溢流壩頂交通橋的滿堂式鋼管腳手架施工

汪 淼

（江西省水利水電建設(shè)集團(tuán)有限公司，南昌 330200）

0 引言

水利溢流壩段壩頂交通橋結(jié)構(gòu)復(fù)雜，地理位置特殊，掛籃施工具有很大局限性，尤其是0#墩缺乏有效的施工條件，難以進(jìn)行掛籃安裝、行走。而滿堂式鋼管腳手架對(duì)地形地貌和工程結(jié)構(gòu)的要求比較低，搭設(shè)高度可按照工程的實(shí)際情況進(jìn)行合理調(diào)整，搭設(shè)速度快，拆除方便，所需成本也比較低，非常契合地理位置特殊，地形地貌復(fù)雜的工程項(xiàng)目施工。以下結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)水利溢流壩段壩頂交通橋滿堂式鋼管腳手架施工進(jìn)行如下分析。

1 工程概述

安遠(yuǎn)縣永鎮(zhèn)水庫工程位于安遠(yuǎn)縣新龍鄉(xiāng)江頭村，大壩采用重力壩，溢洪道交通橋?yàn)楹喼 梁雙跨橋，下部結(jié)構(gòu)包含：基礎(chǔ)、中墩、邊墩、橡膠支座、支座墊石，上部結(jié)構(gòu)包含：2 塊現(xiàn)澆T梁、2 跨現(xiàn)澆橋面、護(hù)欄等。橋總長21.5m，單跨T 梁長10.74m，橋?qū)?.0m，橋面高程357.6m，橋梁底高程357.4m，滿堂腳手架基礎(chǔ)處高程為351.0～352.0m，腳手架搭設(shè)高度為5.4～6.4m?，F(xiàn)澆梁和橋面采用C30 鋼筋混凝土一次性澆筑完成，總設(shè)計(jì)方量為35.475m3，鋼筋總用量為6.94t,混凝土的含筋率為195.63kg/m3。

2 滿堂式鋼管腳手架施工方案

安遠(yuǎn)縣永鎮(zhèn)水庫工程溢洪道交通橋?yàn)楹喼 梁雙跨橋，采取滿堂式鋼管腳手架作為現(xiàn)澆T 梁和橋面模板支架，可加快施工速度，為模板搭設(shè)、鋼筋綁扎、混凝土澆筑等提供良好的條件。完整的滿堂式鋼管腳手架系統(tǒng)由立桿、小橫桿、大橫桿、頂托、剪刀撐等結(jié)構(gòu)共同組成，每根桿件按照型號(hào)、規(guī)格、布設(shè)位置的不同，選擇對(duì)應(yīng)的扣件進(jìn)行連接，以形成一個(gè)穩(wěn)定的整體。鋼管選擇了外徑φ48.0mm，壁厚3.5mm 的焊接鋼管，搭設(shè)高度為5.4m，橫向間距為5.0m，縱向間距為9.0m，滿堂式鋼管腳手架每層層高為1.2m，橫向斜撐每隔0.8m 設(shè)置一道，沿整個(gè)架高連續(xù)布置，縱向外側(cè)布置一道剪刀撐，且沿著整個(gè)架體高度連續(xù)布設(shè)，同時(shí)架體底部、頂部分別設(shè)置一道水平剪刀撐。

3 滿堂式鋼管腳手架施工要點(diǎn)分析

3.1 立桿施工

立桿底部承力在已經(jīng)澆筑完成的溢洪道埋石混凝土基礎(chǔ)之上，強(qiáng)度和承載力都需達(dá)到設(shè)計(jì)要求，并在基礎(chǔ)中打入直徑為20mm 的錨筋，作為防滑設(shè)施，保證錨筋進(jìn)入混凝土面的深度在10cm 左右，外露10cm 左右，采取電錘鑿平斜面，以保證立桿能夠穩(wěn)定坐落在平整的混凝土面上，具體的基礎(chǔ)面錨筋平面示意圖如圖1 所示。

