1、現澆蓋梁鋼構支架施工工法中鐵八局集團第二工程有限責任公司主要撰稿人：寧建剛、袁大鵬、陳宏中鐵八局集團第二工程有限公司二o一三年六月1.前言蓋梁是鋼筋混凝土簡支梁橋下部結構的主要受力構件，是梁板支撐的平臺。蓋梁一般設于墩柱頂部，通常采用現澆施工方法，其施工質量不僅取決于混凝土配合比以及澆筑方法，而且很大程度上取決于現澆過程所采用的支架。傳統的蓋梁施工一般采用落地支架施工工法，如滿堂碗扣腳手架，但是落地支架有一定局限性，如一般適用于地面上、無水條件下、墩身高度較小的現澆蓋梁；要求地基土質條件較好、承載力較高，否則，需對地基進行平整、回填、碾壓、采用混凝土硬化處理等；支架搭設、拆除過程復雜，施工循環

2、周期長、安全風險大；需租用支架等周轉料數量大，管理成本高等。為改善傳統蓋梁落地支架施工工法，提高施工經濟效益，縮短工期，降低安全風險，中鐵八局集團第二工程有限公司在成仁高速公路cr2合同段橋梁工程蓋梁施工中開展了科技創新，采用“現澆蓋梁鋼構支架施工工法”。該創新工法，因其施工過程中，具有借用既有承臺基礎、減省支架地基處理；避免使用大量周轉料、便于管理、節約人工；鋼構支架施工裝、拆簡單快捷，施工周期短；施工過程安全風險小等特點，在工期、經濟和安全效益上相對傳統滿堂支架施工蓋梁工法具有良好的效果。因此，現澆蓋梁鋼構支架施工工法在成仁高速cr2合同段橋梁工程蓋梁施工中得到了全線推廣使用。目前，該現澆

3、蓋梁鋼構支架施工工法已被國家知識產權局受理為專利（專利號：201220601701.7）。圖1-1 現澆蓋梁施工鋼構支架支撐方案示意圖2. 工法特點2.1利用既有承臺作為承載基礎，無需進行地基處理，減少了土石方平整、地基硬化等工作，節省了地基處理機械費、混凝土材料費及人工費、縮短了工期。2.2 降低了施工過程中安全風險。因支撐于既有承臺結構物上，無需考慮支架地基沉降，且鋼構支架為針對施工蓋梁，采用的定型鋼構設計，整體性較好，使得支架結構的安全性得到進一步提升；鋼構支架進行整體裝、拆，裝拆過程只需要少量人工配合，有效避免了支架搭拆過程高空作業的安全風險。2.3鋼構支架安拆均采用汽車吊整體吊裝、拆

4、卸，操作簡單快捷，其裝、拆需時短，周轉速度快，可有效的減少支架、設備配置數量，降低施工、管理成本。3.適用范圍現澆蓋梁鋼構支架施工工法適用于下部結構為承臺或擴大基礎的獨墩蓋梁；墩身高度波動幅度較小，最大高度宜小于16m，且在蓋梁高度范圍內無施工障礙；蓋梁規格較為單一或相似類型數量多，施工場地便于機械及運輸設備進場施工的現澆蓋梁施工工程。此類工程主要以公路高架橋為主。該工法若使用于雙柱或以上的蓋梁結構，可采用多套鋼構支架進行連接拼裝；若使于高墩蓋梁施工（超過16m），可在底座增高加強節，同樣適用。4.工藝原理鋼構支架利用大型鋼結構不易發生形變的特點，采用部分構件定型，部分聯接件可旋轉伸縮的鋼構件

