现浇箱梁承插型盘扣式脚手架施工问题探讨

王洪涛 武国民 王京京

（山东宇通路桥集团有限公司，山东 东营 257300）

一、工程背景

某高速公路桥梁轴线为东西走向，全长1675.5m，中心桩号k252+553，上部结构除五联外均为预应力混凝土简支连续组合箱梁，箱梁为三箱单室截面。第五联40m+60m+40m为现浇变截面预应力混凝土连续钢构，左幅桥面等宽18.5m，右幅桥面17.0m～18.5m变宽。该高速公路桥梁现浇箱梁所处区域河谷、沟壑发育，高差变化大，湿陷性黄土主要为Ⅱ级非自重类型，厚度达到6m～10m，且多为耕地和台阶地，行车及行人频繁，对施工存在较大干扰。现浇箱梁支撑高度在16.5m～19.5m范围内，其中k1+410.200和k496+554.120处现浇箱梁桥面宽度为20.5m，且梁体高19m，翼缘板高20.5m。该标段7座现浇箱梁全长720m，业主要求的施工时间为3个月，混凝土浇筑施工方量逾1.0×104m³，脚手架搭设体积逾17×104m，且部分现浇桥梁下部墩柱尚未完工，工期紧，任务重，施工难度大，必须保证施工方案的技术可行性与经济性。

二、施工方案

当前国内桥梁施工领域满堂式模板支架通常都使用碗扣式钢管脚手架，其根据上部荷载的不同主要有HG-30、HG-60、HG-90和HG-120等型式，通常在斜腹板、墩柱、中隔板等处加密处理，并增设横纵向垂直钢管剪刀撑及水平剪刀撑，通过可调底座、托座及0.3m立杆进行垂直高度的调节。近年来，新型承插型盘扣式脚手架的应用日益广泛，该支架主要包括水平杆、立杆、斜杆、可调节底座和托座等构件，立杆主要通过套管、连接棒以承插方式连接，而水平杆及斜杆则通过连接盘和楔形插销快速卡接[1]。与传统的碗扣式支架相比，盘扣式支架所需材料数量少，安装拆卸工程量少，支架周转性强，结构稳定性有保证。

本文根据高速公路现浇箱梁结构形式、施工条件、技术水平及工期要求，主要从安全性、结构受力情况、施工费用等角度进行了碗扣式钢管支架和承插型盘扣式钢管支架的比较，经过比选，采用了承插型盘扣式脚手架方案。

三、承插型盘扣式脚手架施工控制要点

（一）基础处理

在施工准备阶段应将该高速公路桥梁土质路基地面翻松30cm深度，并检测土料含水量，待符合设计要求后采用振动压路机将其碾压密实，再按照动力触探法检测地基承载力，当实际地基承载值大于设计值时进行厚度30cm的三七石灰土摊铺，待整平后碾压密实，再浇筑20cm厚C20混凝土面层。为保证排水顺利，还应在地基两侧按设计坡度分段开挖30cm×20cm的排水沟，并与路基排水沟顺接。

（二）支架搭设

以满堂架的搭设方式在C20素混凝土垫层上搭设现浇梁承插型盘扣式支架，直至箱梁底部。

1.立杆和基础立杆是整个钢管支架系统的主受力构件[2]，其中立杆含连接棒，基础立杆不含连接棒，并主要通过内套连接棒连接。立杆和基础立杆圆盘间距按50cm控制，立杆设计长度为2m、1.5m、1m及0.5m，采用壁厚3.2mm的Q345B高强度低碳合金结构钢管制成。

2.基座和下调基座主要以套管连接方式与内插式基础立杆连接，可根据施工要求快速组装并调整竖杆设计标高。基座材质为Q345B，壁厚3.2mm，管径φ60mm，设置在可调节底座处。为利用立杆调整高度，下调基座应以外插方式和立杆连接。

3.水平杆主要用来连接各立杆并构成脚手架组，使立杆受力均匀且能互相支撑，避免发生完全变形，水平杆采用材质为Q235B、壁厚2.75mm、管径φ48mm的钢管，设计尺寸包括1.2m和0.9m两种规格。

