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1、1不同支架组合在连续现浇箱梁施工中的应用摘 要：本文就杭浦高速公路上跨沪杭高速公路 6 跨连续现浇箱梁施工，在支架方案的选择上结合实际地形的变化及外部条件限制采用多种支架组合予以详细介绍等。主题词：箱梁支架 地形变化 方案组合计算1.前言杭浦高速公路杭州段临平高架桥全长 4.465Km。跨越沪杭高速公路。设计采用 6 跨等截面连续箱梁，跨径为24m+25m+230m+25m+24m。梁高 1.6m，桥面宽为 16.75m，底板宽 12.75m。由于受地形及需满足沪杭通车净空大于 5m 要求的限制；根据现场实际情况及以往工地的成熟经验，确定连续箱梁支架施工方法以满足施工及行车要求。2.方案简介2
2、.1 基础处理：采用宕渣回填、浇筑混凝土基础；2.2 支架搭设：根据现场地形，采取三种支架体系：12#14#墩、16#18#墩之间采用 HR 可调式重型门架；第 14 号墩起往浦东方向及第 16#墩起往杭州方向跨越沪杭高速公路边坡范围采用 WDL 碗扣式钢管脚手架；跨越沪杭高速路面采用贝雷片、HM500300 型钢支架结构。2.3 模板：采用竹胶板作为模板。1.支架搭设方案3.1HR 重型门架支架3.1.1 搭设方案：12#14#墩，16#18#号墩选用 HR 可调重型门架搭设支架。根据该桥的荷载计算及重型门式脚手架的一般性使用经验，跨中：沿箱梁横向设置多榀门架，连续设置交叉支撑，门架沿桥横向
3、间距 0.9 m，纵向 1m；外侧翼缘板沿桥横向间距 1.2m，纵向 1m；在横隔梁处：门架沿桥横向间距 0.6 m，纵向 0.6m 布置。3.1.2 支架力学性能3.1.2HR 型重型门架承载性能23.2WDJ 碗扣式管架3.2.1 搭设方案：1416 号墩跨越沪杭高速公路，平面位置处于曲线上。边坡支架采用碗扣式支架搭设，基础处理方便，有利于线形调节。根据碗扣式支架结构尺寸及一般使用经验，在 14、16 号墩中横梁位置支架按 0.6m0.9m 间距布置，沪杭边坡位置按 0.9m0.9m 间距布置。首先按照支架设计图进行放样，将边坡修整成台阶，采用人工夯实后，浇筑10C20 砼基础，并将混凝土
4、台阶间外露部分用水泥砂浆封闭，防止雨水侵入。3.3WDJ 碗扣式管架承载性能：3.4 门洞支架3.3.1 搭设方案：跨沪杭公路行车道段支架采用 C20 砼基础，贝雷桁片作墩身，HW483H 型钢作纵梁，作为自重、模板、钢筋砼和施工荷载的承重梁，间距为 0.7m。3.3.2 力学参数：（宽、中、窄翼缘 H 型钢截面尺寸、截面面积、理论重量和截面特性表（节选自 GB/T 11263-2005） ）4、承载力验算箱梁采取二次浇注，第一次浇注到箱梁翼板根部，第二次浇筑顶板。支架上设两层分配横，第一层采用10 槽钢，第二层采用 1010方木。、混凝土重按 26.0 KN/m3 计算；、模板及附件重 0.
5、6 KN/（含加固件） ；、施工人员及施工料具运输、堆放取 1.5KPa；、振捣、倾倒混凝土时对模板产生的冲击荷载取 2.5 Kpa.4.1 跨中断面下支架验算：4.1.1 顶板支架承载力、稳定性验算（箱内支架）：顶板支架采用 483.0mm 扣件式钢管支架，支架间距按 0.80.8m 布置。查相关手册得：钢管支架单根立杆稳定承载力计算：3=L/I=115/1.59=72.3，查表得 =0.792N 稳= A=0.792423.9140=47.0KN顶板砼重：G1=（0.45+0.2） 22+0.21.650.826=20.384 KN模板重量：G2=3.650.80.60=1.752KN施工
6、荷载：G3=3.650.84Kpa=13.14KN钢管支架： G4=0.5KN（箱内钢管按 0.80.8 设置，上下各设一道拉杆，共8m 为一个计算单元）每个室内每 0.8m 长度内共有支架立杆 5 根，故单根钢管受力为：N=42.935=8.59KNN47.0KN安全系数 K=5.5，满足要求4.1.2 跨中断面底板下支架承载能力验算4.1.2 门架验算：现浇梁箱单幅共设 3 个室，每个室宽 3.65m，腹板 0.45m，于腹板底的支架间距按 90cm 布置，于底板底的支架间距按 120cm 布置，按均布荷载对支架进行验算，长度方向取 2m（门架排距）为一计算单元。砼自重：G1=12.751
7、.6-3（3.651.15-0.30.5-0.251）226=234.2KN模板荷载： G2=12.752+6（0.45+0.5）20.6=22.14KN施工荷载：G3=12.7524Kpa=102KN支架荷载：G4=18KN综荷载为 G=（G1+ G2+ G3+ G4）=376.3KN（取 2m 为一个计算单元）每 2m 长度内共有门架 13 榀，故单榀门架受力为：N=376.313=28.9KNN75KN安全系数 K=2.6 满足要求！44.2 横隔梁下支架验算：4.2.1门架验算：横隔梁宽为 2m，支架按 0.6m 步距，排距按 0.6m 与路线方向垂直布设。故取 1.6m0.6 m（单
