淺談城市軌道交通工程現(xiàn)澆簡(jiǎn)支箱梁滿(mǎn)堂支架法施工技術(shù)

秦慧程，鄧曉琴，張立軍

（中國(guó)水利水電第七工程局成都水電建設(shè)工程有限公司，成都 611130）

1 工程概況

本文以武漢市軌道交通21號(hào)線(xiàn)三標(biāo)段高架區(qū)間為例，著重講述滿(mǎn)堂支架法的施工技術(shù)。

2 施工工藝

本工程現(xiàn)澆簡(jiǎn)支梁支架體系采用滿(mǎn)堂支架法，具體施工工藝流程如下：地基處理→搭設(shè)滿(mǎn)堂支架→支架預(yù)壓→安裝模板、鋼筋、波紋管等→澆筑混凝土→混凝土養(yǎng)護(hù)。

2.1 滿(mǎn)堂支架施工參數(shù)

按照簡(jiǎn)支梁橫截面的不同，將梁體分為三種方式處理：兩側(cè)翼板、腹板以及梁底板，兩側(cè)翼板下支架參數(shù)為90cm×90cm×120cm（縱向間距、橫向間距、橫桿步距，下同），腹板下支架參數(shù)為60cm×90cm×120cm，梁底板下支架參數(shù)為60cm×90cm×120cm。頂托上縱、橫向梁均采用10cm×10cm方木，箱梁底板采用15mm厚的竹膠合板，箱梁側(cè)模采用定型鋼模板。

2.2 地基處理

搭設(shè)支架前地基處理方法為：對(duì)于需要進(jìn)行換填處理的部位，在換填處理、回填表層整平后，采用YZ20t振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓（盡量采用靜碾壓方式）,對(duì)于壓路機(jī)碾壓不倒部位采用小型夯機(jī)分層夯實(shí)，表面150cm范圍采用砂礫石進(jìn)行回填并分層夯實(shí)。碾壓后進(jìn)行動(dòng)力觸探實(shí)驗(yàn)，在要求承載力不小于150kPa后，在面層澆筑一層30cm厚C30混凝土。為避免基礎(chǔ)受水浸泡，在澆筑的混凝土基礎(chǔ)上進(jìn)行2%的橫向坡排水。并在兩側(cè)布置30×40cm的排水邊溝，排水溝設(shè)置縱坡，溝內(nèi)壁用砂漿抹實(shí)防止雨水侵入，水沿坡排出基礎(chǔ)范圍。

2.3 支架搭設(shè)

支架搭設(shè)的常規(guī)順序?yàn)椋旱淄小Ъ芰U→支架橫桿→斜桿搭設(shè)→接頭鎖緊→搭設(shè)腳手板→搭設(shè)上層立桿→立桿連接銷(xiāo)→支架橫桿→剪刀撐及加固。支架搭設(shè)時(shí)，要求至少兩層向同一方向或從中間向兩側(cè)推進(jìn)，不得從兩側(cè)向中間合攏。

支架搭設(shè)完成后，應(yīng)在翼板邊緣及梁體端頭設(shè)置防護(hù)欄桿，防護(hù)欄桿高1.2m，立桿鎖于鋼模板起吊杠方鋼上，立桿上設(shè)置兩道橫向鋼管，然后用密目安全網(wǎng)進(jìn)行圍敝，防止人員墜落及墜物傷人。

梁體施工時(shí)單獨(dú)設(shè)置人行通道。

2.4 支架受力驗(yàn)算

2.4.1 荷載計(jì)算

30m簡(jiǎn)支梁對(duì)應(yīng)滿(mǎn)堂支架最大高度為23m、35m，簡(jiǎn)支梁對(duì)應(yīng)滿(mǎn)堂支架最大高度為16.5m，梁體寬度為9.4m。通過(guò)對(duì)以上最不利情況進(jìn)行分析，對(duì)本工程30m簡(jiǎn)支梁施工支架進(jìn)行驗(yàn)算，以確定最終的支撐參數(shù)，并確保工程安全。

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，梁體相關(guān)參數(shù)如下：

①30m簡(jiǎn)支梁自重Q1=4360.0kN；

②施工荷載

箱梁底模、內(nèi)模及內(nèi)外模支撐荷載，按照均布荷載計(jì)算，取值 2.0kN/m2，根據(jù)梁體結(jié)構(gòu)尺寸，Q2=30×9.4×2.0=564.0kN。

施工人員、材料、機(jī)具荷載，按照均布荷載計(jì)算，取1.5kPa，根據(jù)梁體結(jié)構(gòu)尺寸，Q3=30×9.4×1.5=423.0kN。

