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1、桥梁常规支架计算方法中铁某局某公司施工技术部2010年9月前 言近年来，公司承建的桥梁项目不断增多，桥型也出现多样化。目前在建难度较大的桥梁均不同程度使用了落地（悬空）支架来进行施工，比如：沪杭客专翁梅立交连续梁采用临时支墩、贝雷梁及小钢管多层组合支架进行现浇，厦蓉高速高尧I号大桥150m主跨的0号块、1号块均采用了托架悬空浇筑，西平铁路1-80m钢-混凝土组合桁梁拟定采用落地支架原位拼装等等。由于支架施工具有普遍性，公司施工技术部根据以往桥梁施工特点编写了本手册，主要对比较常规的几种桥梁支架形式的计算方法进行介绍。计算过程中个别数值（参数）或分析方法可能存在一定的理解偏差甚至错误，但其计算思
2、路是可以参考和借鉴的。本手册共分十个部分，主要内容包括：桥梁支架计算依据和荷载计算、箱梁模板设计计算、小钢管满堂支架计算、临时墩（贝雷梁）组合支架计算、预留孔穿销法计算、抱箍设计计算、预埋牛腿悬空支架计算、托架设计计算、简支托梁设计计算、附件。附件1、2表中介绍了支架立杆、分配梁常用材料的力学参数，对手册2.3章节进行了补充；附件3介绍了预应力张拉引伸量的计算方法，特别是针对非对称预应力张拉的伸长值计算。目 录1支架在桥梁施工的用途72支架计算依据和荷载计算72.1设计计算依据72.2施工荷载计算及其传递72.2.1侧模荷载72.2.2底模荷载82.2.3横向分配梁82.2.4纵梁82.2.5
3、立杆（临时墩）92.2.6地基荷载为立杆（临时墩）下传集中荷载。92.3材料及其力学的性能92.3.1竹(木)胶板92.3.2热（冷）轧钢板92.3.3焊缝92.3.4连接螺栓102.3.5模板拉杆102.3.6方木102.3.7热轧普通型钢102.3.8地基或临时墩扩大基础（桩基础）112.3.9相关建议112.4贝雷梁112.4.1国产贝雷梁简介112.4.2桁架片力学性质122.4.3桁架片组合成贝雷梁的力学性能122.4.4桁架容许内力123箱梁模板设计计算123.1箱梁侧模123.1.1侧模面板计算133.1.2竖向次楞计算133.1.3水平主楞（横向背肋）计算143.1.4对拉杆计
4、算153.2箱梁底模153.2.1底模面板计算163.3.2底模次楞（横向分配梁）计算163.2.3底模主楞（纵梁）计算174满堂支架计算174.1立杆及底托184.1.1立杆强度及稳定性（通过模板下传荷载）184.1.2立杆强度及稳定性（依照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范）184.1.3立杆压缩变形194.1.4底托检算194.2地基承载力204.3支架总体弹性沉降值215临时墩（贝雷梁）组合支架215.1荷载计算215.1.1箱梁断面划分区间215.1.2荷载计算（顺桥方向）215.2纵梁设计检算225.2.1单片贝雷桁架片荷载225.2.2贝雷桁架检算225.2.3计算补充说明22
5、5.3横梁检算235.3.1横梁的荷载235.3.2横梁选材和计算235.4支墩稳定性235.4.1强度验算235.4.2稳定验算245.4.3局部稳定验算245.4.4支墩计算的补充说明245.5混凝土基础及地基255.5.1地基计算255.5.2混凝土基础256悬空支架-预留孔穿销法266.1盖梁底模支撑纵、横梁的计算266.1.1施工荷载计算266.1.2纵向分配梁计算266.1.3横梁计算276.2销轴计算276.2.1销轴抗弯计算286.2.2销轴抗剪计算286.2.3合成应力286.3墩身混凝土局部受压计算287悬空支架-抱箍法287.1螺栓直径的选择297.2螺栓孔距及抱箍高度的
6、确定297.3抱箍耳板宽度的确定297.4抱箍板厚的确定297.4.1从截面受拉方面考虑297.4.2从截面受剪方面考虑297.5抱箍耳板厚度确定307.6连接板焊缝计算308悬空支架-预设牛腿法308.1牛腿设计计算318.2焊缝连接计算318.3预埋钢筋计算318.3.1预埋筋承载力计算318.3.2预埋筋锚固长度的计算318.4预埋钢板厚度的计算319悬空支架-三角托架319.1三角托架及其使用材料319.1.1纵向分配梁329.1.2主横梁329.1.3落梁楔块329.1.4三角托架329.1.5预埋牛腿329.2施工荷载的计算349.2.1混凝土荷载349.2.2模板荷载349.2.
