■林金淑

(泉州台商投资区城市建设发展有限公司，泉州　362000)



碗扣式满堂支架在现浇连续箱梁施工中的应用

■林金淑

(泉州台商投资区城市建设发展有限公司，泉州362000)

摘要本文以泉州台商投资区东西主干道二期A匝道桥现浇箱梁施工为例，详细阐述了碗扣式满堂支架在现浇连续箱梁施工中的实际应用。

关键词碗扣式满堂支架现浇连续箱梁施工

1　前言

目前在匝道桥设计中常采用的是连续弯箱梁结构，由于预制困难，通常采用的是现浇施工方法，因此选择何种施工支架对现浇连续箱梁的质量有着重大影响，因此必须要高度重视支架的搭设工作。施工支架最常见的有满堂支架和贝雷片门式支架。其中，满堂支架施工具有工序相对简单、承载力大、功效高、功能多等一系列的优势，因此其被广泛地应用在了桥涵施工中。碗扣式满堂支架具有安装方便、结构简单、运输便利等一系列的优点，属于目前最为常用的一种现浇梁施工支架，被广泛的应用到现浇连续梁的施工中。本文以泉州台商投资区东西主干道二期A匝道桥现浇箱梁施工为例，阐述碗扣式满堂支架在现浇连续箱梁施工中的施工工艺技术和质量控制措施。

2　工程概况

泉州台商投资区东西主干道二期A匝道桥位于连接东西主干道和绕城高速张坂互通的立交桥，匝道上跨东西主干道，由左、右两幅桥梁组成。桥梁结构采用等截面预应力混凝土连续箱梁，上部结构跨径(33+37+ 33+33)m；桥梁横断面布置为0.5m(防撞护栏)+ 8.0m(机动车道)+0.5m(防撞护栏)；桥梁上部结构采用等截面A类预应力混凝土连续梁。箱梁截面采用单箱单室截面，梁高1.8m，跨中腹板厚50cm，支点处腹板厚80cm，跨中顶底板厚度分别为25cm和22cm，挑臂1.8m。桥梁结构立面图见图1。

3　碗扣式满堂支架特点

碗扣式满堂支架是一种新型承插式钢管脚手架。该脚手架独创了带齿碗扣接头，具有拼拆迅速、省力，结构稳定可靠，配备完善，通用性强，承载力大，安全可靠，易于加工，不易丢失，便于管理，易于运输，应用广泛等特点。

(1)多功能：能根据具体施工要求，组成不同组架尺寸、形状和承载能力的单、双排脚手架，支撑架，支撑柱，物料提升架，爬升脚手架，悬挑架等多种功能的施工装备。

(2)功效：常用杆件中最长为3130mm，重17.07kg。整架拼拆速度比常规快3～5倍，拼拆快速省力，工人用一把铁锤即可完成全部作业，避免了螺栓操作带来的诸多不便。

(3)通用性强：主构件均采用普通的扣件式钢管脚手架，可用扣件同普通钢管连接，通用性强。

(4)承载力大：立杆连接是同轴心承插，横杆同立杆靠碗扣接头连接，接头具有可靠的抗弯、抗剪、抗扭力学性能。而且各杆件轴心线交于一点，节点在框架平面内，因此，结构稳固可靠，承载力大(整架承载力提高，约比同等情况的扣件式钢管脚手架提高15％以上)。

(5)安全可靠：接头设计时，考虑到上碗扣螺旋摩擦力和自重力作用，使接头具有可靠的自锁能力。作用于横杆上的荷载通过下碗扣传递给立杆，下碗扣具有很强的抗剪能力(最大为199kN)。上碗扣即使没被压紧，横杆接头也不致脱出而造成事故。同时配备有安全网支架、间横杆、脚手板、挡脚板、架梯、挑梁和连墙撑等杆配件，使用安全可靠。

