斜腹板現(xiàn)澆箱梁碗口支架設(shè)計(jì)與施工

楊 波，李維生，肖開軍

(1. 四平市規(guī)劃局;2. 中交二公局第二工程有限公司)

1 工程概況

四平市紫氣大路立交橋工程為溝通紫氣大路和東盛大街的一座全互通立交，其中橋梁工程包括主線橋、C、D、E 匝道橋，上部結(jié)構(gòu)均為連續(xù)箱梁，均采用支架現(xiàn)澆。箱梁邊腹板均采用斜腹板形式，主線橋箱梁頂寬21.0 m，匝道橋箱梁頂面寬度8. 0 m 和9. 0 m。箱梁底板距地面高度3. 0 ～14.0 m，箱梁分為單箱單室、單箱雙室、單箱四室、單箱五室及單箱六室?guī)追N內(nèi)箱結(jié)構(gòu)形式。箱梁高度分為1. 3 m、1.5 m、1.8 m、2.0 m、3.5 m。

2 支架設(shè)計(jì)

2.1 支架形式選擇

現(xiàn)澆箱梁支架通常采用鋼管貝雷型鋼梁式支架、滿堂式鋼管腳手架、門式架支架和碗扣型鋼管支架4 種形式，具體采用何種支架，必須根據(jù)現(xiàn)場地形條件、支架高度、支架成本等因素綜合考慮。由于四平市紫氣大路立交現(xiàn)澆箱梁高度較低，若采用鋼管貝雷型鋼梁式支架梁式支架，支架需要大量的貝雷、型鋼、鋼管樁等材料，搭設(shè)時需吊機(jī)及其他機(jī)械例如振樁錘等配合人工施工，機(jī)械費(fèi)增大;若用一般的鋼管腳手架搭設(shè)支架時扣件多且易丟失，功效低，其優(yōu)點(diǎn)是不需吊機(jī)配合施工;門式架和碗扣架是普通鋼管腳手架的替代品，支架搭設(shè)功效高，機(jī)械費(fèi)低。門式架與碗扣架相比，門式支架的穩(wěn)定性較差，需要設(shè)置縱橫向鋼管與門架相連。因此，對城市高橋互通現(xiàn)澆箱梁來講，使用碗扣型支架施工是最合適的，支架搭設(shè)可節(jié)約大量的人工費(fèi)和機(jī)械費(fèi)。

2.2 碗扣支架設(shè)計(jì)

(1)地基處理設(shè)計(jì)

地基下層40 cm 石灰土，上層為5 cm 厚C25素混凝土。

(2)碗口支架設(shè)計(jì)

支架采用碗扣式支架，立桿縱向步距為90 cm，橫梁、橫隔梁處加密至60 cm;單幅橫向布置，翼板外側(cè)安全通道120 cm，翼板和底板下方90 cm，腹板處60 cm，橫桿步距為120 cm，并搭設(shè)剪刀撐，每5 排設(shè)置一道橫向剪刀撐，縱向剪刀撐根據(jù)支架高度支架與地面夾角在45° ～60°之間。支架底部設(shè)置掃地桿。

碗扣支架頂托上面可采用I12.6 作為橫向分配梁，上面鋪設(shè)10 cm×10 cm 方木作為底?？v向分配梁，腹板處間距15 cm，底板處間距20 cm。箱梁腹板不設(shè)置拉桿，外腹板采用頂托、碗扣架與支架立桿用扣件連接，間距和縱向立桿布置相同，豎向設(shè)置根據(jù)箱梁高度不少于2 道，然后通過鋼管反拉支架上面，混凝土的壓力通過桿件傳遞到立桿，最后到地基，內(nèi)腹板主要通過橫向水平頂。

支架橫斷面圖如圖1 所示。

圖1 現(xiàn)澆箱梁碗扣支架橫斷面圖

3 碗口支架施工

3.1 地基處理

原地面清理、平整，并排除積水，用20t 振動壓路機(jī)對原地面進(jìn)行壓實(shí)，然后分層回填灰土進(jìn)行碾壓，填土厚度不小于40 cm，承載力采用重型觸探儀來測試，結(jié)果滿足計(jì)算的地基承載力，再在灰土層上面澆筑一層5 cm 厚C25素混凝土。

在地基處理范圍外1 m 遠(yuǎn)的兩側(cè)順橋向開挖排水溝，尺寸為0.4 ×0.4 m。

3.2 碗扣支架搭設(shè)

(1)施工放樣

為了確保支架搭設(shè)位置準(zhǔn)確、快速施工，在混凝土基礎(chǔ)澆筑完成后，下一道工序測量放出中線位置，現(xiàn)場根據(jù)測量中線，依據(jù)圖紙布置采用彈墨線的辦法將縱橫位置放樣出來，確保支架立桿的位置準(zhǔn)確。

(2)支架搭設(shè)