7、3内外模桁架或支架349.2.4临时荷载349.3纵向分配梁计算349.3.1箱梁腹板位置纵向分配梁349.3.2箱梁底板位置纵向分配梁计算359.3.3翼板下面纵向分配梁359.4主横梁计算359.4.1中间位置主横梁检算359.4.2靠近墩身位置主横梁检算369.5砂桶计算369.6托架计算369.5.1托架水平撑379.5.2托架斜撑379.5.3水平撑牛腿379.5.4斜撑牛腿3710悬空支架-简支托梁3810.1简支托梁及其使用材料3810.1.1横向分配梁3810.1.2简支纵梁3810.1.3落梁楔块3810.2横向分配梁计算3910.3纵梁计算3910.4横向托梁3910.5牛
8、腿检算3911补充说明40附表一：支架施工常用的立杆（临时支墩）材料40附表二：支架施工常用的分配梁（横纵梁）材料41附件三：预应力筋单双向张拉（非对称）的伸长值计算431张拉伸长值的重要性432 后张法预应力筋理论伸长值计算公式说明432.1 预应力筋伸长值计算的分段原则432.2 AB段截面拉力、截面平均拉力和伸长值432.4 CD段截面平均拉力和伸长值442.5预应力筋张拉施工总伸长值计算443对不同张拉方式伸长值计算实例453.1 单向张拉实例453.2 双向张拉实例454理论伸长值与设计图纸数值偏差的原因475理论伸长值与实际伸长值偏差的原因476伸长值计算补充说明481支架在桥梁施
9、工的用途支架在桥梁的施工方面有着比较广泛的作用，可以作为现浇梁、盖梁施工的主要承力结构，墩身施工的工作平台，内模的横（竖）向支撑系统，施工人员下上的通行斜道，材料、机具运输的吊装设施等等。支架法施工除在设计方面有要求外，根据现场经验，在以下情况建议通过变更设计采用支架施工：山区施工没有建设预制场的条件建议支架现浇；桥梁两端地形限制无法拼装架桥机或运梁条件差；桥梁平曲线半径较小，预制箱梁翼板变化较大；桥梁跨线时两侧盖梁轴线不平行导致在同一跨板长差异较大致使预制、架设难度和施工投入（改造预制台座和龙门吊）大；桥梁由于设计跨度不同，大跨预制梁的架设存在难度（施工期间需要改造或更换架桥设备）；预制、架
10、设施工不能满足进度要求等情况。2支架计算依据和荷载计算桥梁施工中不同的支架方式均有成功的案例为后续施工提供良好的借鉴。本文主要对不同的常规支架形式的计算进行介绍，通过对支撑结构的力学分析和理解，才能选用到适合不同工程特点的支架形式，才能对支架体系的薄弱环节进行有效的现场控制，才能对混凝土性能、浇筑高度、浇筑速度等主要指标予以确定和控制，才能保证相同桥型相同支架方式产生相同的效果，避免质量和安全事故。2.1设计计算依据公路桥涵施工技术规范JTJ041-2000，2000年11月木结构设计规范，GB 50005-2003，2004年1月混凝土结构设计规范，GB 50010-2002，2002年4月
11、钢结构设计规范，GB 50017-2003，2003年4月建筑工程大模板技术规程，JGJ74-2003，2003年10月建筑施工扣件式钢管脚手架安全施工规范JGJ130-2001建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范JGJ 166-2008建筑施工门式钢管脚手架安全技术规程JGJ128-2000钢管脚手架扣件GB15831-2006 建筑地基基础设计规范GB50007-2002建筑结构荷载规范GB500092001扣件式钢管脚手架计算手册，王玉龙，2008年建筑施工计算手册，江正荣，2001年7月2.2施工荷载计算及其传递支架选型完成后，其计算的思路和原则应从上至下进行。2.2.1侧模荷载施工人员及
12、设备荷载标准值1.5KN/m2。倾倒混凝土时产生的水平荷载标准值：采用泵送混凝土时为4KN/m2；采用溜槽、串筒为2KN/m2；采用容积0.8m3以下漏斗为4KN/m2；采用容积0.8m3以下漏斗为6KN/m2。振捣混凝土时对竖向结构模板产生的荷载标准值为4KN/m2。现浇混凝土对模板的侧压力标准值：F=0.22*r*t0*B1*B2*V1/2 F=r*H F新浇筑砼对模板的最大侧压力（KN/m2）；r砼的重力密度（KN/m3），计算时钢筋混凝土取26 KN/m3；t0新浇筑的初凝时向（h），可按实测确定，如缺乏试验资料时可采用t0=200/（T+15）计算（T为砼的温度）；H砼侧压力计算位置
13、处至新浇砼顶面的总高度（m）；B1外加剂影响修正系数，掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2，无外加剂取1；B2砼坍落度影响修正系数，当坍落度小于11cm时取1.1，坍落度大于11cm时取1.15；V砼的浇筑速度（m/h）。公式、计算结果取二者中的较小值。取较小值的原因分析：对于高度较低的模板来说其侧压力主要取决于浇筑高度，而对于浇注高度较大的情况下按浇注高度计算结果是不真实的，因为墩身混凝土随着时间推移浇筑部位不断上移，底部混凝土凝固对底部侧模的影响逐渐减小，对于墩身浇筑选用较小值是比较符合实际。但是计算取较小值的条件：现场必须对混凝土的坍落度和浇筑速度进行严格控制，其次对初凝时间应现场认真测定。
14、模板荷载分项系数：活载（施工人员、机具，倾倒、振捣混凝土荷载）取1.4，恒载（新浇混凝土对侧模的压力）取1.2。模板荷载效应组合：计算模板承载能力时=荷载*1.2+活载*1.4，计算模板抗变形能力时=荷载*1.2。有效压头高度：h= F/r。2.2.2底模荷载施工人员及设备荷载标准值1.5KN/m2。倾倒混凝土时产生的竖向荷载经验值2.0-4.0KN/m2。振捣混凝土时对水平模板产生的荷载标准值为2.0KN/m2。模板自重荷载标准值木模为0.50-0.55KN/m2，钢模0.75-1.25KN/m2。钢筋混凝土密度取26 KN/m3，尚需*1.05（混凝土胀模系数，建议采用）。根据箱梁断面荷载作如下划分： 模板荷载效应组合：恒载*1.2+活载*1.4。（活载主要
