現(xiàn)澆箱梁滿(mǎn)堂門(mén)式支架的構(gòu)架方法及施工技術(shù)

李翔鳴

(山西省壽陽(yáng)公路管理段，山西 壽陽(yáng) 045499)

0 前 言

今天，對(duì)橋梁外觀的要求越來(lái)越高，大多數(shù)橋梁的梁板都是采用現(xiàn)澆法建造的。在現(xiàn)澆施工中，支架的設(shè)計(jì)直接關(guān)系到澆筑過(guò)程的安全性以及澆筑后的箱梁是否符合設(shè)計(jì)要求。支架的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性是確保箱梁質(zhì)量的關(guān)鍵。在各種類(lèi)型的建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)的整體現(xiàn)澆施工中，現(xiàn)澆箱梁滿(mǎn)堂門(mén)式支架被廣泛使用。通過(guò)近年來(lái)工程事故的統(tǒng)計(jì)，支架的損壞甚至倒塌主要是由于支架的整體不穩(wěn)定性造成的。 鑒于此，有必要研究這種模板支撐在各種施工載荷下的受力，并掌握現(xiàn)澆箱梁滿(mǎn)堂門(mén)式支架的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)。根據(jù)工程實(shí)踐，介紹了現(xiàn)澆梁全框架支架的架設(shè)方法和施工工藝，為業(yè)界提供參考。

1 現(xiàn)澆箱梁滿(mǎn)堂門(mén)式支架的構(gòu)架方法實(shí)際案例

1.1 工程概況

本文研究案例位于山西省東南部山區(qū)。 孔跨布置為(3×30)m +(4×30)m，梁體為單箱單室，等高、等截面箱梁。梁高2.0 m，梁體頂寬6.72 m，梁體底寬3 m，梁體頂厚30 cm。 底板厚度為25 cm，于支點(diǎn)處漸變至50 cm。 腹板厚度32 cm，于支點(diǎn)處漸變至50 cm。 端梁寬度為1.5 m，中間橫向隔板寬度為0.2 m，墩頂梁寬度為2.5 m。梁體在邊跨底板處及跨中設(shè)中橫隔板，并且在頂部橫梁的中間形成有孔，該孔已經(jīng)由檢查員通過(guò)。墩柱采用花瓶式單柱墩，墩體尺寸為1.8 m×3.0 m，橋臺(tái)采用T型平臺(tái)。全橋樁基采用1.25 m樁徑，確保地層的最小埋深不小于2 m。承臺(tái)高度均為2.5 m。圖1為橋或類(lèi)似物的示意性橫截面圖

圖1 箱梁等截橫斷面示意圖

1.2 地基處理

根據(jù)設(shè)計(jì)和地質(zhì)調(diào)查文件結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，本例橋梁的地面主要是第四系全新統(tǒng)人工填筑土及坡、殘積紅黏土。在腳手架安裝之前，清理表面上的松散土壤，去除淤泥和松散的土壤，然后回填，然后將地面鋪設(shè)并用壓路機(jī)靜壓，軋制后的壓實(shí)度不小于90%。壓實(shí)后，將表面層澆筑30 cm厚的C20混凝土，并且墊層的邊緣距離最外面的支架不小于1 m。橋的水平中心設(shè)置不小于1%左右的橫坡，排水溝布置在墊層側(cè)外面，以防止水侵入基礎(chǔ)并導(dǎo)致沉降。

1.3 滿(mǎn)堂門(mén)支架搭設(shè)

