钢筋混凝土拱桥满堂支架法施工技术探讨

魏永冬 王欣欣（中交二公局第四工程有限公司 河南 洛阳 471013）

钢筋混凝土拱桥满堂支架法施工技术探讨

魏永冬 王欣欣
（中交二公局第四工程有限公司 河南 洛阳 471013）

本文通过新疆克拉玛依市准噶尔桥13孔等截面悬链线空腹和实腹式钢筋混凝土板拱的满堂支架法施工，对现浇拱圈满堂支架法在准噶尔桥施工中的技术和经验上的介绍，为类似工程提供一些借签。

现浇拱圈；满堂支架；施工；技术

1 工程概况

克拉玛依市准噶尔桥改造工程项目位于新疆维吾尔自治区克拉玛依市准噶尔路，为原老桥改造工程，桥梁起点桩号K0+293.109终点桩号K0+512.309桥梁全长219.2米，采用4联13跨（3×9+3×30（主联）+3×9+4×9m）布置。主联为3 ×30m等截面悬链式空腹式钢筋砼板拱桥，主拱圈高0.8米，半幅板宽13.99米，采用满堂支架法施工。其净矢高 f0=4.5米，净失跨比 f。/l。=1/6.667，拱轴系数m=2.814。主联主拱圈平直（即拱角起拱线在同一水平标高上）其它三联采用9米等截面悬链线实腹式钢筋混凝土板拱桥，拱圈板高0.4米，半幅板宽13.99米，采用满堂支架整体现浇施工。其净失高f。=2.25米，净失跨比f。/L.=1/4，拱轴系数m=2.814。主拱圈采用斜拱形式（即拱脚起拱线不在同一水平标高上）。

2 支架（拱架）设计

根据设计要求并结合实际情况，钢筋砼拱圈采用碗口满堂支架法现浇施工。

2.1 地基处理

支架地基处理的好坏将直接影响支架的稳定，对防止拱圈底砼产生裂缝有较大的作用，因此支架地基处理必须坚实，按设计要求进行用地放样，画出用地界线，在两侧修筑排水沟，用于排除用地范围内积水和施工期间雨水。

由于本工程桥梁施工范围内大部分为角砾土，在施工支架地基前需进行角砾土的翻挖回填，地基分层夯实，并用压路机压实，以防止支架沉陷，地基面筑成中拱型。对承台基坑应用砂砾土密实回填（密实度不小于96%），层层夯实。在压实的地基面上浇筑20cm厚C15砼作为持力层。

2.2 支架搭设

碗扣式钢管脚手架，主要由立杆、横杆、顶托、底托、剪刀撑和斜撑等组成，接头构造合理，力学性能良好，工作安全可靠，构件轻，装拆方便，根部有可调节支座，顶部有可调节托座，对拱圈支架搭设十分方便。我项目采用3m、2.4m、1.8m、1.2m、0.9m、0.6m等型号立杆和 90cm、60cm两种型号的横杆；底托和顶托均为60cm型；剪刀撑和斜撑采用Ф48x3.5x6000的钢管用转扣、十字口等连接而成。

①轴线放样

在砼垫层上放出桥梁各孔的纵横中心线，沿纵横中心线分别向外布点，30m主拱圈采用60*60cm的纵横布局，9m拱圈采用90*90cm和60*90cm的纵横布局，用墨斗弹出方格网线。立杆竖向布局都为120cm.

②配杆

计算出纵桥向每排立杆对应的拱底设计高程。立杆高度=设计高程-对应部位的垫层高程-底模的两层龙骨-底部木板厚度。小部位的高度暂不考虑，如木楔，竹胶板厚度等。有计算的高度考虑配杆问题，配杆时应注意底托的自由长度应不大于45cm，顶托的自由长度应不大于30cm，在此范围内选择配杆，立杆应遵循有长到短、由低到高的顺序。

