现浇箱梁施工中盘扣式支架的施工工艺研究与优化

肖宇

摘要 盘扣式支架具有较高的安全特性，在现浇箱梁施工项目中可以有效提高施工安全性。文章对盘扣式支架施工技术进行了分析，并结合实际工程案例，从施工经济性、安全性及荷载等方面研究了盘扣式支架的应用效果，通过与碗扣式支架的比较，总结了盘扣式支架的应用优势，旨在使盘扣式支架的应用水平得到一定提升。

关键词 桥梁施工；盘扣式支架；现浇箱梁

中图分类号 U445.4文献标识码 A文章编号 2096-8949（2023）10-0129-03

0 引言

随着社会经济的快速发展，全国的交通网也在不断扩大，道路和桥梁建设项目也获得到了良好的发展机遇[1]。桥梁现浇箱梁支架通常会采用盘扣式支架或者碗扣式支架进行施工。工程实践表明盘扣式支架施工技术更具优越性，其技术优势主要表现为承载能力比较强、安全性比较高、安装拆除方便及较强的稳定性，可以有效缩短施工工期，降低施工成本等[2]。基于此，该文对盘扣式支架施工技术进行了研究分析，详细阐述了盘扣式支架施工的技術关键点及安全防护重点。

1 工程概况

该研究以G15沈海高速公路海口段工程作为研究案例。该项目位于海口市石山镇境内，起止桩号设计为K7+175～K9+369.2，建设沿线的总长度设计为2.194 2 km。该项目需要新建8座立交桥，其中立交桥的总长度设计为6.065 8 km，行车速度设计为80 km/h；整幅式桥面宽度设计为32.2 m，分离式桥面的宽度设计为16.25 m。

2 盘扣式支架设计

盘扣式支架：支架选用Q345钢材质材料加工而成的M60支架，立杆采用Ф60×3.2 mm钢管，水平杆和斜向支撑杆采用Ф48×3.2 mm钢管[3]。盘扣式支架搭设的具体要求如下：

（1）当箱梁截面高度≤2 m时，腹板部位的设计要求是横桥方向的间距设置为60 cm，顺桥方向的间距设置为120 cm，水平方向的步距设置为150 cm[4]；横桥方向的立杆排数至少要达到3排；底板、翼缘板的设计要求是横桥方向的间距设置为120 cm，顺桥方向的间距设置为120 cm，水平方向的步距设置为150 cm；横梁部位的设计要求是横桥方向的间距设置为60 cm，顺桥方向的间距设置为60 cm，水平方向的步距设置为150 cm[5]。

（2）当箱梁截面高度＞2 m，且≤3.5 m时，腹板部位的设计要求是横桥方向的间距设置为60 cm，顺桥方向的间距设置为90 cm，水平方向的步距设置为150 cm；横桥方向的立杆排数至少要达到3排；底板、翼缘板的设计要求是横桥方向的间距设置为120 cm，顺桥方向的间距设置为90 cm，水平方向的步距设置为150 cm；横梁部位的设计要求是横桥方向的间距设置为60 cm，顺桥方向的间距设置为60 cm，水平方向的步距设置为150 cm[6]。

3 盘扣式支架施工工艺

搭设支撑前，施工人员应对搭设现场进行清理，检测地基承载力，确保地基具有足够的承载力。支架安装时，不得和其他工序同时进行[7]。

3.1 工艺流程

（1）由技术人员结合施工图纸，用专门的仪器测量，并用墨斗弹线。

（2）对以上放线内容进行检查复核。

（3）施工单位提前准备好充足的支架，根据实际需要向每个区域分配合理数量的原材料[8]。

（4）严格按照设计要求及规范要求安装底座，并对底座进行加固。

（5）搭设脚手架时，操作人员必须佩戴适当的防护用具，避免安全事故发生。

（6）调整脚手架的高程。

（7）检查脚手架的连接件的牢固性。

（8）检查各种构件的安装质量。

（9）安装安全网，检查脚手架的整体结构。

3.2 盘扣式支撑系统的搭设步骤

脚手架的安装步骤如下：技术员测量放线→安装底座→安装基座→安装扫地杆→安装横杆→安装插销板→安装立杆、横杆和斜向支撑杆→对架体结构的稳定性和安全性进行检查→检查架体的标高→安装可调节底托→对底托的长度进行调整→安装龙骨→安装底部模板。

（1）物资准备。施工单位提前准备充足的原材料；结合测量放线位置安装底座，并安装螺母，保证螺母的标高满足设计图纸要求，然后安装基座及扫地杆，安装完毕后对扫地杆的水平度进行合理调整。