(6)主构件用Φ48×3.5mm、Q235焊接钢管，制造工艺简单，成本适中，可直接对现有扣件式脚手架进行加工改造.不需要复杂的加工设备。

(7)不易丢失：该脚手架无零散易丢失扣件，把构件丢失减少到最小程度。

(8)锈少：该脚手架构件消除了螺栓连接.构件经碰耐磕.一般锈蚀不影响拼拆作业，不需特殊养护、维修。

(9)管理：构件系列标准化，构件外表涂以橘黄色。美观大方，构件堆放整齐，便于现场材料管理，满足文明施工要求。

(10)运输：该脚手架最长构件3130mm，最重构件40.53kg，便于搬运和运输。

4　支架施工工艺技术

4.1施工技术参数

本工程为现浇箱梁支架搭设及模板安装，所采用的施工参数如下：

(1)A匝道桥现浇箱梁采用等截面A类预应力混凝土连续梁，C50混凝土现浇，梁高1.8m，跨中腹板厚50cm，支点处腹板厚80cm，跨中顶底板厚度分别为25cm和22cm，挑臂1.8m。长度为145.5m，宽9m，跨径为(33+37+33+33)m。

(2)箱梁混凝土标号：C50。(3)支架：碗扣式脚手架。

(4)模板：模板采用20mm厚竹胶板，纵向方木10cm×15cm，横向方木10cm×10cm。

4.2施工工艺流程

按照设计要求和施工特点，本现浇箱梁支架施工工艺流程：测量放线→地基处理→支架搭设→底模、支座安装→支架预压→支架及预拱度调整→钢筋绑扎、内模安装→混凝土浇筑→预应力张拉及灌浆→支架及模板拆除。

4.3支架施工方法

4.3.1基础处理

(1)现浇箱梁水平投影宽度外1.2m范围为支架搭设基础范围。

(2)碗扣式满堂支架基础:根据本工程勘察地质报告情况，为了提高地基承载力，控制沉降变形，满足支架搭设和结构稳定性要求，首先清除不良土质,拟对原地面人工配合机械进行平整碾压，压实度达到94％，然后在其表面铺设一层20cm厚小乱毛石底层，再铺设10 cm厚砼垫层，混凝土表面务必平整，不得积水，并及时进行养护，确保混凝土强度。

(3)支架地基基础混凝土表面沿横桥向向两侧设2％坡度；基础两侧设置排水沟和集水井，排水沟采用砖砌，尺寸为30cm×30cm，纵向设2％坡度，确保排水畅通不积水，以防止水浸泡，破坏基础。

4.3.2碗扣式满堂支架搭设

4.3.2.1支架布置

WDJ碗扣式满堂支架钢管采用φ48，δ=3.5mm规格。

支架布置：箱梁翼板部位：横桥向立杆间距为0.9m，顺桥向箱梁底板立杆间距为0.6m；箱梁底板部位：横桥向立杆间距为0.6m，顺桥向箱梁底板立杆间距为0.6m，箱梁横隔梁处顺桥向间距加密为0.3m。模板横楞采用100mm×100mm方木，方木间距30cm；模板主楞采用100mm×150mm方木，方木间距与横桥立杆间距一致。

钢管支架搭设距地面30cm纵、横向均设置水平扫地杆，横杆步距按1.2m布设，横杆最顶部2层步距为60cm。并在支架内顺桥向每隔3m设横向剪刀撑，支架内横桥向每隔5m～10m设纵(横)向剪力撑，剪刀撑与地面夹角为45°～60°，支架内侧设置上下两层水平剪刀撑。支架搭设时各杆件连接应紧密，以减小支架变形，并考虑施工预留拱度，每跨跨中设置反拱值为1.5cm。支架标高与预拱度调整通过采用顶托和底托共同调整的方式来进行，顶托、底托伸出长度不超过30cm。底托下垫通长木垫板(5cm厚)。

支架搭设时横桥向靠梁体放宽不小于0.4m，翼板处高出梁顶不小于0.8m，作为施工时的操作平台和防护栏杆，并且满布安全网。

人员上下梯道设置在箱梁右侧靠便道处，采用普通钢管搭设，梯道宽度不小于1m，坡道为1:3，呈“之”字形布置，拐弯处应设置平台，其宽度不小于梯道跨度。梯道两侧和平台外围均应设置栏杆和挡脚板，栏杆高度不小于0.8m，挡脚板高度不应小于0.18m。碗扣式满堂支架立面和横断面布置图，见图2和图3。

