碗扣式腳支架在現(xiàn)澆預應力砼箱梁中的應用

摘要：介紹了碗口式腳支架在西安咸陽國際機場專用高速公路渭河特大橋現(xiàn)澆箱梁施工中的應用概況幾碗口式腳支架的施工工藝和控制要點；通過主線27聯(lián)現(xiàn)澆箱梁施工這一工程實例，詳細論述了碗扣式鋼管腳支架的平面布置方法及受力驗算方法；并指出采用調節(jié)立桿可以解決較大縱橫坡度箱梁的支架搭設問題；闡述了施工中支架預壓的重要性并給出了預留沉降量。

關鍵詞：施工；碗口式腳手架；現(xiàn)澆；連續(xù)箱梁

一、工程概述

主橋27聯(lián)上部結構為30m×4，四孔一聯(lián)雙向預應力混凝土連續(xù)箱梁，主墩為方型墩結構，方墩與箱梁橡膠支座聯(lián)結。連續(xù)箱梁一聯(lián)長120m，分左右兩幅，梁頂位于半徑5600m豎圓曲線，縱坡為1.36%的雙向斜坡上。主梁橫斷面采用兩室四箱斷面，箱梁頂板寬20.5m，橫橋向雙向放坡2%，兩側翼緣板懸臂長2.5m，頂板厚0.15m，底板厚度由根部的0.4m變化至1/4跨的0.2m。梁高1.6m，箱梁兩外側內腹板采用斜腹板，外內腹板采用“S”鋼模板，中腹板采用垂直腹板，腹板寬40～60cm，箱梁底寬17m。

二、施工方案

箱梁施工采用分段滿堂支架澆筑施工，整聯(lián)同時施工。支架基底為砂土，頂層20cm采用8%水泥灰土處理，用18T振動壓路機碾壓6～8遍處理。支架采用碗扣式鋼管架。支架下墊寬25cm，厚5㎝枕木，立桿底設可調底托支于預制塊上，立桿上設可調頂托，頂托上方鋪設10×125㎝橫向方木（松木）?？v向鋪設10×10㎝縱向方木（松木），外模板采用12～15㎜厚膠合模板釘于木板上，外側模采用“S”型組合鋼模。

三、碗扣腳支架構造特點

碗扣式鋼管腳支架由鋼管立桿、橫桿、碗扣接頭等組成（如下圖一所示）。碗扣式腳支

架的立桿、橫桿均為采用φ48×3.5mmA3 焊接鋼管制成的定長桿配件，其基本構造和搭設

圖一 a、連接前 b、連接后

要求與扣件式鋼管腳支架類似，不同之處主要在于碗扣接頭。碗扣接頭是由上碗扣、下碗扣、橫桿接頭和上碗扣的限位銷等組成。在立桿上焊接下碗扣和上碗扣的限位銷，將上碗扣套入立桿內。在橫桿和斜桿上焊接插頭。組裝時，將橫桿和斜桿插入下碗扣內，壓緊和旋轉上碗扣，利用限位銷固定上碗扣。

四、地基處理

用挖掘機對箱梁下方39m寬度范圍內泥漿坑、松軟地段全部挖除，采用含石量在60%以上的砂礫石換填，用推土機對場地全部進行推平，并設置橫向單向橫坡，坡度控制在1%范圍內，便于及時排除雨水，用推土機對整含水量較大地段翻松30㎝晾曬，含水量控制在最佳含水量5～8%，用18T振動壓路機碾壓6～8遍，采用灌砂法檢測壓實度≥90%（最大干密度2.40），碾壓密實，表面平整無輪跡，局部有反彈地段重新?lián)Q填處理。

五、支架布置

1.支架材料規(guī)格

支架采用碗扣式鋼管架，立桿主要采用3.0m、2.4m、1.8m、0.9m幾種立桿接長錯開布置，頂桿長度為1.5m、1.2 m、0.9m、0.6m，橫桿采用0.9m、0.6m、0.3m三種組成，頂?shù)淄胁捎每烧{托撐。

