浅谈满堂支架施工在桥梁施工的应用

【摘要】结合东新引桥的施工经验，简要介绍了满堂支架施工工法特点及在施工中注意事项和技术要求

【关键词】满堂支架；工法特点；施工技术

满堂支架现浇盖梁采用钢管支架、门式支架或碗扣支架作为支撑系统，在支架上安装纵、横龙骨（型钢或方木），铺设底模、绑扎钢筋，然后安装侧模、浇筑盖梁混凝土。满堂支架施工的所有临时设施重量及梁体重量均由支架承受，直接传到地面。这种方法的优点是，第一，支架的形式及高低可根据桥墩周围的地形和墩柱的高度等随机变化，方法灵活；第二，不用在墩柱上设置预埋件，不会对墩柱外观造成影响。

1 适用范围

满堂支架现浇盖梁适用于陆上盖梁且地基承载力较高或盖梁正投影处为承台、墩柱高度小于5米以下的情况。当墩柱高度大于5米和位于水上或软土地上的盖梁，不宜采用满堂支架进行现浇盖梁施工。

2 工法特点

满堂支架具有以下特点：接头构造合理，结构强度高，力学性能好，轴心受力，立杆荷载是扣件架的2.6倍；便于人工拆装，自锁能力强，抗剪、抗弯、抗扭强度大，承载力要求低，支架的整体刚度好，成本较底。但是落地支点多，基础面大，场地利用大，施工工期长，对必须在盖梁底预留施工通道或车辆通行的受一定施工限制。

3 施工工艺

结合本人参与广州东沙至新联高速公路工程第S08标段施工经验，简要介绍满堂支架盖梁施工工艺。广州东沙至新联高速公路工程第S08标段广州东沙至新联高速公路工程第S08标段，起点在番禺理工学院西侧与362省道相接处,向南跨越紫坭河，在紫坭岛三益围村设沙湾互通，终点在沙湾水道北岸（沙湾特大桥主桥起点），路线全长2.310km。其中北引桥第一、二的施工采用满堂支架盖梁施工。

3.1 支架方案设计

支架采用钢管支架，立杆下设底托立杆下设底托支垫10cm×15cm木枋，与地基表面接触密实。支架材料钢管规格为直径48mm，壁厚3.5mm，立杆间距：纵向80×横向80cm，在横隔板、腹板位置处加密至80×40cm。立杆顶端设顶托，顶托上纵桥向铺设10×10cm方木或3条黑钢管作一道横梁，其上再铺10×10cm方木，上层木枋间距为30cm，其上铺1.8cm厚的光面胶合板作底模。横杆步距1.2m。支架按要求搭设完毕后，用钢管沿横向和纵向将支架联成整体，最后用脚手架钢管在侧面打剪刀撑加固，纵向剪刀撑每隔5排设一道斜撑，立杆离地30cm处增加纵横向扫地杆，在顶端30cm处加一层水平联系杆。施工时根据梁底的净高合理搭配立杆和顶托，确保顶托在调节范围内工作。保证几何尺寸准确，并保证有足够的刚度。祥见图1：满堂支架布置图。

3.2 支架方案验算

施工荷载取2kN/m2，施工振动荷载取4kN/m2，模板取1kN/m2，恒载系数1.2 ，动载系数1.4。

3.2.1 立杆轴向承载力计算

Ⅰ、腹板及横梁位置下：立杆间距纵向80×横向40cm

单根立杆受力

N1=（（4.42*9.8+1）*1.2+（2+4）*1.4）*（0.80*0.40）=19.71kN

变截面腹板位置单根立杆受力：

N1=（（6.474*9.8+1）*1.2+（2+4）*1.4）*（0.80*0.40）=27.43kN

Ⅱ、底板位置下：立杆间距纵向80×横向80cm

单根立杆受力

N2=（（2.522*9.8+1）*1.2+（2+4）*1.4）*（0.80*0.80）=25.13kN

Ⅲ、翼缘板位置下：立杆间距80×80cm

单根立杆受力

N3=（（1.092*9.8+2+0.5）*1.2+（2+4）*1.4）*（0.80*0.80）=15.51kN

单根钢管最大轴向承载力[N]= Max {N1，N2，N3}=27.43kN

3.2.2 稳定性验算

大小横杆设计步距1.2 m，

长细比λ= kμl / I =1200*1.5*1.155/15.8 =131.58，查表得

φ=0.386，单杆承载力

[N]=φA[σ]=0.386*489*205=38695N= 3.95t=38.71 kN

λ=kμ l/i其中 I=15.8mm，立杆截面回转半径；

μ=1.5，计算长度系数；K=1.155，计算长度附加系数。

单根钢管最大轴向承载力[N]=27.43Kn

2#-3#墩位于国道花圃中，其下为亚粘土，承载力较好 ，5#-6#墩有一小河冲，其下为淤泥，承载力较差，施工系梁时已将小河冲开挖，在小河冲位置埋设管函用砂性土或小块石回填。为了确保工期和施工的安全，支架地基采用以下步骤处理：施工前清除表土杂物，排除地表水,为防止地基的不均匀沉降，在平整场地时，将施工便道翻挖，重新碾分层压实，搭设支架的范围使用机械进行场地平整碾压，根据施工现场具体地质情况地面填筑2m回填土，分层压实，要求压实度达到90%以上，待沉降稳定后，在顶面铺设20cm厚6%的水泥石屑稳定层。水泥稳定层施工前需对地基进行地基承载力试验，确保地基承载力满足以下计算受力要求。

