高空小跨度板梁悬吊支撑平台施工技术章松林

高空小跨度板梁悬吊支撑平台施工技术章松林

章松林

章松林

中国葛洲坝集团第三工程有限公司陕西省西安市710077

摘要：针对高空小跨度板梁结构特点，以实际工程为例，详细介绍了高空小跨度现浇混凝土板梁结构采用钢筋悬吊工字钢平台搭设满堂脚手架的新型施工方法，包括施工方案选择、技术原理、方案设计及关键技术和创新点等主要内容。本技术针对常规现浇钢筋混凝土板梁施工工艺的缺点，通过反复的结构安全验算，创新的发明出一种钢筋吊索悬吊平台技术，满足施工要求的同时保证了高空混凝土的顺利浇筑及工程质量，有效解决了高空小跨度现浇钢筋混凝土板梁结构施工困难的问题。

关键词：高空小跨度板梁；悬吊支撑平台；施工技术；创新点；推广应用前景

1.工程概况

白龙江锦屏水电站位于甘肃省东南部的两水镇境内，地理坐标：东经104°46′～104°50′，北纬33°24′～33°26′，行政隶属甘肃省陇南市武都区两水镇。电站设计为低坝引水式开发方式，引水开发方案由枢纽、引水系统和发电厂房等三部分组成。厂房工程进水口闸墩顶板、梁共三跨，每跨长9.24m，顶板厚0.2m，梁有两种结构尺寸：400×600mm矩形、800×1300mm矩形，桥面距地面最大高差24m，闸墩底部为坡度为1：2进水口混凝土底板。

2.工程特点及难点

白龙江锦屏水电站进水口现浇工作桥工程在超高空、施工作业面狭小、排架基础为斜坡面及地下水难以处理的复杂施工环境下，若小跨度现浇钢筋混凝土板梁采用常规满堂脚手架或预埋支撑架施工工艺进行搭设平台施工将遇到许多问题，一是施工困难，存在安全隐患；二是施工工效底，施工质量和施工工期都无法保证。

3.施工方案选择

根据现场实际情况，以实际工程施工中出现的技术难题为出发点，以保证施工工效和安全为前提，不断探寻解决难题的技术方案。通过公司专家咨询、查阅相关资料、研究小组多次讨论、结构计算论证后提出本技术的基本框架。再结合现场实际，与现场作业人员多次现场模拟实施论证后，以提高生产力为目的对技术方案进行了反复完善、优化，经专家审核认可后，技术方案定稿。最终决定采用小跨度现浇钢筋混凝土板梁悬吊平台技术施工。在实施阶段，研究小组成员联合测量队和试验室，对平台安装到拆除的中间全过程进行了监控，以验证该方案的科学性、可实施性和可靠性。

4.技术原理及方案设计

（1）技术原理：

原理1：施工平台采用顶部支撑+中间悬吊+底部受托整体悬吊设计。平台顶部支撑是在每根桥梁横梁顶部旁架设两根工字钢横跨支墩，两根工字钢之间的间隙用来穿设圆钢吊索；平台中间从顶部按一定横向间距布设圆钢作为吊索，圆钢顶部拉丝处理后穿顶部钢板垫片，钢板垫片平置在两根工字钢顶部，顶部圆钢接头采用高强螺栓机械固定；平台底部采用下吊圆钢末端形成“凸”子型接头双面焊接拉住底部工字钢，纵向采用同样规格工字钢进行加密，形成底部平台骨架，桥梁悬吊平台形成。

原理2：整体悬吊平台搭设完投入使用后，在支模前需留设预拱度。同时通过计算结合施工经验，在测量放样时需考虑钢吊索受拉引起的桥梁底部标高变化。

原理3：为便于整体平台拆除，在桥板两边位置预留直径10cm圆形吊物孔，拆除时采用吊装手段，分段将单根横梁下的圆钢吊索及底部工字钢整体下放吊装移除。

（2）方案设计：厂房工程进水口闸墩顶板、梁及交通桥施工，拟采用50a工字钢、25a工字钢、φ25圆钢、10×10cm方木搭设成悬空承重平台，然后以该平台作为基础，采用φ48×3.5钢管、顶托、扣件等材料搭设交通桥满堂脚手架以用于支模、钢筋绑扎、混凝土浇筑等基本工序的施工。

