满堂支架在桥梁工程施工中的应用

王俊域

（中交二航局第一工程有限公司，湖北 武汉 431400）

桥梁上部结构施工根据设计类型不同，一般采用方法不同，常见的现浇箱梁施工方法有少支架法、满堂支架法、移动模架法等。少支架法适用于桥梁上跨公路或者河流，并且有限高或者通航要求的地方，支架要求基础采用扩大基础或者桩基础；满堂支架法适用于大多数现浇箱梁，能够适应桥梁上部结构变宽等问题，支架要求基础满足上部结构施工承载力要求；移动模架法是采用移动模架沿着桥梁纵轴线方向移动，以墩身或者承台作为支承受力点，形成一个类似于架桥机的施工平台作为现浇箱梁施工的区域，移动模架法适用于桥梁平纵曲线较小、截面变化较小和跨越大江大河的桥梁施工。结合不同的桥梁特点选用合适的施工工艺，对于桥梁工程施工质量保障有重要的意义。

1 工程概况

迎宾大道高架桥位于黄石长江大桥引桥桥头处，用于衔接规划迎宾大道与堤顶沿江大道，包括A、B两个匝道，均为双向两车道，桥宽9.0～9.7 m，其中A匝道桥长约166.6 m，B匝道桥长约351.6 m。A、B匝道桥，标准段采用现浇预应力钢筋混凝土箱梁，上跨鄂黄路段采用钢箱梁。桥梁跨径布置及结构形式见表1。

表1 桥梁跨径布置及结构形式

桥梁的上部结构设计为等截面预应力混凝土斜腹板连续箱梁结构，横坡通过顶面混凝土收面进行调整。箱梁预制的时候顶板与底板平行，两侧的腹板斜率为1∶2.6，梁体结构高度为1.8 m。预应力钢筋混凝土箱梁横截面为单项式，两侧翼缘板悬臂长度为1.9 m，箱梁顶板宽度为8.8 m，厚度25 cm。箱梁底板宽度为3.994 m，厚度为255 cm，腹板为变截面尺寸，厚度为50～75 cm，端横隔板的厚度为1 m，中横隔板的厚度为1.5 m，结构混凝土设计强度为50 MPa。典型结构断面图见图1。

图1 箱梁结构断面图

2 满堂支架设计

本项目施工红线范围内障碍物多且杂，包含树木苗圃、路灯、红绿灯、公交站台、地下管线和高空跨路电缆、跨河高压电缆等障碍物，施工环境复杂。采用满堂支架可以灵活多变的进行空间和线性的调整，因此，本工程采用的满堂支架进行桥梁上部结构施工。

2.1 支架设计

现场采用立杆钢管型号为Φ48×3.2 mm的盘扣式脚手架。支架立杆底部安装L=60 cm可调底座，立杆顶上设置L=60 cm可调托座，托座上沿横桥向铺设槽10分配梁，分配梁上沿顺桥向通长铺设8 cm×8 cm木方，木方上铺1.5 cm竹胶板。

盘扣支架布置参数为：

（1）立杆顺桥向布置间距：0.9 m；

（2）立杆横桥向布置间距：箱室区腹板下布置间距为0.6 m，顶底板下布置间距为0.9 m，翼缘板下布置间距为1.5 m；

（3）支架步距中间段设置为1.5 m，底、顶端设置为1.0 m；

（4）支架顶端的可调顶托悬臂长度严禁超过40 cm。并且丝杆长度外露要保持合适的位置，可调顶托插入立杆的长度也不得小于15 cm。扫地杆的中心高度距离地面高度不得小于30 cm。严格按照操作要求布置的扫地杆和顶部最后一道横杆，顶部位置可以采用较短尺寸的钢管构件进行调节。支架标准典型断面盘扣脚手架布置见图2。

图2 支架设计断面图

2.2 支架及基础验算

主要针对结构支架进行计算，其中荷载分别考虑恒载和活载，荷载取值见表2。对于模板的计算此处不予分析。

表2 荷载计算结果表

主要针对模板支架进行计算。腹板处梁高1.8 m，立杆横距0.6 m，顶底板处梁混凝土为0.47 m，立杆横距0.9 m，翼缘板处混凝土高按0.37 m计算，立杆横距1.5 m；支架纵向长度均为0.9 m，步距均为1.5 m，支架总高按5 m计。支架处风荷载0.42 kN/m2，模板处风荷载0.24 kN/m2。支架自重按30 kg/m3估算，即0.3 kN/m3。

通过计算模板自重荷载、脚手架自重、钢筋混凝土自重、施工荷载、风荷载产生的竖向附加轴力为：腹板34.1 kN，顶底板18.0 kN，翼缘板29.6 kN。计算立杆稳定性满足要求。

3 满堂支架施工技术

支架及模板安拆采用25 t汽车吊配合，支架采用砂袋及钢筋进行堆载预压。钢筋在加工厂进行加工，半成品分类堆放，做好标识，采用平板车运输至现场进行绑扎施工。整体的模板结构采用竹胶板和木方制作，混凝土采用商混提供，专用的混凝土罐车运输到现场，然后采用37 m臂长的汽车泵进行泵送入模。

