满堂支架施工技术在框架桥施工中的应用研究

孙龙

（山东远通公路工程集团有限公司，山东 枣庄277100）

1 引言

碗扣式满堂支架结构组成主要有立杆、横杆和斜撑，是一个半刚性连接的全空间支撑体[1-2]。 支架的安装质量对现浇框架桥的施工安全和质量起着直接而关键的作用[3]。 因此，支架设计应在施工前进行，并在施工过程中进行监测和验收[4-5]。在保证施工安全和质量的情况下， 支架的搭设既要满足相关施工技术和规范的要求，又要有一定的经济性。

2 项目简介

某框架桥横跨景区人工湖通道，宽28 m。 桥涵两侧原地貌高程26.0 m，河底高程21.5 m，冬季正常水位23.60 m，涵洞底高程19.90 m。 桥涵形式为现浇C35 钢筋混凝土箱涵，基础采用素混凝土桩基加固。 基础承载力要求不低于200 kPa，垫层为10 cm 厚C20 素混凝土厚垫层。 钢筋采用HPB300 和HRB400 级钢筋。 框架桥为三孔箱涵。 箱涵结构净尺寸为10 m×3.8 m，顶板厚80 cm，底板厚90 cm，侧壁厚80 cm，中壁厚70 cm，右偏转角115°。 设计涵洞长36.4 m，设计宽度7 m。桥面为0.5 m 栏杆+6 m 车道+0.5 m 栏杆。

3 满堂支架设计

3.1 项目选择

支架采用全框架碗扣式脚手架， 碗扣架钢管规格为48.3 mm×3.5 mm。 立杆的水平和垂直间距为0.9 m， 步距为1.2 m，自由端高度为0.5 m，扫地杆距地面为0.4 m。 立杆顶部由U 形支架和涵板底部的木梁支撑横杆不少于2 根， 并保证立杆自由端的长度和扫地杆与地面的距离。 横杆步距可在1.2 m 范围内调节。立杆的外圆周环应自下而上设置垂直连续的剪力撑； 在垂直和水平方向的中间设置一个从下到上的垂直连续剪力撑， 在剪力撑的顶部和扫地杆处设置一个水平剪力撑。 中间位置增加一个水平剪力。

3.2 支架系统设计

桥涵支架设计的剖面图和断面图如图1 和图2 所示，各部分设计如下。

图1 桥涵支架设计剖面图

图2 桥涵支架设计横断面图

1）基础：满堂支架以桥涵90 cm 厚混凝土底板为基础。 桥涵底板下为素混凝土桩，桩径50 cm，间距1 m，梅花形，桩长8 m，桩上有30 cm 厚级配碎石垫层和10 cm 厚C20 素混凝土垫层。 复合地基的设计承载力不应小于180 kPa。

2）支撑布置：框架桥满堂支架高3.8 m，长11 m，宽7 m。支撑立柱的水平和垂直间距为0.9 m。 根据桥涵尺寸，最后一组立杆的竖向间距仍为90 cm，不做调整。 最后一组立杆的水平间距根据桥涵尺寸调整为60 cm，详见图3。有4 根横杆。根据立杆自由端长度40 cm 和扫地杆离地40 cm 计算， 横杆步距自下而上分别为1.2 m、1.2 m 和0.6 m， 横杆自由端长度为0.3 m。 立杆顶部由U 形支架和涵板底部的木梁支撑。 U 形支架与下横杆之间的距离为40 cm。立杆顶部可调撑杆从顶杆伸出的悬臂长度不得超过65 cm，可调撑杆和插入立杆的可调地脚螺栓长度不得小于15 cm，从立杆伸出的长度不得超过30 cm。

图3 桥涵支撑立杆平面布置图

3）扫地杆的布置：在扫地杆底部设置一水平杆，该水平杆作为扫地杆。 离地高度不超过400 mm，水平杆和扫地杆应与立杆连接牢固。

4）剪力撑布置：剪力撑的具体形式和布置方式如表1 所示，在立杆的外周设置垂直剪力撑，垂直和水平方向中间设置垂直剪力撑，在垂直剪力撑顶部和扫地杆处设置水平剪力撑。

表1 剪力撑的布置

4 框架的预加载

底模安装后，对框架进行预加载。 预压应由现场技术人员控制，并逐跨进行预压。 加载过程中应注意荷载大小及加载速率，以防止加载速率过快或加载重量过大导致剪切破坏。

预压前和底板加载时均应记录底模标高。 加载完成后每隔1 d 对标高记录一次。 直到支座非弹性变形稳定后，按荷载等级卸载预压荷载后，再观测标高。 预压过程应测量梁截面荷载下支架的弹性变形值。 该值应与施工控制中由于其他因素影响应当设置的预拱度进行叠加， 计算实际施工中应设置的预拱度，并根据该预拱度对底模标高进行调整。

