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1、现浇箱梁施工常用支架类型及其安全性验算Supporting Frame of Cast-in-place Box Girder and Security Checking作者：许方斌2014年7月中文摘要摘要：改革开放以来，我国公路建设事业迅猛发展，尤其是高速公路建设，作为公路建设重要组成部分的桥梁建设也得到了相应发展。在临时支撑结构（支架）上进行箱梁整孔灌注就地施工是桥梁施工中一种重要的施工方法，也是连续刚构桥就地浇注施工中最为常见的。本文主要介绍目前国内现浇箱梁就地施工中常用的临时支撑结构（支架）类型及其特点，并结合笔者工作经历重点介绍目前施工中最为常用的碗扣式脚手架和钢管柱贝雷桁架。 同
2、时，提出临时支撑结构的设计及安全性验算中需要注重的方面，并结合笔者曾工作过的实际工程给出相应的设计实例。图12 幅，表2 个，参考文献28篇。关键词：碗扣式脚手架 贝雷桁架 支撑结构 设计 施工ABSTRACTABSTRACT: Since the reform and opening policy in 1970s，with the rapid development of highway construction, especially freeway construction, the bridge construction as an important part of highway
3、 construction has also been rapidly developed. Building case girder construction on the temporary support structure is an important bridge construction method, especially in the building of long-span continuous rigid frame bridge. This paper describes the used types of temporary supporting structure
4、 and their characteristics at present in our country, and combined with the authors work experience to focuses on the most common construction of Scaffoldings with Buckles Bowl and Bailey Truss. Meanwhile, it suggests that some aspects of a temporary support structure design should be noticed, and t
5、he example of the corresponding actual project design is given. 12 diagrams,2 tables,28 references are includedKEYWORDS：Scaffoldings with Buckles Bowl Bailey Truss Support structure Design Construction目 录中文摘要IABSTRACT II1.桥梁施工方法简述12.就地浇筑法施工临时支撑结构1 2.1 支架的类型1 2.2 施工中支架的选择 2 2.3支架设计的要求3 2.4 支架安全验算要点 3
6、3.支架选型及安全性验算实例 33.1 支柱式支架-碗扣式满堂支架选型及安全性验算实例33.1.1 WDJ碗扣式支架简介33.1.2 WDJ碗扣式支架构造要求43.1.3 WDJ碗扣式支架验算实例43.2 梁-柱式支架-钢管柱贝雷桁架选型及安全性验算实例 94.对于临时支撑结构的回顾与展望 18参考文献 191.桥梁施工方法简述桥梁结构由两大部分组成，即上部结构和下部结构。桥梁上部结构的施工方法，自20世纪70年代以后随着预应力混凝土的广泛应用,已经得到了迅速发展，并发生了重大变革。由于桥梁类型增加和跨径增大、构件生产的预制化、结构设计方法的进步、机械设备的发展等原因，引起了桥梁施工方法的进步
7、与发展，形成了多种多样的施工方法，目前主要有就地浇筑法、预制安装法、悬臂施工法、转体施工法、顶推施工法、移动模架逐孔施工法等。 有些方法在我国施工人员的长期摸索和实践中已显的较为成熟，如就地浇筑法、预制安装法等；而有些施工方法对于普通的施工人员还显的较为陌生，如转体施工法等。对于施工方法的选择应结合桥型、地形、施工人员的施工水平、材料来源等因素，灵活加以选择利用。 其中，就地浇筑法是一种较为古老而又比较重要的施工方法，自我国有钢筋混凝土桥开始就经常为施工人员所采用。尤其是目前市政建设和高速公路施工中越来越普遍采用的现浇混凝土连续箱梁，基本都是采用原位浇筑法，因为它施工产生的连续刚构桥一体性较其
