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浅谈碗扣式脚手架在桥梁施工中的应用 作者：李平
来源：《建筑工程技术与设计》2014年第24期
【摘要】 本文介绍张石高速公路涞源至涞水段拒马河8号大桥现浇异形梁板碗扣式脚手架的施工工艺及稳定性验算，以达到安全、经济、高效的施工目标。可供同类工程作参考。
【关键词】 现浇异形梁板 碗扣式脚手架 施工工艺 稳定性验算 应用
目前常用于桥梁支撑的是碗扣式脚手架。碗扣型多功能脚手架接头结构合理，制作工艺简单，作业容易，使用范围广，与传统脚手架相比，碗扣型多功能脚手架结构强度高、整体稳定好，能满足施工安全的需要。碗扣脚手架各构件尺寸统一、搭设的脚手架具有规范化、标准化的特点。碗扣连接节点焊于立杆上，间距为60cm，能满足大多数使用情况下的调高要求。同时，该脚手架支撑装卸方便，维护简单，运输方便，功能强大。
一、工程概况
拒马河8号大桥是位于张石高速公路涞源（张保界）至曲阳（保石界）段内的一座主线桥，其中左、右幅第6、7孔分别为现浇异型板，异形板设计为梯形，上底宽6.34m，下底宽31.84 m，梯形高（半幅现浇板全宽）为12.75 m，现浇板厚80cm。现浇异形板采用碗扣式满堂支架法施工，模板采用定型钢模板。为确保支架安全，支架要采用超载预压，支设支架前进行地基处理。
二、支架型号的选择
张石高速公路LJM-N9合同拒马河8号大桥桥址处位于拒马河中游，其中左、右幅第6、7孔位于干涸河床内，砂卵石层较厚，现浇异形板支架处地基承载力较好。经过项目技术组人员的认真分析和比选，选用碗扣式脚手架作为支架施工材料。钢管类型为Φ48×3.2mm。
三、现浇异形板支架设计及施工方法
1、工艺流程：
施工准备→原地表处理→支架位置放线→支架搭设→支架校验调整→铺设纵横方木→ 安装支座→安装底模板→底模板调平→支架预压→支架及底模调整→绑扎底板钢筋→自检、报检→混凝土灌筑→混凝土养护→拆除底模板和支架→下道工序施工
2、支架地基处理
质量/环境/职业健康安全管理体系
碗扣式脚手架安全专项方案审批表
施工单位：xxx 编 号：
xx——高架桥工程
现浇箱梁碗扣式支架
安全专项方案
审批人： 审核人： 编制人：
xx x年x月x日
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目 录
一、 工程概况 ............................................................................................................. 2 二、编制依据 .............................................................................................................. 3 三、施工计划 .............................................................................................................. 3 3.1进度计划 ............................................................................................................ 4 3.2主要材料使用计划 ............................................................................................ 5 3.3机械设备使用计划 ............................................................................................ 5 四、施工工艺技术 ...................................................................................................... 