5 支架拆除

5.1 支架拆除注意事项

框架拆除前， 技术人员应就拆除过程中可能会出现的安全问题进行技术交底。拆除工作从上到下逐层进行。严禁上下两层同时拆除。 并且应增加临时斜撑，以确保拆除后架体的稳定性。 每根钢管拆除时，应防止失稳，必要时应增加临时支撑，防止变形。 卸载支架应分几个周期卸载。 卸载量一开始要小，往后逐渐增加。 松开顶板上的可调螺栓，将底模顶板分开。 松开方木下的水平杆，取出夹板和方木，然后拆除系杆、脚手板、剪力撑、斜撑，最后拆除小横杆、大横杆、立杆等。 立杆拆卸时，先握住立杆，然后拆卸最后两个卡扣。

拆除的材料应向下转移，并用绳索吊起。 严禁扔到地下。运至地面的构件和配件， 应立即按规定进行检查、 整修和维护，并按品种和规格堆放，以便运输、维护和储存。

5.2 安全措施

当混凝土未达规定强度或已达到设计强度， 需要提前拆除模板或承受超过设计值的荷载时， 必须通过技术监督员计算并确认其强度，足以承受该超出部分的荷载后进行拆除，底模拆除时，对混凝土强度的要求如表2 所示。 工人在架设和拆除支架过程中必须做好安全防护措施，如防滑鞋、安全帽和安全带等。 并且拆模前应检查所用工具。

表2 底模拆除时对混凝土强度的要求

脚手架与各类线路的安全问题，例如，与架空输电线路应当保持安全距离、临电线路的架设以及脚手架接地等措施，应当按照JGJ 46—2005《施工现场临时用电安全技术规范》的规定来执行。 应定期对脚手架进行维修和检查， 对于高层脚手架，还应该定期进行不均匀沉降检测。 在大风、雨雪等极端天气条件下，不宜进行脚手架的施工。

6 验收要求

6.1 材料进场验收

进场的碗扣结构配件应具备以下证明材料： 主要部件应有产品标识和产品质量证明；供应商应提供关于管道、零件、铸件、 冲压件及其他材料和产品性能的检验报告。 零部件验收要点： 钢管壁厚是否满足要求； 焊接和外观的质量是否达标；底座的支撑螺栓直径是否符合，组装和焊接的相关要求见表3。

表3 组装焊接的形状和位置公差要求

钢管规格为48 mm×3.5 mm， 壁厚不小于0.025～3.5 mm。外套管壁厚≥0.025～3.5 mm，内径≤50 mm，长度≥160 mm，延伸长度≥110 mm。 焊条应当使用专门的工具上进行焊接。使其牢固可靠。 焊缝高度不得小于3.5 mm。

上碗扣能够连续上下移动，且转动灵活无卡滞；横杆顶端应有相应措施防止上碗扣脱落。 零部件外观质量要求：钢管外表面无裂纹、凹陷和锈蚀等缺陷，不得使用加长钢管。 铸件表面应光滑。

6.2 基础验收

脚手架基础必须按施工设计施工， 并按基础承载力要求验收。 脚手架基础通过验收后，应按施工设计或专项方案的要求进行放样和定位。

6.3 支架验收

脚手架的搭设质量应分阶段进行检查： 第一阶段验收高度为6 m；根据施工进度定期检查；达到设计高度后全面检查验收。

对于整个脚手架，主要检查内容为：斜杆、连墙件、横撑等的设置是否合理。 确保支架主体保持其几何不变性；基础的不均匀沉降是否符合要求，立杆底座与基础表面接触是否松动；立杆上的碗扣是否锁紧；斜杆扣接触是否达到要求。

脚手架验收时，应具备以下技术文件：施工组织设计和变更文件；20 m 以上脚手架专项施工设计方案；周转脚手架构件和配件使用前的复检合格记录； 安装施工记录和质量检验记录；支架应符合JGJ 166—2016《施工用碗扣式钢管脚手架安全技术规范》对脚手架主体验收的规定。

7 结语

综上所述，在框架桥的现浇施工中，碗扣式满堂支架技术十分常见。施工前，应做好全空间支撑设计。在施工过程中，支架的搭设必须严格按照程序进行， 注意扫地杆和剪力撑的质量，提高其稳定性。 技术负责人、监理等相关人员应在施工过程中严格按照相应规范进行监督和检查，严格控制施工质量，强调安全问题，及时发现并消除潜在的安全隐患，架设符合规范规定、安全可靠的满堂支架。