隔1.5 m或1 m設(shè)置一道。架體之間的連接斜桿沿高度方向每隔1.5 m或1 m設(shè)置一道。

4.3.4" 支架搭設(shè)

根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)情況、橋跨設(shè)計結(jié)構(gòu)，本著安全、方便、經(jīng)濟(jì)的原則選用支架類型，本工程最終確定為盤扣式腳手架。具體流程為：放線定位→按定位放置可調(diào)底座→在可調(diào)底座上放置標(biāo)準(zhǔn)基座→在標(biāo)準(zhǔn)基座上安裝掃地橫桿→在標(biāo)準(zhǔn)基座上安裝掃地斜桿→用水平尺校正水平和垂直→用鋼卷尺校正立桿對角線保證架體方正→安裝立桿和橫桿→安裝斜桿→直至封頂安裝端橫桿和斜桿→安裝可調(diào)連接支撐→安裝可調(diào)頂托、基礎(chǔ)梁和次梁→檢查驗收。

1）根據(jù)立桿及橫桿的設(shè)計組合，自下而上進(jìn)行順接，從底部向頂部依次安裝立桿、橫桿。通過扣件將斜撐與支架連接，斜撐盡量布設(shè)在框架結(jié)點(diǎn)上。設(shè)置專人進(jìn)行檢查支架盤扣安裝情況。架體與主體結(jié)構(gòu)拉結(jié)牢靠[1]。搭設(shè)完剪刀撐后，設(shè)置安全網(wǎng)。

2）豎向斜桿設(shè)置：豎向斜桿采用貫通式布置，隔一設(shè)一。同跨內(nèi)斜桿對稱設(shè)置，即呈“V”字或“八”字。使荷載由頂部向下均勻傳遞。

3）支架組裝時應(yīng)控制水平框架的縱向直線度、直角度及水平度。

4）支架搭設(shè)完成后，檢查橫桿的水平度和立桿的垂直度是否符合規(guī)范要求。并在無荷載情況下逐個檢查，立桿底座不得有松動或空浮現(xiàn)象[1]，要擰緊可調(diào)座墊實(shí)薄鋼板[3]。

5）支撐架搭設(shè)完畢后，應(yīng)對其平面位置、頂部標(biāo)高、節(jié)點(diǎn)連接及縱橫向穩(wěn)定性進(jìn)行全面檢查，不符合要求及時進(jìn)行調(diào)整，符合要求方可進(jìn)行下一步施工[4]。

6）盤扣式支架鋼管表面應(yīng)平直光滑，不應(yīng)有裂縫、分層、壓痕、劃道和硬彎。外徑、壁厚、端面等偏差應(yīng)符合要求，鋼管必須進(jìn)行防銹處理，涂刷防銹漆。其中舊鋼管的銹蝕程度應(yīng)由租賃廠家出具每年的銹蝕度檢測報告，合格后才能使用[5]。

7）支架頂部U型支托放14#工字鋼作為主龍骨。其螺桿伸出鋼管頂部不得大于40 cm。螺桿外徑與立桿鋼管內(nèi)徑的間隙不得大于3 mm，安裝時應(yīng)保證上下同心[6]。

8）墩柱表面采用方木楔緊并與支架形成固結(jié)點(diǎn)。

9）頂托安裝：為了降低高空作業(yè)及物體打擊等風(fēng)險，一般支架在地面上大致調(diào)好頂托伸出量，再運(yùn)至支架頂安裝。精確依次調(diào)出每個頂托標(biāo)高，頂托伸出量一般控制在20 cm以內(nèi)為宜。