圖1 基礎(chǔ)面錨筋平面示意圖（mm）

3.2 縱向和橫向掃地桿施工

縱向和橫向掃地桿也是組成滿堂式鋼管腳手架的主要結(jié)構(gòu)，為保證整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，本工程在縱向掃地桿施工中采取了直角扣件固定在距離基礎(chǔ)頂面以上不超過20mm 位置的立桿之上[1]。而橫向掃地桿也采取直角扣件牢牢固定在緊靠縱向掃地桿下方的立桿之上，在案例工程施工中，遇到立桿基礎(chǔ)標(biāo)高不統(tǒng)一的問題，為確保架體結(jié)構(gòu)的安全性，將高出的掃地桿接長到低處后，再進(jìn)行固定處理，但相互之間的高差不能超過1.0m。立桿頂部還需要設(shè)置頂托，以方便支架的調(diào)整和拆除，以降低施工難度。本工程滿堂式鋼管腳手架支架立桿基礎(chǔ)為溢洪道控制段埋石混凝土澆筑完成后的整體混凝土基礎(chǔ)面，位于相同的平面之上，因此高差造成的影響可忽略不計(jì)。

3.3 縱向和橫向水平桿施工

縱向和橫向水平桿施工質(zhì)量對(duì)整個(gè)工程施工質(zhì)量有很大影響，在案例工程施工中，縱向水平桿設(shè)置在立桿內(nèi)側(cè)，其長度不小于3 跨，縱向水平桿在接長處理中，采取對(duì)接和搭接的方式，但需要保證滿足以下規(guī)定：

1）縱向水平桿在連接操作中，連接扣件要避免布設(shè)再同一個(gè)平面上，要盡量交錯(cuò)布置，且錯(cuò)開距離≥50cm?？奂B接后，連接口到主節(jié)點(diǎn)的距離要控制在縱向距離的1/3 以內(nèi)。

2）縱向水平桿接長時(shí)，搭接長度不能小于1.0m，并等距設(shè)置不少于3 個(gè)旋轉(zhuǎn)扣件，固定成一個(gè)整體，以提升鋼管腳手架的總體穩(wěn)定性。

3）縱向水平桿在布置連接中，作為橫向水平桿的支座，相互之間需通過直角扣件連接。

在橫向水平桿施工中，各構(gòu)造需要盡量符合以下規(guī)定：

4）為提升各主節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性，需要加設(shè)橫向水平桿，相互之間通過直角扣件連接。確保主節(jié)點(diǎn)直角扣的間距＜15cm,在腳手架使用全過程中，必須對(duì)橫向水平桿安裝的牢固性進(jìn)行定期檢查，發(fā)現(xiàn)松動(dòng)及時(shí)緊固。

5）非主節(jié)點(diǎn)位置同樣需要設(shè)置橫向水平桿，可按照現(xiàn)場腳手板布置的實(shí)際情況，控制好橫向水平桿的布設(shè)間距，最大間距不能超過縱向間距的二分之一[2]。

3.4 腳手板施工

為保證滿堂式鋼管腳手架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，作業(yè)層腳手板需要做到鋪滿、鋪穩(wěn)。腳手板必須布設(shè)在橫向水平桿上，而且單根水平桿難以滿足腳手板承載力的需求，至少需要同時(shí)布設(shè)3 根，以提升腳手板的穩(wěn)定性，避免在后期施工中發(fā)生傾覆問題，以保證施工的安全性。

3.5 剪刀撐

在剪刀撐施工中，需要保證每道剪刀撐跨越立桿根數(shù)都符合表1 中的規(guī)定：

表1 剪刀撐跨越立桿最多根數(shù)表

每道剪刀撐的寬度最小不能小于4 跨，但也不能低于6m，斜桿和地面之間的傾角要控制在45°～60°之間（詳見圖2）。外側(cè)立面以6.0m 長度為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置剪刀撐，并且需要由底部開始逐步向頂部連續(xù)設(shè)置。剪刀撐斜桿在接長時(shí)要采取搭接的方式，搭接要求和方式和立桿相同。剪刀撐斜桿和橫向水平桿在連接時(shí)，為提升連接的牢固性，本工程采取了螺旋扣件連接的方式，效果比較好[3]。

