中心城区承插型盘扣式钢管支架施工技术研究

邓鑫伟，张鹏飞，王 磊

（中交路桥建设有限公司，北京市100027）

0 引 言

随着经济社会的快速发展，城市交通路网的逐步扩张，中心城区高架桥建设工程日益成为城市交通命脉不可或缺的一环。以往中心城区高架桥案例中，城市交通、地形地貌往往成为制约高架桥施工的重难点，笔者将综合自身的理论水平，结合高架桥施工的实际情况，探讨中心城区承插型盘扣式钢管支架施工的优势，进而提升中心城区高架桥施工的安全性和施工效率。

1 工程概况

1.1 工程简介

某工程为104 国道浦泗立交至南京二桥段（浦仪公路西段），位于南京市江北新区，路线起于104国道（浦泗路）与205 国道（江北大道）交叉的浦泗立交，向东北方向沿规划走廊布设，跨越长江八卦洲上坝夹江后，与规划和燕路过江通道相交，继续向东北延伸，止于南京二桥高速，路线全长11.5 km。兼顾城市快速路功能，起点至规划滨江大道段同步设有地面辅道。

1.2 周边环境

浦洲路主线高架桥梁北接居民住宅小区，南临骨科医院、大型机电企业，横穿泰冯路、丰收河，周边环境复杂，施工条件多变，交通流量巨大。

1.3 桥梁概况

浦洲路主线高架桥上部结构用支架现浇预应力混凝土箱梁，跨径以30 m 左右为主，标准梁高采用2.1 m。主线标准段（桥宽32 m）采用单箱五室断面，顶板厚度25 cm，底板厚度22 cm，跨中腹板厚50 cm，墩顶腹板厚80 cm，中横梁厚2.8 m，端横梁厚2.0 m，顶板悬臂宽度4.0 m，箱梁边腹板的斜率为4∶3。对于跨平交口段，采用主跨55 m 的变截面连续箱梁结构，三跨连续梁（38+55+38）m 主跨箱梁的中支点梁高采用3.3 m，主跨跨中梁高、边支点梁高均采用2.1 m，梁高以圆弧过渡；二跨连续梁（55+55.144）m 主跨箱梁的中支点梁高采用3.5 m，边支点及跨中梁高均采用2.5 m，梁高在中支点处以线性过渡。

图1 为主线高架桥标准断面图。

图1 主线高架桥标准断面图（单位：m）

2 中心城区施工特点

2.1 交通导改

主线高架桥上行浦洲路，地面辅道同步拓宽，施工期间不得中断地方交通。根据浦洲路交通特点，工程施工前，实行“借一还一”措施，北侧新建永临结合双向单车道作为保通道路，满足车流通行，南侧新建永临结合道路作为施工便道[2]（见图2～图5）。

图2 浦州路高架桥施工一期交通导改图

图5 浦州路高架桥施工四期交通导改图

图3 浦州路高架桥施工二期交通导改图

图4 浦州路高架桥施工三期交通导改图

浦洲花园段上部结构均采用承插式盘扣满堂支架施工，支架边缘至红线的平均距离为4 m，不具备交叉施工条件（不满足现浇箱梁施工时保通路通车），需经过部分交通转换。

2.2 路线交叉

浦洲路高架桥与泰冯路（地方道路）相交，工程施工期间，需保证泰冯路交叉路口的通行，考虑采用Φ630×10 mm 钢管支撑式横向门洞式支架施工，门洞结构净高4.5 m（见图6）。在通道设置限高限宽限速警示标志，并在距门洞20 m 位置设置限高架，防范社会车辆碰撞到施工支架。

图6 浦洲路门洞支架断面图

为保证行车安全，在门洞沿车流方向两侧，前后延长支架搭设范围3 m，使车辆在门洞下“早进晚出”，并在支架上方满布绿色彩钢瓦防护，防止高空坠物影响车辆通行安全；在门洞两侧安装警示灯、反光贴、警示牌、限高架等安全防护设施。

3 中心城区承插型盘扣式钢管支架施工方案

3.1 施工工艺原理

承插型盘扣式钢管支架由立杆、水平杆、斜杆、可调底座及可调托座等构配件构成。立杆竖向采用套管或连接棒承插连接，水平和斜向连接固定利用水平杆和斜杆与立杆，上定位焊接的连接盘快速连接，形成结构几何不变体系的钢管支架。利用承插式盘扣型脚手架相对于传统的扣件型脚手架（见图7）而言具有可靠的双向自锁能力，稳定强度提高20%，无任何活动零件；运输、储存、搭设、拆除方便快捷；受力性能合理、可以自由调节；搭设时操作简易，安全合理。图8 为承插式盘扣脚手架之实景。

