人行天桥支架施工技术浅析

秦永强

【摘 要】本文以万博天桥工程为例，介绍了天桥支架施工技术，包括支架设计、支架搭设、门洞搭设以及支架预压与沉降观测，为同类工程提供了参考经验。

【关键词】天桥支架；门洞；支架预压；沉降

1工程概况

本格拉铁路大修工程（洛比托--卢奥段），西起本格拉省洛比托，东至刚果边境卢奥，全长1344km，为既有线改造。人行天桥位于万博车站内，其中心里程位于DK422+130.00处，桥梁跨线主桥部分分为两座桥，桥宽分别为6.0m、3.25m，桥跨分别为18+21m、24+18+21m等高度预应力钢筋混凝土连续箱梁箱梁桥。桥梁全长114.18m，分别为单箱双室、单箱单室连续梁结构。为市政行人和车站行人共用，其中市政部分宽3.0m，车站部分6.0m，中间隔开对不同行人分流。引桥结构为现浇钢筋混凝土，行人部分采用台阶踏步，并设休息平台。市政引道桥宽3.0m，其中左右两侧各设0.30m宽的平坡道，以方便自行车上、下桥。站台引道桥宽3.5m，其中左右两侧各设0.55m宽的平坡道，以方便旅客行李箱上、下桥。

2支架施工技术

2.1支架设计

支架设计的主要内容包括支架布置、强度验算、预拱度控制及加固措施等。设计原则为：支架布置经济合理；各部位容许荷载能满足施工荷载要求；减少基底非弹性变形；底模板拼装及其标高控制；容易落架方便。本支架采用钢管支架，支架结构形式如下：立杆在横桥向与顺桥向按间距70cm布设。每间隔0.7m高设置一排纵、横向联接脚手钢管，使所有立杆联成整体。顺桥向剪刀撑的设置，剪刀撑可顺桥设置，按1.2m/道设置，剪刀撑网格间距为2.5m，特别底板倒角处、腹板与翼缘板相交倒角处须加强剪刀撑。

支架设计强度验算如下：

（1）模板计算。取模板（面板自重忽略不计）横向间距为0.20m，铺设在横向间距0.30m的方木上，面板采用胶合板，按照最不利位置计算。按照保守考虑假定模板的宽度为0.6m，根据W、b得h为：

h=

经计算得出模板的最小厚度为15mm。

（2）横桥向方木检算。横桥向方木底采用10×10cm方木（落叶松），按间距0.3m布置在纵向方木上。

抗弯强度<[σ]=11Mpa（衫木或者华北落叶松抗弯强度）。

抗剪强度τmax==0.48MPa<[τ]=1.7MPa（衫木或者华北落叶松抗剪强度）。

挠度<[f]=L/1000=0.7㎜。

经计算，10厘米×10厘米的横桥向方木，满足现场施工。

（3）纵桥向方木分配梁检算。本施工方案中箱梁底模与横向分配梁下，纵桥向分配梁采用15×15方木（落叶松），间距0.7m。

抗弯强度<[σ]=11Mpa（衫木或者华北落叶松抗剪强度）。

抗剪强度τmax==0.5MPa<[τ]=1.7MPa（衫木或者华北落叶松抗剪强度）。

挠度<[f]=L/1000=0.7㎜。

经计算，15厘米×15厘米的纵桥向方木，满足现场施工。

2.2支架搭设

地基处理完成后，其上进行钢管支架的搭设，钢管支架由顶端U托，立杆，横杆，剪刀撑组成。根据现场实情况横向剪刀撑立杆底端安装可调式方形底托，钢管的整体稳定性是由基础的不均匀沉降、支架结构的稳定性控制。横桥向按照支架的拼装要求，严格控制竖杆的垂直度以及扫地杆和剪力撑的数量和间距。下部支架搭设完成后，在其立杆顶端设置U托，在U托上沿桥纵向铺设规格为15cm×15cm方木，方木与立杆纵桥向间距一致。在纵桥向方木顶部沿桥横向铺设规格为10×10cm方木，横向方木间距为30cm，横向方木上钉竹胶模板，作为梁体底模。

