斜腹板现浇箱梁碗口支架设计与施工

杨 波，李维生，肖开军

(1. 四平市规划局;2. 中交二公局第二工程有限公司)

1 工程概况

四平市紫气大路立交桥工程为沟通紫气大路和东盛大街的一座全互通立交，其中桥梁工程包括主线桥、C、D、E 匝道桥，上部结构均为连续箱梁，均采用支架现浇。箱梁边腹板均采用斜腹板形式，主线桥箱梁顶宽21.0 m，匝道桥箱梁顶面宽度8. 0 m 和9. 0 m。箱梁底板距地面高度3. 0 ～14.0 m，箱梁分为单箱单室、单箱双室、单箱四室、单箱五室及单箱六室几种内箱结构形式。箱梁高度分为1. 3 m、1.5 m、1.8 m、2.0 m、3.5 m。

2 支架设计

2.1 支架形式选择

现浇箱梁支架通常采用钢管贝雷型钢梁式支架、满堂式钢管脚手架、门式架支架和碗扣型钢管支架4 种形式，具体采用何种支架，必须根据现场地形条件、支架高度、支架成本等因素综合考虑。由于四平市紫气大路立交现浇箱梁高度较低，若采用钢管贝雷型钢梁式支架梁式支架，支架需要大量的贝雷、型钢、钢管桩等材料，搭设时需吊机及其他机械例如振桩锤等配合人工施工，机械费增大;若用一般的钢管脚手架搭设支架时扣件多且易丢失，功效低，其优点是不需吊机配合施工;门式架和碗扣架是普通钢管脚手架的替代品，支架搭设功效高，机械费低。门式架与碗扣架相比，门式支架的稳定性较差，需要设置纵横向钢管与门架相连。因此，对城市高桥互通现浇箱梁来讲，使用碗扣型支架施工是最合适的，支架搭设可节约大量的人工费和机械费。

2.2 碗扣支架设计

(1)地基处理设计

地基下层40 cm 石灰土，上层为5 cm 厚C25素混凝土。

(2)碗口支架设计

支架采用碗扣式支架，立杆纵向步距为90 cm，横梁、横隔梁处加密至60 cm;单幅横向布置，翼板外侧安全通道120 cm，翼板和底板下方90 cm，腹板处60 cm，横杆步距为120 cm，并搭设剪刀撑，每5 排设置一道横向剪刀撑，纵向剪刀撑根据支架高度支架与地面夹角在45° ～60°之间。支架底部设置扫地杆。

碗扣支架顶托上面可采用I12.6 作为横向分配梁，上面铺设10 cm×10 cm 方木作为底模纵向分配梁，腹板处间距15 cm，底板处间距20 cm。箱梁腹板不设置拉杆，外腹板采用顶托、碗扣架与支架立杆用扣件连接，间距和纵向立杆布置相同，竖向设置根据箱梁高度不少于2 道，然后通过钢管反拉支架上面，混凝土的压力通过杆件传递到立杆，最后到地基，内腹板主要通过横向水平顶。

支架横断面图如图1 所示。

图1 现浇箱梁碗扣支架横断面图

3 碗口支架施工

3.1 地基处理

原地面清理、平整，并排除积水，用20t 振动压路机对原地面进行压实，然后分层回填灰土进行碾压，填土厚度不小于40 cm，承载力采用重型触探仪来测试，结果满足计算的地基承载力，再在灰土层上面浇筑一层5 cm 厚C25素混凝土。

在地基处理范围外1 m 远的两侧顺桥向开挖排水沟，尺寸为0.4 ×0.4 m。

3.2 碗扣支架搭设

(1)施工放样

为了确保支架搭设位置准确、快速施工，在混凝土基础浇筑完成后，下一道工序测量放出中线位置，现场根据测量中线，依据图纸布置采用弹墨线的办法将纵横位置放样出来，确保支架立杆的位置准确。

