碗扣式支架在桥梁工程中的应用现状分析
刘朵，黄淞文²，冯晓楠”，张建东（1.苏交科集团股份有限公司，江苏南京211112；2.江苏省交通运输厅工程质量监督局，江苏南京210001；3.河海大学土木与交通学院，江苏南京210098）
[摘要]碳扣式支架在桥梁工程中作为承重支架被广泛应用，其质量和安全问题日益关注.通过对某桥梁工程确扣式支架的调研与现场测试，从构配件进场至搭设施工进行全面分析，总结支架工程存在的问题，并对提高支架的施工质量和安全提出建议.
[关键词]确扣式支架；构配件；现场测试；安全；质量
[中图分类号]U445.1 [文献标识码]A [文章编号]1002-8498(2017)14-0042-03
Analysis of the CurrentState of CuplockBracket Application inBridge ConstructionProjects
( 1. JSTI Group Nanjing Jiangsu 211112 China; 2. Construction Engineering Quality Superrision Barea of LIU Duo' HUANG Songwen' FENG Xiaonan? ZHANG Jiandong’Jings Prosincial Departmend of Transportation Nanjing Jiangsu 210001 China;3. Sehool of Canil Engineering and Transportation Hfhai Uniersity Nanjing Jiengsau 210098 China )
Abstract ; Cuplock brackets are extensively used as bracket to provide support to heavy loads duringbridge construction. In recent years there has been increasing concern about its build quality and safetyperfornance. Through background research and field tests in an actual bridge construction site analysisSusoadu nog stas sapoud pue *seaoud uoonsu aoaq u! punoj saqoud aq sazens was performed on quality control and field assembly processes of falsework construction. This paperconstruction quality and safety performance of bracket.
Key words;cuplock bracket; ponents; field test ; safety: quality
公路起点高架全互通立交桥施工中支架突然倒塌，碗扣式支架因其节点构造合理、承载力大、构造成69人坠落，19人受伤；2005年9月25日，绥芬于房屋建筑、桥梁等工程的施工中.据有关资料显机场配套的引桥工程在混凝土浇筑时发生倒场，事 故造成7人死亡，8人重伤，直接经济损失616.75万元.
0引言
件系列化与标准化、拼装速度快、搭设效率高、自锁河市新华街立交桥引桥施工时发生支架垮场事故，性能好、组架形式灵活等诸多优势，被广泛应用造成2人死亡，多人受伤；2010年1月3日，昆明新示，目前有超过一半以上的桥梁施工承重支架采用腕扣式支架.但作为一种周转重复使用的临时支撑结构，各工程使用的大多为旧支架，其材料质量往往得不到保证，且搭设施工时不规范，由此导财产损失，产生了恶劣的社会影响.例如，1996年支架的施工质量和安全提出建议. 致的安全质量事故时有发生，造成了重大的人员和突然倒塌，造成32人死亡，59人受伤，直接经济损失360万元；2000年11月27日，深圳盐坝高速
因此，本文通过对某桥梁工程碗扣式支架的调研与现场测试，从构（配）件进场至搭设施工进行全面分析，总结支架工程存在的技术问题，并对提高
12月20日，广东韶关白桥坑大桥因支架整体失稳1构（配）件检测与现状分析
、硫扣式支架主要包括碗扣节点、立杆、横杆、可调底座和可调托撑5大构（配）件.本文从外观 质量、几何尺寸及力学性能3个方面对构（配）件进行了调查或检测.
表1碗扣式支架构配件几何性能测试结果
1.1外观质量
Table 1 Test results of geometric performance ofbowl-type scaffold ponents
度的锈蚀、变形、开裂或破损现象，如图1所示. 整体来看，碗扣式支架各构（配）件均有不同程
儿何性能 现场测试结果构配件 指标参数 规范要水 均值/ mm 最不利不满足 值/ 比例/%外径 ≥48 48.1 45.5 35.7(3m) 立秆 杆件直线度 1.51/1 000 3.5 3.75 3.4 2.4 2.4 7.0 65.0 13. 1外种长度 连接套管 ≥110mm 111.3 87.7 68.0横杆 外径 3.5 3.75 ≥48mm 48.5 42.7 21.8(0. 6m) 底板厚度 壁厚 ≥6mm 3.5 4.7 2.2 3.1 42. 9 100可调成康 螺杆与螺母 旅合长度 ≥6 扣 3.2 2 100托板厚度 5 4.9 3.8 62.2可调托撑 螺杆与螺母 合长度 ≥6 3.0 3 10070 规瓶值 3909 50 sc微40 30 15 10 20| 10- 规用值D 57 3.03.54045 立杆型月mm 3.0 3.5 4.0 4.5 5.85.5 6.0 可调底座底版厚度mma立杆 b可调底座
图2构（配）件几何尺寸测试结果 Fig. 2 Dimensional test results ofponents and fittings
图1构配件外观缺陷Fig. 1 Component appearance defects
上碗口定位销缺失，焊缝存在明显缺陷. 1）立杆存在裂缝、破损或明显的弯曲变形，
几何性能指标参数有50%以上的产品不满足要求.其中，65%的立杆壁厚不满足要求，且壁厚测试时无法将锈蚀物全部清除，因此测试值较实际壁厚偏大，不合格率则更大：壁厚最小值为2.4mm，承压面 积将减少53%：横杆的最小壁厚值为2.2mm，受力面积减少了60%：可调底座的底板厚度均不满足要求，其平均值仅有4.7mm、最小值为3.1mm；可调托撑与可调底座的螺杆与螺母旋合长度均远远低于 规范规定值，目前普遍只有3扣，甚至有些只有1扣，严重影响着碗扣式支架的安全，存在着极大风险.
