溪口大橋位于湘西北，鄰近吉首自治州，橋位為低山丘陵地貌。橋梁跨越舒溪河，河面寬約80m，墩臺(tái)與河道斜交夾角約80°，舒溪河水位高程107-109m，水深為3-5m，洪水期間水位為109-112m。橋區(qū)地形起伏較大，地面高程為107-162m，相對高差約55m。舒溪口大橋設(shè)計(jì)上部構(gòu)造為15m×40m預(yù)應(yīng)力先簡支后連續(xù)預(yù)制T梁，下部構(gòu)造橋臺(tái)為重力式U臺(tái)，明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)，橋墩為樁基礎(chǔ)橫系梁，雙柱式墩，普通鋼筋砼蓋梁。
l.舒溪口大橋下構(gòu)施工方案
根據(jù)舒溪口大橋工程所在的自然條件及工程量，項(xiàng)目施工難點(diǎn)和重點(diǎn)集中于橋梁下部結(jié)構(gòu)工程，制訂施工方案時(shí)需重點(diǎn)研究和解決。橋梁基礎(chǔ)、下部構(gòu)造尺寸見圖1。
圖1 舒溪口大橋基礎(chǔ)、下部構(gòu)造尺寸(單位：cm)
從施工企業(yè)自身設(shè)備能力及其他資源配備情況綜合考慮，擬定采用鋼管腳手架逐段搭設(shè)法施工。
1.1 支架布置總體思路
支架材料采用φ48 mm、壁厚3.5mm普通扣件式鋼管腳手架，墩柱系梁以外部分設(shè)雙排腳手架作為施工作業(yè)平臺(tái)兼防護(hù)設(shè)施，系梁正下方部位為滿堂腳手架支撐，腳手架沿高度方向逐步搭設(shè)至蓋梁施工平臺(tái)位置，蓋梁采用預(yù)埋鋼錕抱箍支撐方案施工，腳手架不參與蓋梁底模支撐，僅作為人員及小型機(jī)具運(yùn)輸通道。上人樓梯設(shè)于各墩靠近施工便道一側(cè)，采用CKC樓梯與防護(hù)架裝配形成整體(見圖2)，支架的工人作業(yè)平臺(tái)部位及樓梯外側(cè)掛密目式安全立網(wǎng)防護(hù)。支架設(shè)計(jì)擬定步距1.8m，立桿縱距1.5m，立桿橫距1.05m，參照二步三跨式整體腳手架設(shè)計(jì)，最大搭設(shè)高度50m。為保證支架整體穩(wěn)定，支架在高度方向以每兩個(gè)步距設(shè)一排連墻件，每排設(shè)4個(gè)點(diǎn)，橫向采用墩柱預(yù)埋鋼筋與支架小橫桿焊接連墻固定。
1.2 支架設(shè)計(jì)
腳手架設(shè)計(jì)采用φ48mm、壁厚3.5mm扣件式鋼管搭設(shè)雙排架(見圖3)，立桿縱向間距La=1.5m，橫向間距Lb=1.05 m，立桿步距h=1.8m；橫向水平桿按二步三跨式設(shè)連墻件，平臺(tái)外掛密目式安全網(wǎng)防護(hù)，腳手架最大搭設(shè)高度50m。
根據(jù)《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ130—2001)，腳手架各桿件主要設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)如下：容許長細(xì)比[λ]=210；Q235鋼抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=205 N/mm²；彈性模量E=2.06×105N/mm³；雙接扣件(抗滑)承載力設(shè)計(jì)值為3.2kN；直角扣件、旋轉(zhuǎn)扣件(抗滑)承載力設(shè)計(jì)值為8kN；底座(抗壓)承載力設(shè)計(jì)值為4OkN。鋼管截面特性見表1。
2.鋼管支架施工方案驗(yàn)算
2.1 立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算
組合風(fēng)荷載時(shí)，設(shè)計(jì)荷載值
式中，N
G1K為腳手架結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力；N
G2K為構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力；∑N
GK為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和，內(nèi)、外立桿可按一縱距(跨)內(nèi)施工荷載總和的1/2取值。
支架系統(tǒng)最不利荷載部位為支架計(jì)算搭設(shè)高度50m時(shí)樓梯部位頂部設(shè)平臺(tái)情況下的最底部立桿。
單根立桿各部分荷載計(jì)算如下：
