溢流坝顶交通桥的满堂式钢管脚手架施工

汪 淼

（江西省水利水电建设集团有限公司，南昌 330200）

0 引言

水利溢流坝段坝顶交通桥结构复杂，地理位置特殊，挂篮施工具有很大局限性，尤其是0#墩缺乏有效的施工条件，难以进行挂篮安装、行走。而满堂式钢管脚手架对地形地貌和工程结构的要求比较低，搭设高度可按照工程的实际情况进行合理调整，搭设速度快，拆除方便，所需成本也比较低，非常契合地理位置特殊，地形地貌复杂的工程项目施工。以下结合工程实例，对水利溢流坝段坝顶交通桥满堂式钢管脚手架施工进行如下分析。

1 工程概述

安远县永镇水库工程位于安远县新龙乡江头村，大坝采用重力坝，溢洪道交通桥为简支T 梁双跨桥，下部结构包含：基础、中墩、边墩、橡胶支座、支座垫石，上部结构包含：2 块现浇T梁、2 跨现浇桥面、护栏等。桥总长21.5m，单跨T 梁长10.74m，桥宽5.0m，桥面高程357.6m，桥梁底高程357.4m，满堂脚手架基础处高程为351.0～352.0m，脚手架搭设高度为5.4～6.4m。现浇梁和桥面采用C30 钢筋混凝土一次性浇筑完成，总设计方量为35.475m3，钢筋总用量为6.94t,混凝土的含筋率为195.63kg/m3。

2 满堂式钢管脚手架施工方案

安远县永镇水库工程溢洪道交通桥为简支T 梁双跨桥，采取满堂式钢管脚手架作为现浇T 梁和桥面模板支架，可加快施工速度，为模板搭设、钢筋绑扎、混凝土浇筑等提供良好的条件。完整的满堂式钢管脚手架系统由立杆、小横杆、大横杆、顶托、剪刀撑等结构共同组成，每根杆件按照型号、规格、布设位置的不同，选择对应的扣件进行连接，以形成一个稳定的整体。钢管选择了外径φ48.0mm，壁厚3.5mm 的焊接钢管，搭设高度为5.4m，横向间距为5.0m，纵向间距为9.0m，满堂式钢管脚手架每层层高为1.2m，横向斜撑每隔0.8m 设置一道，沿整个架高连续布置，纵向外侧布置一道剪刀撑，且沿着整个架体高度连续布设，同时架体底部、顶部分别设置一道水平剪刀撑。

3 满堂式钢管脚手架施工要点分析

3.1 立杆施工

立杆底部承力在已经浇筑完成的溢洪道埋石混凝土基础之上，强度和承载力都需达到设计要求，并在基础中打入直径为20mm 的锚筋，作为防滑设施，保证锚筋进入混凝土面的深度在10cm 左右，外露10cm 左右，采取电锤凿平斜面，以保证立杆能够稳定坐落在平整的混凝土面上，具体的基础面锚筋平面示意图如图1 所示。

图1 基础面锚筋平面示意图（mm）

3.2 纵向和横向扫地杆施工

纵向和横向扫地杆也是组成满堂式钢管脚手架的主要结构，为保证整体结构的稳定性，本工程在纵向扫地杆施工中采取了直角扣件固定在距离基础顶面以上不超过20mm 位置的立杆之上[1]。而横向扫地杆也采取直角扣件牢牢固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆之上，在案例工程施工中，遇到立杆基础标高不统一的问题，为确保架体结构的安全性，将高出的扫地杆接长到低处后，再进行固定处理，但相互之间的高差不能超过1.0m。立杆顶部还需要设置顶托，以方便支架的调整和拆除，以降低施工难度。本工程满堂式钢管脚手架支架立杆基础为溢洪道控制段埋石混凝土浇筑完成后的整体混凝土基础面，位于相同的平面之上，因此高差造成的影响可忽略不计。

3.3 纵向和横向水平杆施工

纵向和横向水平杆施工质量对整个工程施工质量有很大影响，在案例工程施工中，纵向水平杆设置在立杆内侧，其长度不小于3 跨，纵向水平杆在接长处理中，采取对接和搭接的方式，但需要保证满足以下规定：

1）纵向水平杆在连接操作中，连接扣件要避免布设再同一个平面上，要尽量交错布置，且错开距离≥50cm。扣件连接后，连接口到主节点的距离要控制在纵向距离的1/3 以内。

2）纵向水平杆接长时，搭接长度不能小于1.0m，并等距设置不少于3 个旋转扣件，固定成一个整体，以提升钢管脚手架的总体稳定性。

3）纵向水平杆在布置连接中，作为横向水平杆的支座，相互之间需通过直角扣件连接。

在横向水平杆施工中，各构造需要尽量符合以下规定：

4）为提升各主节点的稳定性，需要加设横向水平杆，相互之间通过直角扣件连接。确保主节点直角扣的间距＜15cm,在脚手架使用全过程中，必须对横向水平杆安装的牢固性进行定期检查，发现松动及时紧固。

