现浇箱梁支架类型选择及其成本分析

宁 强

（中铁建大桥工程局集团第五工程有限公司，四川 成都 610500）

0 引言

改革开放以来，高速公路建设取得迅猛发展，在高速公路桥梁的上部结构设计中，广泛使用现浇箱梁，尤其在互通立交桥梁的小半径匝道桥梁设计中更为常见。本文依托昭通大永高速黄华互通立交实例对现浇箱梁支架类型进行选择，并分析其经济性。

1 工程概况

大永高速黄华互通立交位于黄华镇西，主要为服务黄华镇及附近乡镇上下行所设，互通立交中心桩号K59+920.913,互通采用A型单喇叭。黄葛树大桥左幅为黄华互通主线桥，共5联，跨径布置为3m×30m+6m×29.166m+3m×30m+4m×30m=474.995m，顶宽12.5～27.851m，单箱底宽8.5m，悬臂长度2m，梁顶板厚0.25m，底板厚0.22m，腹板标准段厚0.45m，梁高1.8m，腹板纵向设置12-Φs15.2类型预应力钢绞线，上部结构采用C50预应力混凝土现浇连续箱梁，梁底到基础高度范围为5～25m[1]。

2 支架类型选择与搭设

黄葛树大桥实际使用满堂支架、组合支架两种类型。

2.1 满堂支架型号选择及搭设方式

2.1.1 盘扣式支架型号选择

工程采用A 型盘扣式支架，即60 系列，立杆直径60mm，盘扣支架采用内连接，即连接棒在立杆内部连接。盘扣支架主要杆件为：立杆、水平杆、斜杆、可调托。

立杆选择：立杆规格模数为500mm，具体选用规格有1000mm，1500mm，2000mm，2500mm，3000mm 及200mm基座。

水平杆选择：水平杆规格模数为300mm，具体选用规格有900mm，1200mm。

斜杆选择：斜杆选择规格为900mm×500mm，900mm×1000mm，1200mm×500mm，1200mm×1000mm四种。

可调托选择：可调顶托和可调底座规格均为500mm，高度调节范围均为250mm。

2.1.2 盘扣式支架搭设

底、腹板及实腹段支架体系自上而下采用1.5cm竹胶板+纵向10cm×10cm 方木+横向工字钢（I10）+盘扣架（Φ60mm×3.2mm）+素混凝土垫层形式；翼缘板支架体系自上而下采用1.5cm竹胶板+纵向10cm×10cm方木+横向工字钢（I10）+盘扣架（Φ60mm×3.2mm）+素混凝土垫层形式。具体布置形式及参数：

（1）木方布置形式及参数：底腹板下方木中心间距30cm，翼缘板下方木中心间距30cm。

（2）盘扣架（Φ60mm×3.2mm）布置形式及参数：一般截面处两侧翼缘板下立杆间距为1.2m（横向）×0.9m（纵向），腹板下立杆间距为0.9m（横向）×0.9m（纵向），底板下立杆间距为0.9m（横向）×0.9m（纵向）；横杆标准步距1.5m；支架高度根据实际情况可以调整[2]。

底腹板加厚段截面处两侧翼缘板下立杆间距为1.2m（横向）×0.9m（纵向），腹板下立杆间距为0.9m（横向）×0.9m（纵向），底板下立杆间距为0.9m（横向）×0.9m（纵向）；横杆标准步距1.5m；支架高度根据实际情况可以调整。

实腹段截面处立杆间距为0.9m（横向）×0.9m（纵向）；横杆标准步距1.5m；支架高度和宽度根据实际情况可以调整。

满堂支架纵、横断面图分别见图1和图2所示。

图1 满堂支架纵断面图

图2 满堂支架横断面图

2.2 钢管柱+贝雷片+满堂架形式（组合支架）选择及搭设方式

为便于调解箱梁横坡，箱梁以下3m采用盘扣支架满堂式搭设，与满堂支架的形式相同，下部采用钢管柱+贝雷片+工字钢形式进行搭设（以下简称组合支架）。

2.2.1 贝雷梁、钢管柱型号选择

贝雷梁：选择321型通用贝雷梁+450型∕900型通用连接花架。

钢管：选择壁厚10mm，直径609mm型钢管，钢管之间采用机械连接，具体方式为法兰连接（法兰上均布8个直径25mm螺栓孔）。

钢管标准节长度为9m，其他搭配长度根据现场实际情况进行加工；顶部支撑钢管顶端内部作加强处理[3]。

2.2.2 组合支架搭设

钢管支架竖向主钢管采用双肢Φ630mm×10mm无缝钢管，钢管中心间距为3.5m，高度方向每3.5m设置平联及交叉斜杆，平联及交叉斜杆均采用[28b槽钢；钢管上部搭设双排单层贝雷梁（2片贝雷片组配成贝雷梁，间距45cm，采用45cm的连接片），贝雷梁横向净距70cm，如图3、图4所示。

