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盘扣式脚手架在桥梁支架工程中的应用

发表时间：2020/8/4 来源：《基层建设》2020年第10期作者：夏志刚

[导读] 摘要：结合某高速公路实际情况，对盘扣式脚手架技术的来源、原理、型号等进行论述，详细分析盘扣式脚手架搭设与拆除控制要点，针对其检查验收方面的内容提出要求，总结概括盘扣式脚手架所具有的优势。

        中铁四局集团第一工程有限公司安徽合肥 230011
        摘要：结合某高速公路实际情况，对盘扣式脚手架技术的来源、原理、型号等进行论述，详细分析盘扣式脚手架搭设与拆除控制要点，针对其检查验收方面的内容提出要求，总结概括盘扣式脚手架所具有的优势。
        关键词：盘扣式脚手架；桥梁工程；应用
        1工程概况
        某高速公路桥梁中心桩号为K15+571，桥梁轴线走向为东西向，上部结构形式1～4联、6～8联采用预应力混凝土先简支后桥面连续组合箱梁，第5联40m+60m+40m采用现浇变截面预应力混凝土连续刚构，箱梁梁高2.0～3.5m，左幅桥面为16.5m等宽，右幅桥面16.5～17.8m变宽，箱梁采用3箱单室截面形式，两侧悬臂各2.0m，桥梁全长665.0m。该桥第5联与县道558交叉，斜交总长度约53m，斜交角39°。依据项目施工组织设计及工艺要求，需在相交的558县道路段搭设满堂支架。因该施工段范围内存在多处现浇预应力混凝土箱梁，需要对支架材料进行周转使用，导致桥梁施工工期相对紧张。相较于传统碗扣式脚手架，采用盘扣式脚手架需投入的材料数量较少，能缩短安拆环节的施工时间，利于周转，且结构更为稳定，具有较好的应用前景及社会效应。
        2系统简介
        2.1技术来源
        盘扣式脚手架技术原本为欧洲及美洲的主流脚手架产品。构成该系统的杆件主要分为立杆、横杆、斜杆3种。在上述支架系统中立杆圆盘上共有8孔，其中4个小孔为横杆连接专用，另外4个大孔为斜杆连接专用[1]。体系中所有杆件连接方式均为插销式。
        2.2技术原理
        在所有几何图形构成的空间结构体系当中，三角形构成的结构是最具稳定性的。构成盘扣式脚手架的各种杆件能在纵向、横向及竖向形成一个稳定的三角形结构单元，再将该单元系统多次重复搭建，最终形成各种类型工程上所需要的稳定三维空间架体。
        2.3型号分类
        盘扣式脚手架通常依据使用途径主要分为A型和B型2类：A型脚手架主要用于重型支撑，立杆设计直径60mm，一般采用内连接，即连接棒在立杆内部连接。B型脚手架主要用于房建与装饰装修工程，立杆设计直径48mm，一般采用外部连接。
        3.本工程支撑系统设计应用
        于上述桥梁的各种杆件材质明细及规格参数具体如下：1）立杆：杆件材质为Q345B，直径60mm，壁厚3.2mm；2）横杆：杆件材质为Q235，直径48mm，壁厚2.75mm；3）竖向斜杆：杆件材质为Q195，直径48.3mm，壁厚2.75mm；4）水平斜拉杆：杆件材质为Q195，直径48.3mm，壁厚2.75mm。龙南大桥第5联满堂支架具体支撑系统设计如下：1）在距离地面40cm处设置第一层横杆，横杆向上步距为1.5m，自由端长度控制在150～650mm，支架顶部设置U型托，通过调整U型托螺栓调整标高，以满足桥跨纵、横坡的变化需求。2）体系中每层均满布竖向斜杆（按照同方向性布设）。3）自支架最上层开始向下每6道水平步距处，设置1道水平斜拉杆；最下层横杆设置1道井字形抱墩，然后向上每隔3m设置1道，以确保支架系统的整体稳定。
        4.搭设与拆除控制要点
        1）严格按照已经通过审批的专项施工方案现场放线确定各支架立杆搭设位置。2）可调节底座和基础上垫板应准确放置在定位好的点位，且保持水平，采用的垫板应平整，无破损及翘曲。3）核查已经正确定位的可调节底座后，向上逐层进行扩展搭设，搭设顺序应按照立杆→水平杆→斜杆进行，搭设首先应逐个形成稳定的三角形架体单元，在单元基础上扩展搭设成整体支架体系。4）本项目支架属于桥梁工程用重型支架，立杆采用连接内部连接方式完成，且在同一水平高度内相邻立杆接头应交叉错开布置。5）各水平杆接头与8孔立杆连接盘的4小孔插销应锤击至规定刻度线位置，安排专人逐层、逐个接头进行检查。6）当每搭设完成一步支架后，应及时校正各杆件的垂直及水平偏差，立杆的垂直允许偏差应不大于支架总高度的1/500，同时，应≤50mm。7）拆除作业应从自支架体系的最顶层开始，逐层向下进行，严禁上、下层同时进行拆除作业，严禁抛掷各已拆构件，且必须严格按照“先搭后拆，后搭先拆”原则进行。8）由于施工组织需要，必须分段、分立面多点进行拆除施工时，应提前确定各工作面分界处的技术处理方案，并确保分段后各自架体独立稳定。
        5检查验收
        5.1支架材料
        1）应用于本工程的支架及相关构配件，进场后应查验产品质量合格证、产品主要技术参数、使用说明书等相关材料。2）应对进场杆件的管径、构件壁厚等抽样核查，确保质量满足相关要求。3）各类铸件表面应光滑，不得有裂纹，表面黏带杂物应清除干净。4）各杆件自带的焊缝应饱满，不得有未焊透、焊渣、裂纹等质量缺陷，存在质量隐患的严禁使用。
        5.2搭设验收
        1）应按已通过审批的专项施工方案进行架体的搭设，剪刀撑、抱墩杆件应符合设计要求，连接可靠。2）必须确保上、下2层竖向立杆对接部位紧密、同心。应安排专人透过检查观察孔核查连接情况，间隙应＜1mm。3）支架体系整体搭设完成后，应分区域及整体对支架体系的垂直度、水平度进行核查验收，在允许偏差范围内既可。4）立杆可调底座与基础面连接处不应有松动或者悬空现象，可调节底座和可调托座伸出水平杆悬臂长度示意见图1。验收标准具体如下：（1）规格长度（A）为600mm；（2）可调托撑：允许调整范围最大（E）400mm，最小（D）100mm，可调距离（C）300mm；（3）可调底座：允许调整范围最大（E）400mm，最小（D）100mm，可调距离（C）300mm。

