探討現(xiàn)澆箱梁盤扣式支架技術(shù)

王洪家

（黔東南公路建設(shè)養(yǎng)護(hù)有限公司,貴州 凱里 556000）

0 引言

隨著城市化進(jìn)程的持續(xù)推進(jìn)，人們交通出行的需求不斷提高，各種高大難建的橋梁工程越來越多。盤扣式鋼管支架在現(xiàn)澆箱梁施工中的應(yīng)用日益廣泛，其施工效果得到業(yè)界的普遍認(rèn)可[1-3]。某公路橋梁現(xiàn)澆箱梁施工，采用承插型盤扣式鋼管支架，該文結(jié)合工程實例，詳細(xì)介紹現(xiàn)澆箱梁承插型盤扣式支架技術(shù)。

1 工程概況

某公路橋梁長537 m，橋面寬37.6 m，梁底寬33.6 m，現(xiàn)澆箱梁采用支架施工方案，梁底設(shè)雙向橫坡，坡度2%，其中2聯(lián)現(xiàn)澆箱梁采用變截面，1聯(lián)、3聯(lián)、4聯(lián)現(xiàn)澆箱梁采用等截面。需確定合理的箱梁支架頂托、分配梁的布局，確保梁底雙向橫坡坡度及線型偏差在合理范圍。

2 盤扣式支架組成

2.1 主要構(gòu)件

該公路橋梁現(xiàn)澆箱梁施工使用的盤扣式支架組要包括以下部分：

（1）A型Q345A鋼制立桿，Φ60 mm×3.2 mm。

（2）Q235B鋼制水平桿、水平斜桿，Φ48 mm×2.5 mm。

（3）Q195鋼制豎向斜桿Φ48 mm×2.5 mm。

（4）Q235B鋼制底托、頂托。

（5）ZG230-450鋼制插銷、套管、連接盤、扣接頭。

2.2 組成形式

現(xiàn)澆箱梁盤扣式支架組成形式見圖1。

圖1 盤扣式支架組成示意圖

3 盤扣式支架性能分析

3.1 承載力

該公路橋梁現(xiàn)澆箱梁施工盤扣式支架立桿為直徑60 mm，高3.2 mm的Q345A鋼管，單桿承載力最高為350 kN，容許軸力93.9 kN；而碗扣式支架立桿為直徑48 mm、高度3.5 mm的Q235鋼管，容許軸力只有19.6 kN?？梢姳P扣式支架的剛度明顯大于碗扣式支架，可有效提高支架承載力。

3.2 防腐性

該公路橋梁澆箱梁施工盤扣式支架防腐采用熱鍍鋅浸鋅工藝，支架整體使用年限至少25年。而扣式支架僅在表面噴油漆防腐，防腐效果差，整體使用壽命更短。

3.3 穩(wěn)定性、安全性

盤扣式支架為二力桿體系，立桿、橫桿、斜桿相交于一點，受力分布合理，力的傳遞路線清晰；而碗扣式支架的立桿、橫桿通過扣件連接，無斜桿，無法分散彎矩，因此，碗扣式支架節(jié)點抗扭能力差，整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不足[4-5]。

4 支架設(shè)計

4.1 荷載組合計算

基于實際的現(xiàn)澆箱梁自重初步設(shè)計支架，計算支架模板自重、混凝土自重的均勻分布荷載，將支架分為一般區(qū)域、過渡區(qū)域、實心區(qū)域、腹板區(qū)域、翼板區(qū)域，分區(qū)計算荷載組合:

式中，N——計算荷載組合；N——計算梁體自重；G——永久荷載值；Q——活荷載值；K1、K2、K——計算梁體分區(qū)計算的占比。

4.2 受力驗算

按照施工設(shè)計要求及相關(guān)規(guī)范驗算支架立桿、可調(diào)托座的承載力以及面層、底層抗壓強(qiáng)度。箱梁各立桿承載力驗算結(jié)論數(shù)據(jù)見表1，混凝土面層、地基底層抗壓強(qiáng)度驗算結(jié)論數(shù)據(jù)見表2。

表1 箱梁各立桿承載力驗算結(jié)論數(shù)據(jù)

表2 混凝土面層、地基底層抗壓強(qiáng)度驗算結(jié)論數(shù)據(jù)

按腹板最不利處，可連續(xù)計算三跨對面板的集中荷載，并通過計算驗證面板的剛度、抗彎能力、抗剪能力，具體數(shù)據(jù)見表3。

表3 面板抗彎、抗剪、剛度驗算結(jié)論數(shù)據(jù)