6 4.1技术参数 ............................................................................................................ 6 4.2工艺流程 ............................................................................................................ 8 4.3施工方法 ............................................................................................................ 8 4.4检查验收 .......................................................................................................... 17 4.5箱梁模架拆除 .................................................................................................. 19 五、施工安全保证措施 ............................................................................................ 20 5.1组织保障 .......................................................................................................... 20 5.2技术措施 .......................................................................................................... 22 5.3架体周边现场防护措施 .................................................................................. 23 5.4应急预案 .......................................................................................................... 23 六、劳动力计划 ........................................................................................................ 26 七、其他施工注意事项 ............................................................................................ 26 八、现浇箱梁碗扣钢管高支撑架计算书 ................................................................ 27
现浇箱梁碗扣式支架安全专项方案
一、 工程概况
本工程位于xx，场区地形基本平坦。根据桥梁施工图设计，桥梁上部结构采用现浇预应力混凝土连续箱梁，主桥为直线，长x米（第三联x米+第四联x米），宽x米，纵坡设为x%，向远离航站楼侧设x%横坡；引桥为曲线，半径为Rxm。长x米（第一联x米+第二联x米+第五联x米+第六联x米），宽11.4米，纵坡为x%，横坡从x%过渡到x%（如图1所示）。引桥箱梁截面为单箱双室，梁高xcm，悬壁长xcm，跨中腹板宽xcm，顶板厚xcm，底板厚xcm（如图2所示）；中横梁宽x米，端横梁宽x米，箱梁全宽x米。主桥箱梁截面为单箱六室，梁高xcm，悬壁长xcm，跨中腹板宽xcm，顶板厚xcm，底板厚xcm（如图3所示）；中横梁宽x米，端横梁宽x米，箱梁全宽x米。顶板横坡与桥面横坡一致，顶、底板平行，各腹板铅直。引桥横梁采用钢筋混凝土结构，主桥横梁采用预应力混凝土结构。下部结构采用薄壁台、方柱、倒梯形柱，承台基础采用钢筋混凝土灌注桩。【桥梁碗扣式脚手架】