插銷(xiāo)式支架底托放置在20 cm×5 cm的木板上，頂托橫向橋和縱向橋梁均鋪設(shè)10 cm×10 cm方木。箱梁的底部和側(cè)模放置在方木上。底模和側(cè)模由優(yōu)質(zhì)竹橡膠板制成，以確保箱梁的外觀和質(zhì)量。插銷(xiāo)式支架立桿縱向間距為0.6 m，跨度為0.9 m，橫向間距為0.9 m，立桿步距為1.2 m，頂部和底部支撐托均可調(diào)節(jié)。模板支架連續(xù)地設(shè)有從外側(cè)圍繞底部到頂部的垂直剪刀撐，并且與剪刀支撐件的斜桿搭接，鋼管搭接接頭的長(zhǎng)度不應(yīng)小于1 m，并應(yīng)用不少于2個(gè)旋轉(zhuǎn)緊固件固定，以免引起脫扣；剪刀斜桿固定在水平桿的突出端或垂直桿上，旋轉(zhuǎn)緊固件中心線到節(jié)點(diǎn)的距離不大于15 cm；剪刀撐的搭設(shè)時(shí)間應(yīng)該和垂直桿，水平桿的搭設(shè)時(shí)間相同。每個(gè)底部斜桿的下端必須支撐在墊板上，傾斜桿和地面的傾斜角應(yīng)在45°～60°。圖2～3分別為橋橫向和縱向支架搭設(shè)立面示意。

1.4 主要荷載計(jì)算

1)箱梁自重：

G=156.9 m3×26.5 kN/m3=4155.9 kN

出于安全原因，采取安全系數(shù)r=1.2，假設(shè)梁體的總重量?jī)H作用于地面區(qū)域，建筑面積為90 m2，并計(jì)算每單位面積的壓力：

q1=G/S=4155.9÷90=46.2 kN/m2

2)模板及附件重統(tǒng)一?。?/p>

q2=1.4 kN/m2

3)施工活載?。?/p>

q3=3 kN/m2

4)鋼管自重。

q4=(9×36×5+10.5×36×10+28.1×8×15+8.4×8×36)×38.4/1000/90=4.78 kN/m2

其中，插銷(xiāo)式部件每米重38.4 N/m，可由 “橋梁和橋梁施工計(jì)算手冊(cè)” 提供。

Σ q=K×(q1+ q2+ q3+ q4)=1.2×(46.2+1.4+3+4.78)=66.4 kN/m2

式中，K為安全系數(shù)，取1.2。

5)立桿強(qiáng)度驗(yàn)算。立桿承受荷載強(qiáng)度計(jì)算：

S=0.9×0.6=0.54 m2

N=66.42×0.54=35.87 kN

σ=N/A=35867.4/489=73.35 MPa[σ]=140 MPa

其中，A=489 mm2；[σ]=140 MPa參見(jiàn)鋼管性能表，查看 “橋梁和橋梁施工計(jì)算手冊(cè)”表8-7。

計(jì)算結(jié)果表示，支架承重滿(mǎn)足要求。

圖2 支架搭設(shè)立面圖(縱橋向)

圖3 支架搭設(shè)橫斷面圖(橫橋向)

2 滿(mǎn)堂門(mén)插銷(xiāo)式支架的關(guān)鍵技術(shù)要求

2.1 材料選用和質(zhì)量要求

1)螺栓支架鋼管規(guī)格為Φ48×3.5 mm。鋼管末端應(yīng)平整，嚴(yán)禁使用變形、裂紋、腐蝕嚴(yán)重的鋼管。 鋼管應(yīng)涂上防腐蝕涂料進(jìn)行防腐處理，并定期進(jìn)行復(fù)涂以保持完好無(wú)損。

2)緊固件應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼管腳手架扣件規(guī)范》(GB15831-2006)進(jìn)行選擇，使用與鋼管直徑相匹配的可鍛鑄鐵緊固件。抽樣檢查應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼管腳手架扣件規(guī)范》(GB15831-2006)進(jìn)行。使用前應(yīng)檢查舊緊固件。

2.2 關(guān)鍵施工技術(shù)要求

1)在架設(shè)支架之前，必須在地面上測(cè)量橋梁每個(gè)跨度的縱向軸線和橋墩的橫向軸線，并施放設(shè)計(jì)箱梁的中心線。根據(jù)支架的平面布局和橫梁底部支架的高度，設(shè)置支架，測(cè)量四角高度用拉線法調(diào)整支架。

2)必須確?？烧{(diào)底座和地基的緊密度，如有必要，可以使用砂漿。放置可調(diào)底座時(shí)，調(diào)整可調(diào)底座螺母的位置，使螺母位置處于同一水平位置。可調(diào)節(jié)的底座螺釘調(diào)節(jié)高度不得超過(guò)20 cm，如果在實(shí)際施工中調(diào)節(jié)高度必須超過(guò)20 cm，則用方木調(diào)節(jié)。

