模板、支架和拱架的设计与搭设要求

模板、支架和拱架是桥梁结构施工的核心临时支撑结构，其设计与搭设质量直接影响施工安全与桥梁成型精度，本文依据桥梁结构施工通用技术要求，梳理相关规范要求如下：

一、模板、支架和拱架的设计与验算

1. 基本设计要求

模板、支架和拱架应结构简单、制造与装拆方便，需根据施工过程中的各种控制工况进行设计，应具有足够的承载能力、刚度和稳定性，并结合工程结构形式、设计跨径、荷载、地基类别、施工方法、设备材料供应等条件及有关标准完成施工设计。

2. 施工设计内容

完整的施工设计应包含以下内容：

• 工程概况和工程结构简图
• 结构设计的依据和设计计算书
• 总装图和细部构造图
• 制作、安装的质量及精度要求
• 安装、拆除时的安全技术措施及注意事项
• 材料的性能要求及材料数量表
• 设计说明书和使用说明书

3. 荷载组合要求

设计模板、支架和拱架时需按下表进行荷载组合：

4. 稳定与刚度验算要求

• 抗倾覆稳定：各施工阶段的稳定系数均不得小于1.3
• 刚度变形限值：
• 结构表面外露的模板挠度：模板构件跨度的1/400
• 结构表面隐蔽的模板挠度：模板构件跨度的1/250
• 拱架和支架受载后挠曲的杆件弹性挠度：相应结构跨度的1/400
• 钢模板的面板变形值：1.5mm
• 钢模板的钢楞、柱箍变形值：L/500 及 B/500（L为计算跨度，B为柱宽度）

5. 施工预拱度设置

模板、支架和拱架设计中应设置施工预拱度，需考虑以下因素：

• 设计文件规定的结构预拱度
• 支架和拱架承受全部施工荷载引起的弹性变形
• 受载后杆件接头处挤压和卸落设备压缩产生的非弹性变形
• 支架、拱架基础受载后的沉降

6. 其他设计要求

• 设计预应力混凝土结构模板时，应考虑施加预应力后构件的弹性压缩、上拱及支座螺栓或预埋件的位移等
• 支架的立杆、水平杆步距应根据承受的荷载确定，构造要求和剪刀撑设置应满足现行规范标准
• 支架的地基与基础设计应符合《城市桥梁工程施工与质量验收规范》CJJ 2—2008要求，并应对地基承载力进行计算

二、支架和拱架搭设要求

1. 专项方案要求

模板工程及支撑体系施工属于危险性较大的分部分项工程，施工前应编制专项方案；超过一定规模时应对专项施工方案进行专家论证。

2. 支架基础要求

• 支架基础必须具有足够承载能力，应做好地面防水排水处理，地基处理范围应宽出支架搭设范围不小于0.5m，表面采用混凝土硬化处理，严格控制不均匀沉降满足设计要求
• 基础类型、面积和厚度根据支架结构形式、受力情况、地基承载力等条件确定；以桥梁墩台作为支架基础时，应按最不利荷载组合对墩台基础及基底进行受力验算
• 地基处理完毕后需检测承载力，检测合格后方可进行支架搭设

3. 支架选型与验算要求

• 支架宜采用新型盘扣式钢管支架，结构应具有足够的承载力和整体稳定性，承载力和稳定性必须进行验算
• 验算应考虑梁体、模板、支架自重，施工荷载，风荷载等荷载效应组合，同时考虑梁体预应力筋张拉等不同工况的最不利荷载情况；冬期施工增加雪荷载和保温养护设施荷载；水中施工增加流水侧压力

4. 搭设施工要求

• 支架应根据施工设计图纸制作安装，所用钢支架或钢构件的规格、质量应符合国家相关标准
• 承插型盘扣式钢管支架拼装时，可调底托和顶托留在立杆内的长度应不少于150mm，防止过调失稳，同时保证自由端长度符合规范要求
• 严格控制竖杆垂直度、剪刀撑及扫地杆的间距和数量，保证整体稳定性；翼缘板外侧应设置工作通道，施工用脚手架和便道(桥)不得与支架连接
• 支架安装检查合格后，方可进行模板安装

5. 钢管满堂支架预压要求

钢管满堂支架搭设完毕后必须进行预压，目的是检验结构承载能力和稳定性、消除非弹性变形、观测弹性变形及基础沉降，预压要求如下：

• 加载要求：按最大施工荷载的60%、80%、100% 分三次加载，加载对称分层进行，禁止集中加载卸载
• 观测要求：每级加载完毕1h后进行变形观测，加载完毕后每6h测量一次变形值
• 卸载判定：以地基沉降变形稳定为原则，最后两次沉落量观测平均值之差不大于2mm时，即可终止预压卸载
• 其他要求：砂袋或土袋预压应做好雨天防水排水，防止增重；预压应符合《钢管满堂支架预压技术规程》JGJ/T 194—2009要求，预压合格后形成记录；门式钢管支架不得用于搭设满堂承重支架体系

总结

模板、支架和拱架的设计与搭设是桥梁结构施工的关键工序，所有环节都需严格遵循规范要求，控制各项参数指标，才能保障施工安全与桥梁施工质量。