4.3.2.2支架搭设

⑴底托、立杆、横杆安装

支架搭设前首先在混凝土表面弹出立杆墨线，搭设按照墨线进行。

根据支架高度进行设计组合后，进行底托和第一层立杆、横杆安装，每段支架横桥向横杆处在同一水平面上，立杆直接接触硬化地面，底部无悬空现象。

在已处理好的地基上按立杆间距摆放可调底座，立杆接长交错布置，两根相邻立杆接头同步相邻两个接头相错量不少于50cm；各接头中心至主节点的距离不大于步距的1/3；立杆基础不在同一高度时，将高处纵向扫地杆向低处延长2跨与立杆固定，其高低差不大于1米；靠边坡上方的立杆轴线距边坡的距离不小于30cm。在顶端设顶杆，以便能插入顶部的可调托座；支架下部和上部均为可上下调节的底座和顶托，便于落架和拆模。

⑵顶托安装

为便于在支架上高空作业安全、省时，可在地面上大致调好顶托伸出量，再运至支架顶安装。根据梁底高程变化决定横桥向控制断面间距，顺桥向设左、中、右三个控制点，精确调出顶托标高。然后用明显的标记标明顶托伸出量，以便校验。最后再用拉线内插方法，依次调出每个顶托的标高，顶托伸出量控制在20cm以内。

⑶剪刀撑设置

为了增强支架的整体稳定性和刚度，横桥向垂直剪刀撑每5～8排立杆设1道，纵向每间隔5排设置1排；纵桥向垂直剪刀撑每4～7排立杆设置1道，横桥向每间隔6排设置1排，并在桥梁腹板、肋板中心线下方加密通长设置1排；水平剪刀撑脚手架顶部和底部各设置一道，中间垂直方向每3排设置一道，剪刀撑斜杆与地面夹角控制在45°～60°之间，斜杆必须用扣件与立杆连接牢固。

⑷纵横向方木安装

在顶部托座上沿纵桥向方向放置10cm×15cm方木，方木间距同满堂脚手架间距，纵向方木铺设完成后再在其上铺设10cm×10cm横向方木作为模板主肋，底板、翼板下横向间距均为30cm。所有方木必须经压刨处理、加工后方可使用，要求方木的两个受力面必须加工平整，厚度均匀、一致。横、纵向方木交叉点用铁钉、扒钉等连接构成受力整体。

在预压前，检查所有连接扣件是否扣紧，松动的用锤敲紧。

⑸支架护栏安装

在所搭设脚手架的顶面，即作业平面左右两边，在施工作业时，为了作业人员的安全，设置护栏。护栏采用钢管扣件连接骨架，挂安全网的方式。

待桥台和台背填土完成，上下人梯道从架体两端头水平搭设，中间不设上下楼梯。

⑹支架安装应注意的问题

①在搭设之前，必须对进场的脚手架配件进行严格的检查，禁止使用规格和质量不合格的杆配件。

②当立杆基底间的高差大于60cm时，则可用立杆错节来调整；立杆的接长缝应错开。

③脚手架的搭设作业，必须在统一指挥下，严格按照以下规定执行：

a.按照支架施工方案放线、标定立杆位置；

b.从一端向另一端有序的进行搭设，按定位依次竖起立杆，立杆的接长缝要错开布置，将立杆和纵、横向扫地杆连接固定，然后装设第一步的纵向和横向水平杆，校正立杆垂直度之后予以固定，并按此要求继续向上搭设；

c.剪刀撑、斜杆等整体拉结杆件应随搭升的架子上一起及时设置，纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上方不大于200mm处的立杆上，横向扫地杆固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上；

d.在搭设过程中严格按照设计方案进行，不得随意改变构架设计、减少杆配件设置和对立杆纵距作大于100mm的构架尺寸放大。确有实际情况，需要调整时，要经过技术计算。

④脚手架拼装时，检查横杆的水平度和立杆的垂直度，立杆的垂直度按1/500控制，纵向水平杆的水平偏差应≤1/250，且全架长的水平偏差不大于50mm；在无荷载情况下逐个检查立杆底座有否松动或空浮情况，并及时旋紧可调座和薄钢板调整垫实。