        a可调托撑                    b可调底座
        6.技术优势
        1）盘扣式脚手架基于主流脚手架圆盘式连接方式设计，该设计结构能确保各杆件传力均通过节点中心，且结构单位自稳定度较高，是传统脚手架升级替换首选的产品。2）盘扣式脚手架主材均采用国际通用Q345钢材，原材具备承载力强（强度是其他形式脚手架采用的普碳钢管国标Q235的1.5～2倍），各项参数均优于其他同类脚手架的优势。3）盘扣式脚手架所有构件均采用热镀锌防腐工艺处理，较目前常用的脚手架使用寿命可以大幅提升，具备不会因锈蚀造成降低承载力的优点。4）盘扣脚手架的横杆间距较普通脚手架大。经过对比可知，在同等工程规模下所需立杆数量，顶托及底托及配件总体上能减少30%～50%，相应的运输、仓储、装卸等费用都有明显降低。
        结束语
        综上所述，盘拒式脚手架技术体系较为成熟，结构轻盈，能明显缩短施工工期，降低临时工程投入，且安全稳定性较高，已经被路桥施工领域所接受。本文通过对该系统技术原理、搭设要点、技术优势等方面进行介绍，旨在为后续类似项目提供一些借鉴。
        参考文献：
        [1]曹建，刘伟煜.贝雷梁钢管柱和盘扣式组合支架体系在山区桥梁中的应用[J]．建材发展导向，2018（8）：87-91
        [2]JG/T503—2016承插型盘扣式钢管支架构件[S].
        [3]JGJ300—2013建筑施工临时支撑结构技术规范[S].
        [4]张春瑜，郑徐客.专钢管柱和贝雷梁组合支架现浇箱梁施工技术[N].深圳信息职业技术学院学报，2016（3）：48-52