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【摘 要】通过对西字城跨机场路特大桥48m现浇梁施工中使用方易鼎M60支撑体系的种类、特点、用钢量和施工方法等内容的探索、研究及稳定性检算，进一步了解、分析、总结该支架体系在高大支模体系中的应用。
【关键词】方易鼎；施工技术；稳定性检算
一、方易鼎M60支撑体系概述
（一）方易鼎M60支撑体系的发展。2010年以前，在我国由于行业里对脚手架和支撑架的基本概念存在模糊认识，所以存在大力推广普通脚手架作为桥梁支撑体系的现象，其结果是投入不必要的钢材，增加了工程总造价、浪费了资源；另外普通脚手架单肢承载荷载较低，宜造成重大安全事故。近年来，随着政府对建筑行业的安全问题日益重视，在吸收消化发达国家支撑体系的先进技术和理念的基础上，结合国内的施工习惯及特点，推出了我国自主专利的支撑体系，并命名为“方易鼎M60支撑体系”。
（二）方易鼎M60支撑体系的主要特点。（1）主要载重构件采用了Q345B型钢材，有效的提高了杆件的承载力，同时减少了整个架体的用钢数量；（2）多节立杆之间采用的横截面为方形的连接件，增加了立杆横向的抗扭性能和整个支撑架体系的安全系数；（3）花盘上插孔的形状和插销的形状配合合理，使各构件能够通过花盘紧密的固定在一起，实现了架体的整体吊装。
二、工程概况
西字城跨机场路特大桥DK292+499.31-DK292+548.11段（30和31墩间）为单孔48m空心箱梁，其桥面宽12.2m，截面高度为4.35m，梁体重量为1403t。箱梁底部距地面净高为37m，箱梁翼板底距地面施工高度为40m，该现浇梁临时支承结构属高大支模体系。
三、方易鼎M60支撑体系总体施工方案
（一）方易鼎M60支撑体系结构介绍
支撑体系含：立杆、横杆、斜向拉杆、上下可调托撑、标准基座、60×48mm扣件，76×165mm高强铝合金梁。支撑体系采用格构柱式的结构形式，依据箱型梁截面的荷载变化架体立柱在腹板位置纵横间距为120cm×60cm，其余位置纵横间距为120cm×150cm。横杆的步距主要为1.5米，顶端加强为0.5米步距，并相应配竖向斜杆和水平斜杆以增加架体顶端的稳定性和承载性能。支撑体系底部采用标准基座与可调底座配合的独特方式，方便调节基础平面高差。支撑体系顶部配有可调顶托，架体净高变化可由调节立杆和可调底座、标准基座和可调顶托进行调节。主龙骨采用20a#工字钢，次龙骨采用M60体系专门设计的高强度铝合金梁。
1-可调托座；2-盘扣节点；3-立杆；4-可调底座；5-水平斜杆；6-竖向斜杆；7-水平杆
（二）方易鼎M60支撑体系主要构件说明
支撑体系的主要承重立杆，采用直径为60mm的Q345B高强度合金钢；且所有结构杆件全部经热镀锌处理。
杆件的连接形式：采用横杆和斜杆端头的铸钢接头上的自锁式楔形销，插入立杆上按500mm模数分布的花盘上的孔，用榔头由上至下垂直击打销子，销子的自锁部位与花盘上的孔型配合而锁死。拆除时，只有用榔头由下向上击打销子方可解锁。
（三）地基处理要求
为保证支撑体系下地基有足够的承载力，地面承载力≥300Kpa，并采用C30钢筋混凝土进行硬化，硬化混凝土有效厚度不得低于40cm，混凝土内布设间距15×15cm的单层Φ20钢筋网以提高地基的整体性。
（四）方易鼎M60支撑体系工艺流程
放线定位——按定位放置可调底座——在可调底座上放置标准基座——在标准基座上安装扫地横杆——在標准基座上安装扫地斜杆——校正水平和垂直度——校正立杆对角线——安装二步及以上立杆和横杆——安装斜杆——直至封顶安装端横杆和斜杆——安装可调顶托和基础铝梁——检查验收。
（五）方易鼎M60支撑体系搭设的标准及要求
1.支撑架搭设前应在现场对杆件、配件再次进行检查，禁止使用不合格品；2.在施工过程中随着架体的升高，随时检查和校正架体的垂直度，控制在3‰内，锁销一定要打紧；3.托撑上的铝合金梁，用配套的T型螺栓将铝梁固定于托撑上；4.支撑体系的可调底座高度为500mm，可调范围为350mm；可调顶托高度为500mm，可调范围为350mm。计算和实验数据均表明，支撑架顶端受力较集中，底部横杠和斜杆，应尽量接近主梁和顶部模板；5.立杆可调底托调节量原则上控制最底排横杆距底座板高度不大于600mm，最上排横杆距可调顶托板高度不大于500mm；6.对长条状的独立高支架，架体总高度与架体的宽度之比H/B不宜大于3。
