浅谈某桥梁临时支撑架设计

浅谈某桥梁临时支撑架设计
[摘要]位于杭州市滨江区沿江区域的某临时支撑架提升改造项目，桥面宽度
14m。

受到河道场地限制、空中拼接、顶推施工等工艺影响，需要设计出有一定
特色的支撑架。

本文对临时支撑架施工过程进行力学分析, 提出可移动式预制构
件[1]对桥梁支撑架进行加载试验的研究，对桥梁支撑架实现荷载顶推加载。

[关键词]桥梁支撑架预压；顶推荷载；结构计算
Technical design of bridge support frame
Gao Lei
(Hengda steel structure company limited by shares，Hangzhou 311202，China)
Abstract： located in the riverside area of Binjiang District,，Hangzhou， a temporary support frame lifting and reconstruction
project has a bridge deck width of 14m. Due to the restrictions of
river site, aerial splicing， jacking construction and other processes，it is necessary to design a support frame with certain characteristics. In this paper， the mechanical analysis of the construction process of the temporary support frame is carried out，and the research of
loading test of the bridge support frame with movable prefabricated members is proposed，so as to realize the load jacking loading of the bridge support frame.
Key words： Preloading of bridge support frame； Jacking load；Structural calculation
0引言
桥梁临时支撑架不但需要满足架设钢梁与节点连接的施工，还要满足承受钢梁、现浇混凝土模板、现浇钢筋混凝土、顶推施工、预应力张拉等施工荷载的需要。

为保证支撑架承载能力足够，稳定性[2]满足的要求，对支撑架的基础采用石灰粉煤灰稳定砂砾处理，厚度在300mm左右满足使用要求。

基础采用独立基础、筏板基础、钢管桩三种基础形式在不同位置。

承载力大的独立基础必须进行基础承载力的设计，使用钢筋混凝土扩大基础或桩基础。

结构安全等级二级，主体结构设计使用年限5年。

恒载：上部桥箱梁自重，水平活载：桥梁顶推自重÷桥梁自重×0.05。

1工程概况
该工程位于浙江省杭州市，项目范围东起七甲闸、西至东信大道西、南起闻涛路、北至钱塘江。

该工程共有14个单体,用钢量总计约7300t，建筑面积为24150m2，部分单体为建筑钢建筑,结构类型包括空间网壳结构、异型钢桁架结构、钢框架结构，钢桁架桥梁结构。

桥梁支撑架作为其中最为重要的项目之一，如图1桥梁支架，结构体系采用圆钢管+槽钢焊接空间桁架结构，其稳定可靠性对建筑人民的生命安全起到关键作用，需要我们对支撑架进行研究分析。

图1桥梁支撑架
2桥梁支撑架稳定性分析
影响支撑架结构稳定性的主要包括以下因素: 临时支撑结构构造[3]影响、支
撑杆件的初始缺陷影响、现场施工组织管理影响和横向荷载对结构不利的影响。

项目上采用碗扣式支撑架，支撑架立杆主要承受轴心压力，在外形上，碗扣
式的支撑架其碗扣节点结构合理且力杆轴向传力，这样一来就使得其整体上结构
强度高、整体稳定性好。

而且支撑架在接头上具有可靠的自锁性能，能更好的满
足施工安全的需要。

在一般情况下，若模板支撑架支撑范围较大并且上部结构梁、板传递的荷载
较小，可以不使用整体模板支架[4]，可以分别分成几个独立的支架安装，高度不
能大于宽度的3倍，但应该至少有两跨组装成一个整体。

该工程支撑架在荷载统
计后推断顶推荷载作用点取值37.2吨，荷载较大，只能采用整体支架以增加整
体稳定性，并且适当增设附加的剪刀撑、连墙件以及扩大底部架，如图2桥端支
撑架。