3.1 基础处理

支架地基处理的目的是保证支架基础具有足够的承载力和必要的防水排水设施。支架搭设宽度分别向两侧梁体投影外边线扩宽1 m，地基处理地段混凝土基础施工扩宽1.5m，地基处理范围扩宽2 m，两侧沿顺桥向分别在地基外侧设置排水沟，排水沟截面尺寸为30 cm×40 cm，施工期间地基支架区域内无明显或大面积的积水现象。

3.2 支架搭设

根据脚手架搭设间距放样，将可调底座排列到固定位置上，底托丝杆外露丝不超过总长度的50%，底座的立杆套筒部分朝上套入调整底座的上方。底座完全放置于平面地板上，基础立杆只是在第一层的位置搭接适用，往上均采用标准立杆，立杆以扣件套接，扣件应该保持两根管件完全对接，并保持中心线对齐顺直。然后逐层的采用标准杆件往上接长，按照规范及设计图纸要求，每6 m范围内设置一道斜杆，水平方向和纵向均设置，保持支架的稳定性。

3.3 支架预压

支架预压的目的主要是消除地基的非弹性变形，并且根据支架的弹性变形作为调节箱梁预拱度的依据。在箱梁支架搭设完毕，箱梁底模铺好后，侧模铺装前，按设计要求对支架进行预压。总预压重量为箱梁自重以及模板系统重量之和的110%；预压作业按最大预压荷载的60%、80%和100%进行加载。预压堆载材料采用砂袋和钢筋，腹板区等受荷较大部位以堆载砂袋为主，其他区域以钢筋为主。

3.4 支座施工

支座制作时由专业厂家进行深化设计，在墩身施工完毕，现浇箱梁施工之前进行支座安装。支座安装前，复测桥墩中心距离及支承垫石高程，检查锚栓孔位置及深度，核对支座型号及安装位置，注意单向支座的安装方向应与支座平面布置图所示位移方向一致，横向和纵向必须保证正确。

3.5 钢筋模板施工

底模面板采用15 mm厚的优质竹胶板拼接，沿横桥向铺设面板直接钉在下部8 cm×8 cm木方纵肋上，腹板木方纵肋间距为150 mm，顶底板处间距300 mm，翼缘板处间距300 mm；槽10型钢分配梁作为横肋，间距900 mm。木方铺设完成后，测量人员放样，根据设计标高调整底座，使顺桥向的木方的顶标高与箱梁设计的底标高一致。翼板模及腹板侧模采用底模相同构造，面板采用木模，上口弧线段半径为80 cm，可通过模具对木模板进行压制成型，下口弧线段半径为20 cm，采用定制弧线段铁板作为模板。

3.6 钢筋及预应力管道施工

箱梁钢筋在钢筋加工场下料并制作成半成品，平板车运至施工现场，利用25 t汽车吊吊至作业面，人工进行安装绑扎。箱梁钢筋绑扎的顺序为：底板钢筋绑扎、预应力管道安装→腹板钢筋绑扎、预应力管道安装→顶板钢筋绑扎、预应力管道安装。

预应力管道采用塑料波纹管，波纹管接长采用专用焊接机器热熔连接，或者采用的专用连接器进行连接，避免混凝土浇筑时浆液渗透进入到管道内，造成预应力管道堵塞。预应力波纹管的定位采用C12钢筋设置“#”形定位支撑架，定位支撑架必须与主筋焊牢，防止管道上、下、左、右移动而改变预加应力的效果。

3.7 混凝土施工

现浇箱梁一次性浇筑，浇筑混凝土总体按“先低点、后高点；先底板、后腹板、再顶板”的顺序施工。用2台37 m的泵车对称布料、连续灌注，采用水平分层，纵向分段，横向对称的浇筑方法，底板一次性浇筑，腹板根据高度逐级分层浇筑，每层厚度的控制在30 cm以内，顶板与底板浇筑一致，同样是一次性浇筑成型。分别在箱梁中间、距两侧防撞护栏预埋件30 cm处设置标高控制点，制作简易振动横梁对箱梁表面进行一次提浆收面处理，保证桥面的纵横坡度。在混凝土浇筑完成后，在混凝土初凝前对箱梁面进行拉毛处理。

3.8 预应力施工

预应力采用智能张拉设备在梁的两端同步进行张拉，张拉左右对称进行，张拉的顺序先腹板，然后再底板，最后张拉顶板钢束。并且从外侧到内侧，左右对称的张拉，并及时压浆。预应力张拉以油表读数为主要控制指标，预应力钢绞线的伸长值作为校核指标。钢绞线在进场前检验合格证和相关资料，并且取样做张拉和锚固试验。钢束伸长量两端之和不得超过计算伸长量的±6%。

3.9 支架及模板拆除

压浆完成7天后以及孔内浆体强度达到设计要求后，拆除满堂支架，拆除顺序由上而下，遵循“先支后拆、后置先拆”的原则，整体先拆除跨中位置的支架，再拆除桥墩位置的。

4 结束语

满堂脚手架施工方法具有施工工期短、操作方便、安全性能好、周转材料多、标高控制简单等优点，适合于桥梁工程建设施工。盘扣式脚手架作为满堂脚手架的工艺的一种类型，在施工过程中可以节约工期、降低造价、提高工效，文章结合项目施工案例情况，从满堂支架的设计和施工步骤进行全过程分析，提出了一些关键的施工技术要点，供类似桥梁工程施工进行有益的经验借鉴。