（六）方易鼎M60支撑体系搭设注意事项
1.在搭建高支撑时可能出现的位置偏移、扭曲等问题，应在除底层和顶层安装水平斜杆之外，每间隔6m还应增加一组水平斜杆，以此来保证架体的稳定性并提高架体高支状态下的抗扭转能力；2.在搭建过程中架体应将近距离的桥墩包围，使得整个架体形成整体，进一步提高架体的抗扭转能力；3.靠近桥墩的架体纵向间距需进行加密，由1.5m间距减少到0.6m和0.9m，以保证架体稳定性和承载力；4.支撑体系搭建完成后，必须进行如下确认程序：1）应对搭建的部件紧固做确认，确保连接件安装到位，并有效卡紧；2）确认搭建的整体尺寸符合设计要求；3）支架搭设完毕铺设底模板后必须进行预压处理，以消除支架及模板的非弹性变形和地基的压缩沉降影响，为梁体立模时预拱值提供参考。
（七）方易鼎M60支撑体系拆除注意事项
1.支撑架拆除前必须划出安全区并设置警示标志，派专人进行警戒，架体拆除时下方不得有其他人员作业；2.遵循后搭设的先拆，先搭设的后拆原则；3.支架拆除时为使架体保持稳定，拆除的最小留置区段的高宽比不得大于2：1。
四、方易鼎M60支撑体系各部件质量标准 花盘机械性能指标：屈服强度≥345N/mm2，抗拉强度为480-560N/mm2，延伸率≥21﹪。
横杆和斜杆的接头，材质为35号钢精铸而成。
楔型自锁式插销，材质为45号钢冲压制成。
钢管机械性能指标：屈服强度≥345N/mm2，延伸率≥21﹪。
五、方易鼎M60支撑体系稳定性检算
（一）计算说明
采用区域法和整体施工方案对该方案进行验证。
1支撑立杆的的截面特性
截面积5.74cm2
惯性矩（I）23.1cm4
截面模量（W）7.7cm3
回转半径（I）2.01cm
抗弯强度设计值（fm）300N/mm2
2荷载取值
荷载安全系数：恒荷载安全系数为1.2；活荷载安全系数为1.4
施工人员和设备：2.5KN/m2
振捣荷载：2.0KN/m2
混凝土容重：25KN/m3
模板重量取值：0.5KN/m2
龙骨重量取值：0.5KN/m2
配件自重标准值：15Kg/m3
（二）地基承载力计算
支撑体系中的立杆基础底面的平均压力应满足下式：
P≤fg
P立杆基础底面的平均压力，p=N/A；
N上部结构传至基础底面的轴向力设计值；
A可调底座底板对应的基础底面面积；
fg地基承载力设计值
1、48m箱梁的施工设计荷载：
支撑架体宽度为14.1m，架体最高点高度为40m，架体的高宽比=40/14.1=2.8<3，符合规范要求。
桥梁模板支撑总面积=48.8×14.1m=688m2
支撑体系总重量=688×40×15=4128KN
依照箱梁截面图，箱梁截面积为11.5m2经计算48.8m箱梁总荷载值为：Wt=11.5×48.8×25=14030KN
此处为简便计算，统一取设计荷载安全系数1.2，则箱梁荷载重量约为16836KN。
基礎总承载合计=4128+16836+11.5×0.5×48.8=21244KN
M60支撑体系立杆的数量取值12×35=420，沿桥长方向计约35排。
地面承载总面积为：0.2×0.2×420=16.8m2。
2、基础设计荷载值：
p=N/A=1261.6KN/m2≤300KPA。
结论：支撑体系基础承载力满足要求。
（三）支撑体系安全性计算
1、支撑系统单立杆轴向力设计值计算
2、立杆段风荷载弯矩设计值应按下式计算：
3、支架立杆的承载力及稳定性计算
受力分析：承载最不利的位置是腹板位置下方的钢梁，此处工字钢的跨度为1.2m，间距为1.5m。按照简支梁进行验算，如下图所示：
此处钢混荷载面积=（0.5×4.328）+0.75×2×0.7=3.214m2
空箱侧根部混凝土荷载厚度取：2×0.75=1.5m
六、结束语
