論56a工字鋼組合滿堂支架在現(xiàn)澆箱梁施工中的應(yīng)用

王宇杰

摘要：但隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，橋梁施工環(huán)境越來越復(fù)雜，跨重要管道、跨重要線路施工已成為常態(tài)，單純的碗扣滿堂支架施工方法已無法滿足橋梁支架施工要求。本文以新建太興鐵路冷泉汾河大橋40m非標(biāo)預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆箱梁為實(shí)例著重介紹56a工字鋼組合滿堂支架在現(xiàn)澆箱梁施工中的應(yīng)用，對(duì)56a工字鋼組合滿堂支架施工工藝、施工方法，質(zhì)量控制，安全措施及效益分析等做了詳細(xì)的闡述，為今后同類型橋梁施工起到很好的參考和借鑒作用。

關(guān)鍵詞：56a工字鋼；滿堂支架；預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆箱梁

中圖分類號(hào)：U448.213文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674―3024（2016）07―71―00

1 工法特點(diǎn)

首先，56a工字鋼組合滿堂支架材料經(jīng)濟(jì)，結(jié)構(gòu)簡單，無零散易丟構(gòu)件，便于現(xiàn)場材料管理；其次，56a工字鋼組合滿堂支架拼裝速度快，操作簡單，可根據(jù)具體施工要求，組成不同組架尺寸、形狀；同時(shí)，56a工字鋼組合滿堂支架整體穩(wěn)定性強(qiáng)，變形小，具有可靠的抗彎、抗剪、抗扭等力學(xué)性能。

2 適用范圍

本工法廣泛適用于預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆箱梁支架施工，施工方便，實(shí)用性強(qiáng)，尤其在地下存在重要管線、重要涵渠等無法完成改移施工的特殊條件下更為突出。

3 工藝原理

3.1工程簡況

冷泉汾河大橋第5跨設(shè)計(jì)為1-40m預(yù)應(yīng)力簡支箱梁，梁體為變截面箱梁，全長40.6m，箱梁底寬3.4m，高3.2m，主梁設(shè)計(jì)為C55混凝土240.5m3，主梁鋼筋55.5t。本梁外模板為：面板δ6鋼板，肋[10，背楞[12，連接法蘭δ12；內(nèi)模采用方木支撐木膠板。

本橋距4#墩承臺(tái)3.5m（最小距離）處存在古交礦務(wù)局砼質(zhì)供水管（外徑1.2m）1根，埋深2.3m；距4#墩承臺(tái)4.5m（最小距離）處存在馬蘭煤氣化鑄鋼煤氣管（外徑0.35m）1根，埋深2.5m；距5#墩承臺(tái)最小距離7.8m（最小距離）處存在引黃水管（外徑3.5m）1根，埋深為原地面以下5.56m。

3.2 支架工藝原理

56a工字鋼組合滿堂支架將橫桿與立桿交匯處的碗節(jié)點(diǎn)及方木與方木，方木與頂托，工字鋼與底托節(jié)點(diǎn)視為“鉸接”，將架體假定為幾何不變體系。2Ⅰ56a工字鋼作為地下重要管道“過梁”與上部滿堂碗扣式鋼管支架組合成為一個(gè)整體，形成一個(gè)強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性皆滿足箱梁施工過程中各種荷載受力要求的支架體系。

本工法的主要原理是根據(jù)梁體荷載分布規(guī)律，通過模板將全部荷載傳遞到小方木（次梁），后通過次梁傳遞給大方木（主梁），再由主梁傳遞給立桿，由立桿傳遞給2Ⅰ56a工字鋼過梁，最后由過梁傳遞給混凝土條形基礎(chǔ)，條形基礎(chǔ)直接坐落于強(qiáng)風(fēng)化層或現(xiàn)狀道路等穩(wěn)定地層上。

4 施工藝操作要點(diǎn)

4.1支架結(jié)構(gòu)

支架采用Φ48×3.5mm鋼管碗扣式支架， 在梁底板及翼緣板下橫向步距0.6m，縱向步距0.6m，水平橫桿步距0.6m。支架搭設(shè)過程中應(yīng)保證立桿碗扣將橫桿全部扣住并鎖緊，以保證支架良好受力。為保證支架整體的穩(wěn)定性，支架外圍設(shè)1道剪刀撐，支架底部0.5m處四周架設(shè)掃地桿，縱向斜撐每隔3m加固一道，橫向斜撐每隔3m加固一道。支架搭設(shè)完畢后，應(yīng)再次檢查支架橫桿連接情況，保證每個(gè)節(jié)點(diǎn)處全部鎖死。40m箱梁支架結(jié)構(gòu)縱斷面、橫斷面如圖4.1-1及圖4.1-2所示。

