摘要：佛山市禪西大道塱沙大橋跨鐵路橋梁墩高為9.0-15.0m，上部結構為連續箱梁，采用落地碗扣式鋼管滿堂支架施工。為保證施工安全和施工質量，對碗扣式支架系統進行了整體全面的穩定性分析，本文對碗扣式支架搭設及施工進行了介紹和總結，為今后類似工程提供了一定的經驗借鑒。

　　關鍵詞：碗扣式支架,施工安全 ,施工質量,穩定性

　　一、工程概況

　　禪西大道屬于325國道改線工程，其中塱沙大橋跨鐵路橋梁主線上跨佛山機場專用線和廣茂鐵路正線，處于佛山市羅村鎮，本工程地貌屬珠江三角洲平原腹地，屬經濟發達、交通繁忙地段。橋址范圍內未發現斷裂、巖溶、土洞、滑坡、崩塌或泥石流、采空區等不良地質現象，未發現膨脹土等特殊巖土。本橋由廣東三茂鐵路股份有限公司代建，分左右兩幅，共計3孔左幅跨度形式為30+32+25，3孔右幅跨度形式為27+35+25，后張法預應力混凝土連續箱梁。箱梁設計為單箱四室各室截面相同，單孔最重梁體砼量385m3，重1001.79T。

　　本工程地勢平坦、地基穩定、橋墩高度9~15m，根據場地處的地質條件及橋型結構，選擇以安全、適用、經濟為施工原則，優先采用落地碗扣式鋼管滿堂支架施工。箱梁支架的穩定性不僅關系到橋梁的施工質量和安全，更涉及鐵路的運輸安全。因此，有必要對該支架進行嚴格的受力驗算。

　　二、碗扣式支架工法優點

　　1.裝拆靈活，操作方便，提高工效和減輕工人勞動強度，縮短施工工期從而節約了工程成本;

　　2.結構合理，使用安全，附件不易丟失，管理和運輸方便，損耗極少，反復利用率極高;

　　3.構建設計模數制，使用功能多，應用范圍廣，可適用于腳手架、支撐架、等其他搭建用途;

　　三、適用條件

　　適用于地面條件平整、地質條件穩定的現澆混凝土箱梁及其它現澆橋梁和框架等跨越結構的施工。

　　四、工藝及流程

　　(一)工藝原理

　　選用碗扣式支架，以600規格為主支撐，配合其它300規格和其它 結構件組成整體支撐體系。在局部受力較大、較集中的范圍內采用局部加密，如減小步距、增加斜撐桿件以保證受力均勻。 支架頂部采用可調頂鐵，調節頂部標高，使頂部處于控制標高，保證支架整體的安裝精度。在局部橫桿與立桿間拉有斜桿和水平拉桿，加強架體的穩定性。支架與地面接觸采用鋪設大板的方式，使架體坐落在大板上，最大受力面積，減少受力后的沉降量。

　　(二)施工工藝流程

　　基礎處理→測量放樣→鋪設大板→檢驗支架合格證→立豎桿→安裝縱、橫向橫桿→設置剪刀撐→安裝上托→鋪設縱向方鋼→鋪設橫向方木→鋪設大板→安裝模板→支架預壓→卸載→調整支架高度

　　五、施工中的要點控制

　　六、支架的受力驗算分析

　　(一)支架相關特性

　　佛山市禪西大道塱沙大橋跨鐵路橋梁，考慮地質及施工安全、質量、工期及就地取材原則，上部箱梁施工采用落地式碗扣式鋼管滿堂支架工法。塱沙大橋跨鐵路段箱梁跨度為三跨，為減輕支架受力荷載，減少支架的不均勻沉降，箱梁模板均采用木模施工，箱梁施工完畢木模可繼續用作以后的附屬施工中，既保證箱梁施工質量，同時減少材料消耗成本。現以最大跨度(35m跨)的箱梁為例，按支架高度15m進行支架應力及穩定性檢算。

　　碗扣支架鋼管為φ48、t=3.5mm，材質為A3鋼，軸向容許應力[σ0]=170 MPa。截面特性及承載性能詳細數據見下表(表2、表3)。

　　(二)荷載計算分析

　　本箱梁截面尺寸設計為兩端腹板變截面加厚，中部段腹板變截面減小，故端部支架受力最大，在進行受力分析時應考慮最不利受力點進行分析，因此取箱梁端部為受力點進行計算最為合理。