2）横杆存在裂缝，焊接接头存在裂缝.
3）碗扣节点上碗口存在裂缝、破损或缺失；下碗口壁薄、存在裂缝、破损，焊缝存在明显缺陷.
4）可调底座螺杆直径过小、与底座不垂直、或存在弯曲、螺母口破损，底板尺寸过小、加劲肋缺 失或存在明显变形.
5）可调托撑与托板不垂直或存在弯曲、螺母口破损，托板加劲肋缺失或存在明显变形，焊缝存在明显缺陷.
1.2几何尺寸
1.3 力学性能
依托某施工现场对碗扣式支架的构（配）件几何尺寸进行了测试，检测了3，1.2，0.9，0.6m和0.3m立杆共572根，0.9 0.6 0.3m横杆共1005根，可调底座147个，可调托撑100个.根据规范[4-5]的相关要求，将关键几何参数指标的测试结 果与规范值对比，分析目前碗扣式支架市场的产品质量，如表1、图2所示.
根据相关规范[的要求，从施工现场随机选择8组构（配）件进行横杆接头强度、下碗口焊接强度等6项力学指标性能进行试验，如图3所示，试验结果如表2所示.
从随机抽检的结果可以看出：碗扣式支架的上3项力学指标均满足要求：其中可调底座和可调托 碗口抗拉强度、横杆接头强度及横杆接头焊接强度撑的抗压强度分别有1组试验不满足要求，原因主
从表万局以看出：碗扣式支架构（配）件的
度是关系到支架刚度的重要因素，是节点连接可靠失效，如图4b所示. 与否的关键，上碗口漏锁或未锁紧可直接导致连接
3）杆件偏心受压碗扣式支架的立杆承载力是按照轴心受压设计，杆件弯曲、杆件对接偏心、架体垂直度偏差大、龙骨未放置在可调托撑的中心等均会引起偏心受压，容易对立杆的稳定承载力造成 不利影响，如图4c所示.
4）连接处细部尺寸偏小或偏大扫地杆对接或高度超过350mm，可调底座螺杆伸出长度超过200mm，立杆自由段长度过大，将影响支架整体稳定 性，如图4d所示.
Fig. 3 Mechanical property test of 图3构配（配）件力学性能试验ponents and fittings
5）剪刀撑布置不规范[6剪刀撑搭接长度不足1m、搭接扣件少于3个且扣件距端部距离4.5m剪刀所示. 撑角度>60°，影响支架的整体受力性能，如图4e
表2碗扣式支架构（配）件力学性能试验结果Table 2 Mechanical performance test resultsof cuplock bracket ponent
构（配)件力学性能指标 技术要求 不满足比例上碗口抗拉强度 当P=30kN时.各部位 0当P=60%N时.各部位不 不应破坏下碗口焊接强度 应破坏，群缝无开裂，错位现象 当P=50kN时.各部位 2/8横杆接头强度 不应破坏 0横杆接头焊接强度 破坏，焊缝无开裂、蜡位现象 当P=25kN时，各部位不应 0可调托擦抗压强度当P=100kN时，各部位不应破坏 可调底座抗压强度当P=100kN时，各部位不应破坏 1/8 1/8
6）操作过程不规范支架搭设过程中存在高空堆物的现象，支架整体与桥墩未连接，搭设联序较随意，存在一定的安全风险，如图4f所示.