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根据桥梁工程的特点，高架桥现浇箱梁支架基础需进行地基处理，支撑架
体采用碗扣式钢管满堂支撑架。 二、编制依据
2.1xx工程施工图设计文件及地勘报告，以及设计变更等资料。
2.2国家有关的政策、法规、施工验收规范以及现行有关施工技术规范、标准等。【桥梁碗扣式脚手架】
2.3工程施工组织设计及进度计划
2.4《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011 2.5《建筑施工碗扣式钢管脚手架技术规范》JGJ166-2008 2.6《建筑施工模板安全技术规范》GJG 162-2008 2.7《钢管满堂支架预压技术规程》JGJ/T 194-2009
2.8住建部的建质[2009]87号文，《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》
2.9住建部的建质[2009]254号文，《建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则》 三、施工计划【桥梁碗扣式脚手架】
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方案一：碗扣式脚手架施工方案
1、工程概况
本工程位于青岛市杭州支路—鞍山路，是青岛市杭州支路—鞍山路快速路工程的重要组成部分，也是整个快速路工程的关键和控制性工程。桥梁西起环胶州湾高速公路收费口，东连辽阳路，我段主线高架桥共8联32跨。
本工程设计车速为60公里/小时，桥梁设计荷载标准为城—A级，抗震标准为6度，按7度设防。设计基准期100年。主梁顶宽24.5米，主梁横断面为一般悬臂结构，两侧各悬臂2.75米。
上部构造为预应力混凝土连续箱梁，共八联32跨998m（32×4+35×2+40×2+30×24），共C55混凝土17615.40m3；下部构造为桩基础+承台+圆（端）形墩柱，桥台一座为U型轻型桥台。
2、碗扣式支架技术方案
1）支架结构设计及受力检算
满堂碗扣支架设计和受力检算详件《陆地满堂支架模板力学性能检算书》。支架设计书要经过项目技术负责人和安全负责人进行审批，并经监理批准同意。
2)支架基础处理
为减小支架变形、保证结构安全,支架施工前需对支架基础进行硬化处理,根据受力检算，处理后地基承载力必须达到700Kpa以上。
场地处理方法是将原地面整平,用压路机碾压密实,对场地内个别软弱处,要先将软土清除出去,再回填砂土压实,铺筑30cm厚二灰碎石，并用20吨压路机压实。场地内要排水良好,防止场地内积水、渗水,在四周设截水沟和排水沟。
场地顶面到梁底的高度要全面考虑碗扣件杆件、方木、模板、底托、顶托、梁起拱（12～15mm）等,场地标高要按照梁纵坡设置,横向要按照桥梁横坡设2%双向坡度。
3)支架搭设
全桥采用WDJ碗扣式脚手架钢支架从上至下依次放置横纵方木、立杆、横杆、底托、方木（见图1）。立杆纵横向间距为90×90cm,步距120cm,在横隔梁处立杆纵横向间距为60×60厘米。立杆高度选择240、120cm,立杆接头位置根据高度交错布设。支架顶上放置顶托,顶托上纵向放置12x15cm方木,方木上再横向放置10×10cm方木,方木分布间距梁中为35cm，横梁处5米范围为30cm,顶托与方木间用铁丝拧紧。搭设完成后纵横向增加剪刀撑,横向剪刀撑间距为2.7米,纵向剪刀撑设五道,(每道腹板及两边各一道),以保证支架的稳定。然后通过顶托调整标高,铺设底模。
4）支架预压
为了消除地基变形,观测支架的沉降情况,验证支架安全,测量模板变形的实际数据,并为预拱度设置提供依据,主体结构施工前需对支架进行预压,预压施工详见《支架预压方案》。加载物选用钢筋及沙袋,重量按照梁体荷载的100%进行加载,预压期限原则上以支架变形稳固后即可结束。
在加载前、加载中,要对模板、支架的沉降变形进行观测,卸载后还要对支架模板的变形恢复情况进行观测。测量部位要求每10米一个断面,每个断面3～5个点。根据测量结果,计算变形量并绘制支架变形曲线,然后分析计算出支架、方木及模板的弹性变形量和非弹性变形量,根据支架卸载后的恢复情况计算出地基沉降量,以这些数据为依据,再考虑梁张拉起拱量（3mm～10mm）,进行调整模板预拱度,以确保达到梁体的设计线形。