　　縱橫分配梁由于支點位置均位于支架立桿中心，主要起傳遞荷載及均衡應力分布的作用，可視為立桿頂部方木抗壓承力，不考需考慮方木的抗彎和撓度。

　　1.碗扣式支架鋼管自重，可按表2查取。

　　2.按照最不利工況，將翼緣板部分的混凝土重量折算到底板上。箱梁底板支架按均布荷載計算，鋼筋砼容重按25.5KN/m3計算，則：

　　每平方米鋼筋砼自重荷載為(查看設計圖尺寸)：385÷35÷12.75×25.5=22KN/m2

　　3.模板及方木、頂托等上部自重每平方重量為2.0 KN/m2;

　　4.施工荷載取2.1 KN/m2(查施工計算手冊資料，施工荷載一般取值為1.6~2.1 KN/m2 ，含人員行走及機具運輸或堆放以及振搗時所產生的荷載)

　　5.支架自重(含扣件)取2.0 KN/m2

　　6.按照地區取值風荷載，本地沿海地區取值0.5 KN/m2

　　荷載組合則為：q =22+2.0+2.1+2.0+0.5=28.6KN/m2

　　碗扣立桿分布為0.6 cm×0.6cm，則：

　　單根立桿(方木局部)受力為：N=0.6×0.6×28.6=10.3 KN

　　方木的受力面積：0.1m×0.1m，則

　　方木承壓：A=100cm×100cm=10000mm2

　　木方的容許承壓值[fc]取12

　　σ=P/A=10300N/10000mm2=1.03MPa<[fc]/1.3=12/1.3=9.2MPa

　　桿件應力安全系數：[N]/N=30 KN/10.3=2.91>1.3(規范要求安全系數)

　　經以上計算，立桿應力滿足規范要求。

　　8.支架立桿穩定性計算

　　立桿計算長度為h+2a=1.8m。

　　長細比λ=L/i=1800/15.78=114

　　查表得φ=0.473，則：

　　[N]= φA[σ]=0.473×489×170=39.3KN

　　N`=(N+15)×0.0384=20.9KN

　　[N] / N` =1.88>1.5(規范要求安全系數)

　　經以上計算，立桿穩定性滿足規范要求。

　　9.地基承載力檢算

　　荷載按支架高度H=15.0m計算

　　箱梁底板及翼緣板支架縱橫向間距均為60cm，故：

　　立桿所承受的最大荷載Nmax=20.9KN×1.1=23KN

　　地基上橫橋向(立桿底座下)鋪通長方木(平鋪)，方木按10cm*10cm考慮

　　(1)臥木承壓檢算：

　　A=100cm×100cm=10000mm2

　　σ=P/A=10300N/10000mm2=1.03MPa<[fc]/1.3=12/1.3=9.2MPa

　　(2)混凝土頂面檢算：

　　A=600mm×100mm=60000mm2

　　σ=P/A=10300/60000=0.172MPa=172KPa，遠小于C15混凝土抗壓強度允許值滿足要求。

　　(3)混凝土底面檢算：應力擴散角θ=45°

　　A=600mm×500mm=300000mm2

　　P=10300+0.50×0.6×0.2×25000=11800N

　　σ=P/A=11800/300000=0.04MPa=40KPa

　　經地基加固處理后，地基承載力均可達到100KPa以上。可滿足支架對地基承載力的要求。

　　(三)使用效果

　　整個施工過程中支架穩固,未出現任何安全問題;所澆的砼外觀質量完好,實體檢測其質量符合要求。

　　七、結束語

　　佛山市禪西大道跨鐵路橋梁采用碗扣式支架現澆連續箱梁施工工藝，不僅保證了施工進度確保了施工安全，而且通過預壓支架，精確的掌握了碗扣式支架的預壓沉降值，使塱沙大橋跨鐵路橋梁混凝土施工質量及箱梁線型達到了預期的質量目標，得到建設單位、監理單位及設計單位的廣泛好評。采用碗扣式支架現澆連續箱梁施工工藝，更是體現了“裝拆靈活，操作方便，結構合理，使用安全”等特點，同時縮短了施工工期、節約了工程成本。

　　參 考 文 獻

　　[1]《建筑施工碗扣式腳手架安全技術規范》JGJ 166-2008

　　[2]《混凝土結構工程施工質量驗收規程》GB50204-2002

　　[3]《裝配式公路鋼橋多用途使用手冊》(廣州軍區科研設計所)

　　[4]《建筑施工模板安全技術規范》JGJ162-2008