郝中海1， 徐生美2 叶松2
（1．交通部公路科学研究所，北京 100088 2.北京路桥通工程监理咨询有限公司，北京 100088）
摘 要：针对祁临高速公路石村沟特大桥高桥墩无支架施工情况，本文详尽阐述了无支架施工的施工工
艺技术，即利用新建桥墩作为承载主体进行搭设施工所需的工作平台，随着桥墩不断向上施工，工作平台整体向上平移的一种桥墩施工技术，具有很强的可操作性和较大的经济价值。
关健词：高桥墩、无支架、施工
石村沟特大桥无支架施工与支架施工对比图
1.前言
随着社会的发展，科学技术的不断进步，我国社会各个领域都取得了突破性进展，交通事业更是突
飞猛进，特别是近几年国家为促进消费大规模进行基础设施建设，公路建设迎来了前所未有的大发展。高速公路由东部修到西部，由平原修到山区，由于山区地形、地势的特殊要求，山区高速公路的设计和施工都发生了很大的变化。其中较为典型的桥梁设计与施工在平原和山区就有明显区别，平原多为水桥，桥墩较低，山区多为旱桥，桥墩较高（山区80多米桥墩很常见），平原修桥常用的支架施工在山区高桥墩施工中便遇到困难，大量的脚手架搭设耗费了不菲的人力、物力，而且缺少安全保证。无支架施工正是在这样的背景下应运而生。所谓无支架施工就是利用新建桥墩作为承载主体进行搭设施工所需的工作平台，随着桥墩不断向上施工，工作平台整体向上平移的一种桥墩施工方法，无支架施工技术在高桥墩施工中具有无比的优越性和科学性，与支架施工相比，无支架施工减少了人力、财力的投入，在创造良好的经济效益的同时，又提高了施工安全系数，是山区高桥墩施工的很好的施工方法。
2．工程简介
山西省祁临高速公路石村沟特大桥为双向分离式结构，左线为2*30m连续T梁+（55+2*100+55）m连续刚构，右线为(55+2*100+55) m连续刚构+6*30m连续T梁，主墩为钢筋砼薄壁空心墩，墩身为4.5*6.5m的矩形薄壁截面，壁厚为0.5 m，主墩采用50#砼，主墩高度在40m～70m，石村沟特大桥分别由两家施工队施工，左线桥墩采用支架施工，右线桥墩采用无支架施工，下面以石村沟特大桥为例介绍无支架施工技术。
3．无支架施工技术
3.1无支架施工的托架搭设方法：以山西省祁临高速公路石村沟特大桥为例，主墩为空心薄壁墩，断面尺寸为4.5m×6.5m。首先在6.5m的长边，每边摆放一根长为8.5m工字钢N1（型号为工40），作为承重托架的横梁；在4.5m的短边，每边摆放一根长为7.3m的工字钢N2（型号为工20），N2放在工字钢N1的上面。N1与N2的连接方式如图一所示： 使工字钢N1可以沿N2来回移动，工字钢N2距墩柱 砼侧面60cm。
N1与N2固定之后，再在工字钢N2上，每边摆放2根长为9.3m的工字钢N4、N5（型号为工20），N4、N5中心相距70cm，N4中心距墩柱砼侧面65cm，N4、N5焊于N2上。工字钢N3焊于N4、N5下面，使其与N2平行，N2、N3中心相距70cm。在N1的两端各横穿一根Φ25的螺丝杆，两螺丝杆中心相距6.58m，待支架就位后，拧紧或橡皮条相隔，以防擦破砼的表面。
说明：
1．①支承梁，工字钢N1，8.5m×2根 ２．②③工字钢N2、N3，7.3m×4根 ３．④⑤工字钢N4、N5，9.3m×4根 ４．⑥托架支承钢筋，Φ32钢筋，0.75m×8根
５．⑦对拉螺栓，Φ25圆钢，4.75m×2
根 ６．⑧支架钢管，Φ50圆管 ７．图中单位均以厘米计
（平面图）
剪刀撑
图一：N1、N2连接图
螺丝杆，将N1紧紧固定在墩身上，从而形成框架，作为托架的底框架。但N1与桥墩接触处应有水泥袋
3.2支架的安装： 底框架作好后，就开始焊接支架，在工字钢N2、N3上焊两排Φ50mm的钢管，