③在不計(jì)梁體施工支撐系統(tǒng)的情況下上部結(jié)構(gòu)總重：

④墩高23m滿(mǎn)堂支架自身荷載：

⑤根據(jù)設(shè)計(jì)的滿(mǎn)堂架參數(shù)，30m簡(jiǎn)支梁滿(mǎn)堂支架立桿共計(jì)35×15=525根，由支撐體系自重及支撐系統(tǒng)上部產(chǎn)生的荷載總計(jì)Q總=5762.4+4098.6=9861.0kN，則單根立桿承受荷載：N=Q/525=9861.0/525=18.9kN。

2.4.2 地基承載力驗(yàn)算

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及試驗(yàn)，將地面整平，并采用重型壓路機(jī)碾壓密實(shí)（壓實(shí)度≥90%），地基承載力可達(dá)到[fK]=190～250kPa。

式中：N——腳手架立桿傳遞至基礎(chǔ)頂面軸心力的設(shè)計(jì)值；Ad——立桿底座面積，Ad=15cm×15cm=225cm2。

底托坐落在混凝土基礎(chǔ)（厚0.3m）上（底托尺寸按照15cm×15cm計(jì)算），按照力傳遞面積計(jì)算：

K為調(diào)整系數(shù)；混凝土基礎(chǔ)系數(shù)為1.0。

經(jīng)過(guò)計(jì)算，基底整平壓實(shí)后采用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)檢測(cè)地基承載力。經(jīng)檢測(cè)，若壓實(shí)度達(dá)到90%以上，證明地基承載力能夠滿(mǎn)足要求。

2.4.3 立桿穩(wěn)定驗(yàn)算

根據(jù)《建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》有關(guān)模板支架立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式：N/ΦA(chǔ)+（MW1+MW2）/W≤f

①N——鋼管所受的垂直荷載，組合風(fēng)荷載時(shí)N=1.2（NG1K+NG2K）+0.9×1.4∑NGK，同前計(jì)算所得。

②f——鋼材的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，參考《建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》表5.1.6得f=205N/mm2。

③A——支架立桿的截面積，A=391.0mm2（根據(jù)對(duì)武漢市場(chǎng)的調(diào)查，碗扣架鋼管規(guī)格為φ48×3.0mm，在計(jì)算過(guò)程中按φ48mm×2.75mm鋼管的截面積考慮）。

φ——軸心受壓桿件的穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)長(zhǎng)細(xì)比λ查表即可求得。

截面的回轉(zhuǎn)半徑 i=1/4（D2+d2）1/2=16.0mm

長(zhǎng)細(xì)比 λ＝L/i。

L——水平步距，L=1.2m。

則λ＝L/i=75，參照《路橋施工計(jì)算手冊(cè)》查附錄3-26得Φ=0.744。

④MW1——計(jì)算立桿段有風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎距。

uZ——風(fēng)壓高度變化系數(shù)，參考《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB5009-2012）表8.2.1得uZ=1.39（離地面高度按30m取值，地面粗糙類(lèi)別為B類(lèi)）。

uS——風(fēng)荷載腳手架體型系數(shù)，按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》表8.3.1第36項(xiàng)uS=0.9，

wO——基本風(fēng)壓，根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》附表E.5，wO=0.4kN/m2，

則 Wk=0.7uZ×uS×wo=0.7×1.39×0.9×0.4=0.35kN/m2。

La——立桿縱距為0.9m;h—立桿步距為1.2m

⑤MW2——計(jì)算立桿段有雪荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎距。

μr——屋面積雪分布系數(shù)，參考《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB5009-2012）表7.2.1得μr=1.0，

So——基本雪壓，查《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》附表E.5得So=0.6kN/m2，

故：Sk=μr×So=1.0×0.6=0.6kN/m2

La——立桿縱距0.9m、h——立桿步距1.2m,

⑥截面模量 W=1/4×3.14×（R3-r4/R）=4.29×103mm3

則，N/φA+（MW1+MW2）/W=18.8×103/（0.744×391）+（0.054+0.093）×106/（4.29×103）=98.9N/mm2≤f=205N/mm2

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，支架體系是安全穩(wěn)定的。

2.5 滿(mǎn)堂支架拆除

現(xiàn)澆簡(jiǎn)支梁滿(mǎn)堂支架體系的拆除在設(shè)計(jì)有要求時(shí)應(yīng)按設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí)參照相關(guān)規(guī)范執(zhí)行，且支架拆除前預(yù)應(yīng)力張拉等相關(guān)作業(yè)應(yīng)施工完成并經(jīng)過(guò)相關(guān)單位驗(yàn)收合格后方可拆除。預(yù)應(yīng)力筋未張拉完成前嚴(yán)禁拆除滿(mǎn)堂支架體系。

3 結(jié)語(yǔ)

城市軌道交通高架橋快速發(fā)展，滿(mǎn)堂支架法應(yīng)用廣泛，施工前合理驗(yàn)算，注重支架施工的過(guò)程控制，嚴(yán)把驗(yàn)收質(zhì)量關(guān)，才能保證工程的施工安全。