王宇杰

摘要：但随着城镇化进程的加快，桥梁施工环境越来越复杂，跨重要管道、跨重要线路施工已成为常态，单纯的碗扣满堂支架施工方法已无法满足桥梁支架施工要求。本文以新建太兴铁路冷泉汾河大桥40m非标预应力现浇箱梁为实例着重介绍56a工字钢组合满堂支架在现浇箱梁施工中的应用，对56a工字钢组合满堂支架施工工艺、施工方法，质量控制，安全措施及效益分析等做了详细的阐述，为今后同类型桥梁施工起到很好的参考和借鉴作用。

关键词：56a工字钢；满堂支架；预应力现浇箱梁

中图分类号：U448.213文献标识码：A 文章编号：1674―3024（2016）07―71―00

1 工法特点

首先，56a工字钢组合满堂支架材料经济，结构简单，无零散易丢构件，便于现场材料管理；其次，56a工字钢组合满堂支架拼装速度快，操作简单，可根据具体施工要求，组成不同组架尺寸、形状；同时，56a工字钢组合满堂支架整体稳定性强，变形小，具有可靠的抗弯、抗剪、抗扭等力学性能。

2 适用范围

本工法广泛适用于预应力现浇箱梁支架施工，施工方便，实用性强，尤其在地下存在重要管线、重要涵渠等无法完成改移施工的特殊条件下更为突出。

3 工艺原理

3.1工程简况

冷泉汾河大桥第5跨设计为1-40m预应力简支箱梁，梁体为变截面箱梁，全长40.6m，箱梁底宽3.4m，高3.2m，主梁设计为C55混凝土240.5m3，主梁钢筋55.5t。本梁外模板为：面板δ6钢板，肋[10，背楞[12，连接法兰δ12；内模采用方木支撑木胶板。

本桥距4#墩承台3.5m（最小距离）处存在古交矿务局砼质供水管（外径1.2m）1根，埋深2.3m；距4#墩承台4.5m（最小距离）处存在马兰煤气化铸钢煤气管（外径0.35m）1根，埋深2.5m；距5#墩承台最小距离7.8m（最小距离）处存在引黄水管（外径3.5m）1根，埋深为原地面以下5.56m。

3.2 支架工艺原理

56a工字钢组合满堂支架将横杆与立杆交汇处的碗节点及方木与方木，方木与顶托，工字钢与底托节点视为“铰接”，将架体假定为几何不变体系。2Ⅰ56a工字钢作为地下重要管道“过梁”与上部满堂碗扣式钢管支架组合成为一个整体，形成一个强度、刚度和稳定性皆满足箱梁施工过程中各种荷载受力要求的支架体系。

本工法的主要原理是根据梁体荷载分布规律，通过模板将全部荷载传递到小方木（次梁），后通过次梁传递给大方木（主梁），再由主梁传递给立杆，由立杆传递给2Ⅰ56a工字钢过梁，最后由过梁传递给混凝土条形基础，条形基础直接坐落于强风化层或现状道路等稳定地层上。

4 施工艺操作要点

4.1支架结构

支架采用Φ48×3.5mm钢管碗扣式支架， 在梁底板及翼缘板下横向步距0.6m，纵向步距0.6m，水平横杆步距0.6m。支架搭设过程中应保证立杆碗扣将横杆全部扣住并锁紧，以保证支架良好受力。为保证支架整体的稳定性，支架外围设1道剪刀撑，支架底部0.5m处四周架设扫地杆，纵向斜撑每隔3m加固一道，横向斜撑每隔3m加固一道。支架搭设完毕后，应再次检查支架横杆连接情况，保证每个节点处全部锁死。40m箱梁支架结构纵断面、横断面如图4.1-1及图4.1-2所示。

4.2 条形基础施工

为防止梁体及支架荷载对地下管道的影响，支架搭设前需在相应管道上方按0.6m间距搭设2I56a 工字钢过梁，5#墩一侧过梁基础为7*3*2.3mC25砼条形基础，煤气管与引黄管道中间过梁基础为3*6.4*7*8.2*2.3m梯形C25砼基础，4#墩一侧过梁基础为3*6.85*7*8*1.5m梯形C25砼基础。砼基础基底均需换填夯实0.5m厚砂夹卵石，使处理后地基承载力不小于250kpa。

4.3 支架搭设

（1）测量放样

测量人员用全站仪放样出箱梁轮廓在砼基础上的投影线，并用墨线标出；现场技术员根据投影线定出单幅箱梁的中心线、腹板边线、翼板边线、跨中横梁中心线及墩顶横梁中心线，然后再根据支架设计方案定出纵横向立杆的位置。

（2）2Ⅰ56a工字钢吊装、加固

56a工字钢单根长度9m，使用25t起重机吊装，工字钢严格就位于测量放线后标示的墨线方格内。56a工字钢以2根并排加固组成2Ⅰ56a过梁，两端分别就位于条形混凝土基础上。工字钢采用U形卡（φ25钢筋加工）按间距2m一道焊接加固。

（3）布设立杆、安装底托

根据立杆位置在混凝土基础顶部及工字钢过梁顶部布设立杆底托，均采用130*130mm钢质底托。立杆底托放置平整、牢固，底部无悬空现象。底托布设完成后统一调整高度。底托顶面支承位置高度调解时，使用水准仪统一调平。