10）為了作業(yè)安全，設(shè)置多個盤扣式工作爬梯，兩側(cè)設(shè)置護(hù)欄，四周掛設(shè)安全網(wǎng)密目網(wǎng)。

4.3.5" 支架預(yù)壓

為了抵消支架及其附屬結(jié)構(gòu)的彈性變形，消除其非彈性變形和地基沉降的影響，應(yīng)設(shè)置一定的預(yù)拱度，預(yù)拱度的量值應(yīng)通過計算或試驗確定。預(yù)壓前設(shè)置沉降監(jiān)測點(diǎn)，預(yù)壓中及時進(jìn)行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)位移不符合要求時，及時整改，避免發(fā)生安全隱患。

4.3.6" 支架預(yù)壓荷載和范圍

支架預(yù)壓范圍主要為荷載大的支撐架下方。支架預(yù)壓荷載按該部分混凝土自重和模板重量之和的1.2倍計算，預(yù)壓單元劃分應(yīng)根據(jù)上部結(jié)構(gòu)荷載分布及支架布置形式確定（按照混凝土實(shí)際自重進(jìn)行支撐架預(yù)壓的荷載分布，即腹板和空箱位置按照實(shí)際情況分別進(jìn)行預(yù)壓），預(yù)壓荷載為69.96 kN/m，嚴(yán)禁超壓。預(yù)壓荷載在支架沉降穩(wěn)定后拆除。

4.3.7" 加載

支架劃分確定預(yù)壓單元，分為3級進(jìn)行加載，分別為加載總重的60%（33.12 kN/m）、80%（44.16 kN/m）和100%（55.2 kN/m），工程中應(yīng)防止偏載現(xiàn)象出現(xiàn)。每級加載完成后，需暫停加載作業(yè)，對支架沉降量進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測頻率為12 h一次。當(dāng)支架沉降量符合規(guī)范要求，經(jīng)檢查支架安全后，方可進(jìn)行下一級加載。在全部加載完成后，支架預(yù)壓過程中各沉降點(diǎn)最初的24 h沉降量符合規(guī)范要求時，判定加載合格，方可進(jìn)行卸載[6]。支架預(yù)壓按照縱橫向?qū)ΨQ、均衡、同步的原則，沿橋梁混凝土結(jié)構(gòu)一次性卸載。

4.3.8" 沉降觀測

為保證施工安全，支架加載預(yù)壓過程至卸載完成，全程進(jìn)行沉降變形監(jiān)控，主要觀測項目如下：加載前監(jiān)測點(diǎn)標(biāo)高；每級加載后監(jiān)測點(diǎn)標(biāo)高；每級加載后每12 h監(jiān)測點(diǎn)標(biāo)高；加載100%完成后直至24 h內(nèi)沉降量不大于1 mm時終止測量監(jiān)測點(diǎn)標(biāo)高；卸載6 h后監(jiān)測點(diǎn)高程。

4.3.9" 監(jiān)控預(yù)警值

當(dāng)監(jiān)測項目觸碰預(yù)警值后（支撐架體垂直位移為10 mm；支架水平位移為6 mm；梁體支架沉降10 mm），應(yīng)立即停止施工，應(yīng)重新組織加固地基基礎(chǔ)和支架，消除安全隱患后再進(jìn)行下一道工序。

4.4" 驗收

支架搭設(shè)完畢后由項目技術(shù)負(fù)責(zé)人組織，工程部、安全部、質(zhì)檢部、測量隊和各施工班組等相關(guān)人員參加進(jìn)行檢查和驗收，自檢合格后，由監(jiān)理單位總監(jiān)理工程師或授權(quán)人組織相關(guān)人員復(fù)核現(xiàn)場實(shí)際情況，逐條簽署驗收情況，驗收通過后方可進(jìn)行下步施工，主要重點(diǎn)檢查以下部位：①檢查支架搭設(shè)的平面尺寸；②檢查支架基礎(chǔ)，保證其堅實(shí)、平穩(wěn)、排水良好；③檢查支架是否整體受力均勻；④檢查腳手架所有的銷板，保證均處于鎖緊狀態(tài)；⑤腳手板應(yīng)在同一步內(nèi)連續(xù)設(shè)置，腳手板應(yīng)滿鋪，上下2層主桿的連接必須緊密，通過觀察上下主桿連接外或透過檢查孔觀察間隙應(yīng)小于1 mm（圖3）； ⑥腳手架的垂直度與水平度允許偏差應(yīng)符合規(guī)定要求；⑦可調(diào)托座及可調(diào)底座伸出水平桿的懸臂長度必須符合設(shè)計限定要求；⑧支架頂部縱橫梁及模板之間是否緊密貼緊，是否連接為整體；⑨檢查支架周圍是否進(jìn)行警戒，施工專用上下通道搭設(shè)情況及安全防護(hù)網(wǎng)設(shè)置是否安全。

