盘扣支架在支架现浇中应用

宋亚如

（中铁十八局集团第四工程有限公司 天津 300000）

1 引言

在面对地质差、地基承载力低，可利用基础面积有限，工期紧张等不利条件下，采用了盘扣支架代替传统扣件式脚手架搭设连续梁0#和1#块的现浇支架。

2 工程概况

石埠大桥位于安徽省淮南市寿县，跨引江济淮工程主航道，石埠大桥及其接线工程设计里程为K0+150～K3+250，全长3100 m，线路分为左、右两幅，其中桥梁长1127 m，接线路基长1973 m。桥梁设计里程为K0+625.5～K1+752.5，主桥为(75+130+75)m三跨变截面连续梁，引桥梁片采用30 m预制T梁，单幅桥宽12.0 m，主桥主墩（17#、18#墩）为空心矩型桥墩。

3 盘扣支架施工技术要点

3.1 支架选材

综合考虑连续梁0#块与定型钢模板的结构尺寸、重量，选用承插式定型盘扣支架，支架构件规格如下：横杆采用直径为48.3 mm、壁厚为2.5 mm的Q345B钢管；立杆采用直径为60.3 mm、壁厚为3.2 mm的Q345B钢管；斜拉杆件采用直径为42 mm，壁厚为2.75 mm的Q235钢管；支架所有构件钢管均须经过热镀锌处理。

3.2 地基处理

石埠大桥主墩承台尺寸为：12.1×11.1×3.5 m（沿线路方向*垂直于线路方向*高度），连续梁0#块（含翼缘板）尺寸为12×12×8 m（沿线路方向*垂直于线路方向*高度），0#块底部垂直于线路方向宽度为7 m，故支架所有主体承重构件均位于承台顶面范围内（0#块左右两侧翼缘板重力荷载位于梁体腹板钢模桁架上，竖直方向受力点位于承台顶面范围内）。

承台四周回填夯实后浇筑40 cm厚C30混凝土垫层，垫层沿线路左、右侧各加宽1.5 m，沿线路大、小里程方向各加宽1.2 m，垫层作为最外侧支架的基础。为避免雨水浸泡垫层地基，在垫层四周开挖横截面为45*45 cm的排水沟，排水沟开挖时应注意纵坡的形成，可采用1%～2%坡度，不宜少于0.5%，雨水和地下水充沛，采用集水坑降水，集水坑设置在排水沟底部标高最低处，并施作砂浆抹面。

3.3 支架结构设计形式

（75+130+75）m连续梁梁体采用单箱单室变高腹板箱形截面，0#块6m范围内梁体等高，梁高8 m；1#块端头处梁高7.568 m，现浇段长度为12.0 m。

主桥连续梁0#块采用支架法施工。作业平台采用Ф60 mm标准组合盘扣支架搭设，支架高13.50 m，垂直于线路方向宽11.70 m，沿线路方向宽13.80m，盘扣支架主要承重部分全部搭设在承台顶面上。自上而下结构为竹胶板+10 cm×15 cm方木（纵向布置，间距30 cm）+120工字钢（横向布置）+盘扣式脚手架+地拖+承台。

支架立杆间距布置如下（单位均为cm）：

垂直于线路方向，间距依次为：90×2+60×3+90×5+60×3+90×2；

沿线路方向，间距依次为：90×1+60×5+30+60×9+30+60×5+90×1。

支架横杆沿线路横向、纵向满布搭设，水平斜杆与竖向斜杆沿逆时针方向满布搭设。盘扣支架其它相关尺寸见图1。

图1 盘扣支架立面示意图（以17#墩为例，18#墩与此相同）

3.4 支架搭设施工方法

支架搭设作业前，首先对全体作业人员进行安全、技术交底；对施工机械设备进行维护检修，确保机械设备作业条件良好；对支架构件质量进行检查，有质量问题的构配件严禁使用。支架组装时，采用6人为一队，2人负责材料搬运，另外4人再两个小组，每小组2人共同配合组装。组装原则，中间向两边。按照施工图纸进行放线，测量人员在承台表面对支架立杆点位进行测量放样，并弹墨线进行标记，确认无误后可进行支架搭设。安装流程：装立杆的可调底座→立杆固定→依次安装横杆→安装水平撑斜杆（设置扣件式钢管剪刀撑）→杆端扣接头紧密链接→立杆连接套筒链接→上层立杆依次安装→立杆连接销链接→依次安装横杆。

支架具体安装施工工艺如下：

⑴第一步安装立杆的可调底座，立杆的可调底座调节丝杆应满足外露长度小于等于300 mm，第二步在可调底座内插入立杆，立杆安装时应该注意接长缝交错布置，也就是首层立杆应该采用长度为1000 mm和1500 m的立杆交错布置，下一层则可以采用长度为1500 mm的立杆，到了顶层时，可以采用1000 mm长的顶杆进行找平，从而达到整体高度一致的施工基本要求。在安装立杆前，应该先安装并且连接好主架套筒以及扫地杆，把安装的立杆形成整体，增强立杆的整体的稳定性。扫地杆的距离地面高度应该小于等于30 cm。

⑵立杆与横杆连接的时候，应注意插销的外层表面应和水平杆及斜杆的杆端扣接头的内表面相互吻合，插销的连接必须得保证在锤击自锁后不会拔脱，其抗拔力应该大于等于3 KN。

