門洞支架在陡坡地段支撐體系中的應用

郎金銘 呂國棟 陳云

中國建筑第八工程局有限公司，中國·上海 201204

1 引言

隨著中國基礎(chǔ)設施高速發(fā)展，在山地丘陵地帶橋梁建設工程越來越多。在地形起伏較大的山區(qū)進行滿堂支架法現(xiàn)澆箱梁施工時，往往因地勢陡、坡度大等問題，對地基處理、支架支撐體系設計具有更高的要求。論文將詳細介紹門洞支架[1]這一種現(xiàn)澆箱梁支撐體系，結(jié)合工程實例，詳細描述支撐體系的施工工藝，為后續(xù)類似工程提供切實可操作的工程借鑒。

2 項目工程概況

項目位于中國余姚市翠屏山丘陵區(qū)，工程區(qū)內(nèi)山巒起伏，溝谷交錯，山體多較渾圓，走向性較差，山體零散破碎，完整性較差，高程在10m～250m 之間，坡度4～45°，丘陵區(qū)散布大小不等的盆地、谷地，坡表植被茂盛，多分布楊梅林、竹林。

項目現(xiàn)澆橋梁采用盤扣式滿堂支架法[2]施工，其中A 匝道2#橋第5 聯(lián)原地面縱坡約22%、B 匝道橋原地面縱坡約23.6%、E 匝道橋原地面縱坡約12.5%。此3 處地方地勢陡、坡度大，在進行現(xiàn)澆梁滿堂支架法施工時，地基基礎(chǔ)處理難度大，縱向支架設計困難，必須采用擋墻、臺階或門洞支架配合盤扣式支架,進行支撐體系設計。若設置仰斜式擋墻，根據(jù)設計要求，擋墻坡度為1∶0.25，地面坡度最大處擋墻高3.5m，墻寬1.2m。而支架縱距為90cm，擋墻處搭設空間受限；若對原地面進行臺階分級處理，受地形作業(yè)空間限制，臺階處宕渣回填后，無法用壓路機進行碾壓，地基基礎(chǔ)的壓實度、承載力無法達到設計要求。綜合地形、環(huán)境與經(jīng)濟因素考慮，項目最終確定在縱坡較大處采用門洞支架配合盤扣式支架作為現(xiàn)澆箱梁模板支撐體系[3]。

3 門洞支架簡介

3.1 門洞支架組成

門洞支架系由條形基礎(chǔ)、立柱、橫向承重梁、縱向承重梁以及方鋼剪刀撐組合而成的支撐體系。具體如圖1、圖2所示。

圖1 門洞支架縱斷面示意圖

圖2 門洞支架橫斷面示意圖

3.2 門洞支架特點

①整體穩(wěn)固性：與臺階基礎(chǔ)相比，門洞支架在宕渣回填壓實后的地基基礎(chǔ)上設置條形基礎(chǔ)，工字鋼之間采用搭接或焊接，立柱之間設置橫向鋼管剪刀撐，整體穩(wěn)固性較強。

②施工簡便：在地基基礎(chǔ)回填壓實后，即可施作條形基礎(chǔ)，搭設工字鋼支架，施工簡便、快速。

③造價低：與混凝土擋墻相比，單個門洞支架造價低，且可以循環(huán)使用，進一步降低施工成本。

4 施工工藝

4.1 施工工藝流程

門洞支架施工工藝流程：地基處理→測量放樣→條基施工→支架搭設。

4.2 施工要點

4.2.1 地基處理

利用挖方段宕渣對現(xiàn)澆支架基礎(chǔ)進行回填壓實，地基承載力檢測達到設計要求后進行混凝土硬化處理。其中門洞支架兩個基礎(chǔ)之間因地形原因，設置坡度為1∶1 的邊坡。該處無法使用壓路機進行碾壓，因此門洞支架“上”基礎(chǔ)必須設置在邊坡坡口1.5m 以外處，避免邊坡失穩(wěn)而影響門洞支架的整體穩(wěn)固性。

4.2.2 條基施工

在提前測量放樣好的位置進行條形基礎(chǔ)施工。條形基礎(chǔ)采用C25 鋼筋混凝土，橫斷面尺寸為50cm×50cm，上下分別設置鋼筋網(wǎng)片。鋼筋網(wǎng)片采用Ф12 鋼筋，橫向鋼筋間距為25cm，縱向鋼筋間距為12cm。條形基礎(chǔ)施工時需設置預埋鋼板，預埋鋼板尺寸為48cm×40cm，與鋼筋網(wǎng)片進行綁扎連接。

4.2.3 支架搭設

門洞支架立柱采用I25b 號工字鋼，橫向間距為90cm，立柱與預埋鋼板之間進行滿焊連接。在立柱與硬化的基礎(chǔ)上分別放置I25b 雙拼工字鋼作為橫向承重梁，再將I40b 縱向承重梁置于橫向承重梁上。門洞支架體系中工字鋼之間采用焊接連接；在立柱間使用100×50×3mm 方鋼管作為連續(xù)剪刀撐；采用鋼管扣件將門洞立柱與滿堂架進行連接，確保門洞架體穩(wěn)定（見圖3）。

圖3 現(xiàn)場門洞支架施工

5 對比分析

門洞支架對比片石混凝土擋墻具有較大優(yōu)勢。經(jīng)設計計算后，門洞支架中的工字鋼立柱在高度3.5m 以下，受力均滿足要求。項目現(xiàn)場門洞支架高度為3m，以此為參數(shù)對兩者進行對比分析，結(jié)果如表1所示。

表1 門洞支架與片石混凝土擋墻對比分析

門洞支架相比片石混凝土擋墻，工字鋼可循環(huán)使用，滿足綠色環(huán)保施工要求；施工簡便，耗費人工更少，并且造價低、工期短，在高差為2～3.5m 的陡坡地面基礎(chǔ)下，采用門洞支架時，經(jīng)濟效益顯著。

6 結(jié)語

現(xiàn)澆箱梁門洞支架支撐體系已在余姚G228 建設工程PPP項目得以成功應用，效果理想，滿足使用要求。本施工技術(shù)取得了交通局、項目公司、監(jiān)理單位及設計單位的廣泛認可。該技術(shù)可推廣到山區(qū)陡坡地段現(xiàn)澆梁施工領(lǐng)域。