4.2 條形基礎(chǔ)施工

為防止梁體及支架荷載對(duì)地下管道的影響，支架搭設(shè)前需在相應(yīng)管道上方按0.6m間距搭設(shè)2I56a 工字鋼過梁，5#墩一側(cè)過梁基礎(chǔ)為7*3*2.3mC25砼條形基礎(chǔ)，煤氣管與引黃管道中間過梁基礎(chǔ)為3*6.4*7*8.2*2.3m梯形C25砼基礎(chǔ)，4#墩一側(cè)過梁基礎(chǔ)為3*6.85*7*8*1.5m梯形C25砼基礎(chǔ)。砼基礎(chǔ)基底均需換填夯實(shí)0.5m厚砂夾卵石，使處理后地基承載力不小于250kpa。

4.3 支架搭設(shè)

（1）測量放樣

測量人員用全站儀放樣出箱梁輪廓在砼基礎(chǔ)上的投影線，并用墨線標(biāo)出；現(xiàn)場技術(shù)員根據(jù)投影線定出單幅箱梁的中心線、腹板邊線、翼板邊線、跨中橫梁中心線及墩頂橫梁中心線，然后再根據(jù)支架設(shè)計(jì)方案定出縱橫向立桿的位置。

（2）2Ⅰ56a工字鋼吊裝、加固

56a工字鋼單根長度9m，使用25t起重機(jī)吊裝，工字鋼嚴(yán)格就位于測量放線后標(biāo)示的墨線方格內(nèi)。56a工字鋼以2根并排加固組成2Ⅰ56a過梁，兩端分別就位于條形混凝土基礎(chǔ)上。工字鋼采用U形卡（φ25鋼筋加工）按間距2m一道焊接加固。

（3）布設(shè)立桿、安裝底托

根據(jù)立桿位置在混凝土基礎(chǔ)頂部及工字鋼過梁頂部布設(shè)立桿底托，均采用130*130mm鋼質(zhì)底托。立桿底托放置平整、牢固，底部無懸空現(xiàn)象。底托布設(shè)完成后統(tǒng)一調(diào)整高度。底托頂面支承位置高度調(diào)解時(shí)，使用水準(zhǔn)儀統(tǒng)一調(diào)平。

（4）碗扣支架安裝

根據(jù)立桿及橫桿的設(shè)計(jì)組合，從底部向頂部依次安裝立桿、橫桿。安裝時(shí)應(yīng)保證立桿與底托中心同心，一般先全部裝完一個(gè)作業(yè)面的底部立桿及部分橫桿，再逐層往上安裝。立桿和橫桿安裝完畢后，安裝斜撐桿，保證支架的穩(wěn)定性。斜撐通過扣件與碗扣支架連接，安裝時(shí)布置在框架結(jié)點(diǎn)上。

（5）頂托安裝

本梁采用8mm厚，寬90mm的22#槽鋼頂托，為便于在支架上高空作業(yè)，可在地面上大致調(diào)好頂托伸出量，再運(yùn)至支架頂安裝。根據(jù)梁底高程變化決定橫橋向控制斷面間距，順橋向設(shè)左、中、右三個(gè)控制點(diǎn)，精確調(diào)出頂托標(biāo)高。然后用明顯的標(biāo)記標(biāo)明頂托伸出量，以便校驗(yàn)。最后再用拉線內(nèi)插方法，依次調(diào)出每個(gè)頂托的標(biāo)高，頂托伸出量一般控制在20cm以內(nèi)為宜。

（6）縱橫梁安裝

頂托頂部設(shè)置縱向10×15cm方木，間距600mm，上為橫向10×10cm方木，腹板下間距加密為300mm。在其上方安裝箱梁底模，在箱梁底模邊鋪設(shè)施工操作平臺(tái)并設(shè)防護(hù)欄桿。底模的調(diào)平及安裝考慮支架預(yù)壓的彈性變形量。

4.4 支架預(yù)壓

支架搭設(shè)完、底模安裝好后，必須對(duì)56a工字鋼組合滿堂支架進(jìn)行預(yù)壓。預(yù)壓的目的是檢測支架自身的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，同時(shí)消除支架搭設(shè)的非彈性變形，檢測支架承載預(yù)壓后的沉降量，測算出施工荷載時(shí)的彈性變形，根據(jù)箱梁張拉后的上拱度再計(jì)算出底模的預(yù)拱度。

4.5 設(shè)置預(yù)拱度

支架現(xiàn)澆箱梁預(yù)拱度主要由二方面組成，施工預(yù)拱度=支架變形值+設(shè)計(jì)預(yù)拱度。支架變形值通過預(yù)壓來確定；設(shè)計(jì)預(yù)拱度=靜活載撓度+理論計(jì)算跨中反拱值-扣除自重影響后預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的上拱度-計(jì)算殘余徐變拱度值。

同時(shí)，在梁體混凝土實(shí)際施工時(shí)，還需要繼續(xù)對(duì)56a工字鋼組合滿堂支架進(jìn)行變形觀測，得出更精確的變形值，在后續(xù)施工中進(jìn)行準(zhǔn)確進(jìn)行調(diào)整，指導(dǎo)施工。