5、來進行蓋梁支架拼裝連接。支架拼裝連接完成后，采用汽車式起重機進行整體吊裝，就位于墩柱承臺或擴大基礎上，然后安裝蓋梁模板、鋼筋、進行混凝土施工等。現澆蓋梁施工完成后，降低鋼構支架伸縮腿，使支架整體脫離蓋梁底部，留出拆卸空間。支架拆卸過程中，采用汽車式起重機分部位進行整體拆卸，便于下循環整體安裝。5.施工工藝流程及操作要點鋼構支架拆除測量放線鋼構支架安裝及首件預壓現澆蓋梁施工鋼構支架型式選取、結構設計、荷載檢算、廠家制造5.1施工操作工藝流程 圖5.1-1 施工工藝流程圖5.2操作要點5.2.1 鋼構支架型式選取、結構設計、荷載檢算、廠家制造1、支架型式的選取及結構設計根據墩柱、蓋梁的結構型式，結

6、合墩身高度波動的一般范圍，考慮鋼構支架上端要支撐蓋梁底模板，下端支撐在既有承臺或擴大基礎上，支架環抱墩身以及裝、卸方式等要求，初步擬定蓋梁鋼構支架空間型式。根據初步擬定型式進行支架尺寸大體設計、定型以及伸縮旋轉構件的選取，荷載檢算，施工實用性復核，深化詳細設計等。2、荷載檢算（1）計算依據1）高速公路施工圖設計文件2）建筑結構靜力計算手冊3）鋼結構設計規范、混凝土結構設計規范、建筑結構荷載規范4）建筑工程模板施工手冊（2）主要參數及取值1）鋼筋混凝土自重按25kn/m3計算2）鋼材、焊縫、螺栓強度設計值按鋼結構設計規范取值；砼強度設計值按混凝土結構設計規范取值。3）恒載分項系數取1.35，活載

7、分項系數取1.4。基本組合按：1.35（砼重+模板重）+1.40.7(人群、機具等施工活載)。（3）根據各受力圖進行荷載計算（平面內）、強度和穩定性計算、剛度計算、承臺局部承壓計算1）受力簡圖圖5.2.1-1 受力簡圖2）彎矩圖： 單位：knm圖5.2.1-2 彎矩圖 3）軸力圖 單位：kn圖5.2.1-3 軸力圖4）剪力圖 單位：kn圖5.2.1-4 剪力圖 5）位移圖 單位：m圖5.2.1-5 位移圖3、廠家制造鋼構支架設計完成后，由相關具有鋼結構施工資質廠家，按設計圖紙進行制造。首件鋼構支架制造完成后，應在廠完成試拼、伸縮調試、拆卸等過程，再次論證可行性，然后進行批量生產。5.2.2 測

8、量放線及鋼構支架安裝、首件預壓1、根據蓋梁縱橫軸線在承臺上放出支架支腿位置；根據蓋梁高程及承臺面實測標高，以及支架高度，計算出底座支腿長度。2、按照支架設計的組裝圖進行組裝，先在地上分別進行底座立柱組裝，桁架與斜撐組裝，然后吊裝底座就位，再吊裝橫梁及斜拉桿件，待組裝完畢后，再吊裝桁架與斜撐進行組裝，組裝時現場設專人指揮組裝，專人指揮吊裝，支架組裝完后進行初步軸線及高程調整，最后安裝分配梁。3、平面控制：依據基準控制樁在布置于支架上的蓋梁底模上放出蓋梁的縱向及橫向軸線，以此對支架縱橫向進行微調。4、高程控制：用檢定過的水準儀，依據水準基準控制樁將水準高程引到墩柱上，根據蓋梁的設計高程計算出蓋梁的

9、底模板高程，從而微調支架支腿，使其高程滿足設計要求。5、在首套鋼構支架安裝完成后，應采用片石或砂袋，按照同一部位同等均布荷載的方式對鋼構支架進行預壓。預壓期間，測量對比鋼構支架各變形參數的變化，判定其是否滿足公路工程質量檢驗評定標準中蓋梁允許偏差，以再次校驗支架。圖5.2.2-1 蓋梁鋼構支架安裝圖5.2.2-2 蓋梁鋼構支架安裝圖5.2.2-3 蓋梁鋼筋骨架整體吊裝5.2.3 鋼構支架拆除現澆蓋梁施工完成后，混凝土強度達到了支架允許拆除時間，可進行鋼構支架拆除。若為預應力蓋梁，支架拆除前，應先完成蓋梁張拉施工。支架拆除步驟如下：使用鋼管旋轉底座伸縮腿，以降低鋼構支架，使之脫離蓋梁混凝土底部，