1)φ48厚3．5 mm鋼管腳手架立桿自重標(biāo)準(zhǔn)值0.1248kN/m，根據(jù)《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》附錄A計(jì)算底部立桿承受自重為0.1248×50=6.24 kN 。
2)樓梯26.32 kg/道，26.32×27/4=1.78 kN。
3)腳手板0.35 kN/mm ，按三層考慮，得0.35×1.575x 3/4=0.413 kN。
4)人0.8 kN/m²，三層平臺(tái)，單根立桿承重0.8×3×1.575/4=0.945 kN。
5)小型機(jī)具、材料1 kN/m²，1×1.575/4=0.394kN。
N
G1K=6．24 kN
N
G2K=1.78+ 0．413=2.193 kN
ΣN
GK=0.945+0.394=1.339kN
N=1.2(N
G1K+N
G2K)十0.85×1.4ΣN
GK=1.2×(6.24+2.193)+ 0.85×1.4×1.339=11.713kN
立桿計(jì)算長度
L
0=kμh=1.155×1.5×1.8=3.119m
式中：k為計(jì)算長度附加系數(shù)，取1.155；μ為考慮腳手架整體穩(wěn)定因素的單桿計(jì)算長度系數(shù)，應(yīng)按表2取值；h為立桿步距。
由風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩M 可按下式計(jì)算：
M
w=0.85×1.4M
wk=0.85×1.4w
kl
ah²/l0
式中：M
wk為風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩；w
k為風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m )，M
wk=0.7 μ
zμ
sωo ；μ
z為風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)規(guī)定取值，施工地點(diǎn)地面粗糙度B級(jí)，μ
z=1.0X(z/10)
0.32=(50/10)
0.32=1.674；μ
s為腳手架風(fēng)荷載體型系數(shù)，墩柱腳手架參照半封閉密目式安全網(wǎng)狀況，背靠建筑物為敞開式，取μ
s=1.39=1.3X0.089=0.1157；μ為擋風(fēng)系數(shù)，按規(guī)范取0.089；ωo為基本風(fēng)壓，按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009—2001)取值，根據(jù)橋梁所在地區(qū)經(jīng)驗(yàn)取o.55 kN/m。
則風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值
W
K= 0.7 μ
zμ
sωo = 0.7 X 1.674 X 0.115 7×0.55=0.074 6 kN/m
風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩：
2.2 鋼管支架縱橫向水平桿及扣件抗滑驗(yàn)算
小橫桿間距滿足抗彎強(qiáng)度及撓度要求。
3.主要問題及解決措施
高墩支架施工中，由于高度的局限性，需解決砼輸送及人員、材料提升和模板起吊、安裝與拆除等問題。在舒溪口大橋支架設(shè)計(jì)過程中，充分考慮高墩支架施工的劣勢，操作人員利用與支架裝配成整體的樓梯上下，砼則通過泵送性能良好的輸送泵垂直送入模；利用系梁垂直部位與防護(hù)支架之間區(qū)域作為吊臂，該區(qū)域加強(qiáng)橫桿后懸掛小型卷揚(yáng)機(jī)滑輪或手拉葫蘆，逐段提升下部模板及鋼筋、小型機(jī)具等，利用吊臂下部靠墩柱四周的作業(yè)平臺(tái)完成安拆模板、綁扎鋼筋等操作；蓋梁施工時(shí)，先以高支撐架立柱頂部支架作為懸臂，吊運(yùn)底部抱箍并安裝就位后，逐塊吊運(yùn)底模及鋼筋材料，搭設(shè)蓋梁作業(yè)平臺(tái)后綁扎鋼筋，澆筑砼。
舒溪口大橋全部墩位下部結(jié)構(gòu)均采用高墩支架施工，未出現(xiàn)安全事故，墩柱、系梁、蓋梁砼外觀質(zhì)量較好。但在后期為加快施工進(jìn)度，支架投入較多，施工成本較高。
參考文獻(xiàn)：
【1】周水興 何兆益 鄒毅松，路橋施工計(jì)算手冊[M]，北京 人民交通出版社 2001。
【2】GB5O0O9-2001，建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范I-s-I。
【3】JGJ13O-2001，建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范[s]。
