高架桥大悬臂盖梁支架施工技术探讨

张信浩，钟德明

(浙江宏达建设集团有限公司，浙江 诸暨 311800)

0 引言

随着我国经济发展，交通流量越来越大，现状城市道路不能满足交通要求，造成城市道路拥堵的情况时有发生。由于城市道路用地有限，不具备在原道路上拓宽的条件，而城市高架利用道路上层空间，形成城市立交，可以有效解决用地紧张的问题和缓解交通压力。因此，城市高架的采用越来越多。城市高架桥梁下部道路需继续保留，大多高架桥采用大悬臂盖梁来减少墩身的设置，从而达到不影响地面道路通车的目的。大悬臂盖梁的施工，支架搭设是最关键的一环。如何解决施工阶段现状道路交通压力和支架搭设的冲突，确保施工和交通安全是大悬臂盖梁施工最大的难点。

1 盖梁支架的主要方式

目前，常用的支架方式包括有满堂支架、门洞支架、抱箍法、墩柱自承式托架法等。

满堂支架主要采用盘扣、碗扣等钢管支架搭设，通过顶、底托来进行高度调整，在顶部设置大、小楞作为承重梁和分配梁，如图1所示。

门洞支架采用钢管作为立柱，在柱顶设置型钢作为下横梁，然后再采用型钢或贝雷片等作为承重梁，在承重梁上搭设型钢或方木分配梁，如图2所示。

抱箍法是通过在墩身上设置抱箍和牛腿，利用墩身与抱箍之间的摩擦力起到承重作用，然后在牛腿上设置型钢或贝雷片作为承重梁，再在承重梁上搭设型钢或方木分配梁。抱箍又分为圆柱抱箍和方柱抱箍，目前圆柱抱箍采用较多，如图3所示。

托架法是通过在墩身上设置销轴作为主要受力件的支撑体系，盖梁施工所有荷载均通过牛腿和销轴传至墩身[1]，如图4所示。

2 各支架法的优缺点分析

满堂支架法是一种成熟的支架方式，操作灵活方便，可作为各种盖梁的支架体系，特别对于盖梁底部有纵、横坡的情况，可通过顶、底托来调整；同时，相比门洞支架满堂支架对地基承载力要求低。但满堂支架法占地面积大，对环境要求高，对有通车要求的地方不适宜于采用满堂支架，对于墩身高度大的盖梁，满堂支架法也有一定的局限性且不经济。

门洞支架法搭设简单，立柱之间的间距可根据实际需要进行调整，利用门洞支架既可以对盖梁模板支撑，又可以满足支架下方通车的需要。门洞支架因盖梁及施工荷载全部由立柱传至地基上，因此对地基承载力要求高。同时，由于门洞支架下方通车，对支架搭设高度也应大于车辆限高高度；但高度过大时，对立柱的刚度要求较高。因此，门洞支架法在市政高架大悬臂盖梁施工中也存在有一定的局限性。

抱箍法利用抱箍与墩柱之间的摩擦力承载，基本不占用地面道路的空间，有利于道路保通，且适合于高墩盖梁，相比门洞支架和满堂支架更加经济。但在盖梁高度较大时，抱箍需增加高度从而加重了抱箍重量，安装不便。同时，对于大悬臂盖梁而言，抱箍顶部牛腿与承重梁之间必须固结在一起，避免因承重梁悬臂过大一旦有偏载的情况下发生倾覆。

托架法可有效节省地面道路的空间，适应性强，受力明确；托架结构可根据不同的盖梁进行调整设计，两片托架之间设置联结系，增加了抗倾覆能力[2]。与抱箍法相比，托架法增加了支架承重梁支撑点，减少了悬臂长度，可节约承重梁用钢量。托架可整体安装，操作方便。但由于需要设置销棒预留孔，施工精度要求高；同时，由于全部荷载最终由销棒和牛腿承担，对预留孔附近的混凝土强度要求高，如操作不当，容易引起边角的破损。

3 各支架法的工程应用

萧山至磐安公路(金浦桥至三江口大桥段)快速化改建工程主线高架均采用大悬臂盖梁，其中80%以上位于现状道路上，标准盖梁长度26.5 m。现状道路不具备在保证双向四车道的条件下对施工区域全封闭，且交通流量大，交通组织难度大。在盖梁施工过程中，应用了满堂盘扣支架法、门洞支架法、抱箍法和托架法；其中满堂盘扣支架主要应用在线外非保通区的大悬臂盖梁，门洞支架法和托架法应用于主线大悬臂盖梁，标准盖梁以托架法为主，拼宽段盖梁采用门洞支架法或托架法和门洞支架法综合搭设。