3)檢查腳手架是否彎曲、接頭焊接、斷裂等。檢查后，方可以組裝。

4)組裝時(shí)，腳手架桿必須保證垂直。特別重要的是，在繼續(xù)向上組裝之前，必須組裝并調(diào)整同層的所有橫桿安裝使用正確。

5)組裝到頂桿后，安裝頂層可調(diào)頂支架，并根據(jù)設(shè)計(jì)高度將每個(gè)頂部的頂面調(diào)整到設(shè)計(jì)高度?？烧{(diào)節(jié)頂部螺釘?shù)母叨炔粦?yīng)超過(guò)20 cm，如有必要，可使用方木調(diào)節(jié)。

6)當(dāng)全支架豎立在橋墩上時(shí)，鋼管和墩座牢固地圍繞在墩柱上，并與支架連接，以達(dá)到全支架和墩整體受力均勻。

7)鋪設(shè)垂直和水平方木和竹膠板時(shí)，確保連接牢固，垂直方木和水平方木接觸面要刨平，確保貼合。

8)為了保證支架的整體穩(wěn)定性，支架每四排設(shè)有一個(gè)水平剪刀撐。

2.3 雨季施工要求

1)在雨季施工期間，應(yīng)特別注意架設(shè)的質(zhì)量和安全要求。

2)放置擱板的地面需要壓實(shí)，并應(yīng)注意排水。

3)上部和下部立管應(yīng)安裝防滑設(shè)施。

4)下雨后，高空作業(yè)人員應(yīng)穿橡膠底鞋并注意防滑。

5)雨季施工期間，對(duì)貨架工程進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)檢查和維護(hù)，特別是下雨后，地面容易下沉，防止貨架懸掛下沉，確保安全使用。

6)雷雨天氣應(yīng)注意避免工人直接暴露在建筑物的最高點(diǎn)，以防止受到雷擊。

7)腳手架的安裝和拆除不得在大雨期間進(jìn)行；大雨和強(qiáng)風(fēng)后，應(yīng)及時(shí)檢查和修理腳手架，經(jīng)過(guò)整改后可以安全使用。

此外，在雨季常常會(huì)遇到雷電天氣，針對(duì)這一問(wèn)題：

1)鋼管腳手架在安裝過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格保護(hù)，不得接觸帶電部件。鋼管腳手架應(yīng)接地，每25 m設(shè)置一個(gè)接地極。夜間施工照明線穿過(guò)鋼管時(shí)，鋼絲應(yīng)與鋼管隔離，條件允許時(shí)應(yīng)使用低壓照明。

2)避雷針?lè)胖迷诳蚣芩慕堑匿摴軛U上，高度不小于1 m。可以使用直徑為25～32 mm且壁厚不小于3 mm的鍍鋅鋼管。

3)埋設(shè)接地極時(shí)，應(yīng)壓實(shí)新填料，不應(yīng)將接地極埋在干燥土層中。垂直接地極的長(zhǎng)度為1.5～2.5 m，直徑為25～50 mm，壁厚不小于2.5 mm。接地線優(yōu)選地由直徑為8 mm或更大的圓鋼或厚度不小于4 mm的扁鋼制成。接地線和接地電極之間的連接應(yīng)采用焊接。

3 結(jié) 論

綜上所述，滿(mǎn)堂門(mén)式支架技術(shù)在橋梁建設(shè)過(guò)程中起著積極的作用。在對(duì)現(xiàn)澆箱梁滿(mǎn)堂門(mén)式支架的構(gòu)架方法及施工技術(shù)進(jìn)行實(shí)例分析后，可以看出這一方法是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，在使用該技術(shù)施工完成并投入施工前，應(yīng)該請(qǐng)有關(guān)專(zhuān)家和安全監(jiān)督管理部門(mén)對(duì)安裝方案進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)演示，確認(rèn)該方案的安全性和可行性；同時(shí)，在今后使用過(guò)程中，應(yīng)該制定更加完善的施工和組織措施，并積累更多的工程數(shù)據(jù)，從而促進(jìn)現(xiàn)澆箱梁滿(mǎn)堂門(mén)式支架技術(shù)的快速發(fā)展。

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