3、支架搭设技术要求
1)钢管脚手架所用材料须符合下列要求：
a、钢管外径应为48～51mm，壁厚3～3.5mm，长度以按定型尺寸定，钢管长度一般为3～6米，有严重锈蚀、弯曲、裂纹、损坏的不得使用。搭设架子前应进行保养、除锈并统一涂色，颜色应力求环境美观。
b、钢管脚手架搭设使用的扣件应符合建设部《钢管脚手扣件标准》要求，有扣件生产许可证，规格与钢管匹配，采用可锻铸铁，不得有裂纹、气孔、缩松、砂眼等锻造缺陷，贴和面应平整，活动部位灵活，夹紧钢管时开口处最小距离不小于5mm。
e、钢制脚手板应采用厚2～3mm的3号钢钢板，以长度1.4～3.6m、宽度23～25cm、肋高5cm为宜，两端应有连接装置，板面有防滑孔，凡有裂纹、扭曲的不得使用。
c、底排立杆及扫地杆均漆红白相间色。
2)脚手架基础必须坚固，其承载力应在施工设计中一并计算到位，必须防止基础在立柱施工期间产生变形。支架体离地面20cm—30cm处必须设置扫地杆，起步应整体配合搭设。
3)4)
脚手架钢管搭结应大于等于400mm，不少于二只扣件，扣件设置应在钢管末端的
≥50mm处，各类扣件必须紧固，使之扭力矩达到4.5—5kg.m的范围。
架体的四个立面内外侧各设一组剪刀撑，其角度为450—600，使脚手架形成整体稳定体系；脚手架高度大于8m时应在混凝土立柱内埋好预埋件，按规定做好硬拉结，防止架体晃动。
5)6)
架体宽度内设二根搁栅（牵杠），便于铺设竹笆，整个架体要做到横平竖直，联系连牢固，每步脚手架外立面必须设置二道护栏，（上护栏高度1.2m踢脚杆0.4m）。
脚手架施工面工作平台走道应四周贯通，必须用竹笆或脚手架板满堂铺设，并固定牢固，防止竹笆滑动和脚手板翘头，当见立杆和钢模距离大于250mm时，必须做好隔离措施。
7)
立柱脚手架高度小于2M时，外登高梯可采用4×3.5mm钢管垂直搭设,梯子步
距为34cm，当高度超过2M后应按规定搭设外登高架子，成之字形，坡度为2：1或在脚手架的每步设挂钩式角铁登高梯，但必须做好登高安全防护措施。
8)9)
立柱脚手架搭设完毕应按6M高度（三步）一验收（高度不足6M的同等验收）
经验收合格后挂牌，方可立模施工。
脚手架施工面外侧必须设置醒目的安全警告标志和灭火机，夜间施工必须配足照明灯光。
10)立杆间距与剪刀撑
a立杆纵距不大于1.5M，横距不大于1.3M，架子总高度不得超过25M。
b、脚手架步距底部高度不大于2M，其余不大于1.8M，立杆纵距不大于1.8M，横距不大于1.5M。如搭设高度超过25M须采用双立杆或缩小间距的方法搭设，超过50M应进行专门设计计算。
c、架子转角处立杆间距应符合搭设要求。
d、脚手架外侧设置剪刀撑，由脚手架端头开始按水平距离不超过9M设置一排剪刀撑，剪刀撑杆件与地面成45-60°角，自下而上、左右连续设置。设置时与其他杆件的交叉点应互相连接(绑扎)，并应延伸到顶部大横杆以上。
11)脚手板与防护栏杆
a、25M以下建筑物的外脚手架除操作层以及操作层的上下层、底层、顶层必须满铺外，还应在中间至少满铺一层。25M以上建筑物的外架应层层铺设脚手片。
b、满铺层脚手片必须垂直横向铺设，满铺到位，不留空位，不能满铺处必须采取有效防护措施。
c、脚手片须用不细于18#铅丝双股并联绑扎不少于4点，要求绑扎牢固，交接处平整，无探头板。脚手片完好无损，破损的要及时更换。
d、脚手架外侧必须用建设主管部门认证的合格的密目式安全网封闭，且应将安全网固定在脚手架外立杆里侧，不宜将网围在各杆件的外侧。安全网应用不小于18#铅丝张挂严密。
e、脚手架外侧，顶排防护栏杆不少于2道，高度分别为0.9M和1.3M。脚手架内侧形成临边的(如遇大开间门窗洞等)，在脚手架内侧设12M高的防护栏杆和30cm高踢脚杆。
12)横杆设置
横杆按照设计要求的间距安放，插入碗扣中，并扣好上碗扣。横杆需要不标准杆件调整的，用钢管，并用扣件与立杆相连，钢管两端不少于2根立杆。
13)杆件搭接
a、碗扣件立杆采用插入式连接，插入要牢固。钢管脚手架剪刀撑必须采用对接，大横杆可以对接和搭接，剪刀撑和其他杆件采用搭接，搭接长度不小于40cm，且不少于二只扣件紧固。
b、相邻杆件搭接、对接必须错开一个档距，同一平面上的接头不得超过50%。
14)通道
a、外脚手架应设置上下走人斜道，附着搭设在脚手架的外侧，不得悬挑。斜道的设置应为来回上折形，坡度不大于1∶3，宽度不小于1M，转角处平台面积不小于3m2。斜道立杆应单独设置，不得借用脚手架立杆，并应在垂直方向和水平方向每隔一步或一个纵距设一连接。
