桥梁加固中施工支架搭设专项方案谈论

本文结合北二环高速公路元贝大桥等9座桥桥梁加固工程本工程施工中支架搭设实例，对支架搭设进行谈论。本工程9座桥梁中除了3座通道桥，其余6座大桥的桥底净空高度约为5m~10m，在需要粘贴钢板的区域范围内，钢管支架采用满堂支架，采用钢管排架和扣件相连接，其支架布置形式：沿桥横纵向布置间距为120×120cm，层距1.5m

一、材料及要求 1、钢管

钢管外径为48.3mm，壁厚3.6mm，其材质应采用国家现行标准《直缝电焊钢管》（GB/T13793）的要求。弯曲变形，锈蚀钢管不得使用，且严禁在钢管上打孔。

2、扣件

扣件包括直角扣件、旋转扣件、对接扣件及T型螺栓、螺母、垫圈等。扣件与钢管的贴合面必须平整，保证钢管扣紧时接触良好，扣件活动部位应能灵活转动，旋转扣件的旋转面间隙小于1mm，扣件表面应进行防锈处理。

二、支架构造 1、钢管支架方案

支架布置形式：沿桥横纵向布置间距为120×120cm，层距1.5m。

为了增加作业平台竹跳板的刚度，在支架的最顶层横杆加密，布置间距为60cm。同步设置纵横向扫地杆，扫地杆离地面20cm。

支架搭设前根据方案在地面上放出各根立杆的位置。在排架四周设置剪刀撑，在排架内横纵方向上可以跳排设置，剪刀撑与地面夹角控制在45度～60度之间。脚手架高度约为5.0~ 26.0m，进行分跨分层搭设。支架顶面作业平台采用竹跳板进行搭设，搭接长度不小于1.0m。

2、支架地坪处理

搭设支架前应先对地面进行整平并压实，以保证支架地坪的稳定。如遇过水河的支架，应探明河底深度以及确定河底材料是否结实后才能搭设。

3、支架整体结构措施

为加强满堂支架的整体刚度，设置剪刀撑。

横向垂直剪刀撑——自每墩柱位置起始处支架加密处、中间部分每隔4个步距设置横向剪刀撑，斜撑与立杆进行结合，以加强整体稳定性。

纵向垂直剪刀撑——整体支架外侧及中间位置设置封闭式垂直剪刀撑，每8米设置1处（单

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面）其斜杆与立杆相连接。

4、施工关键控制要点

（1）立杆底座上方,离地20cm左右加设横向和纵向扫地杆，用扣件与立杆紧固。 （2）支架扶梯通道布置与支架立杆箍紧并与施工便道连接贯通。 （3）爬梯搭设

爬梯设于墩柱处，在脚手架的横杆上铺设钢爬梯。爬梯两侧须设置护栏，护栏高度1.2m。通道用安全网封闭，并悬挂安全警示牌。

5、其他操作要求

纵横向杆须与立柱墩身用钢管和扣件箍紧，使排架与墩身组成整体，以保持整体稳定性，抱箍与墩身之间用木楔楔紧，采用双根钢管组成墩身抱箍。

三、支架搭设质量保证措施

1、应对进入现场的钢管、扣件等配件进行验收，钢管应符合现行《碳素结构钢》（GB700）中Q235A钢的标准，扣件应符合现行《钢管脚手架扣件》（JGJ22）标准，并有质量合格证、质检报告、准用证等证明材料，对反复使用的钢管应检测其壁厚，壁厚误差为－0.5mm，不得使用不合格的产品。