钢管支架的底托支承在10cm*15cm* 200cm的底垫木上，集中力通过底垫木将力均匀传递到地面。

腹板与横梁处承压面积：A=0.15* 0.8=0.12m2

底板与翼板处承压面积：A=0.15* 0.8=0.12m2

腹板与横梁处地基承载力：σ=Nmax/A= 27.43/0.12=228.6Kpa

底板与翼板处地基承载力：σ=Nmax/A= 25.13/0.12=209 Kpa

3.3 工艺流程

地基处理支架搭设测量放样铺设底模钢筋加工安装安装侧模浇筑混凝土覆盖养生（不少于7天）拆除侧模拆除支架及底模（混凝土强度不低于设计强度的80％）盖梁成品检测、验收。

3.4 操作方法

3.4.1 地基处理

在地基验算中有详细描述,在此不在叙述。

3.4.2 搭设支架

地基处理加固后垫枕木或钢板桩，按施工组织设计要求搭设支架和安装纵、横龙骨。

3.4.3 测量放样

依据设计资料，复核导线控制网和高程基准点。确定盖梁轴线和盖梁底面高程。经监理工程师核查、批准后进行后续工序施工。

3.4.4 墩柱顶处理

墩柱顶进行凿毛处理，清除柱顶的混凝土浮浆和松散颗粒，做好柱顶锚固钢筋喇叭口，并标出钢筋笼安装就位位置。

3.4.5 安装底模

安装底模前，必须对模板认真除锈和抛光，并均匀涂刷脱模剂。脱模剂一般采用新机油。安装和调整底模，保证底模的轴线和高程符合设计要求。

3.4.6 钢筋加工、安装

钢筋骨架应在制作场地安设计要求进行加工，然后运至现场绑扎、安装。为加快施工进度，当条件允许时，应在钢筋加工场或现场制作好钢筋笼，然后由吊车整体吊装。钢筋笼吊装前，应在柱顶上定出其就位的位置。吊装时，要采取措施防止钢筋笼变形。钢筋笼必须准确就位，确保盖梁钢筋保护层厚度符合要求。注意预留孔设置，若有钢筋防碍，适当调整钢筋位置。

经监理工程师核查、批准后进行后续工序施工。

3.4.7 安装侧模

安装侧模前，必须对模板认真除锈和抛光，并均匀涂刷脱模剂。脱模剂一般采用新机油；安装和调整侧模，保证侧模的轴线和竖直度符合设计和规范要求；端头模板要和墙面模板牢固连接，认真采取支撑、加固措施，防止跑模、漏浆。经监理工程师核查、批准后进行后续工序施工。

3.4.8 混凝土浇筑

为防止出现混凝土裂缝和保证外露结构内实外美，必须精心进行混凝土配合比设计。模板、钢筋经监理工程师检查合格后，方可进行混凝土的浇筑。混凝土浇筑前将模板内杂物、已浇混凝土面上尘土等清理干净。混凝土采用拌和站集中拌和，混凝土罐车运至浇注位置，采用吊车配合料斗或混凝土输送泵（混凝土泵车）进行浇筑。混凝土浇注时要分层，按30一层水平分层向上浇筑，分层厚度同时应满足技术规范和图纸设计的要求。浇注混凝土时，要派测量人员随时观测模板、支架的变形情况，及时消除施工隐患。盖梁施工时，必须严格控制混凝土高程。混凝土浇注后，在其初凝前应准确预埋好各种预埋钢筋、准确预留出支座螺栓孔。

3.4.9 混凝土养护

混凝土浇注完成后，初凝前及时进行二次收浆，防止盖梁产生收缩裂缝，初凝后立即洒水养护，并覆盖保水材料。

3.4.10 模板、支架拆除

当混凝土强度达2.5Mpa时拆除侧模，混凝土强度达设计强度80%时落架拆除底模。

3.4.11 梁体成品检测、验收

在梁混凝土浇筑完成后，复测盖梁轴线中心和顶面高程。

参考文献:

[1]张俊义，桥梁施工常用数据手册，人民交通出版社，2005

[2]周水兴，何兆益，邹毅松，路桥施工计算手册，人民交通出版社，2001

注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文