简述道桥浇筑支撑架的设计与施工

刘洋 房天雨

摘  要：文章简述了现阶段国内桥梁工程施工中现灌浇盖板梁的支撑架的设计理念、施工时的重要注意条款、组装整体结构时一定要注意的问题及作业顺序。支撑架搭建完成以后，还需要进行预先施加载荷（压力）的试验，以此来验证支撑架的压缩量是否达标及结构稳定性。

关键词：简易支撑桥梁;灌浇盖板;支撑架

中图分类号：U445.47 文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）19-0086-02

Abstract： This paper briefly describes the design concept of the support frame of cast-in-place cast-in-place slab beam in domestic bridge construction at the present stage， the important items to be paid attention to in construction， the problems that must be paid attention to when assembling the whole structure and the operation sequence. After the construction of the support frame， the pre-load （pressure） test needs to be carried out to verify whether the compression amount of the support frame is up to the standard and the structural stability.

Keywords： simple supporting bridge; pouring cover plate; support frame

蓋板梁，也可称为帽梁，通常情况下铺设在大桥桥墩立柱上方，是桥梁工程中钢筋混凝土简易支撑梁桥结构中下方结构上核心承载构件。桥墩柱顶盖梁，如使用现场灌浇作业方案，其工程结构质量，不但受到混凝土原料混合比、灌注方案的影响，并且与使用的支撑架密切相关。唯有选对了足够坚实的支撑架，才能使工程模板牢固、耐用，接缝紧密、端口平顺，可以抵御混凝土本身自重和作业荷载，只有相关作业人员可以平安地实施相关施工作业，才能保障作业品质及安全。托架式支撑梁，是指在桥墩柱顶部预置水平方向的孔洞，等到桥墩柱混凝土凝固拆除模板且达到一定的强度以后，向预置水平方向的孔洞中插入钢锭，最后使用钢锭两侧吊臂部分搭建支架并架设模板，钢质脚手架拼接完成。

1 各种支撑架的设计注意事项

支撑架进行设计的过程中，理论计算中可能涉及到的承受荷载包括：开模板本身自重、新灌浇筑钢筋混凝土本身重量、相关作业人员和搬运工具自身重量、倾倒和搅拌混凝土材料发生的应力及支撑架自重等。

1.1 纵横梁的理论模拟计算

现有的多种多样的支撑架中，开模板下部、支撑架顶端的纵横梁的理论模拟计算方法大体相同，通常情况下可把它视作简支梁进行理论计算。理论模拟计算时，首先初步选择构件形状和类型（例如木方、槽型钢或工字型钢等等），然后依据弯矩的最大值或剪切应力的最大值信息，挑选构件具体型号及剖面形状，校核相关构件的挠度值、抗弯曲强度和抗剪切强度等指标。

1.2 落地式支撑柱的模拟计算

可以把落地式支撑柱视为两端简单支撑的轴心承受载荷的构件进行模拟计算，首先初步构建形状和类型（例如钢质管道、型材钢或门式框架等等），然后依据轴向应力的最大值参数，按照计算结果挑选构件具体型号及剖面形状，然后校核抗压力平和性和水平连接杆的纵向间距（也就是水平方向连接杆的数量），并且按结构特点设置扫地杆、剪力支撑杆、定位绳索等。假如盖浇梁距离地面较远，工程所在区域平时风力较大，则需要将风力荷载计算在内，并通过校核选取适合的定位绳索。

1.3 环抱箍的模拟计算

环抱箍（见图1）可以承受的应力荷载能够通过环抱箍与桥墩柱之间的摩擦力平衡来计算得到，它们之间的摩擦系数μ受到桥墩柱面的平整程度和粗糙程度的制约，通常情况下可选择μ为0.3-0.5的区间。计算校核时应注意选择紧固螺栓的个数，并且校核其抗剪切强度，与此同时需要验算环抱箍材料的局部抗剪切强度和抵抗压缩的强度。

2 支撑架类型的选用原则

道桥浇筑支撑架类型的选择，需要配合施工现场装备及作业条件与盖梁板的离地高度，而且需要考虑预算成本的限制做到最大限度地就地取材，而且需要保障现灌浇盖板梁的作业质量和施工安全。多种支撑架的适用条件和安全注意条款。落地支撑柱能够采用钢质管道、型材钢或门式框架等，依据施工装备状况及应力经校核后选取合适的形式;无论使用哪种支撑架，作业时都需要按照理论计算挠度值设置预先拱度，且需要配置作业合适宽度的作业面（通常来说每个边的边长不得小于1m）和周围保护栏（通常来讲高度不得小于1.2m）;相关支撑架的护栏周边，都必须满挂密目型号的安全网，以杜绝高空跌落的风险。