10、留出拆卸空間；采用汽車式起重機，分別對左右斜撐桁架進行整體拆除；左右斜撐桁架與豎直桁架為銷連接，汽車式起重機分別吊起左右斜撐桁架后，可使用錘頭退出銷連接，以使左右斜撐桁架與豎直桁架脫離；左右斜撐桁架拆除后，同樣使用汽車式起重機分別對左右豎直桁架連同左右底座進行整體拆除；左右豎直桁架及左右底座是采用鋼構件螺栓連接，可使用扳手拆除即可。圖5.2.3-1 蓋梁支架拆除及蓋梁成品 鋼構支架拆除施工注意事項：支架拆除前，必須對現場操作人員進行安全技術交底，明確拆除順序和拆除的安全事項以及拆除后支架的運輸堆放要求。2、拆除過程中，嚴禁上下同時作業，并設專人統一指揮，以確保操作人員、機械設備間相互配合。3、

11、支架拆除區域必須在地面設置警戒線，并由專人防護，非施工人員不得入內。4、拆除過程中應做好對成品蓋梁、支架及模板的保護。6.材料與設備6.1本工法所需鋼構支架均由工廠按尺寸定制而成。6.2施工機械選擇：6.2.1支架的運輸采用貨車或平板拖拉機進行運輸。6.2.2支架的裝拆裝設備采用25t汽車式起重機。7.質量控制7.1 工程質量控制標準現澆蓋梁施工質量執行公路工程質量檢驗評定標準。蓋梁允許偏差見下表。表7.1-1 蓋梁允許偏差項 次檢 查 項 目規定值或允許偏差支架剛度控制1頂面標高（mm）10根據剛度計算結果，滿足要求。2軸線偏位（mm）107.2 質量保證措施7.2.1支架構件進場前，廠家須

12、提供支架力學檢驗及使用技術交底書。7.2.2施工使用前，編制施工方案及施工技術交底，嚴格按施工方案要求進行預壓及施工；7.2.3支架循環使用過程中，應經常及定期組織檢查各鋼構支架各桿件及伸縮腿有無損傷，如有損傷及時更換。8.安全措施8.1 鋼結構搭設安全技術方案1、鋼結構采用槽鋼與工字鋼組合，在搭設鋼結構支架前進行桁架及螺栓連接的強度和穩定性校驗，當強度和穩定性符合要求后才能使用該支架2、鋼結構支架不得有嚴重銹蝕、彎曲、壓扁或裂紋，若有，應及時更換桿件。3、支架采用25t汽車式起重機吊裝到位，搭設支架時，如無安全措施，附近及下部不得進行其它作業。4、在架設支架處，設置安全警示標志。8.2 鋼結

13、構支架的拆除1、拆除前應對鋼結構進行檢查，如周圍有電線或其它障礙物，必須采取保護措施后才能進行拆除。2、拆除時周圍應設圍欄或警戒，禁止閑人進出。3、拆除順序是先上后下，不得上下同時作業。4、在較高的地方拆下的材料禁止向下投擲，拆除的材料應用吊車堆放在一定的地點。5、在霜雪及陰雨天氣工作，應采取防滑措施，遇六級風時應停止進行搭設和拆除工作。8.3 高空作業安全措施1、高處作業人員的安全教育及相關的安全預防工作。所有高處作業人員接受高處作業安全知識的教育；特種高處作業人員應持證上崗，上崗前應依據有關規定進行專門的安全技術交底。高處作業人員經過體檢，合格后方可上崗。為作業人員提供合格的安全帽、安全帶