8、它施工方法好。就地浇筑法是指桥跨结构直接在桥位上进行建筑的一种施工方法，施工时在支架上安装模板，绑扎和安装钢筋骨架，预留孔道，并在现场浇筑混凝土和施加预应力。因其施工过程比较明确，易于控制，设计计算也相对比较简单，是工程技术人员施工中较为乐意采用的一种施工方法。2.就地浇筑法施工临时支撑结构就地浇筑混凝土梁桥的上部结构，首先应在桥孔位置搭设支架，以支撑模板和混凝土以及其它施工荷载，然后在支架上浇筑梁体混凝土，达到强度后拆除混凝土和支架。支架的主要作用就是支撑和定型。就地浇筑施工梁体主筋可不中断，桥梁整体性好；无需预制场地，而且不需要大型起吊和运输设备，施工平稳、可靠；施工过程中无体系转换；预应
9、力混凝土连续梁桥可以采用强大预应力体系，使结构构造简化，方便施工。当然，它也具有一些缺点，比如施工过程中需要大量的施工支架，施工工期较长等。2.1 支架的类型 支架按构造形式可分为立柱式支架，梁式支架和梁-柱式支架。 支柱式支架（图1a，b）构造简单，常用于陆地或不通航的河道，或桥墩不高的小跨径桥梁。其特点是桥跨下满布支架立柱，模板直接支承在立柱上的方木和型钢上。支柱式支架典型为目前常用的碗扣式满堂支架。梁式支架（图1c,d）则是在两端设立柱，上方设承重梁，模板直接支承在承重梁上。依其跨径可采用工字钢、钢板梁或钢桁梁作为承重梁，当跨径小于10m时可采用工字梁，跨径大于20m时采用钢桁梁。梁可以
10、支承在墩旁支架上，也可支承在桥墩上预留的托架或在桥墩处临时设置的横梁上。其典型支架为工字钢门洞式支架。梁柱式支架（图1e，f）则是当梁式支架跨度比较大时，在跨的中间再设几个立柱，它可在大跨径桥上使用，梁支承在多个立柱或临时墩上而形成多跨连续支架。目前较为常用的是利用国产321桁架搭设而成的钢管柱贝雷桁架。(a) (b)（c） （d）（e） （f）图1 常用的支架类型2.2 施工中支架的选择 当现浇箱梁施工方法采用原位浇筑法时，需要进行支架的选择。支架的选择需要综合考虑桥址地形地貌，水文地质，气候条件（如当地风速等），经济因素，当地可利用的材料等，以使其在施工安全的前提下更为经济合理。2.3 支
11、架设计的要求 （1）支架虽为临时结构，但它主要在施工过程中承受桥梁的大部分恒荷载，因此从受力和使用性能上要求必须有足够的强度和刚度，同时支架的基础应可靠，构件之间的结合要紧密，并且要有足够的纵、横、斜向的连接杆件，使支架成为空间稳定的整体；（2）对河道中的支架要充分考虑洪水和漂流物的影响。支架组拼后，应考虑洪水的影响及漂流物对支架安全的威胁；（3）支架在受荷之后将有变形和挠度，在安装前要进行计算，以便设置合理的预拱度，使结构的外形尺寸和标高符合设计要求；（4）支架上要设置落架设备，落架时要求对称、均匀，不应使主梁局部落地。（5）构造和制作简单，装拆方便，要能增加周转次数。2.4 支架安全验算要
12、点（1）作用在支架上的荷载有桥跨结构的重力、浇筑设备的重力（包括振动荷载）、风力及施工人员的重力，连同模板和支架自重均由支架承受；（2）支架的各构件应按其计算图式进行强度验算，容许应力可按临时结构予以提高；（3）支架的挠度需要验算，并小于其容许值；（4）支架的预拱度计算包括梁自重产生的挠度、支架受荷后产生的弹性变形和非弹性变形、支架基础的沉降量等；（5）支架卸架设备的选用及受力验算。3.支架选型及安全性验算实例 本文两个验算实例来自作者曾工作过的海翔大道二期道路工程B标工程（主体工程竣工于2009年11月）和南安（金淘）至厦门高速公路厦门段TB1合同段工程（目前正在施工中）。3.1 支柱式支架
13、-碗扣式满堂支架选型及安全性验算实例3.1.1 WDJ碗扣式支架简介WDJ碗扣式支架是建设部提出的建筑业10项推广应用新技术之一，并且福建省建设厅也发文要求在全省建设施工行业推广。碗扣式支架的主要优点：安全可靠，碗扣式接头传力可靠，搭设时不用拧螺栓，不受人为因素影响。立杆连接为同轴心承插，各杆件轴心交与一点。用作模板支架时，顶部插入可调托座，架体受力以轴心受压为主，因而承载力高，不易发生失稳垮塌；功效高，易管理。横杆与立杆连接工人采用铁锤敲击辅助完成，速度快，功效高，尤其在桥梁现浇支架中使用，可做到省时、省力、安全、可靠。支架材料采用WDJ碗扣式多功能脚手架，使用与立杆配套的横杆及立杆可调底座
14、、立杆可调顶托，进行支架搭设。3.1.2 WDJ碗扣式支架构造要求对于满堂支架来说，构造措施是保证支撑结构整体稳定性的重要条件，是保证设计计算准确性的前提，尤其是对于高度较高，施工场址风力较大的地方。作者曾于海边（场地粗糙度为B类，基本风压0.70kN/m2，平均风力3-4级，最大达8-9级）搭设的碗扣式满堂支架最高高度离地可达20m。严格按设计尺寸搭设支架，并按支撑高度选择组配立杆、可调托撑及可调底座。立杆间距和横杆步距不得大于设计要求，并设置纵横扫地杆。支架拐角为直角时，宜采用横杆直接组架；拐角为非直角时，可采用钢管扣件组架。支架剪刀撑、斜撑等斜杆，采用钢管扣件，斜杆安装时要符合以下规定：在支架四周拐角处设置专用斜杆或四面设置八字斜杆；斜杆应每步与立杆扣接，扣接点距碗扣节点的距离宜小于等于150mm；当出现不能与
