盤(pán)扣式支架在高速公路現(xiàn)澆箱梁施工中的應(yīng)用

王鶴

摘 要：隨著時(shí)代的快速發(fā)展，越來(lái)越多的高速公路正在建設(shè)當(dāng)中，而盤(pán)扣式支架在公路施工中作為較為新型的支架，具有方便、快捷的特點(diǎn)，能快速搭設(shè)起來(lái)，因而被廣泛使用于澆箱梁施工中。本文以某山區(qū)高速公路現(xiàn)澆箱梁施工為例，通過(guò)分析盤(pán)扣式支架的施工優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，探究其施工的有效性。

關(guān)鍵詞：盤(pán)扣式支架；高速公路；現(xiàn)澆箱梁施工

中圖分類(lèi)號(hào)：U445.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-9052（2020）06-0204-02

近幾年，隨著越來(lái)越多高速公路的建設(shè)，施工安全也成為需要關(guān)注的重要問(wèn)題。在建設(shè)過(guò)程中，因支架坍塌而造成財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡的情況屢次發(fā)生。因此，相關(guān)施工部門(mén)應(yīng)當(dāng)提高對(duì)現(xiàn)澆箱梁施工安全問(wèn)題的重視。而在山區(qū)高速公路的建設(shè)中使用盤(pán)扣式支架，具有一定的經(jīng)濟(jì)性、安全性以及適用性，因此在進(jìn)行高速公路現(xiàn)澆箱梁施工時(shí)，具有很好的使用效果。

1 盤(pán)扣式支架搭設(shè)的優(yōu)點(diǎn)

1.1 承載力

傳統(tǒng)的扣件式和碗扣式支架的橫桿、斜桿以及立桿的規(guī)格，通常采用的是48×3mm規(guī)格的普通鍍鋅鋼管，主要材質(zhì)是Q235B鋼。但盤(pán)扣式支架的重要承重零件參數(shù)為60×3.25mm的普通鍍鋅鋼管，主要材質(zhì)是Q345B鋼[1]。另外，針對(duì)盤(pán)扣式支架單根承載力進(jìn)行比較，其承載力是碗扣式支架立桿的兩倍重，由此可知，盤(pán)扣式支架承載力有明顯的增強(qiáng)。

1.2 穩(wěn)定性和安全性高

盤(pán)扣式支架使用的是自動(dòng)鎖定的方式將銷(xiāo)子和盤(pán)連接起來(lái)，從而使得銷(xiāo)子在連接后，可以依靠自身的重量將支架鎖緊，并且支架的豎向、橫向的斜桿能使每個(gè)單元中的結(jié)構(gòu)都為固定的三角形格構(gòu)式。由此，盤(pán)扣式支架的架體在橫向和縱向力的相互縱橫下，不會(huì)出現(xiàn)變形的情況。同時(shí)，盤(pán)扣式支架是完整的施工體系，因此每個(gè)單元都是以格構(gòu)式的狀態(tài)存在，使其安全性和穩(wěn)定性較高。

1.3 使用壽命較長(zhǎng)

盤(pán)扣式支架統(tǒng)一使用熱鍍鋅表面處理方式，也就是使用噴漆和刷漆進(jìn)行表面處理。使用這種表面處理方式，能保證支架表面不會(huì)生銹、不掉漆，在很大程度上減少成本支出，并且能減少人工保養(yǎng)的精力[2]。同時(shí)，使用這種方式能保證支架外觀的精致，且鍍鋅表面處理方式能延長(zhǎng)鋼管的壽命，從而使得支架的使用壽命得到充分保證。

1.4 用料較少

傳統(tǒng)的橋梁支撐施工過(guò)程中，大多數(shù)碗扣支架都保持 1.2m以下的間距，有的甚至高達(dá)0.9m，從而使得在進(jìn)行橋梁施工時(shí)，出現(xiàn)材料用量大的情況[3]。而盤(pán)扣式支架采用的是Q345b低合金結(jié)構(gòu)鋼的立桿，而這種材質(zhì)的立桿有效提高了支架的承載力，同時(shí)立桿的間距保持在1.8m或者1.5m的距離，橫桿步距取1.5m，從而使得其間距最大達(dá)到3m，步距達(dá)到2m。由此，若是在同一支撐體積下，盤(pán)扣式支架的材料用量會(huì)低于傳統(tǒng)產(chǎn)品的一半，同時(shí)重量減少不低于一半，這很大程度上減少了材料的用量。