⑤脚手架拼装到3～5层高时，应用全站仪检查横杆的水平度和立杆的垂直度，并在无荷载情况下逐个检查立杆底座有否松动或空浮情况，并及时旋紧可调座和薄钢板调整垫实。

⑥斜撑的网格应与架子的尺寸相适应。斜撑杆为拉压杆，布置方向可任意。一般情况下斜撑应尽量与脚手架的节点相连，但亦可以错节布置。

⑦顶托、底托在安装前进行质量检查，把不合格的清除；钢管的立杆必须垂直，连续钢构底板下的底托必须平整，安装支架前先在混凝土表面划线，确定脚手架位置。

⑧现场每天根据脚手架施工进度对扣件进行检查，检查扣件的紧固度。

⑨支架的搭设和拆除的施工人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。

(7)支架、模板安装质量标准

支架、模板安装质量标准见表1。

表1　支架、模板安装质量标准

4.3.3支架预压

4.3.3.1预压荷载及预压方法

为了检查支架的承载力，减少和清除支架的非弹性变形及地基的沉降量。在铺设完箱梁底模后，对全桥支架、模板进行预压，预压荷载按箱梁自重荷载的120％考虑，预压采用沙袋，按梁部混凝土重量分布情况进行分配荷载。

4.3.3.2支架预压

每座桥在不同支架形式各选一跨且严格按预压技术规范要求进行预压。

⑴布设观测点

在加载前，先在底模上沿支点、梁跨的L/4、L/2、3L/4等截面处，布设观测点，每个断面布设5个点，以便测量预压前、后及卸载后的标高。

⑵砂袋布置

砂袋拟选取中砂材料，沙袋的堆积高度按梁体自重分布变化取值，预压前进行详细的计算，从而使预压荷载的分布与梁体荷载的分布相吻合。

⑶支架预压

①加载顺序按混凝土浇筑的顺序进行，按照60％→80％→120％分三级进行加载，先加载底板重量，再加载腹板，后顶板、翼板。

②加载采用全跨一次性加载完毕。纵向加载时，从跨中开始向支点处进行对称布载；横向加载时，应从结构中心线向两侧进行对称布载。

③每级加载完成后，每间隔12h对支架沉降量进行监测；当支架测点连续2次沉降差平均值均小于2mm时，方可继续加载。

④支架预压尽量选择在天气晴朗时开展，若不能避开雨雪天，沙袋上面必须遮盖雨篷布。

4.3.3.3预压观测

支架预压观测内容包括：前后两次观测的沉降差、支架弹性变形量及支架非弹性变形量。

(1)在加载前，先在底模上沿支点、梁跨的L/4、L/2、3L/4等截面处，布设观测点，每个断面对称布设5个点，以便测量预压前、后及卸载后的标高。每组观测点应在支架顶部和支架底部对应位置上布设。预压变形观测采用三等水准测量要求作业。

(2)在支架搭设完成之后，预压荷载施加之前，测量记录支架顶部和底部测点的原始标高。

(3)每级荷载施加完成之后，记录各测点的标高，计算前后两次沉降差，当支架测点连续2次沉降差平均值均小于2mm时，方可继续加载。

(4)全部荷载施加完毕后，每间隔24h观测一次，记录各测点标高；当观测满足一下要求时可进行支架卸载：

①各测点沉降量平均值小于1mm；

②连续三次各测点沉降量平均值累计小于5mm。

(5)卸载6h后观测各测点标高，计算前后两次沉降差，即弹性变形；计算支架总沉降量，即非弹性变形。

(6)测量人员在各阶段观测时及时汇总观测数据和相关资料，并记录成表格形式，绘制出观测点布置图和沉降观测表。

(7)支架预压时，除观测整个支架沉降变形外，还应观测支架杆件的挠度、扣件有无压破、地基变形，以及支架的整体稳定性等，以便进一步采取加强措施。

4.3.3.4预压卸载

当观测满足一下条件时，不再观测开始卸载：

①各测点沉降量平均值小于1mm；

②连续三次各测点沉降量平均值累计小于5mm。

卸载时要按照加载的逆序卸载，要对称同时进行。

测量人员用专用表格对每次测量数据进行详细记录，根据现场实测数据及时计算、分析、处理、修正，得出弹性变形和非弹性变形，根据结果加设预拱度。

4.3.4支架及模板调整

在支架预压完成后，重新标定桥梁中心轴线，对箱梁的底模板平面位置进行放样。预压后通过调承托精确调整底模板标高，其标高设定时考虑设置预拱度。预拱度设置要考虑梁自重所产生底拱度，下沉曲线与预留拱叠加，为成型后梁体底模标高。

全面检查各部位支撑和梁的底模、外模，梁端变截面处加强模板自身刚度，拼装完成后必定存在平整度、错台、整体尺寸等方面质量问题，为保证梁体混凝土浇筑质量，对其进行修整，保证其满足施工规范要求。