图3 组合支架纵断面图

图4 组合支架横断面图

2.3 地基处理形式

黄华互通整体位于斜坡之上，地形高差大，地面表层为种植土，下方为孤石。

箱梁施工前，根据设计支架方案，确定支架基础方案。

采用满堂架搭设时，测量人员用全站仪放样出箱梁支架的具体位置，支架搭设宽度应比箱梁顶面设计宽度每侧宽0.5m，基础在支架外侧不小于0.5m，由于地形高差大，现场采用分台阶整平，整平后采用C20混凝土浇筑基础，基础厚度20cm。基础浇筑时两侧预留2%横坡，保证排水通畅，防止雨水或混凝土养生滴水浸泡地基。

采用组合支架方式搭设时，按照设计方案，采用条形基础，测量人员用全站仪放样出钢管支架的具体位置，进而确定条形基础的布置位置。条形基础采用C30钢筋混凝土，内设双层钢筋网，钢筋采用Ф16螺纹钢，间距20cm×20cm，条形基础长度须较梁体宽0.5m。

3 经济性分析

结合上述黄华互通支架搭设实例，以达到支架体系功能及要求为基础，分别对满堂支架和组合支架进行成本计算，分析确定两种支架类型的经济平衡临界高度[4]。

3.1 成本计算基础

黄华互通区所有区域施工条件相同，即地形及交通条件满足满堂支架施工条件，也满足组合支架施工。

组合支架与满堂支架墩高安全系数相同。

根据现场实际施工情况，一联现浇箱梁，满堂支架施工需60d；组合支架施工需45d，在施工周期上，组合支架明显优于满堂支架。

3.2 支架经济性分析

3.2.1 周转材料单价

根据项目策划，盘扣支架、钢管柱、贝雷片采用租赁方式，工字钢，槽钢采用自购方式。根据项目实际租赁及摊销情况，周转材料单价见表1所示。

表1 材料单价表

3.2.2 支架搭设工程量计算

假设现浇箱梁支架总高度为H，宽度为B，跨度为L，组合支架中盘扣架高度为3m，为保持计算高度一致，故在计算支架总量时，计算高度按除去组合支架中盘扣支架高度计算，即高度为H-3m的支架总量，则两种形式的支架工程量计算见表2所示。

表2 支架工程量计算表

3.2.3 支架搭设劳务成本

根据项目对下承包合同，组合支架中钢管柱-贝雷片结构按照重量以吨位计量，满堂支架按照搭建空间体积计量。承包单价（注：承包单价为参考单价，其他项目应根据自身的分包价格水平自行确定）如表3所示。

表3 劳务分包单价

3.2.4 经济平衡临界高度分析

支架搭设的成本包括周转材料租赁或摊销费用、地基处理费用、搭设支架的劳务费用。当两种支架类型的成本费用相等时，从经济性角度，两种支架均可选择，否则，以成本较低方案为优。

参考互通主线桥的相关数据，现将B确定为12.5m，L确定为30m，满堂支架施工需60d，组合支架施工需45d，将以上数据带入以上各表内，计算如下：

通过计算可得临界高度H为23.8m。

因此支架高度在23.8m时，在不考虑其他因素影响情况下，两种支架类型可任选其一；支架高度在23.8m以下时，满堂支架成本＜组合支架成本，故应选择满堂支架施工；支架高度在23.8m以上时，组合支架成本＜满堂支架成本，应选择组合支架施工。

4 结束语

本文对项目实际施工中使用的两种支架形式进行了经济平衡临界高度分析，为不同现场高度条件下支架类型的选择提供了经济性依据，为同类型工程起到一定的借鉴作用。当然，实际施工中影响支架综合选用的因素较为复杂，如施工工期、现场地形地貌、安全高度等，所以，在关注经济性的同时，也应充分考量其他影响因素，在保证安全的前提下，综合评价确定支架形式。