钢管脚手架在泉州晋石桥的应用

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随着中国工程建设步伐加快，钢管脚手架在工程中的角色越来越重要，如何确保钢管脚手架施工安全，在钢管脚手架施工中应首先解决，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，泉州晋石高速公路特大桥连续梁全部采用钢管脚手架搭设进行施工，以下为钢管脚手架施工安全技术措施：

一、材料

1）架用钢管规格为Φ48×3.5mm，钢管壁厚不得小于3.5 -0.025mm。

2）构配件外观质量要求：

A. 钢管应无裂纹、凹陷、锈蚀，不得采用接长钢管；

B. 铸造件表面应光整，不得有砂眼、缩孔、裂纹、浇冒口残余等缺陷，表面粘砂应

C. 清除干净。

D. 冲压件不得有毛刺、裂纹、氧化皮等缺陷；

E. 各焊缝应饱满，焊药清除干净，不得有未焊透、夹砂、咬肉、裂纹等缺陷；

F. 构配件防锈漆涂层均匀、牢固。

二、钢管脚手架结构安全

1、结构尺寸的拟定

以第15联连续梁钢管脚手架施工为例进行计算。

连续梁浇筑混凝土竖向的最大高度为2.2m，第15联连续梁尺寸以及钢管脚手架如下图：

2、地基承载力计算

支架施工的前提条件是地基基础承载力满足施工要求，否则必须对地基进行处理，达到承载力要求后方可进行支架搭设施工。以第15联连续梁为例，取第15联连续梁端头底部1m2进行计算，钢筋混凝土自重为57.2KN(梁高取2.2m，钢筋混凝土容重为26KN/m),单位面积内支架及模板等物件估算重量为5 KN（支架为15m高），第15联连续梁端部单位面积内承受竖向荷载为62.2 KN，支架底托放在20cm宽×10cm高×400cm长方木上，支架间距按照60cm×60cm进行计算，在地基单位面积内实际承受荷载的面积为0.4m2，该第15联连续梁钢管脚手架地基承载力P

N为作用于基地的竖向力；A为基础底面面积；P地基应力地基应力；［σ］地基承载力设计值；（本公式来源于《路桥施工计算手册》第11章366页2.3节 “基底应力计算”）

实测地基承载应力不得低于155.5KPa，否则必须进行地基处理，再进行地基承载力检测，直到地基承载力符合要求为止。

3、支架检算

1）荷载

以连续梁的端部为例，钢管支架顺桥向、横桥向间距均为60cm，模板自重忽略不计，在横桥向单位长度内混凝土重量为：

g1=1.0*2.2*26=57.2KN/m

浇筑混凝土时，泵车灌注混凝土和振捣混凝土产生的荷载均按照2 KN/m进行计算。

2）立杆稳定性计算

立杆承受大横杆传递来的荷载，因此N=57.2+2×2×0.6=59.6KN支架步距为1.2m，长细比 ，根据《路桥施工计算手册》附录三，得轴心受压钢构件的纵向弯曲系数φ=0.63，根据《路桥施工计算手册》第13章1.3节437页立杆容许荷载：

由 ,满足要求。

3）横杆强度和刚度检算

小横杆计算

横桥上作用于下横杆上的均布荷载为

g =g1+2×2×0.6=57.2 +2.4 =59.6KN/m

由《路桥施工计算手册》第13章1.3节437页小横杆受力分析为：

弯曲强度：

4、堆载预压

根据要求需对现浇支架进行支架预压，以消除基础、支架的非弹性变形，并测量卸载后的弹性变形作为设定底模预拱值的参考依据，进而确定支架顶面实际标高，确保梁体部位混凝土质量。第15联连续梁进行支架预压。支架预压最大加载按主梁自重的1.25倍计,要分级加载,每级持荷时间不小于30分钟,最后一级为1个小时,之后稳定1～2天。一般要求预压最后1天的稳定沉降量不大于2mm/天，方可进行卸载。

预压步骤：压重前支架检查验收合格设置沉降观测点支架沉降零观测支架预压荷载加载至1/2计算荷载沉降观测 支架预压荷载加载至1.0倍计算荷载沉降观测 支架预压荷载加载至1.25倍计算荷载沉降观测沉降稳定沉降观测卸载调整顶托及底模标高重新安装底模模板。

三、施工完成后支架情况

泉州晋石高速公路特大桥第15联连续梁钢管支架高度约15m，连续梁支架堆载预压完成后，支架稳定性良好，经测量，支架沉降量13mm，通过支架顶托预调高10mm，在连续梁浇筑过程中，支架稳定性连续梁良好，浇筑完成后，支架沉降量为9mm，满足设计及规范要求。

四、钢管脚手架施工安全

钢管脚手架除立杆、横杆、扣件等设备必须满足强度和刚度外，在钢管脚手架的搭设过程中，必须注重以下施工要点：

1、 经检验合格的构配件应按品种、规格分类，堆放整齐、平稳，堆放场地不得有积水。

2、应清除搭设场地杂物，平整搭设场地，并使排水畅通。

3、当脚手架基础下有设备基础、管沟时，在脚手架使用过程中不应开挖，否则必须采取加固措施。

4、 脚手架底座底面标高宜于自然地坪50mm。

5、脚手架基础经验收合格后，必须严格按施工组织设计的要求放线定位。

6、每搭完一步脚手架后，应进行步距、纵距、横距及立杆垂直度的校正。

7、底座安放应符合下列规定：

（1） 底座、垫板均应准确地放在定位线上；

（2） 垫板宜采用长度不少于2跨、厚度不小于50mm的木垫板，也可采用槽钢。

8、立杆搭设应符合下列规定：

（1） 严禁将外径48mm与51mm的钢管混合使用；

（2） 相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内，应按规范要求进行错开。

通过在泉州晋石高速大量采用钢管脚手架施工方案进行连续箱梁施工，本人从初学者的角度感悟到施工钢管脚手架有以下优点：

（1）承载力较大，受力简单明确。当脚手架的几何尺寸及构造符合规范的有关要求时，一般情况下，脚手架的单管立柱的承载力可达15kN～35kN(1．5tf～3．5tf，设计值)。

（2）装拆方便，搭设灵活，适用范围广。由于钢管长度易于调整，扣件连接简便，因而可适应各种平面、立面的建筑物与构筑物用脚手架。

（3）比较经济。加工简单，一次投资费用较低；如果精心设计脚手架几何尺寸，注意提高钢管周转使用率，则材料用量也可取得较好的经济效果。扣件钢管架折合每平方米建筑用钢量约15公斤。