钢筋底板和腹板绑扎完毕后进行箱梁内模安装，腹板采用φ16对拉螺栓加固支撑，内模顶板采用φ48× 3.5mm钢管支撑，钢管下放置混凝土垫块于箱梁底板钢筋上，钢筋下方放置马凳筋支撑，钢管顶部横向放置10cm×10cm方木，纵向间距1m，钢管纵向间距1m，横向间距1m。

支架及模板调整到位后，分别进行钢筋和侧、内模安装、箱梁混凝土浇筑、预应力张拉等工序。

4.3.5支架及模板拆除

当梁体预应力孔道压浆强度达到设计强度90％以上时，进行支架卸落和拆除底模。模板支架的拆除遵循后支先拆、先支后拆的原则顺序进行。

(1)拆除支架前，应清除支架上的材料、工具和杂物。

(2)拆除支架时，首先对支架进行均匀卸载，防止偏载过大，导致支架倒塌。

(3)拆除支架时，应设置警戒区和警戒标志，并由专职人员负责警戒。

(4)工作前必须戴好安全帽，严格检查各种设备、工具、索具是否完好可靠，不准超负荷使用;拆除支撑架时，施工人员应铺设脚手板，工人必须系好安全带。

(5)脚手架的拆除应在统一指挥下，按后装先拆、先装后拆的顺序进行。

(6)起吊重物前，检查捆缚是否牢固，试调离地面0.5m，再经安全负责人和施工员检查确认稳妥可靠后方可起吊;吊物悬空时，禁止在吊物或吊臂下停留或通过。

(7)每次吊物都设置缆风绳，以防止吊物在起吊过程中摇摆,其中区域周围应设置警戒线，严禁非工作人员通行;遇5级以上大风时，严禁进行吊装作业。

(8)在拆除过程中，支撑架的自由悬臂高度不得超过两步；通长水平杆和剪刀撑等，必须在支撑架拆卸到相关的支架时方可拆除；拆除工作中，严禁使用榔头等硬物击打，拆下的连接棒应放入袋内，锁臂应先传递至地面并放室内堆存；拆卸连接部件时，应先将锁座上的锁板与卡钩上的锁片旋转至开启位置，然后开始拆除，不得硬拉，严禁敲击。

(9)拆下的支架、钢管与配件，必须单件由人工传递至地面，分类堆放，严禁高空抛掷。

5　施工质量安全控制措施

(1)按照规定做好支架方案编制、审查、复核工作程序：图纸会审→施工专项方案编制→开工准备→方案和技术交底→测量定位→复核验收→操作工艺→工序控制→质量检评→施工小结。

(2)每道工序操作前，由责任工程师按设计图纸、图集、规范、施工方案要求，对操作班组进行交底。在操作过程中进行检查，发现问题及时解决。在每道工序完成后，进行工序检查、验收，然后填写相应的验收复核单，交与现场责任工程师。由责任工程师会同监理工程师验收签署有关验收复核手续。

(3)进入施工现场的构配件应有材质、产品性能检验报告及质量合格证，项目部严格各项材料合格证的把关，随时对进场材料进行检查试验。

(4)严格执行检验各工序，在自检后填好自检记录报监理并和监理工程师配合进行严格检查。

(5)支架搭设前，现场技术人员和测量人员及时对支架基础测量放样，精确放样出支架搭设边线，确保支架搭设质量。

(6)支架搭设时，严格按照施工规范要求操作，现场操作困难时及时汇报，由项目总工程师、责任工程师及现场技术人员研究处理方法和控制措施，严禁私自隐瞒蛮干。

(7)支架搭设时按照立杆、横杆、斜杆的顺序逐层搭设，每次上升高度不大于3m。

(8)支架搭设过程中责任工程师及项目部相关人员定期进行检查，立杆上碗口是否可靠锁紧，立杆连接销是否安装、斜杆扣接点是否符合要求以及扣件拧紧程度，并做好施工记录。

(9)脚手架搭设到设计标高时，由总工程师组织项目部技术、质检、安全、施工队伍负责人对整个架体结构进行全面检查和验收，存在问题及时处理，合格后方能进行下道工序施工。

6　效果评价

在泉州台商投资区东西主干道二期A匝道桥工程箱梁现浇施工中，支架拼装严格按照上述要求进行，目前已经安全顺利完成，箱梁成品线型优美，外表光洁，达到了规范的要求，得到了各方面的肯定。

参考文献

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