探讨现浇箱梁盘扣式支架技术

王洪家

（黔东南公路建设养护有限公司,贵州 凯里 556000）

0 引言

随着城市化进程的持续推进，人们交通出行的需求不断提高，各种高大难建的桥梁工程越来越多。盘扣式钢管支架在现浇箱梁施工中的应用日益广泛，其施工效果得到业界的普遍认可[1-3]。某公路桥梁现浇箱梁施工，采用承插型盘扣式钢管支架，该文结合工程实例，详细介绍现浇箱梁承插型盘扣式支架技术。

1 工程概况

某公路桥梁长537 m，桥面宽37.6 m，梁底宽33.6 m，现浇箱梁采用支架施工方案，梁底设双向横坡，坡度2%，其中2联现浇箱梁采用变截面，1联、3联、4联现浇箱梁采用等截面。需确定合理的箱梁支架顶托、分配梁的布局，确保梁底双向横坡坡度及线型偏差在合理范围。

2 盘扣式支架组成

2.1 主要构件

该公路桥梁现浇箱梁施工使用的盘扣式支架组要包括以下部分：

（1）A型Q345A钢制立杆，Φ60 mm×3.2 mm。

（2）Q235B钢制水平杆、水平斜杆，Φ48 mm×2.5 mm。

（3）Q195钢制竖向斜杆Φ48 mm×2.5 mm。

（4）Q235B钢制底托、顶托。

（5）ZG230-450钢制插销、套管、连接盘、扣接头。

2.2 组成形式

现浇箱梁盘扣式支架组成形式见图1。

图1 盘扣式支架组成示意图

3 盘扣式支架性能分析

3.1 承载力

该公路桥梁现浇箱梁施工盘扣式支架立杆为直径60 mm，高3.2 mm的Q345A钢管，单杆承载力最高为350 kN，容许轴力93.9 kN；而碗扣式支架立杆为直径48 mm、高度3.5 mm的Q235钢管，容许轴力只有19.6 kN。可见盘扣式支架的刚度明显大于碗扣式支架，可有效提高支架承载力。

3.2 防腐性

该公路桥梁浇箱梁施工盘扣式支架防腐采用热镀锌浸锌工艺，支架整体使用年限至少25年。而扣式支架仅在表面喷油漆防腐，防腐效果差，整体使用寿命更短。

3.3 稳定性、安全性

盘扣式支架为二力杆体系，立杆、横杆、斜杆相交于一点，受力分布合理，力的传递路线清晰；而碗扣式支架的立杆、横杆通过扣件连接，无斜杆，无法分散弯矩，因此，碗扣式支架节点抗扭能力差，整体结构稳定性不足[4-5]。

4 支架设计

4.1 荷载组合计算

基于实际的现浇箱梁自重初步设计支架，计算支架模板自重、混凝土自重的均匀分布荷载，将支架分为一般区域、过渡区域、实心区域、腹板区域、翼板区域，分区计算荷载组合:

式中，N——计算荷载组合；N——计算梁体自重；G——永久荷载值；Q——活荷载值；K1、K2、K——计算梁体分区计算的占比。

4.2 受力验算

按照施工设计要求及相关规范验算支架立杆、可调托座的承载力以及面层、底层抗压强度。箱梁各立杆承载力验算结论数据见表1，混凝土面层、地基底层抗压强度验算结论数据见表2。

表1 箱梁各立杆承载力验算结论数据

表2 混凝土面层、地基底层抗压强度验算结论数据

按腹板最不利处，可连续计算三跨对面板的集中荷载，并通过计算验证面板的刚度、抗弯能力、抗剪能力，具体数据见表3。

表3 面板抗弯、抗剪、刚度验算结论数据

针对腹板区域、实心区域最不利处，分别通过计算验证横梁、纵梁的刚度、抗弯能力、抗剪能力，具体数据见表4。

表4 横梁、纵向分配梁抗弯、抗剪及刚度验算结论数据

5 施工关键技术

5.1 地基处理

回填承台后，利用压路机平整支架搭设场地，并充分压实，确保支架基础压实度满足要求[6-7]。

（1）支架基础宽度应至少大于支架宽度1.5 m。

（2）支架基础压实度不低于94%，土体承载力不低于300 kPa，支架搭设场地内横坡坡度为2%。

（3）铺筑厚度为20 cm的碎石垫层，并充分夯实，再浇筑厚度20 cm的C25混凝土面层。

5.2 支架搭设

支架搭设应遵循制定的施工设计方案。

（1）用不同长度的立杆交错搭设支架首层，确保支架立杆接头不在同平面。

（2）托座丝杆露出长度不超过40 cm，插入立杆深度不低于15 cm，支架顶层水平杆距离模板底不超过65 cm。

（3）支架最外层的竖向斜杆需满布设计[8]。

5.3 底模与侧模安装

横向分配梁工字钢、槽钢制作，搭设横向分配梁时需根据实际需要合理搭设；纵向分配梁由方木制成[9]。

用厚20 mm的防水竹胶板制作模板，底模与侧模安装流程如图2所示，安装模板应保证密实，连接部位应粘贴双面胶，避免浆液漏出。

图2 模板安装流程图

5.4 支架预压及沉降观测

5.4.1 支架预压

安装好模板后，采用混凝土块堆载预压法对进行支架预压。预压载荷逐级施加，分4次施加载荷，对应的载荷值为：20%、50%、100%、120%。

箱梁节段划分如图3所示，箱梁各节段支架预压取值如表5所示，支架预压操作如图4所示。

图3 箱梁节段划分示意图(单位：cm)

表5 箱梁各节段支架预压取值表

图4 支架预压示意图

5.4.2 沉降观测

沉降观测点设置在每跨支架的纵向0.25L、0.5L、0.75L和距桥墩中心前后1.5 m处；每个断面横向布设8个观测点。经沉降测所有观测点的沉降变形均在安全范围之内。

5.5 现浇箱梁主体施工

箱梁主体采用传统混凝土现浇施工技术。

5.6 支架拆除

（1）混凝土养护7 d，当强度达到设计值的90%时可拆卸支架。

（2）从跨中向桥墩依次循环拆卸支架构件。

（3）遵循先搭后拆原则，先拆顶层，再逐步向下拆除，不可同时拆除上下层，严禁抛掷。

6 结论

该文以某公路桥梁工程施工现浇箱梁为依托，分析盘扣式支架的构成、承载力以及稳定性等，得出以下结论：

（1）盘扣式支架承载力强、稳固耐用、安全便捷，沉降变形均在安全范围之内。

（2）盘扣式支架由承插连接，通过插销锚固，支架搭设速度快，支架步距较大，内部空间充裕，可方便检查支架搭设情况，排查安全隐患。

（3）盘扣式支架具有拆装方便、结实耐用、重复利用性好等优点，综合经济性不逊于碗扣式支架，整体使用效能优于碗扣式支架。

综上所述，城市现浇箱梁施工中盘扣式支架具有较大的竞争优势和较高的应用价值。