（4）碗扣支架安装

根据立杆及横杆的设计组合，从底部向顶部依次安装立杆、横杆。安装时应保证立杆与底托中心同心，一般先全部装完一个作业面的底部立杆及部分横杆，再逐层往上安装。立杆和横杆安装完毕后，安装斜撑杆，保证支架的稳定性。斜撑通过扣件与碗扣支架连接，安装时布置在框架结点上。

（5）顶托安装

本梁采用8mm厚，宽90mm的22#槽钢顶托，为便于在支架上高空作业，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，顶托伸出量一般控制在20cm以内为宜。

（6）纵横梁安装

顶托顶部设置纵向10×15cm方木，间距600mm，上为横向10×10cm方木，腹板下间距加密为300mm。在其上方安装箱梁底模，在箱梁底模边铺设施工操作平台并设防护栏杆。底模的调平及安装考虑支架预压的弹性变形量。

4.4 支架预压

支架搭设完、底模安装好后，必须对56a工字钢组合满堂支架进行预压。预压的目的是检测支架自身的强度、刚度和稳定性，同时消除支架搭设的非弹性变形，检测支架承载预压后的沉降量，测算出施工荷载时的弹性变形，根据箱梁张拉后的上拱度再计算出底模的预拱度。

4.5 设置预拱度

支架现浇箱梁预拱度主要由二方面组成，施工预拱度=支架变形值+设计预拱度。支架变形值通过预压来确定；设计预拱度=静活载挠度+理论计算跨中反拱值-扣除自重影响后预应力产生的上拱度-计算残余徐变拱度值。

同时，在梁体混凝土实际施工时，还需要继续对56a工字钢组合满堂支架进行变形观测，得出更精确的变形值，在后续施工中进行准确进行调整，指导施工。

4.6 支架拆除

拆架程序应遵循由上而下，先搭后拆的原则，做到一步一清、一杆一清。对于56a工字钢组合满堂支架而言，拆除顺序为：先拆除跨中处支架，再拆除桥墩处支架，由跨中向两侧桥墩方向推进，即按安全网→栏杆→剪刀撑→纵横向水平杆→立杆→工字钢过梁→原地面平整的顺序拆除。

5 质量控制

5.1 钢管、工字钢、顶丝、卡子等主材必须要有出厂合格证，对租赁的材料进行复试，出具相关报告。

5.2 混凝土条形基础顶面平整，确保工字钢与条形基础接触面严密，立杆与可调顶托等连接件连接要牢固，焊接处焊缝要饱满。

5.3 工字钢、碗扣支架架管采用汽车吊装，支架搭设必须严格控制支架顶面标高，确保模板安装精度。

5.4 严格按照施工方案进行支架搭设，过程中分阶段进行验收。

6 安全措施

6.1 吊装前应检查机械、索夹吊环等是否符合要求并应进行试吊。吊装时必须有统一的指挥、统一的信号。吊装区域应设置警戒线，危险点须设专人监护。

6.2 起重吊装的钢丝绳，不准触及有电线路和电焊搭铁线或与坚硬物件磨擦。

6.3 起重机吊起满载荷重物时，应先吊起离地面20～50cm，检查起重机的稳定性，制动器的可靠性和绑扎的牢固性等，确认可靠后，才能继续起吊。

6.4 从事高空作业的人员，开工前和施工中定期进行体检，凡患有恐高症等不适应高空作业的人员，严禁从事墩上工作。

6.5 所有作业人员必须佩戴好安全帽，架子工在高处（距地高度2m以上）作业时，必须佩带安全带。安全带必须与已绑好的立、横杆挂牢，不得挂在铅丝扣或其他不牢固的地方，不得“走过档”（即在一根顺水杆上不扶任何支点行走），也不得跳跃架子。在架子上操作应精力集中，禁止打闹和玩笑，休息时应下架子。严禁酒后作业。

6.6支架搭设完毕后，要配合合格的灭火器，每100㎡一只。

7 效益分析

7.1 经济效益分析

（1）与钢管立柱贝雷梁式膺架法相比，本工法省去材料一次性投入及二次加工费用，支架所需材料经济、简单，所有材料均可在租赁市场租赁；同时，支架搭设、拆除简便，人员、机械投入量小，人工作业效率高。

（2）与传统满堂式支架相比，本工法无需进行管道、线路改移施工。不存在延误工期所带来的人员、机械误工损失；同时省去管道改移施工的经济投入。

7.2 社会效益分析

本工法具有施工场地适应性强、场地要求低等特点，为解决现浇梁施工方法上的难点、工期上节点提供了很好的一种途径。

采用本工法进行标准化施工和标准化管理，提高了施工管理水平。

本工法在冷泉汾河大桥40m非标预应力现浇箱梁工程中的应用，保质保量、安全可靠的完成了施工任务，得到了社会各界人士的好评。

7.3工程实例

中铁六局集团呼和铁建公司新建太兴铁路冷泉汾河大桥40.6m预应力现浇箱梁已经投入使用，得到了业主、监理、地方的一致认可与好评；节约了成本，保证了工期，很好体现了56a工字钢组合满堂支架在现浇施工技术的应用。

参考文献：

[1]张俊义.桥梁施工常用数据手册[M].北京：人民交通出版社，2005

[2]江正荣，朱国梁.简明计算手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2005