4.6 支架拆除

拆架程序應(yīng)遵循由上而下，先搭后拆的原則，做到一步一清、一桿一清。對(duì)于56a工字鋼組合滿堂支架而言，拆除順序?yàn)椋合炔鸪缰刑幹Ъ?，再拆除橋墩處支架，由跨中向兩?cè)橋墩方向推進(jìn)，即按安全網(wǎng)→欄桿→剪刀撐→縱橫向水平桿→立桿→工字鋼過梁→原地面平整的順序拆除。

5 質(zhì)量控制

5.1 鋼管、工字鋼、頂絲、卡子等主材必須要有出廠合格證，對(duì)租賃的材料進(jìn)行復(fù)試，出具相關(guān)報(bào)告。

5.2 混凝土條形基礎(chǔ)頂面平整，確保工字鋼與條形基礎(chǔ)接觸面嚴(yán)密，立桿與可調(diào)頂托等連接件連接要牢固，焊接處焊縫要飽滿。

5.3 工字鋼、碗扣支架架管采用汽車吊裝，支架搭設(shè)必須嚴(yán)格控制支架頂面標(biāo)高，確保模板安裝精度。

5.4 嚴(yán)格按照施工方案進(jìn)行支架搭設(shè)，過程中分階段進(jìn)行驗(yàn)收。

6 安全措施

6.1 吊裝前應(yīng)檢查機(jī)械、索夾吊環(huán)等是否符合要求并應(yīng)進(jìn)行試吊。吊裝時(shí)必須有統(tǒng)一的指揮、統(tǒng)一的信號(hào)。吊裝區(qū)域應(yīng)設(shè)置警戒線，危險(xiǎn)點(diǎn)須設(shè)專人監(jiān)護(hù)。

6.2 起重吊裝的鋼絲繩，不準(zhǔn)觸及有電線路和電焊搭鐵線或與堅(jiān)硬物件磨擦。

6.3 起重機(jī)吊起滿載荷重物時(shí)，應(yīng)先吊起離地面20～50cm，檢查起重機(jī)的穩(wěn)定性，制動(dòng)器的可靠性和綁扎的牢固性等，確認(rèn)可靠后，才能繼續(xù)起吊。

6.4 從事高空作業(yè)的人員，開工前和施工中定期進(jìn)行體檢，凡患有恐高癥等不適應(yīng)高空作業(yè)的人員，嚴(yán)禁從事墩上工作。

6.5 所有作業(yè)人員必須佩戴好安全帽，架子工在高處（距地高度2m以上）作業(yè)時(shí)，必須佩帶安全帶。安全帶必須與已綁好的立、橫桿掛牢，不得掛在鉛絲扣或其他不牢固的地方，不得“走過檔”（即在一根順?biāo)畻U上不扶任何支點(diǎn)行走），也不得跳躍架子。在架子上操作應(yīng)精力集中，禁止打鬧和玩笑，休息時(shí)應(yīng)下架子。嚴(yán)禁酒后作業(yè)。

6.6支架搭設(shè)完畢后，要配合合格的滅火器，每100㎡一只。

7 效益分析

7.1 經(jīng)濟(jì)效益分析

（1）與鋼管立柱貝雷梁式膺架法相比，本工法省去材料一次性投入及二次加工費(fèi)用，支架所需材料經(jīng)濟(jì)、簡單，所有材料均可在租賃市場租賃；同時(shí)，支架搭設(shè)、拆除簡便，人員、機(jī)械投入量小，人工作業(yè)效率高。

（2）與傳統(tǒng)滿堂式支架相比，本工法無需進(jìn)行管道、線路改移施工。不存在延誤工期所帶來的人員、機(jī)械誤工損失；同時(shí)省去管道改移施工的經(jīng)濟(jì)投入。

7.2 社會(huì)效益分析

本工法具有施工場地適應(yīng)性強(qiáng)、場地要求低等特點(diǎn)，為解決現(xiàn)澆梁施工方法上的難點(diǎn)、工期上節(jié)點(diǎn)提供了很好的一種途徑。

采用本工法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化施工和標(biāo)準(zhǔn)化管理，提高了施工管理水平。

本工法在冷泉汾河大橋40m非標(biāo)預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆箱梁工程中的應(yīng)用，保質(zhì)保量、安全可靠的完成了施工任務(wù)，得到了社會(huì)各界人士的好評(píng)。

7.3工程實(shí)例

中鐵六局集團(tuán)呼和鐵建公司新建太興鐵路冷泉汾河大橋40.6m預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆箱梁已經(jīng)投入使用，得到了業(yè)主、監(jiān)理、地方的一致認(rèn)可與好評(píng)；節(jié)約了成本，保證了工期，很好體現(xiàn)了56a工字鋼組合滿堂支架在現(xiàn)澆施工技術(shù)的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]張俊義.橋梁施工常用數(shù)據(jù)手冊(cè)[M].北京：人民交通出版社，2005

[2]江正榮，朱國梁.簡明計(jì)算手冊(cè)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005