4.竖向斜杆是承受水平受力并分散脚手架承载力的主要杆件，能避免盘扣支架因受力不均而扭曲变形，竖向斜杆设计尺寸有0.6×1.5m和0.9×1.5m两种，主要采用材质为Q195B、壁厚2.75mm、管径φ42mm的钢管。

5.盘扣式钢管支架采用满堂支架搭设方式，从地面标高处开始，横向搭设间距为0.6m和0.9m两种，纵向搭设间距统一为0.9m。支架纵向还应按照60cm和90cm的间距设置尺寸为10cm×15cm的方木；按照30cm的间距设置尺寸为10cm×10cm的方木，它们分别为主龙骨和次龙骨。

在搭设支架前应根据墩柱位置由中间向两侧测量放线，搭设基准点确定好后可通过钢尺分量出立杆位置，用小竹片标记。根据测放情况摆放并调整可调底座，使其与螺母处于同一高度。在已经设置好的可调底座上插入基座并保证基座完全落在可调底座螺母上。

在扫地杆安装时，应使其横杆头、楔形销与起始杆圆盘孔锁紧，并采用水平尺测量扫地杆安装的水平度，通过可调底座完成水平度调整，同时将扫地杆与地面距离控制在55cm以内。再在安装好的起始杆内垂直插入标准立杆。

脚手架平梯和斜梯设计宽度分别为0.9m、0.48m，长1.8m，高1.5m，在爬梯中间增设高度0.9m的护手，连接斜梯和纵向横杆挂钩，并增设防护栏和挡脚板。将斜拉杆按照图纸安装，并使其斜拉头、楔形销和立杆圆盘大孔锁紧连接。采用调节立杆根据设计要求粗调脚手架架体标高后，再进行架体标高精调，并将调节顶托安装在立杆端部，通过螺母调节顶托平面，以获得最佳支撑高度。

（三）模板安装

模板采用设计尺寸为122cm×244cm×1.8cm、厚度为1.8cm的竹胶板，横纵向分配方木设计尺寸均为10cm×10cm（高×宽），将竹胶板牢固固定在横向方木上后再整体按照0.3m的间距搭设在纵向方木之上，最后将纵向方木按0.9m的间距搭设在钢管支架顶托之上。完成顶层方木铺设后应检查标高，符合设计要求后进行底模和侧模铺设，底模板每侧宽度均应超出梁底板0.5m，最后通过20mm双面胶带贴紧模板间隙。

（四）预压

完成箱梁底模铺设后进行全桥预压，支架预压荷载按设计荷载的60%、80%和100%堆载，为消除非弹性变形，全联应按预压荷载一次性加载[3]。预压施工采用袋装砂，并根据箱梁恒载分布形式堆码砂带，再通过汽车吊将砂带从低处吊至高处预压，并在变形观测点预留出空隙，方便立塔尺展开观测。

沿支架纵向在1/4跨、1/2跨、1/4跨支架底部设置5个监测断面，共15个沉降观测点，再在箱梁1/4跨、1/2跨、1/4跨及支点处设置7个观测断面，共21个沉降观测点。完成支架搭设后进行其初始荷载值观测，并在完成各级加载后进行观测，按照梁体重量60%、80%和100%分别加载后间隔12h进行支架沉降观测，若一个测点连续两次沉降差均值均在2mm以内，便可继续加载。结束满堂支架预压验收后采用与加载过程相反的次序分批卸荷，卸载结束6h后再进行最后一次观测。完成全部卸荷后还应调整支架顶面标高，以消除非弹性变形，并维持弹性变形上拱度。

四、结语

综上，承插型盘扣式脚手架在现浇箱梁中的应用不仅能充分展示出该钢管支架形式所具有的材料用量少、安装拆卸工效高、工期短、结构安全及施工质量有保证等技术优势，还能大大降低单位体积支架用钢量，节约搭接、安装、拆卸人工费及运输成本，避免碗扣式支架施工及管理中存在的各方面问题，真正实现安全施工及施工现场标准化管理。