5）非主节点位置同样需要设置横向水平杆，可按照现场脚手板布置的实际情况，控制好横向水平杆的布设间距，最大间距不能超过纵向间距的二分之一[2]。

3.4 脚手板施工

为保证满堂式钢管脚手架结构的稳定性，作业层脚手板需要做到铺满、铺稳。脚手板必须布设在横向水平杆上，而且单根水平杆难以满足脚手板承载力的需求，至少需要同时布设3 根，以提升脚手板的稳定性，避免在后期施工中发生倾覆问题，以保证施工的安全性。

3.5 剪刀撑

在剪刀撑施工中，需要保证每道剪刀撑跨越立杆根数都符合表1 中的规定：

表1 剪刀撑跨越立杆最多根数表

每道剪刀撑的宽度最小不能小于4 跨，但也不能低于6m，斜杆和地面之间的倾角要控制在45°～60°之间（详见图2）。外侧立面以6.0m 长度为标准设置剪刀撑，并且需要由底部开始逐步向顶部连续设置。剪刀撑斜杆在接长时要采取搭接的方式，搭接要求和方式和立杆相同。剪刀撑斜杆和横向水平杆在连接时，为提升连接的牢固性，本工程采取了螺旋扣件连接的方式，效果比较好[3]。

图2 剪刀撑布置图（mm）

3.6 承重试验和观测

当满堂式钢管脚手架搭设完成之后，为验证搭设质量和强度，保证施工的安全性，在正式投入使用前，需要进行承重试验和观测。本工程主要是利用塔吊将已经称重好，捆好的钢筋吊运到支架之上进行预压和处理，但需要保证两边能够对称加载，以保证承重试验的有效性。边加载重量，边对支架的变形情况和稳定性进行观察，如果发现变形超过了设计标准，或者存在晃动现象，要立即停止吊运，对脚手架进行加固稳定处理。此后，继续进行承重试验，直到满足设计要求为止。如果在承重试验中，脚手架发生了较大规模的形变，需要立即组织现场施工人员撤离出施工现场。等每级加载全部完成之后，静载至少1h 后再进行支架位移观测，保证满堂式钢管脚手架处于相对稳定性状态后，再进行沉降观测。

本工程在承重试验中，采取了分级加载的方式，通过四级加载方式，第一次先加载到60%，第二次加载到80%，第三次加载到100%，第四次加载到120%，而且每级加载之后，预压间隔时间需要控制在45min 以上，等支架加载稳定后，再进行下一级加载。本工程在预压加载中，选择一台水准仪来对承重试验的高程进行实时观测，通过一台全站仪进行位移观测，整个测量工作需要至少四名操作人员来完成。同时为保证测量数据的准确性，降低人为因素造成的不良影响，在整个观测测量中，要做到测量人员固定不变、测量仪器设备固定不变、测量方式及路线固定不变的方法[4]。在承重加载前，需要精确测量原始标高，每级加载后，对测量数据详细记录。等荷载全部都加载完成之后，需要每隔24h 测量一次，并详细记录每个测点的标高，连续3 次各测点沉降量平均累积到小于5mm 或者各测点沉降量平均小于1mm 后，可判定预压施工符合标准，可投入继续使用。

3.7 支架拆除

当现浇T 梁和桥面施工混凝土的强度达到设计强度100%后，才能卸落支架。在支架拆除中，需要严格遵循从上到下依次拆除的原则，切不可上下同时作业，先拆除非承重杆件，再拆除承重杆件，所有连墙件需要随着脚手架逐层拆除，严禁整层或数层连墙件拆除后再拆脚手架，控制分段拆除的高度不大于2 步，若高差超过2 步，需增设连墙件进行加固处理[5]。支架在卸落中，有支架支承的现浇T 梁和桥面重力逐步传递给现浇T 梁和桥面自身来承重，为对现浇T 梁和桥面受力有利，在支架拆除中，不能突然卸除，需要按照一定的卸架程序和方法进行。在卸架中，只有等达到一定的卸落量之后，支架才能脱离现浇T 梁和桥面体以实现力的转移。为了使现浇T 梁和桥面体逐渐均匀的降落和受力，各支点卸落量应分成几次和几个循环逐步完成，各次和各循环之间应有一定的间歇，间歇后应将松动的卸落设备拧紧，使现浇T 梁和桥面体落实。

4 结语

综上所述，结合工程实例，分析了水利溢流坝段坝顶交通桥的满堂式钢管脚手架施工，分析得到，满堂式钢管脚手架具有很强的适用性，在很多地方和空间都可以很好的使用，这是其他支架体系施工技术难以比拟的。水利溢流坝段坝顶交通桥多为现浇T 梁，地理位置特殊，采取满堂式钢管脚手架施工技术，可很好的适应复杂的地理条件，而且施工速度快，稳定性比较好，保证了水利溢流坝段坝顶交通桥施工顺利完成，值得在类似工程中大力推广和应用。