2.支架布置

箱梁橫梁處左右3米縱向立桿縱距0.3m；3～7米處縱向立桿縱距0.3m，；箱梁各腹板下立桿橫距0.6m，布置3排；其他各處箱梁下立桿橫距均為0.9m，；翼板下立桿縱距0.6m，橫距0.9m，橫向及縱向橫桿步距0.6m。此種組合每根立桿可承載力為30KN[2]。

支架安裝嚴格按照圖紙布置位置安裝，碗扣支架為定型支架，安裝時先確定起始安裝位置，并根據(jù)地面標高確定立桿起始高度安裝墊腳板，利用可調底托將標高調平，避免局部不平導致立桿不平懸空或受力不均，安裝可采取先測量所安裝節(jié)段地面標高，根據(jù)所測數(shù)據(jù)計算出立桿底面標高，先用可調底托將四個角標立桿高調平后掛線安裝其它底托，后安裝立桿。

3.支架標高控制

對于橋面較寬，縱橫坡度不大的箱梁（i≤2%），可通過支架地基分單元（各單元標高不同）和調節(jié)頂托相結合的方法施工至設計標高；但對于橋面較小，縱橫坡度較大的箱梁，通過地基分單元和調節(jié)頂托的方法就很難實施。會導致單元面積過小，影響支架的穩(wěn)定性。

六、支架預壓

1.預壓目的

檢驗支架及地基的強度及穩(wěn)定性，消除整個支架的塑性變形，消除地基的沉降變形，測量出支架的彈性變形。

2.預壓材料

用編織袋裝砂或水箱對支架進行預壓，預壓荷載為梁體自重的120%。

3.預壓觀測

在每一節(jié)段在每一段的中心、橫向左右側布3個點進行觀測，在預壓前對底模的標高觀測一次，在預壓的過程中平均每2小時觀測一次，觀測至沉降穩(wěn)定為止，將預壓荷載卸載后再對底模標高觀測一次，從以上的觀測資料中計算出支架的彈性變形及地基的下沉。預壓過程中進行精確的測量，可測出梁段荷載作用下支架將產生的彈性變形值及地基下沉值，將此彈性變形值、地基下沉值與施工控制中提出的因其它因素需要設置的預拱度疊加，算出施工時應當采用的預拱度，按算出的預拱度調整底模標高。

4.預壓成果

根據(jù)預壓觀測地基下沉情況跨中預留1.5cm，逐漸遞減為橫梁處的1.0cm。

預壓完成移除水箱或砂袋，拆除模板。

七、支架搭設注意事項

1.接頭組裝

接頭是立桿同橫桿、斜桿的連接裝置，應確保接頭鎖緊。組裝時，先將上碗扣擱置在限位銷上，將橫桿、斜桿等接頭插入下碗扣，使接頭弧面與立桿密貼，待全部接頭插入后，將上碗扣套下，并能榔頭順時針沿切線敲擊上碗扣凸頭，直至上碗扣被限位銷卡緊不再轉動為止。

2.桿件組裝順序

在已處理好的地基或基墊上按設計位置安放立桿墊座或可調座，其上交錯安裝3.0m和1.8m長立桿，調整立桿可調座，使同一層立桿接頭處于同一水平面內，以便裝橫桿。組裝順序是：立桿底座→立桿→橫桿→斜桿→接頭鎖緊→腳手架→上層立桿→立桿連接銷→橫桿。

八、碗口支架的優(yōu)點

現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工時，為避免因不均勻沉降導致立體產生裂縫，不采用木支架。鋼支架中的碗扣式鋼管腳支架是較好的支架材料。從受力性能方面講，由于采用了中心線連接，因而大大提高了承載能力；其次是承受橫桿垂直力的下碗扣與立桿采用焊接，因而改善了“節(jié)點”的受力性能（最大抗剪力199kN，而扣件式腳手架依靠扣件握緊時的摩擦力——極限承載力約10kN），使其達到了可靠程度。從安裝操作上講，較鋼管架方便，只需用小錘楔緊上碗扣即可。同時在保管上減少了扣件丟失，降低了應用的成本。

參考文獻：

[1] 杜榮軍.建筑施工腳手架實用手冊[M].中國建筑工業(yè)出版社，1994，5.

[2] 糜嘉平.建筑模板與腳手架研究及應用（M）.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001.170-179.