⑶每隔四到六个标准步距，应该设置水平撑斜杆或者设置扣件式钢管剪刀撑，在桥墩位置，盘扣支架需要与桥墩形成可靠地拉结。

⑷在盘扣支架搭设安装完成后，应该将高程控制点引到支架上，然后可以沿控制点带线，在立杆的上口部位安装可调顶托，使用的可调顶托的可调整高度范围是200 mm左右。

⑸支架搭设完成后，在可调顶托上布设10 cm×15 cm方木（纵向）+120H型钢（横向），布置好后可进行支架预压。

⑹支架与墩身的连接：在支架两端墩柱位置用四根钢管设置水平抱箍抱住墩身，钢管交叉处采用旋转扣件连接牢固，抱箍的两根顺桥向水平钢管靠支架一端伸入支架内不小于3 m并采用旋转扣件与相连的立杆扣接牢固，每根钢管与立杆扣接不少于3处。同时在墩柱横向两侧和靠支架一侧设置水平撑杆，撑杆一头顶于墩柱上，一头与支架立杆扣接牢固，扣接不少于3处。抱箍及撑杆沿垂直方向每4 m设置一道。

4 支架预压

待盘扣支架搭设至设计高度后，在支架顶部横挑工20工字钢形成横担，横担上铺设方木，方木顶部铺竹胶板形成预压平台，在平台上堆载预压重物，对盘扣支架进行预压。

4.1 支架预压的目的

为保证施工安全、提高连续梁施工质量，在支架及顶部作业平台搭设完成后，以消除支架与基础的非弹性变形为目的，以测量支座的弹性变形作为预先设定拱度的依据，并测试基础的承载能力。

4.2 支架预压荷载计算

依据石埠大桥两阶段设计图纸，连续梁0#块位于支架上的1/2荷载计算如下：

1-钢筋混凝土自重G1=185.3+34.3=219.6 t；

2-模板重G2=13.1 t；

3-施工人员及机具重量G3=8.5 t；

4-荷载总重G=G1+G2+G3=241.2 t；

5-预压总重为荷载总重的120%，即241.2×1.2=289.44 t。

由以上计算得知，支架预压荷载总重=289.44×2=578.88 t。

4.3 沉降观测点布设

支架作业平台顶面共布设20个沉降观测点，观测点布置位置见图2。采用铅丝在对应观测点位置的横梁上施作吊线，吊线下坠锤球，引至距地面高50 cm位置。锤球及铅丝外侧采用Ф160 mm的PVC管进行保护，PVC管高出地面60 cm，在PVC管管口水平设置一道铅丝，在两道铅丝的交叉处的垂直铅丝上做标记，标记为“0”点。

图2 支架预压观测点位布置图

4.4 支架预压施工方法

支架预压前，对全部观测点进行标高量测，计录原始数据H1。堆载预压采用分级进行，第一级为预压总重的30%，观测支架的沉降量H2；第二级为预压总重的50%，观测支架的沉降量H3；第三级为预压总重的70%，观测支架沉降量H4；最后一级为预压总重的100%，观测支架沉降量H5；维持荷载3小时后，观测支架沉降量H6。若最终沉降量与上一级沉降量的变化不大于2 mm，即可认为沉降稳定，预压施工完成，开始卸载。卸载同样采用分级卸载，并记录每分级卸载后的支架回弹量，作为后期施工线型控制的原始数据。支架预压完成且确定沉降稳定后方可进行后续施工。

加荷速率的快慢与加载重量的多少，会影响预压的效果，在上级荷载的作用下，显示数据没有较为明显的变动并且达到基本稳定后，记录数据，然后可以施加下一级的荷载，每一次的加载都要做好记录，加荷速率与加载重量应该逐级稳定增加，以避免由于重量突然增加或者是加载速率太快而导致基础受到冲击破坏。具体加载重量详见表1。

表1 支架预压分级加载重量及沉降观测安排表

应当记录预压前、预压时、稳定时、卸载后的模板标高，可以计算模架的总下沉量（总下沉量=预压前的数值-稳定时的数值），弹性变形量（弹性变形量=卸载后的数值-稳定时的数值），非弹性变形量（非弹性变形量=预压前的数值-卸载后的数值）。

4.5 测量方法

预压作业前将各观测点吊线、锤球布置好，采用地面测量吊线位移的方法进行观测。在预压过程中用钢板尺测量吊线沉降数据，并做好记录。测出加载前各测点的高程值，在每次加载时和卸载时，量测出各个测点的标高，对量侧出的数据进行列表归类，分解出各对应情况下的数值并且与理论计算数值进行比对、分析，找出其中的规律，能够为立模标高的调整提供真实、可靠的基础数据。

在支架加载前，应该记录各个观测点的初始读数，在每级加载完成1小时后，再进行支架的变形监测，再往后每间隔6个小时，监测并记录各个观测点的位移量值，当相邻得两次监测位移的平均值差值小于等于2 mm时，才可以继续进行后续的加载。待所有预压荷载施加完成后，每间隔6个小时，应监测并记录各个观测点的位移量值，当连续12个小时监测的位移平均值差值小于等于1 mm时，就可以结束预压的荷载。结束预压的荷载6个小时后，应监测并记录各个观测点位移量值。

支架的沉降观测可以采用量测精度应能满足三等水准标准的水准仪，采用全站仪进行监测来保证支架的平面位移数据的准确性，可以支架预压结束后，可以根据监测数据计算得出基础沉降量和支架弹性变形量、非弹性变形量及平面位移量，对支架的安全性进行评定，确定立模的最终标高，形成一份完整的支架预压报告。

5 结语

通过本项目盘扣支架在连续梁0#和1#块支架现浇中成功应用，不难发现其具有结构简单，拆装方便，承载力高，安全性好等优良的性能，也达到了缩短工期，降低成本的目的。为类似的工程项目积累了成功的经验。