8、榀门架）为一计算单元进行计算。砼自重：G1=1.61.60.926=39.936KN模板荷载：G2=（1.60.6）0.6=0.576KN施工荷载：G3=1.60.64Kpa=3.84KN支架荷载：G4=1.40KN总荷载为 G=（G1+ G2+ G3+ G4）=45.752KN在单幅横隔板下，由于取的是单榀门架为一个受力单元，即N=G=45.752KNN75KN安全系数 K=1.64在门架搭设时横隔梁处将会受到立柱的影响，不能完全按 60cm 进行布设，施工时适当调整，但调整后的间距不能大于 60cm。4.2.1碗扣验算：在中横梁处碗扣是按 0.9m0.6m 布设。取一个立柱（0.9m0.6
9、m）为计算单元。砼自重：G1=0.60.9226=28.08KN模板荷载：G2=0.60.90.6=0.324KN施工荷载：G3=0.60.94KPa=2.16KN支架荷载：G4=0.69KN单立柱所受荷载为：G= G1 +G2 +G3 +G4=31.254KNP=40KN安全系数 K=1.34.3 分配梁强度验算54.3.1 横隔梁处10 槽钢强度验算，跨度为 1m，取 1m 长度为计算荷载，偏安全按简支计算，即得荷载为 q=（45.752）1.6=28.60KN/m.M= （1/8） （ql2）= 0.12528.6012=3.575KN. mW=39.7cm3=M/W=357539.7=
10、90.05Mpa=210Mpa安全系数 K=2.334.3.2 跨中底板处在跨中槽钢的最不利布设方法与横隔梁一致，而荷载跨中并没有横隔梁大。根据上述验算可知，其满足要求！4.4 跨沪杭 H 钢门架计算H 钢为 HM（500300）型中截面尺寸为 482300 H 钢：其力学性质为：截面积：A=146.4cm2惯性矩：Ix=60800cm截面抵抗矩：Wx=2520cm弯曲应力：w=145MPa剪应力：=85MPa弹性模量：E=210000MPa根据上述数据与砼分配荷载计算 H 钢的间距：砼在底板以上的在效面积为 A1=8.904m2故底以上的砼总重为：8.9041126=2546.544KN模板
11、荷载：（1.15112+12.7511）0.6KN/ m2=99.33KN施工、砼振捣荷载：（12.7511）4KPa=561KN6施工总荷载为：G=2546.544+99.33+561=3206.874KN分配到 H 型钢上的均布荷载为：q=G12.75（2x+0.3）11 =（45.72x+5.26）KN/m安全系数取 K=1.5 计算4.4.1 剪力计算H 型钢所受最大剪力在支点处ql2A1.5 由此可得出 X=4.8m4.4.2 弯曲计算H 型钢所受最大弯曲在跨中处ql28w Wx1.5 由此可得出 X=0.41m4.4.3 挠度计算取 X=0.4m 进得挠度计算=代入上面数据可知=0
12、.05mml/400从对 H 型钢的力学验算可知 H 型钢的垂直布设间距为 0.8m（边对边） ，能够满足施工要求。4.5 预拱度计算4.5.1 支架的弹性变形取门架受力的平均值进行支架的弹性变形计算1L/E；=N/A；得到 1LN/EA4.5.2 其他非弹性变形钢管的接头产生的接缝压缩产生的变形，在本支架中取 3 个接头，每个接头压缩量取值 1mm，共计 3-13mm；模板与分配梁间取 1mm，分配梁与支架取1mm，顶托与支架取 1mm，门架与支垫方木取 2mm，地基取 5mm。7共计：3+1+1+1+2+5=13mm4.6 地基承载力计算采用轻型触探仪进行检测，当承载力小于 100KPa
13、时，则采用换填加固，处理后承载力要求不小于 200KPa.验收合格后再在地基上浇筑 10cm 厚的 C15 混凝土垫层。支架支撑在枕梁上，枕梁为 100mm100mm 的木方，若按照 45的进行扩散，混凝土垫层与地基接触的面积应按 300mm600mm，即 0.18m2，取横隔梁处受力最大的单根钢管进行计算，那么产生的最大基底应力为（52.321.03）0.18149.6Kpa取跨中受力最大的单根钢管进行计算，那么产生的最大基底应力为（34.721.03）0.1899.3Kpa当地基承载力为 200Kpa 时安全系数 K=2.1，故要求地基处理后其承载力达到 200Kpa 满足要求。4.7 另
14、，如有必要，需对支架及模板进行在风荷载作用下支架及模板的稳定性验算，在此就不做叙述。5.结束语根据不同的地形及要求，对跨沪杭高速公路现浇连续箱梁支架采用 HR 型重型门架、WDJ 碗扣式管架、H 型钢门式支架三种支架组合形式，充分发挥各种支架的优势，为施工的顺利进行创造良好条件。现该工程已顺利实施完成。由于作者水平有限，文中难免有不少错误，望各位读者批评指正。参考资料：1、 建筑施工手册 （第四版、缩影版）中国建筑工业出版社 ISBN7-112-05972-02、 路桥施工计算手册 （周水兴、何兆益、周毅松等著）人民交通出版社 ISBN7-114-03855-03、 桥梁施工百问 （刘吉土著）8人民交通出版社4、国标 GB/T 11263-2005热轧 H 型钢和剖分 T 型钢国家标准5、 简明施工计算手册 （江正荣、朱国梁编著）