其中满堂盘扣支架小楞采用10 cm×10 cm方木，大楞采用双拼钢管；立杆采用A型盘扣钢管，顺桥向间距0.3 m，横桥向间距0.6 m，步距1.5 m。基础采用20 cm厚C25混凝土，地基承载力根据计算按180 kPa控制，地基小于180 kPa时，采用换填片石进行处理。本工程满堂盘扣支架计算采用广联达梁支架模型，对支架各部位的强度、刚度、稳定性等进行验算。本工程共有约15个盖梁采用满堂盘扣支架，整个施工过程支架安全、稳定，基本无沉降和变形。

门洞支架采用Ⅰ14工字钢作为分配梁，间距根据梁高由0.15 m逐步调宽至0.3 m；主承重梁采用2组贝雷片，每组各3排，采用225型连接框连成整体，2组贝雷片之间采用10号槽钢联结。下横梁采用双拼Ⅰ400工字钢，立柱采用φ500 mm×10 mm钢管，每排设置2根，共设4排共8根钢管。其中靠近墩身设置2排，直接利用承台承载，另外2排采用扩大基础。因保通需要，贝雷片跨径及悬挑长度经计算其弯矩过大，因此通过增设斜撑以减小弯矩。由于贝雷片通常以3 m为模数，而支墩位置不一定位于贝雷片竖杆下方导致局部剪力过大，因此通过在支墩顶部的贝雷片上增设了槽钢竖杆，有效增加了抗剪能力。

托架法是本工程应用最多的支架方式。考虑到本工程非标准盖梁较多且跨径变化较多，本工程利用贝雷片可灵活调整长度的优势，在标准段托架的基础上增设辅墩托架或钢管支撑达到综合利用的目的。盖梁下设12号工字钢，主梁采用单层三排普通贝雷梁；底横主梁及斜横主梁采用双拼32b槽钢，左右两部分横主梁的中间加设双拼HN700型钢，并在其下设置沙箱和牛腿；剪刀撑及水平撑均采用16号槽钢。立柱上共预埋2个销棒孔，销棒采用φ80 mm的30CrMnTi高强销棒加工而成，如图5,图6所示。通过采用midas建模整体分析，对该托架方式各构件的强度、刚度和稳定性进行验算，均满足要求。在实际应用中，托架安全可靠，比门洞法和满堂盘扣支架法安拆方便，循环利用快，占用空间小，可创造更好的保通条件。

因本工程大悬臂盖梁梁高达3.1 m，且悬臂长度达9.7 m，墩柱为方柱，经计算，对抱箍高度要求较大，考虑到安装不方便，因此未采用抱箍法，但在匝道中，圆立柱盖梁以抱箍法施工为主。目前，各类支架法在该工程中均已多次应用，支架安全可靠，盖梁施工质量优良，取得了良好的经济效益和社会效益。

4 结论与建议

根据萧山至磐安公路(金浦桥至三江口大桥段)快速化改建工程大悬臂盖梁的施工经验，满堂支架法搭设周期长，适合作为保通区外的非标准盖梁支架，在满堂盘扣支架搭设中，因部分斜杆未安装，后增设剪刀撑以增加稳定性，建议在满堂盘扣支架搭设时斜杆错开方向布置，形成剪刀撑的效应，可更好的增加稳定性。

门洞支架法适应性强，但应注意做好支架的限高和防撞措施。在门洞支架搭设过程中主梁跨径是影响弯矩的主要因素，如跨径无法改变时，可加大主梁尺寸或增设斜撑来调整。

抱箍法和托架法均有利于节省地面道路空间，减轻保通压力，周转快，两种方法均适合于高墩盖梁施工。且标准盖梁越多，采用抱箍法和托架法越经济；但相比抱箍法，托架法更加安全可靠且安装更加方便。在本工程所采用的几种支架方式中，托架法更适应于市政高架桥大悬臂盖梁施工；在托架选择时，如标准盖梁多，建议采用型钢作为主梁，安拆方便，占用空间高度小；如非标准盖梁多，则建议采用文中所述托架方式，可综合利用，节约成本。目前，托架法在杭州及周边城市高架桥大悬臂盖梁中广泛应用，是一种值得推广的支架方式。