（2）根据设计要求安装底座，保证满足以下管理要求：①地基应具有一定的承载力；②提前标注出螺母的标高；③首道水平杆与地面之间的间距不得超过400 mm；④如果承载力过大，则需设置垫板。

（3）施工人员将基座放在底座的丝杠中，以基座与螺母密接为合格标准。①对蝶形螺母高度进行合理的调整；②将立杆安装在基座上。

（4）安装第一层水平杆。①水平杆必须插入销孔中，保证其牢固性，不得出现晃动；②使用水平尺做抄平处理。

（5）安装基础立杆。①将未设置连接杆的立杆作为基础立杆；②将基础立杆按照顺序插入套管中；③检查基础立杆的牢固度；④将第二层以上的立杆作为标准立杆。

（6）安装第二层水平杆。按照既定的步距搭设水平杆，保证水平杆的端部插入销孔中，并进行锁死处理。

（7）安装第一步立面斜拉杆。①斜向拉杆必须满足设计图纸要求；②销板与圆盘进行连接加固。

（8）安装标准立杆、水平杆和立面斜杆。①严格按照以上工序进行施工，直至架体的上部结构施工完成；②作业人员必须佩戴适当的安全防护用具，避免安全事故发生。

3.3 荷载情况

在模板拼装完成后，可对支架进行预压处理，消除支架的非弹性变形。支架预压需分段、分区域进行施工。预压操作应确保无超载现象发生，并精准地计算出砂袋的重量，从而确定出砂袋的数量。根据施工现场的具体情况来决定预压时间，一般情况下，砂袋预压时间至少要达到5 d。

结合规范要求，支架预压的荷载应为混凝土结构荷载的1.2倍，实际预压荷载不得超过设计值的120%，施工过程的活性荷载按照3 kN/m2进行计算。

（1）支撑架体验算。荷载取值如下：钢筋及混凝土自重取25.5 kN/m3；模板及龙骨取0.5 kN/m2；施工人员及设备荷载取2 kN/m2；振捣荷载2.0 kN/m2。

（2）面板计算。面板采用15 mm厚竹胶板，截面抗弯模量W和截面惯性矩I取值如下：

W=bh?/6=1 000×15?/6=37 500 mm?

I=bh?/12=1 000×15?/12=281 250 mm4

（3）荷载组合。恒荷载分项系数取1.2，活荷载分项系数取1.4，取1 m宽的板为计算单元。

则q1=（1.8（梁高）a+b）×1=（1.8×25.5+0.5）=46.4 kN/m

q2=[1.2×（1.8（梁高）a+b）+1.4×（d+c）]×1=61.28 kN/m

面板按三跨连续梁计算，支撑跨径取l=200 mm。

Mmax=1/10×qmaxl2=1/10×61.28×2002=245 120 N·mm

（4）强度验算：最大弯应力σmax=Mmax/W=245 120/

37 500=6.54 N/mm2< fm=11 N/mm2故强度满足要求。

（5）挠度验算：最大挠度ωmax=0.677 q14/100 EI=

0.677×46.4×2004/（100×4 500×281 250）=0.4 mm<[ω]=

1/400=200/400=0.5 mm满足要求。

3.4 盘扣式支撑系统的搭设方法和要求

（1）搭设脚手架前，施工人员应逐一检查连接构件与结构件，不得在工程中使用不合格产品。

（2）施工单位应在安装脚手架前，组织有关参建单位进行技术交底和安全培训，让施工团队对施工内容和安全控制要点有详细的了解后，再进行施工。指派专人统一指挥，确保脚手架的搭设质量。