1.5 綜合效益

盤(pán)扣式支架、碗扣式支架的施工費(fèi)用都是由運(yùn)費(fèi)、租賃費(fèi)、搭設(shè)費(fèi)組成的。

第一，運(yùn)費(fèi)比較。相較于碗扣式支架，盤(pán)扣式支架的搭設(shè)用量?jī)H為每立方14.6kg，而碗扣式支架則是每立方25kg。由此可知，在施工過(guò)程中，盤(pán)扣式支架的用量?jī)H需要碗扣式支架用量的58.4%，便能起到與碗扣式支架相同的作用，而且在運(yùn)輸搭設(shè)用具時(shí)，盤(pán)扣式支架的運(yùn)費(fèi)較低。

第二，搭設(shè)費(fèi)比較。與碗扣式支架相比，盤(pán)扣式支架不但用量小，且搭設(shè)和拆卸都很方便快捷，同時(shí)其施工效率是碗扣式支架的四倍以上。由此，使用盤(pán)扣式支架能有效節(jié)省大量地機(jī)械費(fèi)和人工費(fèi)[4]。

第三，租賃費(fèi)比較。由相關(guān)調(diào)查得知，在市場(chǎng)中租賃費(fèi)是以工程施工時(shí)間來(lái)制定的，而盤(pán)扣式支架和碗扣式支架的租賃費(fèi)都是不一樣的，每聯(lián)現(xiàn)澆箱梁支架租賃期在85d內(nèi)的，盤(pán)扣式支架租賃費(fèi)是1917元/t，而碗扣式支架租賃費(fèi)為1120元/t。該工程箱梁澆筑周期大致在1.5a左右，因此兩種支架的租賃費(fèi)用差距并不大[5]。

由此可知，盤(pán)扣式支架具有承載力強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)、安全性和穩(wěn)定性高以及經(jīng)濟(jì)效益好的優(yōu)勢(shì)，可以廣泛使用于各種工程中。

2 實(shí)際工程中的應(yīng)用

2.1 工程概況

某山區(qū)高速公路四面環(huán)山，且四面均為樞紐式互通，在山區(qū)東北方向的6km處，使用迂回式的現(xiàn)澆箱梁施工。主線(xiàn)互通保持在K50+700～K52+135的范圍內(nèi)，總長(zhǎng)約為1435m，其中四條橋梁的總長(zhǎng)度為3245.37m。同時(shí)，將互通匝道混凝土箱梁橋的預(yù)應(yīng)力設(shè)置了7座，全長(zhǎng)1679.2m，其中現(xiàn)澆箱梁支架的最大高度超過(guò)了40m。另外，互通區(qū)的地貌屬于中低山地，正處于坡向?yàn)?5～60度的單面斜坡地形中，因此進(jìn)行橋梁立體交叉、支架搭設(shè)等施工難度較大[6]。

2.2 施工工序

盤(pán)扣式支架在高速公路進(jìn)行現(xiàn)澆箱梁施工工序，需要先對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行選擇，對(duì)地基基礎(chǔ)進(jìn)行處理，并在檢測(cè)地基承載力的同時(shí)保證地基的承載力小于250kPa。隨后進(jìn)行支架搭設(shè)，并在搭設(shè)完成后驗(yàn)收支架，對(duì)不合格的支架進(jìn)行整改，而合格的支架則進(jìn)行支架預(yù)壓。在進(jìn)行支架預(yù)壓時(shí)，對(duì)各個(gè)檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的沉降觀測(cè)記錄，最后支架搭設(shè)完成[7]。

2.3 施工的基礎(chǔ)處理

相較于平原高速公路的建設(shè)，山區(qū)高速公路的建設(shè)需要穿越崇山峻嶺進(jìn)行，并且其橋位對(duì)于陡坡地形，因此在進(jìn)行支架搭設(shè)時(shí)需要對(duì)地基進(jìn)行整平施工。為有效減少開(kāi)挖量，坡度大于45度的地形應(yīng)當(dāng)設(shè)置臺(tái)階，并且臺(tái)階高度、跨度應(yīng)當(dāng)以立桿間距為參照，取立桿間距1.5m的倍數(shù)進(jìn)行設(shè)置[8]。在處理好基礎(chǔ)后，應(yīng)當(dāng)使用18t壓路機(jī)將其壓平，而在壓路機(jī)無(wú)法碾壓的位置，應(yīng)當(dāng)使用蛙式打夯機(jī)進(jìn)行補(bǔ)救，并且檢測(cè)地基的承載力度。保證承載力不得低于0.25MPa，同時(shí)使用混凝土將其硬化，應(yīng)當(dāng)采用厚度為20cm的混凝土。