4.5" 支架安全措施

①搭設(shè)現(xiàn)場，安全人員進(jìn)行臨時警戒，實(shí)行封閉式管理，避免物體打擊傷害；通道，要設(shè)置臨邊防護(hù)，并懸掛警示標(biāo)志牌。②電焊作業(yè)時，橋梁焊接作業(yè)必須配備焊渣托盤，配備足夠的消防設(shè)施設(shè)備，安排專人巡查。③應(yīng)盡量避開夜間工作。如須夜間施工，應(yīng)有滿足施工要求的照明。④高處作業(yè)時，不得拋擲工具、材料。小型物件放在隨身的工具袋內(nèi)。⑤當(dāng)有六級及以上大風(fēng)、霧和雷雨天氣時，應(yīng)停止腳手架搭設(shè)與拆除作業(yè)[7]。⑥支架模板支撐系統(tǒng)應(yīng)為獨(dú)立的系統(tǒng)，禁止與其他架體相連接。⑦支架上盡量不要堆放材料，如須堆放，應(yīng)均勻堆置，放平放穩(wěn)，且不得超載。⑧嚴(yán)禁混合使用不同型號的鋼管，嚴(yán)禁在鋼管上打孔。⑨臨邊防護(hù)護(hù)欄高度不得低于120 cm。欄桿強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性滿足現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范和安全使用要求。⑩安全部、質(zhì)檢部、工程部須定期（每月至少2次）對架體進(jìn)行安全檢查，并作好檢查記錄。發(fā)現(xiàn)隱患問題，及時整改，確保架體安全穩(wěn)定。①在澆筑混凝土過程中，要派專業(yè)人員對現(xiàn)場進(jìn)行盯控，發(fā)現(xiàn)有架體傾斜、異常響動的情況時，應(yīng)按照應(yīng)急措施方案處置，及時修復(fù)。必要時發(fā)出停止?jié)仓噶?，撤離作業(yè)人員[7]。

4.6" 支撐架拆除

①支架的拆除期限和拆除程序應(yīng)按施工組織設(shè)計和施工方案要求進(jìn)行，遵循由變形最大處向變形最小或無變形處過渡，對稱、少量、多次和逐漸完成，避免卸落支架的過程發(fā)生安全事故。②架體拆除應(yīng)設(shè)立警戒區(qū)，并派專人值守，非作業(yè)人員不得進(jìn)入。③拆除人員應(yīng)使用穩(wěn)固的登高工具、作業(yè)人員必須佩五點(diǎn)式安全帶、安全帽系緊帽帶，且安全帶掛在可靠的部位，高掛低用。④拆除的桿件不得拋扔，運(yùn)至地面的構(gòu)配件應(yīng)及時檢查按品種、規(guī)格分類存放，妥善保管。⑤支架拆除，不得損傷混凝土結(jié)構(gòu)。

5" 結(jié)束語

在以往的工程施工中，支架作業(yè)存在的事故類型主要是坍塌、高處墜落、物體打擊，其原因多數(shù)是僅憑經(jīng)驗設(shè)置支架，不履行施工技術(shù)管理程序，因此研究承插型盤扣式支架在橋梁施工中的應(yīng)用可以避免類似事故發(fā)生，為大垮度橋梁安全施工打下良好的基礎(chǔ)。

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