桥中支撑架做桩基础设计提高整体稳定性，基础施工前应根据相关规定通
过高应变动测法确定单桩承载力特征值。

施工完成后工程桩应采用低应变动测法
进行桩身质量检测。

检测数量：每个受力支架抽检桩数不少于1根，抽检总数量
不少于总桩数的30%，且不少于3根；防撞桩为非受力桩，不做承载力检测。

使
用到两种桩尺寸桩。

8根桩Ф630×12入土深度不小于34.3m，竖向抗压承载力
特征值为1340kN，桩端持力层进入粉细砂层。

2根防护桩Ф500×10入土深度不
小于15m并且高出水面不小于2.5m。

桩端全断面进入持力层深度均不小于1.3m。

图2桥端支撑架
3桥梁顶推过程支撑架荷载分析
采用桥梁顶推施工，顶推施工时不影响桥下交通，不需要大型起重设备，也没有高空作业，特别适合于城市桥梁特大跨度桥梁，长线引桥或立体交叉的施工。

顶推施工分三个步骤：即桥台背后固定场地上浇筑或拼装混凝土梁段，张拉永久性和临时性预应力钢筋，借助设置
在紧靠梁段预场地的支撑架上梁底处的顶推装置如图3顶推节点和设置在各个临时支墩上的
滑移装置将梁体逐段顶进。

顶推荷载在这个过程中从西到东逐渐移动，对支撑架设计要求提高。

图3顶推节点
计划施工将桥体逐段由西向东顶进分成四个阶段，如图4顶推阶段一、图5
顶推阶段二、图6顶推阶段三、图7顶推阶段四。

并根据推进阶段，将相应的顶
推荷载输入Midas Gen软件模型中。

利用软件模拟顶推荷载实验，顶推模拟过程
中出现最大支座反力1145kN，作用位置在中间桩基位置，满足桩基竖向抗压承载力要求。

顶推施工时，参加顶推人员进行集中讨论，安排好各自的工作，以统一的指
挥信号为准。

严格控制顶推前进速度，使各墩千斤顶顶推推力稍大于摩阻力，控
制每分钟顶推20cm，施工过程缓慢、均匀推进，以保障工作人员安全为第一。

图4顶推阶段一
图5顶推阶段二
图6顶推阶段三
图7顶推阶段四
顶推过程相应的软件模型顶推荷载模拟工况变化如图8顶推荷载实验一、图
9顶推荷载实验二。

采用Midas空间建模并复核支撑架是否满足受力，在Midas中建立计算模型，设计杆件截面，建模计算可以很直观的看出各个钢件的受力情况和负荷比例，还
能直观的看出钢件的位移趋势和挠度大小，以及各个荷载工况下的支撑架基底反力，如图10某工况下基底反力，最终确定满足荷载计算的杆件截面。

图8顶推模拟荷载一
图9顶推模拟荷载二
图10某工况下基底反力(x、y方向小于1Kn)
4小结
本文结合理论知识和实际的施工工艺，从支撑架的设计方面提出更安全、便捷和经济的构造。

而且从根本上避免了支撑架稳定性较差、承载不足等原因造成的脚手架安全事故。

针对顶推施工进行了桥梁支撑架预压实验、Midas软件顶推荷载模拟实验、
相应画出支撑架布置图。

其次就是要增加模板支架的验收环节，并在这一环节中
做好检查工作；我公司在桥梁顶推荷载支撑架设计及同类型业务领域技术娴熟，
从设计到施工，可保证桥梁支撑架的稳定性和安全性，是桥梁建造的坚实基础；
桥梁支撑架的相关物件都可拆卸，在主钢箱桥搭接完毕后，根据设计好的拆卸方
案进入卸载阶段，节约造价[5]，可长期周转重复循环使用，体现了资源节约和环
境友好。

参考文献
[1] 赵海莲.可移动式预制构件对桥梁支撑架进行加载试验的研究与应用[J]，工业建筑.2012,42(S1)。

[2]刘文龙,杨立.桥梁施工临时支撑结构稳定性分析[J],施工技术.2019,48(S1)。

[3] 席凤舞.浅谈桥梁脚手架结构模板支撑架的构造和设计[J], 北方交
通.2015,(07)。

[4] 张勇.桥梁施工中的大间距模板支撑架应用探讨[J], 黑龙江交通科
技.2013,36(08)。

[5] 毕浩军.桥梁施工中大间距模板支撑架的应用[J], 交通世界（建养.机械）.2012,(12)。

1。