2.4 搭設(shè)支架

四面山均通過(guò)同一個(gè)匝道，并以2號(hào)橋箱梁作為單箱多室的截面，取1.8m梁高，等高箱梁，懸臂1.75m。箱梁頂板選擇25cm，底板選擇22cm，選擇邊腹板厚50cm，中腹板50cm，并且在支點(diǎn)周邊的腹板厚度增加到90cm。箱梁端橫梁選擇厚度為1.5m的板塊，而中橫梁厚度為2m，橋面寬度大約為10.5m。箱梁底板在橫向?qū)嶓w位置時(shí)，其間距應(yīng)當(dāng)為1.2m，而在橫橋向翼板位置時(shí)，其間距應(yīng)當(dāng)為1.5m，并且不論是高度方向的步距或是縱向間距都采用1.5m的距離[9-10]。另外，將主龍骨鋪設(shè)在架體頂托上方，使用14號(hào)工字鋼作為主龍骨材料，而次龍骨則使用方木作為材料，且應(yīng)當(dāng)選擇100mm×100mm面積的方木，并在方木上鋪設(shè)15mm的竹膠合板。同時(shí)，沿著線(xiàn)路方向相隔6m的橫截面上分別在縱橫兩個(gè)方向設(shè)置剪刀撐，使得剪刀撐與地面形成45度的夾角。另外，使用可調(diào)節(jié)的鋼管進(jìn)行支撐，保證鋼管的上下可調(diào)節(jié)，并且以設(shè)置的水平剪刀撐為基礎(chǔ)參照，所有的支架均依照剪刀撐進(jìn)行搭設(shè)。

2.5 預(yù)壓支架

為保障施工的安全性，在進(jìn)行盤(pán)扣式支架施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)支架的安全性和施工的沉降數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)檢驗(yàn)，并且隔絕地基、支架的非彈性變形，從而為支架施工提供科學(xué)合理的依據(jù)，同時(shí)使用荷載系數(shù)為1.1的盤(pán)扣式支架進(jìn)行一聯(lián)預(yù)壓和單跨預(yù)壓處理，詳見(jiàn)表1和表2。

由預(yù)壓結(jié)果得知，在進(jìn)行預(yù)壓前支架的沉降觀測(cè)時(shí)，要依照加載順序?qū)︻A(yù)壓重量的不同進(jìn)行詳細(xì)的沉降觀測(cè)記錄。當(dāng)數(shù)據(jù)全部加載完成后，由沉降觀測(cè)記錄發(fā)現(xiàn)：在最開(kāi)始的24小時(shí)內(nèi)，各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)都會(huì)平均沉降0.8mm；最初的72小時(shí)，各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)平均下降3mm。而沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)的規(guī)范要求是5mm，這就說(shuō)明支架有足夠的安全性，盤(pán)扣式支架的搭設(shè)結(jié)果符合設(shè)計(jì)要求。

2.6 結(jié)果

盤(pán)扣式支架使用的是Q345B低碳合金結(jié)構(gòu)鋼，相比傳統(tǒng)支架使用的Q235普通鋼管，其材質(zhì)有很大的提升，同時(shí)有效提升了支架的承載力。另外，盤(pán)扣式支架使用斜拉桿設(shè)計(jì)，對(duì)格構(gòu)柱結(jié)構(gòu)有很好的穩(wěn)定性，因此使得支架的整體穩(wěn)定性得到很好的增強(qiáng)[11]。除此之外，盤(pán)扣式支架使用熱鍍鋅工藝，對(duì)構(gòu)件有很好的防腐蝕作用，使得構(gòu)件在施工中不會(huì)因腐蝕原因，對(duì)立桿承載力產(chǎn)生影響，從而確保施工的安全性。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上可知，在現(xiàn)澆箱梁施工中，使用盤(pán)扣式支架能保證施工安全，且具有施工工藝簡(jiǎn)單、速度快等特點(diǎn)，可以廣泛使用于高速公路施工中。在文中的施工項(xiàng)目中，搭設(shè)盤(pán)扣式支架高度有60多萬(wàn)立方米，在現(xiàn)澆箱梁全部完工的情況下，其支架施工安全性能較高，并且箱梁澆筑有較為精確地控制，使其誤差較小。

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（責(zé)任編輯：李凌峰）