2、支架搭设前应对现场施工人员进行搭设方案交底，支架地基必须满足规范要求。 3、立杆间距按施工方案在地平面放线进行设置。

4、搭设程序应严格按施工方案执行，每跨完成后需进行支架验收。 四、支架搭设安全保证措施

1、操作人员必须经过技术交底，不得出去盲目施工等违规作业。 2、支撑系统的搭设区域应设置安全警戒线。

3、 箱梁支架搭设前对搭设人员进行方案、安全交底，搭设时带好安全带，下雨天不能搭设支架。

4、 每孔作为1次支架的搭设范围，风力大于6级时中止支架搭设。

5、 支架搭设后至拆除的使用全过程，立杆底部不得松动，不得任意拆除任何一根杆件，不得松动扣件。

6、 支架的拆除必须等到加固项目实施全部完成后才能进行，拆除作业必须自上而下逐层进行，严禁上下层同时拆除作业，分段拆除的高差不应大于2层。

7、 6米以上支架的拆除时，严禁将拆卸的杆件向地面抛郑，应设专人传递至地面，并按规格分类堆放。

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8、 支架的拆除前应对拆除方案进行技术交底，应有专人操作人员作业，应有专人进行监护，在拆除区域内设置安全警戒线。

9、六级及六级以上的大风和雨、雾天应停止支架的搭设、拆除及施工作业。 五、支架计算

脚手架材质选用φ48.3×3.6钢管，截面面积A=4mm2，截面模量W=5.08×103 mm3，回转半径i=15.8mm，抗压、抗弯强度设计值f=205N/mm2，基本风压值ω0=0.7 kN/m2，计算时忽略雪荷载等。

1、荷载分析

本支架主要为桥梁加固实施项目提供作业平台，因此主要荷载为施工荷载+材料荷载+支架自重，如下：

（1）施工荷载：300kg/m2（详见标准中华人民共和国建设部JGJ130-2011〖建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范〗第11页）；

（2）材料荷载：该项目最大钢板用量为AB匝道桥的第1、3、4、5、9、10、12跨，有4019.2kg，现以此重量计算，其他桥其他跨的支架搭设也以这几跨的支架搭设为标准搭设。

假设这些钢板沿桥纵向全部均匀存放于支架顶层，假设存放钢板范围为长16m、宽1.2m，施工材料的荷载为：4019.2/(1.2×16)=209.3kg/m2。支架顶部竹跳板重量：竹跳板厚50mm，查资料竹木材料密度900kg/m3，每平米重量：0.05×900×1=45kg/m2。则由支架承受的材料荷载为209.3+45=254.3kg/m2；

2 （3）支架自重：（1/1.0/1.0×8+18）×3.79=98.54kg/m（支架平面最少间距为1.00m×1.00m，

高度以8m计算，横纵向钢管最大值为18.0m）。

2、竹跳板验算

0，截面抵抗矩 竹跳板单块宽度0.3m、厚度0.05m，计算跨径l0.5mw0.30.052/6125cm3。查资料50型竹跳板静曲强度fm³40mpa，取单块竹跳板验算，其

上每米荷载：

（1）施工荷载：q13000.3190kg0.9kn/m。

（2）钢板材料荷载：q2209.30.3162.79kg0.6279kn/m。 （3）跳板自重：q3450.3113.5kg0.135kn/m。 跳板所受荷载总重：qq1q2q31.6629kn/m。

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按三等跨连续梁计算跳板跨中最大弯矩：Mmax=0.08创1.66290.602?0.048kn.m，跳板最大弯应力：s=M0.048==0.38mpa?fm-3w125´10040mpa，故竹跳板强度满足要求。