③搭设支架

按方格网线布设可调底托，底托下垫5cm厚18cm宽的木板，木板要放平，不得有悬空，俏头，拱起等，木板的铺设方向应纵横一致，可调底托应放在木板的中心。

搭设第一层立杆时，底托的自由长度应调至配杆时计算的预留长度，立杆的底端应在底托旋转丝的碗口里，先放置纵横中心线上两头的立杆，在第一个横杆连接碗口处挂线，用水准仪超平，然后开始安放立杆，调整可调底托，使第一层横向连接杆处于同一高程上。然后按此法搭设第一层其余立杆，同时安放横杆，碗口要锁紧，打实。应注意的是，在搭设时应对杆件进行检查，杆件不直、碗口破坏、锁扣脱落等的杆件应预先挑出，以防返工。

每一层立杆搭设完毕以后，再进行下一层立杆搭设时，都应首先进行立杆是否竖直、横杆是否水平的检查。每一排杆件都搭设到配杆高度以后，要安放可调顶托，顶托的自由长度应调至配杆时计算预留长度，然后应进行一次高程控制。

④剪刀撑的设置

支架搭到顶部时，开始布置剪刀撑，剪刀撑分为横向、纵向及水平剪刀撑。

纵横向剪刀撑的布局为@2.4米，即每隔2.4米就要设置一排剪刀撑，在拱圈1/4处，纵向剪刀撑加密，每1.2米设置一道；水平剪刀撑应先在底部和顶部布置，中间布置间隔距离易在2.4-3米。剪刀撑要从顶到底连续，如果钢管需要搭接，搭接的长度要大于1米，并且要用两个转扣或十字口连接。剪刀撑与地面的倾角宜在45°～60°，要保证剪刀撑与立杆的交叉点都要用转扣锁死，剪刀撑不能锁在横杆上。

⑤其它注意事项

横向方木接头不能有空隙，且不能悬空，若有空隙用扒钉十字交叉连接，大方木间用木楔塞紧，且用钉子钉牢；若有悬空可采用不小于1.5m长的10×10cm方木两端支撑在顶托上，且方木间用扒钉连接。

⑥实例说明

准噶尔桥第四孔满堂式钢管支架纵横间距采用60cm，横杆步距为120cm；拱圈两侧搭设操作平台。

支架纵断面布置图

支架横断面布置图

3 底模安装

由于本工程工期紧、任务重，我项目部准备了3套底模方案来施工，现介绍如下：

3.1 定型钢模

我项目1、2、3、11、12、13孔采用的是定型钢模。

定型钢模分三大块，两块直角1/4圆弧形模板和拱顶一块弧形模板，模板的支撑为两列槽钢花架，两列槽钢为90cm宽，和90cm杆件布局一致。槽钢支撑底为平面，这样搭设的支架顶部为平面，分两部分，中间高，两边低。如图：

此法的施工顺序为；

①按要求搭设碗扣支架，安放顶托，计算每排顶托顶口的高程，按高程挂线调整每一个顶托。

②在每排顶托上沿横桥向安放12*12cm方木做主龙骨。③主龙骨放好以后，要测量定位，放纵向横向模板边线④用汽车吊安装定型钢模，先从一边安装，找准纵横向边线，固定好第一排定型钢模。