14、等必備的安全防護用具，作業人員按規定正確佩戴和使用。2、根據高空作業內容，有針對性地將各類安全警示標志懸掛于施工現場各相應部位，夜間應設紅燈示警。3、高處作業前，由分部組織有關部門對安全防護設施進行驗收，經驗收合格簽字后，方可作業。需要臨時拆除或變動安全設施的，應經項目分部經理審批簽字，并組織有關部門驗收，經驗收合格簽字后，方可實施。4、高處作業材料堆放要平穩，并防止墜落；使用工具需要具有防止墜落傷人的措施；工具用完隨手放入工具袋中。上下傳遞物件禁止拋擲。5、模板、腳手架等拆除時應按照先搭后拆的原則由上而下逐層進行，嚴禁先行將支撐、剪刀撐等拆除。必要時設置臨時支撐。6、嚴禁上下立體交叉作業。下

15、層作業的位置，必須處于上層確定的可能墜落范圍半徑之外，不符合以上條件時應設置安全防護層。7、高空（處）作業，禁止向地面拋擲物品，以防砸傷下面過路人員。鋼模板、腳手架等拆除時，下方不得有其他操作人員。拆除防護欄桿、腳手板層等前應將上面的物件、混凝土塊等易掉落物件清理干凈后，方可進行拆除。拆除過程中盡量避免翻轉。8、高空作業必須設置安全標志和各種用于高處作業設施；9、高空作業（離地面2m及以上）必須系掛安全帶，安全帶應掛在牢固的物體上，嚴禁在一個物體上栓掛幾根安全帶；所有進入現場的施工人員必須戴安全帽。9.環保措施9.1成立對應的施工環境衛生管理機構，在工程施工過程中嚴格遵守國家和地方政府下發的有

16、關環境保護的法律、法規和規章，加強實施中的監測、應對和驗證。同時，將相關方案和要求向全體施工人員詳細交底。9.2廢水除按環境衛生指標進行處理達標外，并按當地環保要求的指定地點排放。棄渣及其它工程廢棄物按工程建設指定的地點和方案進行合理堆放和處治。9.3降低施工噪音，同時盡可能避免夜間施工。9.4對施工場地道路進行硬化，并在晴天經常對施工通行道路進行灑水，防止塵土飛揚，污染周圍環境。10.效益分析10.1 傳統的滿堂支架施工與鋼結構支架施工工法進行對比表10.1-1 兩工法施工蓋梁成本對比(以單個蓋梁施工為例)項目材料費（元）人工費（元）機械費（元）小計（元）滿堂支架96357920597023

17、525鋼構支架2610144043208370鋼構支架工法相對滿堂支架工法施工蓋梁成本節約15155表10.1-2 兩方案施工工期對比(以單個蓋梁施工為例)項目基礎處理搭架及拆除耗時等強時間周期滿堂支架1天5天7天13天鋼結構支架0天2天7天9天鋼構支架工法相對滿堂支架工法施工蓋梁工期節約4天表10.1-3 兩方案安全性對比(以單個蓋梁施工為例)項目高空作業搭設時間穩定性強度剛度滿堂支架是較長一般（因施工和地基處理水平而異）好一般鋼結構支架是短好（廠家定制、基礎為承臺或擴大基礎）好好10.2 結論通過對兩工法的對比（上表），單個蓋梁采用鋼結構支架施工在成本控制上較滿堂支架節約成本1.5155萬元（按全標段362個蓋梁施工，以單套支架對比，施工成本總節約548.6萬元）；在施工工期上縮短工期4天（按全標段362個蓋梁施工，以12套支架同時施工對比，施工工期總節約120天）；在安全保障性上更為安全可靠。綜上，在類似現澆蓋梁施工中，鋼構支架施工工法無論在經濟效益、工期效益還是安全