3、支撑跳板的横管验算

横管材料同立杆，钢管外径48.3mm、壁厚3.6mm，允许应力[s]=205mpa。

横管间距最大取值0.60m，跨径最大取值为1.2m，横管承受跳板下传荷载

q300209.3450.601.23.99kn/m。横管计算跨径l1.2m，横管内力： 最

大

弯

矩

Mmax=ql2/8=3.99?1.22/80.72kn.m，最大支点反力

3cmQRql/23.991.2/22.39kn，钢管截面抵抗矩w=5.077，钢管最大弯应力：

s=M0.72==141.82mpa?fm-3w5.077´100205mpa，横管强度满足要求。

4、支撑顶层横杆的纵管验算

纵管材料同立杆，钢管外径48.3mm、壁厚3.6mm，允许应力[s]=205mpa。

纵管间距最大取值1.20m，跨径最大取值为0.6m，纵管承受跳板下传荷载

q300209.3451.20.603.99kn/m。纵管计算跨径l0.60m，纵管内力： 最

大

弯

矩

Mmax=ql2/8=3.99?1.22/80.72kn.m，最大支点反力

3cmQRql/23.991.2/22.39kn，钢管截面抵抗矩w=5.077，钢管最大弯应力：

s=M0.72==141.82mpa?fm-3w5.077´100205mpa，纵管强度满足要求。

5、立杆验算

立杆顺桥向间距按最大值1.2m布置，横桥向间距按最大1.2m布置(竹跳板顺桥向布置)，单根立杆支承面积S1.21.21.44m2，则单根立杆承受轴力：

N300209.34598.541.449.40kn。

工作支架水平杆步距为150cm，则立杆计算长度l0=1500mm，立杆外径48.3mm、壁厚3.5mm，其回转半径i=l=D2+d2=448.32+41.32=15.88mm，则立杆长细比

4l01500==94.46，查表得立杆纵向弯曲系数为=0.428。 i15.88按下式计算立杆允许轴向力：[N]=jA[s]，式中：

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4.830.0035=5.31cm2、[s]=205mpa，计算得： j=0.428、A=p创5.31100-2创205103=46.59kn，因N[N]所以立杆满足要求。 [N]=0.428创6、横向水平杆与立杆连接的扣件抗滑承载力验算 横向水平杆传给立杆的竖向作用力：

R=(1.2NG2k+1.4NQk)/2=(1.2×(0.45+2.09)+1.4×3)/2=3.62kN Rc=8.00 kN

R≤Rc 扣件抗滑承载力满足要求。

7、支架稳定性验算

（1）根据《建筑施工扣件式钢管模板支架技术规程》，当组合风荷载时，计算段立杆轴向力设计值按下式计算：

Nut=gG邋NGk+0.85?1.4作为立杆设计值：

NQk，由于本支架为工作支架，简化取立杆支承荷载1.4倍

计算得计算段立杆轴向力设计值为：Nut=1.4?N1.4椿12.0416.86kn。

（2）对于多层模板支架，考虑叠合效应，立杆的稳定性应按下式计算： 当组合风荷载时：

1.05NutMw+?f，式中： jAKHWNut-计算段立杆的轴向力设计值，前面计算得16.86kn。

j-轴心受压立杆稳定系数，由立杆长细比查表得0.428。 A-立杆截面面积，查表得4.´102mm2。 KH-高度系数，KH=11==0.9。

1+0.005(H-4)1+0.005(26-4)0.85磜1.4klah2，其中，wk为风荷载Mw-计算段立杆由风荷载设计值产生的弯矩，Mw=10标准值，由式wk=0.7mmw，风压高度变化系数mzs0计算，查《建筑结构荷载规范》z=1.25、风荷载体型系数

ms=0.91、基本风压

w0=0.7kn/m2，计算得

wk=0创.7

1?.25。 0kn.29m10.75

0.56/la=1200mm、h=1500mm，计算得：

0.85磜1.4klah20.85创1.40.56创1.21.52Mw===0.18kn.m。

1010w-截面模量，查表得w=5.077?103mm3，由此计算得：

1.05NutMw1.05´16.860.18+=+=129.44mpa，小于钢jAKHW0.428创4.102创1000-20.95.077创1031000-3材抗压强度设计值[f]=205mpa，即钢管稳定性满足要求。

8、地基承载力验算

按立杆设计轴力Nut=16.86kn对地基承载力进行验算，立杆底部用钢质底托支承于截面50cm×50cm木板上（厚度为2cm），其作用于地基上的压力F16.86/0.50.567.4kpa，根据现场情况进行触探检测，不合格区域在立杆处进行换填石渣处理。

六、支架拆除

桥梁加固实施项目完成后，经过监理工程师的验收合格后方可对支架进行拆除。拆除时从两边跨开始，从外侧立柱端根部逐渐进行，而跨则从跨中开始，逐渐向两侧立柱进行，每次进行时两边同时进行，防止单边操作对支架稳定性的影响，使横断面受力不均；落架过程中分批进行，多次拆除支架支撑，逐渐向中跨进行。

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