5.关键技术和创新点

本技术的目的是提供一种既安全、高效又经济的施工平台，以满足现浇桥梁的基本施工工艺要求，主要采用顶部支撑+中部悬吊+底部受托设计。

关键应用技术如下：

（1）为避免顶部圆钢吊索高强螺栓在拉伸变形中脱落，可采取多颗螺栓加强固定，在平台上支模、浇筑混凝土等过程中受载增强的情况下，可派专人进行螺栓系统紧固处理。

（2）为确保安全和混凝土成品质量，浇筑混凝土过程中进行变形测量观测，观测主要部位为顶部工字钢和底部工字钢若干点。如出现异常数据变化，需及时查明原因处理后再继续施工。

（3）为增强悬吊平台整体稳定性，顶部工字钢平台骨架需采用措施固定，平台四周视施工环境进行稳固处理。

关键创新点如下：

（1）该施工技术应用范围广，无论板梁（桥梁）施工高度有多高、施工场地多狭窄，该施工技术均能得到运用；

（2）该施工平台取材便捷、低碳环保，主要材料为工字钢和圆钢，可多次反复使用；

（3）该技术施工周期短，基本可整体安拆，安、拆速度快，平台安装8个工日可完成，拆除4个工日可完成；

（4）经济效益高，施工成本比满堂脚手架低至2～4倍。

6.与同类先进成果主要技术指标比对情况

若小跨度现浇钢筋混凝土板梁采用满堂支架或预埋支撑架进行搭设平台施工，一般存在以下问题：

（1）支架施工质量及稳定性要求高

若采用满堂脚手架施工方案，对于搭设高度24m及以上的危险性较大分部工程，支架施工质量要求较高，需要的支架材料用量和施工周期长；以白龙江锦屏水电站厂房进水口工作桥为例，满堂支架底部为坡度为1：2进水口底板，若以此生根，排架的稳定性必须采取增强措施，实施难度较大，费用由此增高。

（2）作业危险性较大

若采用预埋支撑架的施工方案，一是在两边桥梁支墩浇筑过程中，需及时预埋埋件、精确测量，由此降低了支墩混凝土施工速度；关键是预埋支撑架方案在后期拆除中需要作业人员悬空作业，作业危险性较大，施工安全难以保证。

小跨径板梁悬吊平台技术就是在客服以上技术缺点的情况下，通过反复的结构安全验算，创新的发明出一种钢筋吊索悬吊平台技术，该平台可用于模板支架安装、支模、钢筋制安等工序施工。该技术成果具有应用范围广、安全性高、拆装简便、工期短、经济性优良等优点，特别适用于复杂施工环境。截止目前，该技术已成功运用于白龙江锦屏水电站施工项目部厂房工程进水口三座9.24m跨径工作桥的施工，施工工效受到了参建各方一致好评。

7.主要用途及推广应用前景

（1）在超高空、地下水丰富等复杂环境进行现浇钢筋混凝土板梁（桥梁）施工找到了可靠的实施方法。

（2）通过本技术的应用，为施工的安全、质量提供了有力保证。

（3）该技术成果应用前景广泛，可用于复杂作业环境下的房建、市政、水工等专业领域的小跨径钢筋混凝土现浇板梁施工。

8.经济效益

通过创新发明和应用该技术，较大的降低了工作桥施工难度，使施工安全和质量有了良好保证，缩短了施工工期近1个月，节约人工、设备投资37万元，总施工成本降低77%。

9.结束语

小跨径板梁施工平台结构及其使用方法，通过在已浇筑成形的墩体或柱体上搭建顶部支撑系统，通过中部悬吊系统将底部托举系统与顶部支撑系统连接，之后将脚手架搭建在底部托举系统上，完成施工要求所需。本项技术应用范围广，无论板梁（桥梁）施工高度有多高、施工场地多狭窄，该施工技术均能应用；该技术施工周期短，基本可整体安拆，施工成本比满堂脚手架低至2～4倍。通过本技术的应用，保证了施工质量和安全，取得了良好的经济效益，为类似工程施工积累了有益经验。

参考文献：

[1]中国建筑科学研究院．GB50010-2002混凝土结构设计规范[S]．北京：中国建筑工业出版社，2002.

[2]JGJ30-2011建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范[S]．北京：中国建筑工业出版社，2012.

[3]江正荣.建筑施工计算手册（2版）[M]．北京：中国建筑工业出版社，2007.