針對腹板區(qū)域、實心區(qū)域最不利處，分別通過計算驗證橫梁、縱梁的剛度、抗彎能力、抗剪能力，具體數(shù)據(jù)見表4。

表4 橫梁、縱向分配梁抗彎、抗剪及剛度驗算結(jié)論數(shù)據(jù)

5 施工關(guān)鍵技術(shù)

5.1 地基處理

回填承臺后，利用壓路機(jī)平整支架搭設(shè)場地，并充分壓實，確保支架基礎(chǔ)壓實度滿足要求[6-7]。

（1）支架基礎(chǔ)寬度應(yīng)至少大于支架寬度1.5 m。

（2）支架基礎(chǔ)壓實度不低于94%，土體承載力不低于300 kPa，支架搭設(shè)場地內(nèi)橫坡坡度為2%。

（3）鋪筑厚度為20 cm的碎石墊層，并充分夯實，再澆筑厚度20 cm的C25混凝土面層。

5.2 支架搭設(shè)

支架搭設(shè)應(yīng)遵循制定的施工設(shè)計方案。

（1）用不同長度的立桿交錯搭設(shè)支架首層，確保支架立桿接頭不在同平面。

（2）托座絲桿露出長度不超過40 cm，插入立桿深度不低于15 cm，支架頂層水平桿距離模板底不超過65 cm。

（3）支架最外層的豎向斜桿需滿布設(shè)計[8]。

5.3 底模與側(cè)模安裝

橫向分配梁工字鋼、槽鋼制作，搭設(shè)橫向分配梁時需根據(jù)實際需要合理搭設(shè)；縱向分配梁由方木制成[9]。

用厚20 mm的防水竹膠板制作模板，底模與側(cè)模安裝流程如圖2所示，安裝模板應(yīng)保證密實，連接部位應(yīng)粘貼雙面膠，避免漿液漏出。

圖2 模板安裝流程圖

5.4 支架預(yù)壓及沉降觀測

5.4.1 支架預(yù)壓

安裝好模板后，采用混凝土塊堆載預(yù)壓法對進(jìn)行支架預(yù)壓。預(yù)壓載荷逐級施加，分4次施加載荷，對應(yīng)的載荷值為：20%、50%、100%、120%。

箱梁節(jié)段劃分如圖3所示，箱梁各節(jié)段支架預(yù)壓取值如表5所示，支架預(yù)壓操作如圖4所示。

圖3 箱梁節(jié)段劃分示意圖(單位：cm)

表5 箱梁各節(jié)段支架預(yù)壓取值表

圖4 支架預(yù)壓示意圖

5.4.2 沉降觀測

沉降觀測點設(shè)置在每跨支架的縱向0.25L、0.5L、0.75L和距橋墩中心前后1.5 m處；每個斷面橫向布設(shè)8個觀測點。經(jīng)沉降測所有觀測點的沉降變形均在安全范圍之內(nèi)。

5.5 現(xiàn)澆箱梁主體施工

箱梁主體采用傳統(tǒng)混凝土現(xiàn)澆施工技術(shù)。

5.6 支架拆除

（1）混凝土養(yǎng)護(hù)7 d，當(dāng)強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計值的90%時可拆卸支架。

（2）從跨中向橋墩依次循環(huán)拆卸支架構(gòu)件。

（3）遵循先搭后拆原則，先拆頂層，再逐步向下拆除，不可同時拆除上下層，嚴(yán)禁拋擲。

6 結(jié)論

該文以某公路橋梁工程施工現(xiàn)澆箱梁為依托，分析盤扣式支架的構(gòu)成、承載力以及穩(wěn)定性等，得出以下結(jié)論：

（1）盤扣式支架承載力強(qiáng)、穩(wěn)固耐用、安全便捷，沉降變形均在安全范圍之內(nèi)。

（2）盤扣式支架由承插連接，通過插銷錨固，支架搭設(shè)速度快，支架步距較大，內(nèi)部空間充裕，可方便檢查支架搭設(shè)情況，排查安全隱患。

（3）盤扣式支架具有拆裝方便、結(jié)實耐用、重復(fù)利用性好等優(yōu)點，綜合經(jīng)濟(jì)性不遜于碗扣式支架，整體使用效能優(yōu)于碗扣式支架。

綜上所述，城市現(xiàn)澆箱梁施工中盤扣式支架具有較大的競爭優(yōu)勢和較高的應(yīng)用價值。