b、斜道两侧及转角平台外围均应设1.2M高防护栏杆和30cm高踢脚杆，并用合格的密目式安全网封闭。
c、斜道侧面及平台外侧应设置剪刀撑。
d、斜道脚手片应采用横铺，每隔20-30cm设一防滑条，防滑条宜采用40×60mm方木，并多道铅丝绑扎牢固。
e)、斜道和进出通道的栏杆、踢脚杆统一漆红白相间色。
15）满堂模板支架的支撑设置应符合以下规定：
a、满堂红模板支架四边与中间每隔4排支架立杆应设置一道纵向剪刀撑，由底至顶连续设置。
b、高于4米的模板支架，其两端与中间每隔4排立杆从顶层开始向下每隔两步设置一道水平剪刀撑。
c、剪刀撑的构造应符合相关安全技术规范的规定。
16）交底和验收
a、脚手架搭设前应对架子工进行安全技术交底，交底内容要有针对性，交底双方履行签字手续。
b、脚手架搭设后由公司组织分段验收(一般不超过3步架)，办理验收手续。验收表中应写明验收的部位，内容量化，验收人员履行验收签字手续。验收不合格的，应在整改完毕后重新填写验收表。脚手架验收合格并挂合格牌后方可使用。
c、脚手架应进行定期检查和不定期检查，并按要求填写检查表，检查内容量化，履行检查签字手续。对检查出的问题应及时整改，项目部每半月至少检查一次。
d、脚手架验收以设计和相关规定为依据，验收的主要内容有：
脚手架的材料，构配件等是否符合设计和规范要求。
脚手架的布置、立杆、横杆、剪刀撑、斜撑、间距，立杆垂直度等的偏差是否满足设计，规范要求。
各杆件搭接和结构固定部分是否牢固，是否满足安全可靠要求。大型脚手架的避雷、接地等安全防护、保险装置是否有效。脚手架的基础处理、埋设是否正确和安全可靠。安全防护设施是否符合要求。
脚手架检查验收的方法应按逐层、逐流水段进行。并根据验收的主要内容编制检查验收表，对照检查验收表逐项检查。
4、使用
1）脚手架搭设完成后，未经检查验收或检查验收中发现的问题没有整改完毕的或安全防护设施不完善的，不得投入使用。
2)在脚手架醒目的位置应挂告示牌，注明脚手架通过验收时间、使用期限、一次允许在脚手架上作业人数、最大承受荷载等。
3)脚手架在使用过程中，实行定期检查和班前检查制度。
4)脚手架定期安全检查一般每半月一次，并应根据具体检查对象编写安全检查表，对照安全检查表的内容逐项进行检查。
5)每班作业前，班长或带班人应对脚手架进行检查，确认安全后方可上脚手架作业。6）如遇大风、大雨、撞击等特殊情况时，要对脚手架的强度、稳定性、基础等进行专门检查，发现问题及时报告处理。
7）使用单位应根据脚手架的设计要求，合理使用，作业层上的施工荷载应符合设计要求，严禁超载。并应遵守如下要求：
作业面上的荷载，包括脚手板、人员、工具和材料，当设计未规定时，应按规范的规定值控制。
垂直运输设施与脚手架之间的转运平台的铺板层数和荷载控制应按设计的规定执行，不得任意增加铺板层的数量和在转运平台上超载堆放材料。
架面荷载应力求均匀分布，避免荷载集中于一侧。
各种材料、机具等要随运随装或随拆随运，不得存放在脚手架上。脚手架上材料、机具等放置不得影响交通。
较重的施工设备（如电焊机等）不得放置在脚手架上，不得将模板支架、缆风绳、混凝土泵车的输送管等固定在脚手架上。严禁在脚手架上悬挂起重设备。
8）脚手架在使用期间，严禁拆除主节点处的纵、横向水平杆，纵、横向扫地杆、连墙件及撑、拉、提、吊设施，未经主管部门同意，不得任意改变脚手架的结构、用途或拆除构件，如必须改变排架结构，应征得原设计同意，重新修改设计；脚手架上的安全防护设施禁止随意拆除，未设置或设置不符合要求时，必须加设或改善后，方可上脚手架作业。
9）在施工中，若发现脚手架有异常情况，应及时报告脚手架的设计部门和安全部门，由设计部门和安全部门对脚手架进行检查鉴定，确认脚手架的安全稳定性后方可使用。
10）在脚手架上进行电、气焊或在有脚手架的部位从事吊装作业时，必须采取防电、防火和防撞击脚手架的措施，并派专人监护。
5、拆除
1）拆除前的准备工作2）全面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑体系是否符合安全要求。3）根据检查结果，补充完善施工设计中的拆除程序，并经批准后实施。4）拆除安全技术措施应交底到每一个作业人员。5）清除脚手架上的材料、杂物及地面障碍物，并将受其影响的机电设备及其它管线等拆除或加以保护。6）拆除安全要求
