软土地基现浇盖梁支架设计及施工关键技术

胡轲鸣 万冰瑶 邓明菊

摘 要：本文结合宁波机场快速路南延工程现浇盖梁支架设计、施工，分析软土地基现浇盖梁支架设计、施工中的关键技术，为类似工程提供了参考。

关键词：现浇盖梁;支架;地基;预压;支架搭拆

引言

随着我国城镇化快速推进，城市快速路建设高架桥梁越来越多的被各地政府采用，高架桥梁施工中现浇盖梁由于其自重大，施工工艺复杂，风险因素多，一直是参建各方控制的重点，特别是现浇盖梁支架，更是现浇盖梁施工控制的关键。本文对现浇盖梁支架施工关键技术及应用进行了详细的研究，希望可以为广大工程技术人员提供参考。

1 工程概况

机场快速路南延南段（绕城高速-岳林东路）工程位于宁波市奉化区东环北路，采用“主线高架+地面辅道”建设形式，设双向6车道，道路标准段宽度25.5m，标准段采用盖梁结构，盖梁长24m，宽2.85m，高1.9m。

2 高架盖梁支架设计

盖梁支架形式根据高度不同分为两种形式：

（1）主线盖梁和高度≥15m的匝道盖梁采用型钢+碗扣钢管支架组合。结构形式自上而下为盖梁底模板（1.2mm竹胶板）+横向方木10×10cm +Φ48.3（壁厚3.5mm）双钢管+顶托+碗扣钢管支架+纵向25a工字钢+横向双拼40a工字钢+Φ609×12mm钢管柱+条型混凝土基础。

支架从上自下为：碗扣支架采用Φ48.3（壁厚3.5mm）钢管，布置为60×60×120cm，靠近上立柱两侧的碗扣支架布置为30×60×120cm，纵向工字钢（采用25a工字钢，间距60cm），横向双拼40a工字钢，纵向间距2.8m，下部采用Φ609×12mm钢管，横向布置二排，以承台纵向轴中心线对称排布，横向每排布置7根Φ609×12mm钢管，横向间距4.3m，纵向间距2.8m，相邻钢管之间上下用10#槽钢焊接成为桁架形式，焊接槽钢间距不大于5m，见下图：

（2）高度<15m的匝道盖梁采用满堂碗扣钢管支架。自上而下为盖梁底模板（1.2mm竹胶板）+10×10cm方木+Φ48.3（壁厚3.5mm）双钢管+顶托+碗扣支架+底座。

采用满堂碗扣钢管支架，碗扣支架采用Φ48.3（壁厚3.5mm）钢管，盖梁承重区域碗扣支架布置为60cm（横向）×30cm（纵向）×120cm（步距），外侧非承重区域布置为60cm（横向）×60cm（纵向）×120cm（步距）。在高度方向横杆步距120cm，使所有立杆联成整体，为确保支架的整体稳定性，纵横和水平方向都设置剪刀撑。支架搭设好后，用可调顶托来调整支架高度或拆除盖梁底模板用。支架安装好后，在可调顶托上纵向铺设Φ48.3mm（壁厚为3.5mm）的双钢管，间距60cm，双钢管上横向铺设10cm×10cm方木，间距30cm，然后在其上铺设12mm竹胶板底模。

（3）剪刀撑布置见下表：

3 现浇盖梁支架施工准备

技术准备：熟悉设计图纸及现场实际情况，根据施工需要，提前做好施工前的技术交底和安全技术交底。

现场准备：对现场地基进行处理，处理结果应符合相关要求;进行保通道路翻交保障墩柱、盖梁施工空间;接入施工所需水电的，为墩柱、盖梁施工创造条件。

材料准备：提前进行钢模设计及制作、木模及木方采购加工、梯笼脚手架等材料准备;提前做好支架及其他材料检测工作。所使用的钢筋、钢材、焊条等须有出厂合格证，材料进场后按规范和设计要求进行委托检测。

4 地基类型及处理方法

在宁波区域，常见高架桥梁盖梁支架基础为三种类型，分别为现状沥青路面，承台及周边地基和原状土区域地基三种。

4.1现状沥青路面及处理方法

对于现状道路改造快速路，盖梁支架的部分支架支撑在现状沥青路面上。现有道路为一级公路，公路一级车辆荷载集中荷载标准值为550KN，按照《公路工程技术标准》中车辆荷载技术指标，路面承载力大于500KPa，在道路基础完好的情况下，其路面承载力完全能满足支架搭设地基要求。故可以直接搭设，不用进行地基处理。

4.2承台及周边地基及处理方法

承台范围内的支架钢管可以直接支撑在承台上，对部分位于承台四周位置的地基，按设计要求进行级配碎石分层回填压实，压实度达到道路施工压实标准，然后浇20㎝厚C25混凝土地坪作为支架基础。

4.3原状土区域地基及处理方法

对部分支架处于现状素填土地面，采用换填不小于60㎝厚塘渣，用20T压路机碾压密实，然后浇筑20㎝厚C25混凝土面层作为支架基础。

4.4地基处理注意事项

支架基础处理范围为支架范围两侧各加宽1m。

地基应该坚实、平整，场地应有排水措施，不应有积水。

5 支架基础、支架预压及模板预拱度的设置

5.1预压目的

由于在支架安装过程中，各支柱、杆件与等各结点之间存在一定的间隙，在荷载作用下，除弹性变形外还将产生部分非弹性变形，所以必须对支架进行不小于施工总重量进行模拟预压，按照梁體混凝土重量的120%等效荷载进行充分预压，以消除非弹性变形，同时测出弹性变形，绘制出荷载—变形曲线，以找出支架对应于承担荷载情况的支架下沉量，以便为确定底模预拱度提供依据。