（3）地基检测合格后，才能搭设脚手架。如果地基检测不合格，就必须进行加固，加固合格以后才能搭设脚手架。

（4）结合设计图纸或是由施工单位指定脚手架搭设的位置。

（5）根据立杆的位置来确定底座的位置，在立杆安装完毕后，依次安装斜向支撑杆，形成一个简单的架体结构，在此基础上搭设整体架体。

（6）确保连接盘的插口深入刻度线以下，如若不达标可使用铁锤进行击打。

（7）脚手架搭设时，施工人员不得为了方便施工随意改变设计内容，也不能增加或减少构配件的数量。如果需要改变搭设方式，必须由项目经理或设计人员签字同意才能更换。

（8）脚手架搭设完成后，由施工方技术人员进行施工质量验收，确保搭设效果符合专项施工计划要求。

3.5 盘扣式支撑系统的使用

（1）为了安全起见，施工人员不得将过重的材料和设备放置在脚手架上。

（2）严格控制脚手架高度，不得以任何形式在脚手架上搭设架体。

（3）施工人员严禁擅自拆除连接件、结构件和防护装置。特殊情况需要拆除，应报备技术人员，经其同意后，由专业人士进行拆除。

（4）每日施工之前，施工人员都要检查所需的脚手架，如果发现有安全隐患，应立即采取相应的措施，待安全隐患排除以后，才能够进行施工。

（5）每日施工结束后，要及时将架体上的材料和机械移至地面，避免出现高空坠物。同时施工人员施工过程中，严禁从架体上向地面抛掷物品。

（6）脚手架上不允许超荷载作业，如因特殊原因必须超荷载作业，则必须对脚手架进行加固。

3.6 盘扣式支撑系统的检查、验收

支架搭设完毕后，需对支架的搭设质量进行2次质量验收。第一次验收由施工单位内部的各方主体自查，自查合格后报监理单位验收。第二次验收则由监理单位作为主体验收脚手架的质量。质量验收时，应由参加验收人员签字确认，验收记录应完整保存。

（1）施工人员应严格检查斜向支撑杆的扣件安装是否牢固，是否与主杆保持平行。横杆扣件是否牢固。各种杆件的间距和数量是否满足要求。

（2）脚手板布设应具有连续性，且按照满铺的原则进行施工。主杆连接部位的间隙应控制在1 mm以内，如图1所示。

（3）严禁混用不配套的构件。

（4）悬挑部位应加强精准度，并安装安全防护设施。

（5）脚手架的垂直度和平整度偏差需符合表1的标准要求。

（6）U型顶托和下调整座的管理要求可以参照表2中信息所示。

3.7 盘扣式支撑系统拆除

（1）脚手架经施工单位项目经理签字确认后方可拆除。

（2）拆除架体前，施工人员应提前将架体上的材料和机械设备移至地面，并划出安全区域，非作业人员不得入内，设置显眼的安全警示标牌，委派专人全程监管。

（3）严格遵循先安装、后拆除的原则，从架体顶部开始，按顺序拆除。拆除下的构件不得直接抛掷在地面。

（4）脚手架拆除应该分层进行作业，所有的构件应分类打包，使用平板车运出现场。

（5）拆除脚手架过程中，为了防止坍塌事故的发生，拆除的比例应该控制在3∶1，使用安全绳将拆除的构件缓慢地落放在地面，不得直接抛掷。

4 结语

目前，我国道路桥梁建设取得了较好的发展，现浇箱梁在公路桥梁工程中的应用越来越广泛。现浇箱梁施工工艺是一项成熟的技术，所涉及的工序比较复杂，稍有差错就会严重影响整个桥梁的施工质量，同时也会严重影响施工安全。盘扣式脚手架应用在箱梁施工项目中，可以有效地降低施工成本，提高施工项目安全性，保证施工质量。因为盘扣式脚手架具有较多的优点，所以被频繁地使用在现浇箱梁施工项目中。分析盘扣式脚手架施工技术的关键点和安全重点，旨在提高我國道路桥梁的施工质量，促进我国道路桥梁建设工程获得更大的发展。

参考文献

[1]孙鑫. 盘扣式支架在公路现浇箱梁施工中的应用[J]. 四川建材， 2022（2）： 221-223.

[2]任士贤. 桥梁工程现浇箱梁盘扣式支架施工工艺研究[J]. 建筑安全， 2022（3）： 99-101.

[3]杜正伟. 盘扣支架在现浇箱梁施工中的应用研究[J]. 建筑·建材·装饰， 2021（4）： 20-22.

[4]丁凯. 现浇箱梁盘扣式支架体系的设计与施工[J]. 四川水力发电， 2021（5）： 201-203.

[5]王鹤. 盘扣式支架在高速公路现浇箱梁施工中的应用[J]. 佳木斯职业学院学报， 2020（8）： 997-998.

[6]杨俊， 魏明利. 承插型盘扣式钢管支架在现浇箱梁中的应用[J]. 工程建设与设计， 2021（15）： 161-163.

[7]任士贤. 桥梁工程现浇箱梁盘扣式支架施工工艺研究[J]. 建筑安全， 2022（9）： 8-11.

[8]王洪涛， 武国民， 王京京. 现浇箱梁承插型盘扣式脚手架施工问题探讨[J]. 中国公路， 2022（7）： 100-101.