对方易鼎M60支撑体系在工程实际中的应用进行了探讨，在工程实际千差万别的情况下，这就要求在实际施工中多观察，多分析，多比较。结合扎实准确的理论计算数据，这样才能找到在保证工程质量的前提下最安全，最经济，最短工期的最佳施工方案。
【关键词】方易鼎；施工技术；稳定性检算
一、方易鼎M60支撑体系概述
（一）方易鼎M60支撑体系的发展。2010年以前，在我国由于行业里对脚手架和支撑架的基本概念存在模糊认识，所以存在大力推广普通脚手架作为桥梁支撑体系的现象，其结果是投入不必要的钢材，增加了工程总造价、浪费了资源；另外普通脚手架单肢承载荷载较低，宜造成重大安全事故。近年来，随着政府对建筑行业的安全问题日益重视，在吸收消化发达国家支撑体系的先进技术和理念的基础上，结合国内的施工习惯及特点，推出了我国自主专利的支撑体系，并命名为“方易鼎M60支撑体系”。
（二）方易鼎M60支撑体系的主要特点。（1）主要载重构件采用了Q345B型钢材，有效的提高了杆件的承载力，同时减少了整个架体的用钢数量；（2）多节立杆之间采用的横截面为方形的连接件，增加了立杆横向的抗扭性能和整个支撑架体系的安全系数；（3）花盘上插孔的形状和插销的形状配合合理，使各构件能够通过花盘紧密的固定在一起，实现了架体的整体吊装。
二、工程概况
西字城跨机场路特大桥DK292+499.31-DK292+548.11段（30和31墩间）为单孔48m空心箱梁，其桥面宽12.2m，截面高度为4.35m，梁体重量为1403t。箱梁底部距地面净高为37m，箱梁翼板底距地面施工高度为40m，该现浇梁临时支承结构属高大支模体系。
三、方易鼎M60支撑体系总体施工方案
（一）方易鼎M60支撑体系结构介绍
支撑体系含：立杆、横杆、斜向拉杆、上下可调托撑、标准基座、60×48mm扣件，76×165mm高强铝合金梁。支撑体系采用格构柱式的结构形式，依据箱型梁截面的荷载变化架体立柱在腹板位置纵横间距为120cm×60cm，其余位置纵横间距为120cm×150cm。横杆的步距主要为1.5米，顶端加强为0.5米步距，并相应配竖向斜杆和水平斜杆以增加架体顶端的稳定性和承载性能。支撑体系底部采用标准基座与可调底座配合的独特方式，方便调节基础平面高差。支撑体系顶部配有可调顶托，架体净高变化可由调节立杆和可调底座、标准基座和可调顶托进行调节。主龙骨采用20a#工字钢，次龙骨采用M60体系专门设计的高强度铝合金梁。
1-可调托座；2-盘扣节点；3-立杆；4-可调底座；5-水平斜杆；6-竖向斜杆；7-水平杆
（二）方易鼎M60支撑体系主要构件说明
支撑体系的主要承重立杆，采用直径为60mm的Q345B高强度合金钢；且所有结构杆件全部经热镀锌处理。
杆件的连接形式：采用横杆和斜杆端头的铸钢接头上的自锁式楔形销，插入立杆上按500mm模数分布的花盘上的孔，用榔头由上至下垂直击打销子，销子的自锁部位与花盘上的孔型配合而锁死。拆除时，只有用榔头由下向上击打销子方可解锁。
（三）地基处理要求
为保证支撑体系下地基有足够的承载力，地面承载力≥300Kpa，并采用C30钢筋混凝土进行硬化，硬化混凝土有效厚度不得低于40cm，混凝土内布设间距15×15cm的单层Φ20钢筋网以提高地基的整体性。
（四）方易鼎M60支撑体系工艺流程
放线定位——按定位放置可调底座——在可调底座上放置标准基座——在标准基座上安装扫地横杆——在標准基座上安装扫地斜杆——校正水平和垂直度——校正立杆对角线——安装二步及以上立杆和横杆——安装斜杆——直至封顶安装端横杆和斜杆——安装可调顶托和基础铝梁——检查验收。
（五）方易鼎M60支撑体系搭设的标准及要求
1.支撑架搭设前应在现场对杆件、配件再次进行检查，禁止使用不合格品；2.在施工过程中随着架体的升高，随时检查和校正架体的垂直度，控制在3‰内，锁销一定要打紧；3.托撑上的铝合金梁，用配套的T型螺栓将铝梁固定于托撑上；4.支撑体系的可调底座高度为500mm，可调范围为350mm；可调顶托高度为500mm，可调范围为350mm。计算和实验数据均表明，支撑架顶端受力较集中，底部横杠和斜杆，应尽量接近主梁和顶部模板；5.立杆可调底托调节量原则上控制最底排横杆距底座板高度不大于600mm，最上排横杆距可调顶托板高度不大于500mm；6.对长条状的独立高支架，架体总高度与架体的宽度之比H/B不宜大于3。