圖2 剪刀撐布置圖（mm）

3.6 承重試驗(yàn)和觀測

當(dāng)滿堂式鋼管腳手架搭設(shè)完成之后，為驗(yàn)證搭設(shè)質(zhì)量和強(qiáng)度，保證施工的安全性，在正式投入使用前，需要進(jìn)行承重試驗(yàn)和觀測。本工程主要是利用塔吊將已經(jīng)稱重好，捆好的鋼筋吊運(yùn)到支架之上進(jìn)行預(yù)壓和處理，但需要保證兩邊能夠?qū)ΨQ加載，以保證承重試驗(yàn)的有效性。邊加載重量，邊對(duì)支架的變形情況和穩(wěn)定性進(jìn)行觀察，如果發(fā)現(xiàn)變形超過了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，或者存在晃動(dòng)現(xiàn)象，要立即停止吊運(yùn)，對(duì)腳手架進(jìn)行加固穩(wěn)定處理。此后，繼續(xù)進(jìn)行承重試驗(yàn)，直到滿足設(shè)計(jì)要求為止。如果在承重試驗(yàn)中，腳手架發(fā)生了較大規(guī)模的形變，需要立即組織現(xiàn)場施工人員撤離出施工現(xiàn)場。等每級(jí)加載全部完成之后，靜載至少1h 后再進(jìn)行支架位移觀測，保證滿堂式鋼管腳手架處于相對(duì)穩(wěn)定性狀態(tài)后，再進(jìn)行沉降觀測。

本工程在承重試驗(yàn)中，采取了分級(jí)加載的方式，通過四級(jí)加載方式，第一次先加載到60%，第二次加載到80%，第三次加載到100%，第四次加載到120%，而且每級(jí)加載之后，預(yù)壓間隔時(shí)間需要控制在45min 以上，等支架加載穩(wěn)定后，再進(jìn)行下一級(jí)加載。本工程在預(yù)壓加載中，選擇一臺(tái)水準(zhǔn)儀來對(duì)承重試驗(yàn)的高程進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測，通過一臺(tái)全站儀進(jìn)行位移觀測，整個(gè)測量工作需要至少四名操作人員來完成。同時(shí)為保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，降低人為因素造成的不良影響，在整個(gè)觀測測量中，要做到測量人員固定不變、測量儀器設(shè)備固定不變、測量方式及路線固定不變的方法[4]。在承重加載前，需要精確測量原始標(biāo)高，每級(jí)加載后，對(duì)測量數(shù)據(jù)詳細(xì)記錄。等荷載全部都加載完成之后，需要每隔24h 測量一次，并詳細(xì)記錄每個(gè)測點(diǎn)的標(biāo)高，連續(xù)3 次各測點(diǎn)沉降量平均累積到小于5mm 或者各測點(diǎn)沉降量平均小于1mm 后，可判定預(yù)壓施工符合標(biāo)準(zhǔn)，可投入繼續(xù)使用。

3.7 支架拆除

當(dāng)現(xiàn)澆T 梁和橋面施工混凝土的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度100%后，才能卸落支架。在支架拆除中，需要嚴(yán)格遵循從上到下依次拆除的原則，切不可上下同時(shí)作業(yè)，先拆除非承重桿件，再拆除承重桿件，所有連墻件需要隨著腳手架逐層拆除，嚴(yán)禁整層或數(shù)層連墻件拆除后再拆腳手架，控制分段拆除的高度不大于2 步，若高差超過2 步，需增設(shè)連墻件進(jìn)行加固處理[5]。支架在卸落中，有支架支承的現(xiàn)澆T 梁和橋面重力逐步傳遞給現(xiàn)澆T 梁和橋面自身來承重，為對(duì)現(xiàn)澆T 梁和橋面受力有利，在支架拆除中，不能突然卸除，需要按照一定的卸架程序和方法進(jìn)行。在卸架中，只有等達(dá)到一定的卸落量之后，支架才能脫離現(xiàn)澆T 梁和橋面體以實(shí)現(xiàn)力的轉(zhuǎn)移。為了使現(xiàn)澆T 梁和橋面體逐漸均勻的降落和受力，各支點(diǎn)卸落量應(yīng)分成幾次和幾個(gè)循環(huán)逐步完成，各次和各循環(huán)之間應(yīng)有一定的間歇，間歇后應(yīng)將松動(dòng)的卸落設(shè)備擰緊，使現(xiàn)澆T 梁和橋面體落實(shí)。

4 結(jié)語

綜上所述，結(jié)合工程實(shí)例，分析了水利溢流壩段壩頂交通橋的滿堂式鋼管腳手架施工，分析得到，滿堂式鋼管腳手架具有很強(qiáng)的適用性，在很多地方和空間都可以很好的使用，這是其他支架體系施工技術(shù)難以比擬的。水利溢流壩段壩頂交通橋多為現(xiàn)澆T 梁，地理位置特殊，采取滿堂式鋼管腳手架施工技術(shù)，可很好的適應(yīng)復(fù)雜的地理?xiàng)l件，而且施工速度快，穩(wěn)定性比較好，保證了水利溢流壩段壩頂交通橋施工順利完成，值得在類似工程中大力推廣和應(yīng)用。