a、拆除顺序应逐层从上而下进行，严禁上下同时作业。
b、所有连墙件应随脚手架逐层拆除，严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架；分段拆除高差不应大于两步，如高差大于两步应增设连墙件加固。
c、当脚手架拆至下部最后一根长钢管的高度时，根据现场需要先在适当位置搭临时支撑加固，后拆连墙件。
d、当脚手架采取分段分立面拆除时，对不拆除的脚手架两端应先设置连墙件和横向支撑加固。
e、各构配件必须及时分段集中运至地面，严禁抛扔；脚手架拆除后，必须做到工完场清，材料堆放整齐、安全稳定，并及时转运。
f、运至地面的构配件应按规定的要求及时检查整修与保养，并按品种、规格随时堆码存放，置于干燥通风处，防止锈蚀。
6、脚手架安全施工技术要求
1）脚手架的设计、搭设、使用应严格执行《水利水电建筑安装安全技术工作规程（SD267-88）》、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）》等标准的规定。
2）脚手架的搭设、维护、拆除等作业，在2m以上的均为高处作业，应严格执行高处作业安全规定。
3）从事脚手架的搭设、维护、拆除的作业人员，必须熟悉有关脚手架的基本技术知识，并持证上岗。
4)脚手架的搭设、维护、拆除等工作，应尽量避免在夜间进行，如确需夜间作业，现场应有足够的照明，且夜间搭设脚手架的高度不得超过二级高处作业标准（15m以下）。
5)对25m以上的大型脚手架、悬空脚手架及特殊安全要求的脚手架，实行责任人负责制，每榀脚手架设专门责任人，负责日常检查、维护，防止人为破坏。
6)当有6级以上大风和大雨、雪、雾天气时，应停止脚手架搭设和拆除工作。
7)脚手架搭设、拆除时，地面应设围栏和警戒标志，并派专人警戒，严禁非作业人员入内。
8)不得在脚手架基础及其邻近处进行挖掘作业。
9)凡在脚手架上作业的人员必须戴好安全帽、系好安全带、穿防滑鞋，严禁酒后作业。
10)根据现场具体环境，在脚手架的外侧及顶部设醒目的安全标志、信号旗（灯），以防过往车辆及吊机运行中碰撞脚手架
方案二：碗扣式脚手架施工方案
一、编制依据
1、施工图纸
**工程结构施工图
2、国家规范
《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）
《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）
3、行业标准
《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》（JGJ166-2015）
《北京市建筑工程安全操作规程》（DBJ01-62-2002）
《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）
二、工程概况
2.1设计概况
北京**工程建筑面积13981㎡，地上9层，地下2层。首层室内外高差为0.1m。首层层高3.90m，二层层高3.30m。首层Ⅱ段12-14/D-H轴为大堂，首层无顶板，二层处顶板标高为6.51米。本工程结构形式为框架结构，大堂处框架梁为400×500mm，板厚130mm，架体搭设高度为6.80米。南北方向为14.3m，东西方向为11.2m，搭设面积为160㎡。此区域层高较高，采用满堂红碗扣式脚手架作为顶板模板的支撑。待地下一层顶板混凝土强度大于1.2MPa时，再开始进行支设。
2.2超高模板支撑概况
北京**工程大堂处高度达6.80m，根据住房和城乡建设部文件：建质
[2015]87号文件关于印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的通知要求，此部分应编制专项施工方案并经审批后方可进行施工。
三、施工准备工作
3.1技术准备工作
3.1.1组织全部施工人员学习、熟悉施工图纸、施工规范，研究制定超高模板搭设方法、编写专题施工方案。
3.1.2确定超高部位模板施工方法，拟采用多层板模板、碗扣支撑等资料收集工作，熟悉、掌握使用要点。
3.1.3根据施组及专题施工方案，制定详细的有针对性和操作性的技术交底，做好技术交底
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