门洞支架在陡坡地段支撑体系中的应用

郎金铭 吕国栋 陈云

中国建筑第八工程局有限公司，中国·上海 201204

1 引言

随着中国基础设施高速发展，在山地丘陵地带桥梁建设工程越来越多。在地形起伏较大的山区进行满堂支架法现浇箱梁施工时，往往因地势陡、坡度大等问题，对地基处理、支架支撑体系设计具有更高的要求。论文将详细介绍门洞支架[1]这一种现浇箱梁支撑体系，结合工程实例，详细描述支撑体系的施工工艺，为后续类似工程提供切实可操作的工程借鉴。

2 项目工程概况

项目位于中国余姚市翠屏山丘陵区，工程区内山峦起伏，沟谷交错，山体多较浑圆，走向性较差，山体零散破碎，完整性较差，高程在10m～250m 之间，坡度4～45°，丘陵区散布大小不等的盆地、谷地，坡表植被茂盛，多分布杨梅林、竹林。

项目现浇桥梁采用盘扣式满堂支架法[2]施工，其中A 匝道2#桥第5 联原地面纵坡约22%、B 匝道桥原地面纵坡约23.6%、E 匝道桥原地面纵坡约12.5%。此3 处地方地势陡、坡度大，在进行现浇梁满堂支架法施工时，地基基础处理难度大，纵向支架设计困难，必须采用挡墙、台阶或门洞支架配合盘扣式支架,进行支撑体系设计。若设置仰斜式挡墙，根据设计要求，挡墙坡度为1∶0.25，地面坡度最大处挡墙高3.5m，墙宽1.2m。而支架纵距为90cm，挡墙处搭设空间受限；若对原地面进行台阶分级处理，受地形作业空间限制，台阶处宕渣回填后，无法用压路机进行碾压，地基基础的压实度、承载力无法达到设计要求。综合地形、环境与经济因素考虑，项目最终确定在纵坡较大处采用门洞支架配合盘扣式支架作为现浇箱梁模板支撑体系[3]。

3 门洞支架简介

3.1 门洞支架组成

门洞支架系由条形基础、立柱、横向承重梁、纵向承重梁以及方钢剪刀撑组合而成的支撑体系。具体如图1、图2所示。

图1 门洞支架纵断面示意图

图2 门洞支架横断面示意图

3.2 门洞支架特点

①整体稳固性：与台阶基础相比，门洞支架在宕渣回填压实后的地基基础上设置条形基础，工字钢之间采用搭接或焊接，立柱之间设置横向钢管剪刀撑，整体稳固性较强。

②施工简便：在地基基础回填压实后，即可施作条形基础，搭设工字钢支架，施工简便、快速。

③造价低：与混凝土挡墙相比，单个门洞支架造价低，且可以循环使用，进一步降低施工成本。

4 施工工艺

4.1 施工工艺流程

门洞支架施工工艺流程：地基处理→测量放样→条基施工→支架搭设。

4.2 施工要点

4.2.1 地基处理

利用挖方段宕渣对现浇支架基础进行回填压实，地基承载力检测达到设计要求后进行混凝土硬化处理。其中门洞支架两个基础之间因地形原因，设置坡度为1∶1 的边坡。该处无法使用压路机进行碾压，因此门洞支架“上”基础必须设置在边坡坡口1.5m 以外处，避免边坡失稳而影响门洞支架的整体稳固性。

4.2.2 条基施工

在提前测量放样好的位置进行条形基础施工。条形基础采用C25 钢筋混凝土，横断面尺寸为50cm×50cm，上下分别设置钢筋网片。钢筋网片采用Ф12 钢筋，横向钢筋间距为25cm，纵向钢筋间距为12cm。条形基础施工时需设置预埋钢板，预埋钢板尺寸为48cm×40cm，与钢筋网片进行绑扎连接。

4.2.3 支架搭设

门洞支架立柱采用I25b 号工字钢，横向间距为90cm，立柱与预埋钢板之间进行满焊连接。在立柱与硬化的基础上分别放置I25b 双拼工字钢作为横向承重梁，再将I40b 纵向承重梁置于横向承重梁上。门洞支架体系中工字钢之间采用焊接连接；在立柱间使用100×50×3mm 方钢管作为连续剪刀撑；采用钢管扣件将门洞立柱与满堂架进行连接，确保门洞架体稳定（见图3）。

图3 现场门洞支架施工

5 对比分析

门洞支架对比片石混凝土挡墙具有较大优势。经设计计算后，门洞支架中的工字钢立柱在高度3.5m 以下，受力均满足要求。项目现场门洞支架高度为3m，以此为参数对两者进行对比分析，结果如表1所示。

表1 门洞支架与片石混凝土挡墙对比分析

门洞支架相比片石混凝土挡墙，工字钢可循环使用，满足绿色环保施工要求；施工简便，耗费人工更少，并且造价低、工期短，在高差为2～3.5m 的陡坡地面基础下，采用门洞支架时，经济效益显著。

6 结语

现浇箱梁门洞支架支撑体系已在余姚G228 建设工程PPP项目得以成功应用，效果理想，满足使用要求。本施工技术取得了交通局、项目公司、监理单位及设计单位的广泛认可。该技术可推广到山区陡坡地段现浇梁施工领域。