图7 传统扣件型脚手架之实景

图8 承插式盘扣脚手架之实景

3.2 主要施工工艺及施工流程

（1）备料人员依搭架需求数量，分配材料并送至每个搭架区域，依脚手架施工图纸将调整底座正确摆放在已处理的地基上。

（2）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。下部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，同时安装所有横杆。

（3）立杆和横杆安装完毕后，考虑支架的整体稳定性，按照4-6 步设置一道水平剪刀撑，安装时自下而上进行顺接。斜撑通过扣件与支架连接，安装时尽量布置在框架结点上，专人检查支架盘扣松紧情况。架体与主体结构拉结牢靠。安全网在剪刀撑等设置完毕后设置。

（4）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断面间距，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40 cm以内为宜。

（5）支撑架搭设完毕后，对其平面位置，顶部标高，节点联系及纵横向稳定性进行全面检查，符合要求。

（6）支架搭设完成之后由项目部、总监办进行检验，检验合格，检测数据留存。支架拼装完毕后，检查横杆的水平度和立杆的垂直度，以及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。

3.3 荷载验算

3.3.1 承插型盘扣支架验算

承插型盘扣式钢管支架立杆采用材质为Q345A，规格为Φ60×3.25 mm 十字盘支架杆件；水平杆采用材质为Q235B 杆件，杆件规格为Φ48×2.5 mm；竖向斜杆采用材质为Q195 杆件，规格为Φ48×2.5 mm。

立柱顺桥向间距为150 cm，在端横梁、横隔板处间距为90 cm 和120 cm。立杆布置间距：跨中底板处为120 cm（横向）、腹板位置90 cm（横向）。翼板立柱按照120 cm（横向）。纵横向均布设水平杆，竖向步距为1.2 m，底托设置扫地板过渡。

利用Midas 对现浇箱梁支架进行建模，对工字钢主梁、方木次梁强度、立杆及地基承载力进行验算至符合规范要求。

图9 为承插型盘扣钢管支架模型。

图9 承插型盘扣钢管支架模型

3.3.2 门洞结构验算

门洞支架底部采用路面以上高1.0 m、宽1.0 m的C20 钢筋混凝土防撞地梁底座，上部采用Φ630钢管，钢管上横向布置双拼HN400×200 型钢承重梁，然后在横向承重梁上铺设Φ32a 工字钢（箱梁腹板下方间距30 cm，其他部位45 cm）；Φ630 钢管间用[20 槽钢形成剪刀撑；门洞纵向工字钢下部满挂绿色彩钢瓦封闭防止高空坠物。

利用Midas 对门洞结构进行建模，对纵梁、横梁、分配梁变形、立柱及斜撑应力强度进行验算至满足规范要求（见图10）。

图10 门洞结构模型

4 推广应用前景

相较于传统的施工支架技术，中心城区承插型盘扣式钢管支架施工具有如下优势：

（1）节点抗扭转能力强，强度、刚度、稳定性可靠，施工安全得到有效保障。

（2）模块化、工具化作业施工，搭拆快捷，大幅度提高施工效率，具有良好的适应性，能在不同的地形环境下施工。

（3）节约用钢量，高承载力的盘口架搭设密度远低于传统架，有效降低施工成本及各项配套费。

（4）无零散配件，不易丢失，损耗极低，并方便运输及清点。

（5）构件全部采用热镀锌防腐工艺，较传统支架提高10 倍以上使用寿命，同时不会因为锈蚀而降低承载力。支架外观银白色，城市大面积施工美观大方。

随着城市交通路网的逐步扩张、中心城区高架桥施工条件日益复杂。与日俱增的交通压力，对中心城区高架桥工程的工期、质量、安全提出了更高要求。至此，中心城区承插型盘扣式钢管支架施工技术具有很高的推广价值，应用前景广阔。

5 结 语

承插型盘扣式钢管支架作为一种新材料、新工艺、新技术，由于其比之前传统的钢管架具有搭拆方便、操作简单、功效高等诸多优点，自国家颁布标准使用以来，立即在建筑市场引起了极大的关注。城市中心城区高架桥采用承插型盘扣式钢管支架施工工艺技术，无论对于保证工程施工质量安全，还是降低工程建造成本，树立良好企业形象都有较大的经济效益和社会效益，具有很好的应用前景和市场需求。