要是可调底座（或可调托撑）的螺杆与底板（或托板）不垂直，导致其抗压强度偏低：下碗口的焊接强度有2组试验不满足要求，主要是由于下碗口与立杆的焊接部位有部分开裂，焊接强度大幅度降低；的减弱将严重影响着支架的整体受力性能. 下碗口作为碗扣式支架的主要传力构件，焊接强度
图4碳扣式支架搭设过程中存在的问题
2碗扣式支架的搭设现状
Fig. 4 Problems existing in the erection ofcuplock bracket
当前，碗扣式支架的搭设施工作业通常依靠持有特种工资格证的架子工或普通工人.操作人员安全意识薄，往往根据工作经验来判断，缺乏必 要的技术培训，工人以往经验的多少和正确与否成为支架施工质量的保证.施工单位与监理单位监管不力，不按施工技术方案执行的事件时有发生，给支架施工理下了严重的安全隐患.
3建议
理，清除市场上非标准及不合格产品，建立健 1）规范租赁市场加强对支架租赁单位的管全租赁企业的质量管理办法，增加对租赁企业定期或不定期抽检，规定支架安全使用年限及报废管理办法.
安全巡查，总结了碗扣式支架的搭设现状及存在的 通过对某施工现场碗扣式支架搭设过程中的问题，并分析了安全风险.
2）专项施工方案审查施工前必须对支架专项施工方案进行计算复核，组织专家进行审查，必要时制作一定的支架搭设图集，便于操作人员按图施工.
1)地基处理不到位经回填处理的基础不平整或面积过小，且未设置底座垫板，造成部分立杆 可调底座悬空，容易导致碗扣式支架失稳破坏，如图4a所示.
检查力度，钢管必须严格检验，严禁使用锈蚀、 3）加强材料验收加大支架进场时原材料的
2)上磊锁或未锁紧硫扣节点的锁紧程
（下转第86页）
脚手架，脚手架的搭设应符合JGJI30-2011《建筑的弯曲加工精度提出很高的要求，若加工精度不施工用扣件钢管脚手架安全技术规范》的要求.本高，现场焊接施工中再次产生焊接变形，误差较大， 工程满堂脚手架用于高空散拼焊接操作平台，局部用于焊接时暂时固定上、下弦杆，不用于支撑主桁架支点.脚手架搭设如图4所示.
可能导致钢构件废弃，从而影响施工进度.
相对于管桁架整体吊装施工，管桁架高空散拼焊接施工成本较低，管桁架的管壁一般较薄，对现场焊接工艺要求及操作水平要求较高，通过现场精细化管理、强化质量及操作控制，可以达到设计既 定目标，完成施工任务.综合使用4种焊接变形控制方法，对工程质量控制起到很好的效果，
制定合理的散拼吊装焊接安装顺序，对总体施工进度和施工质量起到很好的控制.
参考文献：
图4脚手架搭设剖面Fig. 4 Seaffold erection section
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2）高空拼装放线采用经纬仪在脚手架平台在组装平台上按1：1比例弹出构件投影线. 上放出桁架的正投影线，作为桁架拼装的控制线.
3）桁架上、下弦杆定位钢管吊装于操作架上，按平台上的底线配以全站仪进行精确定位，定位时以投影线为基准进行检查，钢管吊装后需进行 固定，为保持其刚度要求，设计专用固定夹其.
4）腹杆组装弦杆定位焊接后，进行桁架腹杆组装.
（上接第44页）
变形、断裂的钢管，严把材料质量关.
5）拼装检测横向空间桁架为工程关键构件之一，制作完成后，根据深化设计图纸进行组装精 度的检测.记录测量数据，对局部超差部位实施矫正.
4）施工过程检查加强施工过程中的支架检查，严格控制支架验收参数，制定相关的检测验收统一标准，包括检测内容和检测频率等.
5）加大人员培训加强作业人员的安全技术培训，取得操作证的人员必须经过实际的操作培训和考核，考核合格后方可上岗作业.
3.5高空散拼焊接的三维空间精确定位
求.配置徕卡全站仪进行钢结构安装过程的监控. 高空散拼焊接时，对测量精度提出了更高要标高和轴线基准点的向上投测一定要从起始基准点开始量测并组成几何图形，多点间相互闭合，满足精度要求并将误差调正.如果局部尺寸有误差，应调整施工联序和方向，利用焊接收缩适量调整安 装精度.
6）专业人员现场指导安排专业施工技术人员进行现场指导，落实责任主体.
7）推广使用新型支架开发新型支架，采用耐腐蚀、抗变形的新型材料，统一标准.
参考文献：
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钢结构测量除加强自检、配备专人监测外，对主要控制点复核检测，对焊接前后的测量结果进行一定比例的抽检，以防误差的累积传递，从而保证 测量精度满足验收要求.
4结语
本文通过在庆阳市城市规划科技展览馆工程中应用异形管衍架高空散拼焊接施工方法，根据现结论. 场具体的质量管理及施工操作控制，总结出以下
钢管的相贯线切割已经很普遍，但在现场散拼焊接施工年方管的相贯线切割精度及桁架钢管