5.2预压方法

预压采用混凝土块预压（也可用其他同重量的材料代替）的方法进行，加载时采用汽车吊吊装人工配合堆放。

5.3预压要求：

预压荷载按梁体自重的120%进行，加载分三级进行，即60%、80%、100%的加载总重，加载过程要求平衡对称进行。

5.4沉降观测：

试压时在跨1/4L、1/2L和梁体两端设置观测点，每个断面3点，每个测点对应的混凝土支架基础上设一测点。顶部测点采用铅垂细钢丝绳系在梁底方木上，距地面1m位置坐好标记。预压荷载施加前，应先监测并记录各监测点的初始标高。每级加载后，应先停止下一级加载，每间隔12h对支架沉降量进行一次监测。当支架顶部监测点12h的沉降量平均值小于2mm时，可进行下一次加载。全部预压荷载施加完毕后，每隔24小时观测1次，记录各监测点标高、计算沉降量。沉降量的测量采用高精度水准议，预压时设专人观测，记下各阶段的高程值，然后计算沉降量，若沉降量不满足要求时，需对基础和支架进行加固措施，再进行试验，直到满足要求为止。

5.5卸载

卸载时用汽车吊配合人工吊装，从先加载的一端开始，卸载混凝土块时要垂直起落，不得在模板上拖拉。

（1）支架基础卸载

对支架基础的预压监测过程中，各监测点连续24h的沉降量平均值小于1mm或连续72h的沉降量平均值小于5mm时，判定支架基础预压合格，可卸载。

（2）支架卸载

在全部加载完成后的支架预压监测过程中，各监测点最初24h的沉降量平均值小于1mm或最初72h的沉降量平均值小于5mm时，判定支架预压合格，可卸载。

卸载后，监测各监测点的标高，并计算支架基础的弹性变形量。

5.6预拱度设置

预拱度数值根据施工设计和实测的加载试验数据来定，按照观测结果进行底模标高调整及纵横向施工预拱度预留。模板标高调整时，先对观测点处标高进行调整，每一点调高的高度为该点的非弹性变形值与弹性变形值之和，然后对观测点之间的模板标高进行调整，经调整后的底模应平整、线条流畅。

6 支架搭拆技术措施

6.1支架材料选用及要求

（1）碗扣式支架用钢管应采用符合现行国家标准的《碳素结构钢》GB/T 700 Q235级普通钢管，其材质性能应符合现行国家标准的规定，钢管表面应平直光滑，不应有裂纹、分层、J结疤和毛刺。

（2）可调托撑及可调底座质量要求

①可调托撑受压承载力设计值不小于100KN，要有产品质量合格证、质量检验报告;

②可调托撑螺杆外径不应小于38mm，可调托撑螺杆与螺母旋合长度不得小于5扣，螺母厚度不小于30mm，支托板厚不小于5mm，变形不大于1mm，螺杆与支托板焊接要牢固;

③支托板、螺母有裂缝的严禁使用。

（3）上碗扣、可调底座及可调托撑螺母采用可锻铸铁或碳素铸钢制造，其材质机械性能应符合国家标准。

6.2支架搭设要求

（1）顶部应设置可调托撑，托撑伸出顶层水平杆的悬臂长度不应超过650mm。可调托撑和可调底座螺杆插入立杆长度不得小于150mm，伸出立杆长度不宜大于300mm。安装时螺杆应与立杆钢管上下同心，且螺杆外径与立杆钢管内径的间隙不应大于3mm。

（2）上主楞支撑梁应居中设置，接头宜设置在U形托板上，同一断面上主楞支撑梁接头数量不应大于50%。

（3）架体周边、内部纵向和横向每隔4-6m各设置一道竖向剪刀撑。在架体顶层水平杆位置层、竖向每隔不大于8m设置水平剪刀撑，剪刀撑应在架体水平面周边，内部纵向和横向每隔不大于8m设置一道。

（4）支撑架顶面四周应设置作业平台，作业层宽度不应小于900mm。

（5）支撑架应按先立杆、后水平杆、再斜杆的顺序搭设成基本架体单元，以基本架体单元逐排、逐层扩展搭设成整体支撑体系，每层搭设高度不大于3m。搭设过程中斜撑杆、剪刀撑等加固件应随架体同步搭设，不得滞后安装。

（6）地基应坚实，均匀，满足承载力要求。

6.3拆除要求

（1）支架拆除时，结构混凝土强度必须达到混凝土结构施工规范要求，预应力构件的架体拆除应在预应力施工完成后进行。

（2）先拆除后搭部分，后拆除先搭部分，架体拆除必须自上而下逐层进行，严禁上下层同时拆除作业，分段拆除的高度不应大于两层。

（3）梁下架体的拆除，从跨中开始，对称地向两端拆除。

（4）脚手架拆除前，清理作业层上的施工机具及多余的材料和杂物。

（5）拆除作业时设专人指挥，当有多人同时操作时应明确分工、统一行动，且应具有足够的操作面。

（6）拆除的脚手架构配件分类堆放，并便于运输、维护和保管。

（7）预应力混凝土构件的架体拆除在預应力施工完成后进行。

7 结束语

通过宁波机场路南延成功实践，证明了本支架方案设计、施工技术的合理性、可行性。但现浇盖梁高大支模架设计与施工，由于每个工程都有其特点与特殊性，本文只是结合项目实际情况，提出来现浇盖梁支架设计与施工关键技术，希望能为广大技术人员提供参考依据，在具体施工时，一定要结合项目具体情况，制定切实可行的施工技术方案。

参考文献：

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