(2)支架搭设

采用25 t 吊车和人工搭设，支架搭设按照顺桥向90 cm，横桥向120 和90 cm、60 cm 三种间距安装底层立杆，横杆步距为120 cm，调整立杆垂直度和位置后并将碗扣稍许扣紧，一层立杆、横杆安装完后再进行第二层立杆和横杆的安装，直至最顶层，最后安放上托座，并依设计标高将U 型上托座调至设计标高位置。

再在U 托上横向布设I12.6 或12 ×16 cm 方木作为分配梁，竹胶板下层为纵桥向布置间距20 cm 的10 ×10 cm 的方木，组成底板下背肋。每排立杆高度按设计箱梁标高与地面实际标高所计算的支架高度进行搭设。

支架顶部加固用φ48 mm 钢管及扣件将顶托纵、横向连接起来。碗扣支架搭设过程中，同步加拼φ48 mm 钢管作为剪刀撑，剪刀撑斜杆与地面倾角宜为45° ～60°，剪刀撑宽度宜为4 ～8 m;剪刀撑应采用扣件与碗扣支架立杆扣紧，需接长剪刀撑的搭接长度不宜小于600 mm，搭接处应采用两个扣件扣紧。剪刀撑从两侧底部向内斜拼至支架顶部，纵向每5 ～8 排设置一道横向剪刀撑，横向每5 排设置一道纵向剪刀撑，以增强支架的整体稳定性。

3.3 支架预压

支架压载试验消除支架和模板的非弹性变形和地基的压缩沉降影响，同时取得支架弹性变形的实际数值，作为梁体立模的预拱值数据设置的参考。其技术要求如下。

(1)支架采用超载预压，即预压荷载为设计箱梁荷载的1.1 倍，使其消除非弹性变形。

(2)支架预压前，在1/2 跨、1/4 跨及两头墩边底模的左中右分别设置观测点。

(3)加载试验通过堆放砂袋来实现。

(4)加载分三级进行，即0→30%→70%→100%的预压荷载。根据预压结果同时结合设计要求的箱梁预拱度确定支架的施工预抛高值。

3.4 浇筑混凝土时地基、支架检查

支架在预压完成后，进行模板钢筋施工，在浇筑混凝土时，为了确保支架安全，对支架基础在跨中、L/4、3L/4 位置处设置测量点针对浇筑过程中支架弹性变形、地基沉降进行观测。同时派专人针对支架巡视检查，有问题立即停止浇筑，查明原因，处理完成后继续浇筑混凝土。

4 结束语

在城市桥梁的建设中，城市胡同立交桥梁结构多由立体曲线构成。现浇箱梁的形式符合空间曲线的弯扭特性及轮廓特性，以及有不必设置预制场等好处。当桥梁上部结构采用现浇结构形式，支顶架的应用是必不可少的。而支顶架的形式有多种多样，比较常用有满布式钢管排栅支架、轻型钢支架、门式脚手架钢支架、碗扣式多功能脚手架钢支架等形式。各种支架形式有着不同的特点和适用范围，施工中应根据实际情况，因地制宜，灵活选择，合理使用，才能取得最佳的经济效益。

碗扣型脚手架是普通钢管脚手架的替代产品，具有单件轻、拼装快、不易丢失零件和运输方便等优点。使用不同的立杆间距和横杆的竖向步距组合，可以满足针对弯曲线形桥梁、直线型桥梁及不同高度的净空，现浇构件施工的需要。而且据单件轻易组合，人工即可以操作。可以免去机械配合，减少成本。

［1］ 城市桥梁工程施工与质量验收规范(CJJ2－2008)［S］.

［2］ 建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范(JGJ 166－2008)［S］.

［3］ 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ 166－2002)［S］.

［4］ 周水兴，何兆益，邹毅松. 路桥施工计算手册［M］.

［5］ 钢管满堂支架预压技术规程(JGJ/T 194－2009)［S］.

［6］ 木结构设计规范(GB 50005－2003)［S］.