⑤用线锤吊出每排立杆对应在钢模面板上的位置，测量高程，精调顶托高度，使模板的高程在合格范围内。

⑥依次安装每一块钢模，用螺丝连接。

3.2 方木搭配竹胶板做底模

我项目第4孔、第6孔采用此法施工。

用方木搭配竹胶板施工，此法要求控制好每排杆件的高程，通过高度的变化来调成拱形。其施工方法为

①按要求搭设碗扣支架，安放顶托，计算每排顶托顶口的高程，按高程挂线调整每一个顶托。

②在每排顶托上沿横桥向安放12*12cm方木做主龙骨。保证主龙骨都在顶托的正中，防止受力不匀。主龙骨的连接处要用木板钉实，并使接头处错开,接头应设在顶托中心处。

③主龙骨安放完之后，纵桥向安装10*10*140cm方木做次龙骨，其布设间距为中对中30cm。接头处要有搭接。通过短折线调成弧形。

④主龙骨与次龙骨接触之间的三角空隙用木楔塞实，用钉子钉牢。主龙骨与副龙骨要用扒钉扒在一起。

⑤在拱圈1/4处附近的主龙骨，每隔240cm设置一道水平顶撑，用不少于两个的十字扣和立杆锁死。

⑥主次龙骨全部安装固定完以后，测出每排立杆对应位置次龙骨的高程，精调顶托，使其高程符合设计要求。

⑦满铺 244*122*1.5cm竹胶板，遇到次龙骨的凸凹点，用电刨子刨平，保证相邻两板之间不要有错台，整体板面平整，与次龙骨贴实。板缝要严密。

如图：

3.3 方木、钢筋搭配竹胶板做底模

我项目第5、7、8、9、10孔用此法施工。

此法是在第2中方法的基础上，稍加改进而成的，使拱形的线型更加顺畅。

此法的施工顺序为：

①、②步同方法3.2。

③、主龙骨安放完之后，纵桥向安装Φ28螺纹钢做次龙骨，纵向每排顶托上有3根Φ28螺纹钢并列放在一起。接头处要有搭接。通过钢筋的自然柔性调成弧形。

④、次龙骨上再沿横桥向方向布设10*10cm方木，间距为中对中30cm,接头处错开，用铁丝和主次龙骨捆绑在一起。

⑤、⑥、⑦同方法3.2.

如图：

3.4 三种底模安装的优缺点

第一种方法优点是工序简单，支架搭设容易，拱圈成型后，拱底的线型圆顺，平滑，外观质量好。缺点是成本高，钢模安装有一点难度，拆模困难，倒转麻烦，增长周转时间。

第二种方法优点是方法简单，可以多面开工，提高施工进度。缺点是浪费方木，拱圈成型后，拱底线型容易有折点，线型不是很圆顺。

第三种方法相对于第二种方法可以减少方木的浪费，拱底外观质量也有所提高。缺点是要增加钢筋的投入。

我项目三种方法合用，有效的避免了一定的缺点，加快了施工进度，保证了施工质量和施工工期。

4、支架的预压及卸载

根据设计要求，对支架进行预压试验，试验支架选择第4孔L=30米支架。

4.1 荷载加载试验

①用编织袋装砂砾做试验荷载，加载重量为拱圈混凝土总重量的1.2倍.②加载方法与拱圈混凝土浇筑顺序相同，有拱角至拱顶对称加载。

4.2 施工测量

①支架搭设完成后，在拱圈底模上布置测点，测点布置在底模左中右位置，每处5点，位置为拱角、L/4、L/2、3L/4、拱角。

②在起拱线水平位置的相应支架的横杆上同上面一样，在左中右各布置5测点。

③加载以前，测定30个测点的原始高程。加载至两拱角L/4荷载后，进行第一次测量，全部加载完成后，进行第二次测量，维持荷载24小时以后进行第三次测量。

4.3 卸载

支架测量观测稳定以后，可进行荷载卸载。卸载按加载相反顺序进行，进行两次测量，第一次在卸至L/4处时进行一次测量。第二次是全部卸完2小时以后进行。根据测量结果得出支架变形量。

5 混凝土浇筑

①、L=9米的拱圈采用一次成型法浇筑，有拱角对称向拱顶浇筑。

②、L=30米主拱圈采用两次浇筑，第一次有拱角对称向拱顶方向浇筑，两边各浇筑总弧长的1/3。

6 结语

碗扣式满堂支架，构件单元轻，承载能力大，拼装灵活快捷，便于组织施工。本桥采用此施工方法，有效的提高施工进度，减轻了工期紧任务重的压力，使该桥在合同工期内完成，同时节约了施工成本。

U45

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1007-6344（2016）06-0048-02

魏永冬，男，四川成都人，1982年1月生，2005年毕业于成都理工大学工程管理专业，工程师，现从事项目施工技术管理。王欣欣，男，河南南阳人，1984年3月生，2011年毕业于长沙理工大学路桥施工专业，工程师，现从事项目施工技术管理。