3 各种支撑架的优势和缺点

（1）落地式道桥浇筑支撑架结构相对简单，但是在荷载施加后支撑架变形量比较大，消耗较多的建筑材料，现场文明作业管理方面的工作压力较大。

（2）使用环抱箍挑架式结构，在盖梁作业过程中结构下部相关工作人员和作业装备仍然可通过，地上面作业面没有被占用，便于现场作业管控，但是环抱箍挑架中钢质箍与桥墩柱之间的摩擦系数的界定难以把控，根据桥墩柱外表面的平整程度或者粗糙程度变化而变化，作业时比较容易出现环抱箍松脱的问题，再有就是支撑架能够承受的载荷不高。

（3）地下支架式结构虽然下方可供人员或设备通过，

不会占用地上工作面，便于文明作业管控，能够承受较大载荷，支撑架在应力作用下不易变形，不过在埋设钢锭及作业受到应力时，桥墩柱混凝土必须具有相当的强度，作业后在桥墩柱中会留下小洞，桥墩柱外立面不够美观，工程完工后最好应用混凝土材料填充小洞并清理桥墩柱外表面。

4 相关各种支撑架的改进措施

为了达到提高落地式支撑架能够承受的载荷，进而避免变形和整体结构的沉降的目的，可以使用万能杆组合成桁架式支撑架，此种支撑架能够采用满堂式或者柱梁式结构。针对河岸上搭建现灌盖梁，如果施工现场土壤较为松散，可以采取适当压实的操作后，安装落地式支撑架。首先在地面铺设木板或者槽型钢材，或者灌注钢筋混凝土地基，用上述方案增加地基承受载荷的作用面积。针对水上现灌盖梁，因为基础桩、系统梁及桥墩柱建造时，事先完成了水上作业平台，所以可直接在该平台上搭建满堂支撑架。值得注意的是，操作平台的稳定性和平台沉降量需要事先校核，故本方案需要谨慎使用。

常规的简单支撑桥梁中，基础桩和桥墩柱会放置水平系统梁，所以在水面上和土质松软的地面上，假如盖梁和系统梁的高度差不大，便能将系统梁作为承受载荷的地基，在系统梁上搭建落地支撑架。不过此种设定条件下，系统梁的强度必须进行验证，如果需要，可以采用增大系统梁剖面或者加装钢筋混凝土的办法来增加其强度。

在采用环抱箍挑架形式时，为了避免作业载荷超过临界值导致钢质箍脱落，需要使用高强度螺栓和双重螺母进行紧固操作，或者采用双层环抱箍相互支撑，互相提供保护的方案，也可以在环抱箍内部预设钢筋，用来加强支撑力度，不过钢筋需要在工程完工后割断，做好外观美化工作。

5 钢质管道脚手架的搭建

立杆：在设置竖立杆的时候需要特别注意各个杆件的使用长短错位搭配。立杆的搭接处除了梗肋处能够使用搭接头以外，一定需要使用对接搭扣件进行拼接。搭接的时候对接长度应该至少大于1m，采用至少3个以上的旋转搭扣件来固定，搭扣件的外边缘到立杆两端距离应该大于等于100mm。相鄰两个立杆的接头应当互相错位，不应该设置在相同的高度以内，相邻立杆接头处的高度差应该大于1500mm。

大横杆件：大横杆件的长度应该大于等于三跨，通常不小于6m。大横杆件对立杆起到制约的功能。所以立杆和大横杆件需要采用直角搭扣件紧固，不能漏项。需要上下相邻的大横杆应该交错分布在立杆的里部及外部，采用此种解决方案以期降低达立杆的重心偏移承受载荷的目的。

剪力式支撑架沿支架高度方向连续分布，在横向方向上也呈现连续分布，在纵向方向上每间隔5根和立杆架设一道支撑架，每片架子至少有三道支撑架，剪力支撑架的斜杆除去两端使用旋转型搭扣件和脚手架的立杆或者横向杆扣紧以外，在其中需要新增2～4个搭扣结点。

因为道桥浇筑支撑排架搭建是依赖搭扣件螺栓紧固实现的，为此每个安装节点的搭扣件螺栓作业中都需要使用扭矩扳手进行校核。

道桥浇筑支撑排架是厢体上板的重要施工工序，道桥浇筑支撑排架铺设完成以后由相关工程技术人员对排架实行验收，验收达标以后方能布置支撑模板。

最终，钢质管道支撑架竣工以后必须进行预前施加压力试验，以此校核道桥浇筑支撑架的压缩量和平衡性。预前施加压力试验可以使用作业静止加载方法，水体静止加载方法，沙袋静止加载方法等。

6 结束语

在相关建筑施工单位过去多年的作业实践经验中，各种形式支撑架依照现场实际施工状况经常被使用，不管相关建筑施工单位在保障道桥浇筑支撑工程品质和支撑架的搭建操作经验上，虽然获益匪浅，但是一旦支撑架确定后，对其中一些要点的施工工艺应该特别重视。例如下落式支撑架位于地表面上的基础平整、压实、增大承载接触面，放置于建筑物上对建筑物的切实增强。希望本文为从事道桥浇筑支撑架相关工作的工程技术人员提供有益的帮助。

参考文献：

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[2]杜荣军.扣件式钢管模板高支撑架的设计和使用安全[J].施工技术，2002（3）：3-8.

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