（六）方易鼎M60支撑体系搭设注意事项
1.在搭建高支撑时可能出现的位置偏移、扭曲等问题，应在除底层和顶层安装水平斜杆之外，每间隔6m还应增加一组水平斜杆，以此来保证架体的稳定性并提高架体高支状态下的抗扭转能力；2.在搭建过程中架体应将近距离的桥墩包围，使得整个架体形成整体，进一步提高架体的抗扭转能力；3.靠近桥墩的架体纵向间距需进行加密，由1.5m间距减少到0.6m和0.9m，以保证架体稳定性和承载力；4.支撑体系搭建完成后，必须进行如下确认程序：1）应对搭建的部件紧固做确认，确保连接件安装到位，并有效卡紧；2）确认搭建的整体尺寸符合设计要求；3）支架搭设完毕铺设底模板后必须进行预压处理，以消除支架及模板的非弹性变形和地基的压缩沉降影响，为梁体立模时预拱值提供参考。
（七）方易鼎M60支撑体系拆除注意事项
1.支撑架拆除前必须划出安全区并设置警示标志，派专人进行警戒，架体拆除时下方不得有其他人员作业；2.遵循后搭设的先拆，先搭设的后拆原则；3.支架拆除时为使架体保持稳定，拆除的最小留置区段的高宽比不得大于2：1。
四、方易鼎M60支撑体系各部件质量标准 花盘机械性能指标：屈服强度≥345N/mm2，抗拉强度为480-560N/mm2，延伸率≥21﹪。
横杆和斜杆的接头，材质为35号钢精铸而成。
楔型自锁式插销，材质为45号钢冲压制成。
钢管机械性能指标：屈服强度≥345N/mm2，延伸率≥21﹪。
五、方易鼎M60支撑体系稳定性检算
（一）计算说明
采用区域法和整体施工方案对该方案进行验证。
1支撑立杆的的截面特性
截面积5.74cm2
惯性矩（I）23.1cm4
截面模量（W）7.7cm3
回转半径（I）2.01cm
抗弯强度设计值（fm）300N/mm2
2荷载取值
荷载安全系数：恒荷载安全系数为1.2；活荷载安全系数为1.4
施工人员和设备：2.5KN/m2
振捣荷载：2.0KN/m2
混凝土容重：25KN/m3
模板重量取值：0.5KN/m2
龙骨重量取值：0.5KN/m2
配件自重标准值：15Kg/m3
（二）地基承载力计算
支撑体系中的立杆基础底面的平均压力应满足下式：
P≤fg
P立杆基础底面的平均压力，p=N/A；
N上部结构传至基础底面的轴向力设计值；
A可调底座底板对应的基础底面面积；
fg地基承载力设计值
1、48m箱梁的施工设计荷载：
支撑架体宽度为14.1m，架体最高点高度为40m，架体的高宽比=40/14.1=2.8<3，符合规范要求。
桥梁模板支撑总面积=48.8×14.1m=688m2
支撑体系总重量=688×40×15=4128KN
依照箱梁截面图，箱梁截面积为11.5m2经计算48.8m箱梁总荷载值为：Wt=11.5×48.8×25=14030KN
此处为简便计算，统一取设计荷载安全系数1.2，则箱梁荷载重量约为16836KN。
基礎总承载合计=4128+16836+11.5×0.5×48.8=21244KN
M60支撑体系立杆的数量取值12×35=420，沿桥长方向计约35排。
地面承载总面积为：0.2×0.2×420=16.8m2。
2、基础设计荷载值：
p=N/A=1261.6KN/m2≤300KPA。
结论：支撑体系基础承载力满足要求。
（三）支撑体系安全性计算
1、支撑系统单立杆轴向力设计值计算
2、立杆段风荷载弯矩设计值应按下式计算：
3、支架立杆的承载力及稳定性计算
受力分析：承载最不利的位置是腹板位置下方的钢梁，此处工字钢的跨度为1.2m，间距为1.5m。按照简支梁进行验算，如下图所示：
此处钢混荷载面积=（0.5×4.328）+0.75×2×0.7=3.214m2
空箱侧根部混凝土荷载厚度取：2×0.75=1.5m
六、结束语
对方易鼎M60支撑体系在工程实际中的应用进行了探讨，在工程实际千差万别的情况下，这就要求在实际施工中多观察，多分析，多比较。结合扎实准确的理论计算数据，这样才能找到在保证工程质量的前提下最安全，最经济，最短工期的最佳施工方案。