钢管间距为0.80m+3×1.83m +0.80m；N4、N5上焊接两排Φ50mm的钢管，钢管间距为0.80m+5×1.54m +0.80m，共40根钢管。里排钢管高12m，外排钢管高11m（因为钢筋长为9m，便于操作），自下而上每1.7m搭设一层脚手架，共6层脚手架。内外排钢管以短钢管连接。每层脚手架都铺设脚手板，并在角上留有工作人员上下的人孔，人孔必须上下两层相互错开，防止坠物伤人。脚手架的外围加设剪刀撑，加强稳固性。每层外围脚手架的中部均焊接一根Φ12或Φ16的钢筋，起到护栏的作用，并在外围覆盖安全网，达到安全的目的。
3.3托架的提升：
无支架施工桥墩时，每4m设一层预留孔洞。预留孔洞设在墩身6.5m的长边，距墩侧30cm和130cm处，距模板上口60cm（如图三）所示，每边4个孔洞，共8个孔洞，一般为Φ35mm长50cm的塑料管，使其能放下Φ32的钢筋，并在同一水平线上，使其承担整个托架重量。将混凝土浇好后，在4.5m短边两端混凝土上和钢模板口上摆放木板（不低于7cm厚），然后横跨Φ20的钢丝绳，在钢丝绳的两端做上八股头，并将准备好的4个5吨的手拉倒链葫芦分别挂于四个吊点上，下端挂在工字钢N2的预先焊接的吊点上（如图三所示）。拉动手拉倒链葫芦，使脚手架平稳上升，但在提升时必须有专人监督、统一指挥，使脚手架整
体水平上升，提升到位后，将准备好的Φ32的钢筋插入预留孔洞，放松倒链葫芦，拧紧对拉螺丝，卸掉钢丝绳，使整个脚手架承重于Φ32的钢筋上，这样便完成了托架提升的一个循环。
4.爬梯的搭设及泵管的固定
4.1预埋件的设置：为解决无支架施工的工作人员上下问题，在墩柱的侧面（4.5m短边），每隔3m处，预埋两根角铁∠5×5,角铁间的尽距为60cm，角铁露出砼面15cm。 4.2爬梯的制作与安装：在预埋件上焊∠5×5的角铁，并在角铁上，每隔30cm焊一根Φ16的圆钢作为爬梯，并在爬梯的外围焊上钢筋（Φ12）护栏（如图四），从而保证工作人员上下桥墩的安全。
4.3泵管的固定：砼输送管架设于爬梯的外围侧面。每隔一段距离，将输送管锚固于爬梯的预埋件上（如图四所示），输送管与托架必须同步上升。 5．无支架施工技术经济性分析
支架施工是在桥墩四周从下而上逐层搭设两排以上的
脚手架，在脚手架上开展安装钢筋、模板、浇筑混凝土等工作的一种桥墩施工技术。这种方法对平原地区的矮桥墩方便可行，但在山区横跨山涧的高桥墩（30~100m以上）施工中采用支架施工技术，往往为确保脚手架的刚度和稳定性，必须在桥墩的下半部将支架加密，从而了花费大量的搭设设备，造成极大的浪费。表1和表2分别为采用支架施工和无支架施工在施工平台搭设中所消耗的费用对比表。以祁临高速公路第九合同段的石村沟特大桥为例，6个主桥墩高40m~70m不等，若采用支架施工，每个桥墩将需要75吨~130吨钢管，每个桥墩最少需要18~32万元的支架费用，6个主墩就得投入100~190万元。采用无支架施工，每个桥墩最多投入2万余元的设备，就可保证高桥墩正常安全施工，从而大大地减少
图四：爬梯及泵管安装图
图三：托架提升图
了资金投入和劳动强度，加快了工程进展。无支架施工在山区高桥墩施工中具有支架施工无法相比的优越性，无论从经济效益、便捷施工，还是施工安全方面无支架施工都是山区高桥墩施工的首选方法。
支架施工支架搭设费用表 表1
墩高m 材料(钢管) 用量（吨） 费用（万元） 用量（吨） 四周两排 费用（万元） 四周四排 钢管单价按2500元/吨算
无支架施工施工平台搭设费用表 表2 材料 用量（千克） 费用（万元） 总费用（万元） 工40 1122.23 0.2805 工20 1854.56 0.4636 2.1271 钢管 5532 1.3830 手拉葫芦 4个 － 30 109.872 27.47 54.936 13.73 40 146.496 36.62 73.248 18.31 50 183.12 45.78 91.56 22.89 60 219.7 54.93 109.85 27.46 70 256.368 64.09 128.184 32.05 100 366.24 91.56 183.12 45.78 钢管、工字钢单价按2500元/吨算
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