采用25 t 吊車和人工搭設(shè)，支架搭設(shè)按照順橋向90 cm，橫橋向120 和90 cm、60 cm 三種間距安裝底層立桿，橫桿步距為120 cm，調(diào)整立桿垂直度和位置后并將碗扣稍許扣緊，一層立桿、橫桿安裝完后再進(jìn)行第二層立桿和橫桿的安裝，直至最頂層，最后安放上托座，并依設(shè)計(jì)標(biāo)高將U 型上托座調(diào)至設(shè)計(jì)標(biāo)高位置。

再在U 托上橫向布設(shè)I12.6 或12 ×16 cm 方木作為分配梁，竹膠板下層為縱橋向布置間距20 cm 的10 ×10 cm 的方木，組成底板下背肋。每排立桿高度按設(shè)計(jì)箱梁標(biāo)高與地面實(shí)際標(biāo)高所計(jì)算的支架高度進(jìn)行搭設(shè)。

支架頂部加固用φ48 mm 鋼管及扣件將頂托縱、橫向連接起來。碗扣支架搭設(shè)過程中，同步加拼φ48 mm 鋼管作為剪刀撐，剪刀撐斜桿與地面傾角宜為45° ～60°，剪刀撐寬度宜為4 ～8 m;剪刀撐應(yīng)采用扣件與碗扣支架立桿扣緊，需接長剪刀撐的搭接長度不宜小于600 mm，搭接處應(yīng)采用兩個扣件扣緊。剪刀撐從兩側(cè)底部向內(nèi)斜拼至支架頂部，縱向每5 ～8 排設(shè)置一道橫向剪刀撐，橫向每5 排設(shè)置一道縱向剪刀撐，以增強(qiáng)支架的整體穩(wěn)定性。

3.3 支架預(yù)壓

支架壓載試驗(yàn)消除支架和模板的非彈性變形和地基的壓縮沉降影響，同時取得支架彈性變形的實(shí)際數(shù)值，作為梁體立模的預(yù)拱值數(shù)據(jù)設(shè)置的參考。其技術(shù)要求如下。

(1)支架采用超載預(yù)壓，即預(yù)壓荷載為設(shè)計(jì)箱梁荷載的1.1 倍，使其消除非彈性變形。

(2)支架預(yù)壓前，在1/2 跨、1/4 跨及兩頭墩邊底模的左中右分別設(shè)置觀測點(diǎn)。

(3)加載試驗(yàn)通過堆放砂袋來實(shí)現(xiàn)。

(4)加載分三級進(jìn)行，即0→30%→70%→100%的預(yù)壓荷載。根據(jù)預(yù)壓結(jié)果同時結(jié)合設(shè)計(jì)要求的箱梁預(yù)拱度確定支架的施工預(yù)拋高值。

3.4 澆筑混凝土?xí)r地基、支架檢查

支架在預(yù)壓完成后，進(jìn)行模板鋼筋施工，在澆筑混凝土?xí)r，為了確保支架安全，對支架基礎(chǔ)在跨中、L/4、3L/4 位置處設(shè)置測量點(diǎn)針對澆筑過程中支架彈性變形、地基沉降進(jìn)行觀測。同時派專人針對支架巡視檢查，有問題立即停止?jié)仓?，查明原因，處理完成后繼續(xù)澆筑混凝土。

4 結(jié)束語

在城市橋梁的建設(shè)中，城市胡同立交橋梁結(jié)構(gòu)多由立體曲線構(gòu)成。現(xiàn)澆箱梁的形式符合空間曲線的彎扭特性及輪廓特性，以及有不必設(shè)置預(yù)制場等好處。當(dāng)橋梁上部結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)形式，支頂架的應(yīng)用是必不可少的。而支頂架的形式有多種多樣，比較常用有滿布式鋼管排柵支架、輕型鋼支架、門式腳手架鋼支架、碗扣式多功能腳手架鋼支架等形式。各種支架形式有著不同的特點(diǎn)和適用范圍，施工中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，因地制宜，靈活選擇，合理使用，才能取得最佳的經(jīng)濟(jì)效益。

碗扣型腳手架是普通鋼管腳手架的替代產(chǎn)品，具有單件輕、拼裝快、不易丟失零件和運(yùn)輸方便等優(yōu)點(diǎn)。使用不同的立桿間距和橫桿的豎向步距組合，可以滿足針對彎曲線形橋梁、直線型橋梁及不同高度的凈空，現(xiàn)澆構(gòu)件施工的需要。而且據(jù)單件輕易組合，人工即可以操作?？梢悦馊C(jī)械配合，減少成本。

［1］ 城市橋梁工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(CJJ2－2008)［S］.

［2］ 建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ 166－2008)［S］.

［3］ 建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ 166－2002)［S］.

［4］ 周水興，何兆益，鄒毅松. 路橋施工計(jì)算手冊［M］.

［5］ 鋼管滿堂支架預(yù)壓技術(shù)規(guī)程(JGJ/T 194－2009)［S］.

［6］ 木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50005－2003)［S］.