2.3门洞搭设

根据现场实际情况，5#墩与6#墩，跨万博车站已铺好1#至3#站线。此区间采用门洞支架搭设，为了减小门洞跨度，局部受力不集中，又不影响铺架队铺架工作前提下，暂拆掉1#与3#站线，待日后恢复。跨越2#站线门洞尺寸设计：沿铁路纵向长11.02m设单侧行车道一道，净高5m，净宽4.5米。根据现场材料到位情况布设方案：门洞采用[20、[30槽钢对焊做立柱。立柱上顺铁路方向放置I28b工字钢作为横梁，每根长12米。横梁上放置[20对焊槽钢，每根长4.5米。4.5米横梁上放置调高垫块，调高垫块采用8厘米×8厘米、长30厘米的方木，对角度刨开，形成楔块，来调试高度，还可以为拆模创造方便。楔块上顺铁路方向放置15厘米×15厘米的方木，间距30厘米，方木上摆放1.5厘米的竹胶板。

2.4支架预压与沉降观测

支架预压的目的：1、检查支架的安全性，确保施工安全。2、消除地基非弹性变形和支架非弹性变形的影响，有利于桥面线形控制。梁底模铺好后，对支架进行超载预压。主要的预压方法为：在安装好底模后，对支架进行预压。预压采用袋装土预压，加载顺序为从支座向跨中依次进行。满载后持荷时间不小于24h，预压重量为设计荷载的120%。加载时按照50%、100%、120%设计荷载分三级加载，考虑预压装土所用袋子紧缺，采取单跨预压。加载时注意加载重量的大小和加荷速率，使其与地基的强度增长相适应，待地基在前一级荷载作用下，观测地基沉降速度已稳定后，再施加下一级荷载，特别是在加载后期，更要严格控制加载速率，防止因整体或局部加载量过大、过快而使地基发生剪切破坏。地基最大沉降量不能超过10mm/d；水平位移不能大于4mm/d。在预压前对底模的标高观测一次，在每加载一级后预压的过程中平均每15分钟观测一次，觀测至沉降速度已降到0.5～1.0mm/d为止，将预压荷载按加载级别卸载后再对标高观测一次。预压过程中要进行精确的测量，要测出梁段荷载作用下支架将产生的弹性变形值及地基下沉值，将此弹性变形值、地基下沉值与施工控制中提出的因其它因素需要设置的预拱度叠加，算出施工时应当采用的预拱度，按算出的预拱度调整底模标高。加载用袋装土过磅后，按照箱梁浇筑后对支架的作用力分布，用吊车分码吊至支架顶，由人工配合摆放。加载中由技术人员现场控制加载重量和加载位置，避免出现过大误差而影响观测结果。

预压完成后进行卸载，卸载采用吊车将土袋逐个吊起至地面。卸载顺序同加载顺序，即由支座向跨中进行，并保持卸载过程中横桥向与顺桥向的同步性，以满足支架体系在卸载过程中的稳定性与安全性。同时，在卸荷过程中安排专人对支架变形情况进行观察。基础顶面、支架顶面设置测点，加载前各测点的高程值，设置在支架顶部平台下沉降观测点，由于无法采用水准仪进行观测，采用相对高差观测模板支架沉降，采用平台下钉铁钉、悬挂垂球等重物，在地面固定点上做标记，每天测量相对高差，并做好详细记录。观测采用精密水准仪进行测量，然后在每次加载、卸载时测量各测点的高程，根据测得数据进行列表，分出各对应情况下的数值并和理论计算值进行对照、分析，找出规律，为支架标高即立模标高的调整提供基础资料，并据之进行适当调整。当数据没有异常时，取其平均沉降量作为最终沉降量，如沉降值超过2cm，应对此位置脚手架加强。通过计算，得出各观测点处支架的弹性变形和非弹性变形数据，进行箱梁底模施工。

3结语

天桥支架的施工是天桥建设过程中的一个重要部分，工程实践表明，本方案中的天桥支架施工技术有效地保证了施工安全与工程质量，确保了项目建设经济效益、社会效益的实现。

参考文献：

[1]竺豪立，程晓东.铝合金人行天桥的特性及设计对策[J].建筑.2011（24）

[2]冉嵬，殷殿国.重庆两江幸福广场人行天桥设计[J].城市道桥与防洪.2012（09）