某桥梁现浇箱梁支架设计方案探讨

某桥梁现浇箱梁支架设计方案探讨

摘要：合理的施工支架设计，能有效地提高工作进度减少施工安全事故，是保障整个工程质量的基础。本文以某大桥为工程背景，介绍了现浇箱梁支架的设计方案。

关键词：桥梁现浇箱梁支架设计

一、工程概况

某大桥桥梁全长为1358m，起止里程为d4+040～d5+398，桥梁中心桩号为d4+719。本桥上部结构均采用后张法预应力混凝土连续箱梁，全幅共有53跨13联，具体孔数及跨径为：（26+2×26.5+26）+2×（4×26）+（4×30）+5×25+8×（4×25）m，下部结构采用双柱墩和三柱墩，钻孔灌注桩基础。本桥现浇箱梁底至地面最大高度为16m，现需设计现浇箱梁支架方案。

二、现浇箱梁支架设计时应考虑的因素及设计步骤

1、设计现浇箱梁支架时应考虑的因素

（1）交通疏导问题：对于人流密集、车辆较多的工程环境，如何在施工期间保障原有道路的交通疏导功能，将是支架设计时首先要考虑的因素。所以在支架设计的初期，首先应进行交通疏导方案的设计，根据工地周边道路的车流、路向、疏导功能等进行调查，并将交通疏导方案送交建设单位和交警部门审批。

（2）材料供应情况：支架设计时，必须充分考虑本企业准备用于搭设支架的各种材料供应情况是否满足施工的需求，避免增加单项工程的成本。

（3）经济效益问题：在施工方案设计时必须考虑如何尽量降低工程成本，才能为企业创造更多的经济效益。所以在支架的设计时一般先考虑使用成本较低的形式，当遇到障碍物或有交通疏导要求的，可适当使用轻型钢支架、军用墩+军用粱或军用墩+贝雷架等形式。 2、现浇箱梁支架的设计步骤

拟定支架结构布置→荷载分析及荷载组合→底模板验算→横向

木枋验算→纵向木枋验算→顶托验算→支架立杆验算。

三、支架设计验算

本桥箱梁底至地面最大高度为16m，拟采用￠48×3.5钢管作为全桥支架的基本构件，横向木枋拟采用10×10cm松木单层布置，纵向木枋采用10×15cm松木单层布置，支架顶部直观布置图如下图所示：

1、荷载分析

（1）钢筋混凝土自重

箱梁钢筋混凝土自重属均布荷载，直接作用于底模及侧模，根据设计图可得箱梁各部分自重荷载为：

腹板及横梁处 q1（腹板）=1×1.6×1×26=41.6kn/m2

箱室底板处 q1（底板） =（0.22+0.20）×1×1×26=10.92kn/m2 （2）、竹胶板底模（板厚δ=1.8cm 容重γ=17kn/m3）

q2=1×1×0.018×17kn/m3=0.31kn/m2

（3）横向木枋（10×10cm）

q3=5.0m/m2×0.12×8kn/m3=0.4kn/m2

（4）纵向木枋（10×15cm）

腹板及横梁处 q4（腹板）=3.5m/m2×0.1×0.15×

8kn/m3=0.42kn/m2

箱室底板处 q4（底板）=2.5m/m2×0.1×0.15×

8kn/m3=0.30kn/m2

（5）支架体系自重

①单根钢管自重

按16m的支架高度计算钢管自重荷载（含配件、剪刀撑及水平拉杆等），￠48×3.5钢管单位重为4.36kg/m，加配件乘以系数2.0，则立杆自重平均分配到底层的荷载为：

g=16m×4.36kg/m×2×9.8n/1000=1.37kn/根

②钢管支架体系自重

根据支架设计图，横梁及腹板区平均每平方米布置了4.58根钢管，箱室底板处平均每平方米布置了2.44根钢管，则支架体系自重为：

腹板及横梁处 q5（腹板）=1.37kn/根×4.58根=6.28kn/m2

箱室底板处 q5（底板）=1.37kn/根×2.44根=3.34kn/m2 （6）、施工机具及人员荷载 q6=2.5kn/m2

（7）、倾倒混凝土产生的荷载 q7=2.0kn/m2

（8）、振捣砼产生的荷载 q8=2.0kn/m2

2、荷载组合

（1）验算底模

①腹板及横梁处底模

q=1.2（q1腹板+q2）+1.4（q4+q5+q6）=1.2×（41.6+0.31）+1.4×（2.5+2.0+2.0）=59.39kn/m2

②箱室底模

q=1.2（q1箱室+q2）+1.4（q4+q5+q6）=1.2×（10.92+0.31）+1.4×（2.5+2.0+2.0）=22.58kn/m2

（2）验算横向木枋

①腹板及横梁处

q=1.2（q1腹板+q2+q3）+1.4（q4+q5+q6）=1.2×（41.6+0.31+0.4）+1.4×（2.5+2.0+2.0）=59.87kn/m2

②箱室底板处

q=1.2（q1底板+q2+q3）+1.4（q4+q5+q6）=1.2×（10.92+0.31+0.4）+1.4（2.5+2.0+2.0）

=23.06kn/m2

（3）验算纵向木枋

以验算横向木枋三跨等距连续梁中的最大支座反力r，作为作用在纵向木枋的最大集中荷载来验算纵向木枋。

（4）验算顶托

①腹板及横梁处

q=1.2（q1腹板+q2+q3+q4腹板）+1.4（q4+q5+q6）

=1.2×（41.6+0.31+0.4+0.42）+1.4×（2.5+2.0+2.0）

=60.38kn/m2

②箱室底板处

q=1.2（q1底板+q2+q3+q4底板）+1.4（q4+q5+q6）

=1.2×（10.92+0.31+0.4+0.3）+1.4×（2.5+2.0+2.0）

=23.42kn/m2

（5）验算立杆、地基

①腹板及横梁处

q=1.2（q1腹板+q2+q3+q4腹板+q5腹板）+1.4（q4+q5+q6）

=1.2×（41.6+0.31+0.4+0.42+6.28）+1.4×（2.5+2.0+2.0）=67.91kn/m2

②箱室

q=1.2（q1底板+q2+q3+q4底板+q5底板）+1.4（q4+q5+q6）

=1.2*（10.92+0.31+0.4+0.3+3.34）+1.4*（2.5+2.0+2.0）

=27.42kn/m2

3、底模板验算

底模钉在横向木枋上，直接承受上部施工荷载，取承受最大荷载的腹板处（横梁与腹板处承受的荷载相同）进行验算，截取1m宽的竹胶板简化为跨径为28cm的三等跨连续梁来验算。

（1）1m宽×0.018m厚竹胶板截面特性

i=100×1.83/12=48.6cm4=0.486×10-6m4

w=100×1.82/6=54cm3=5.4×10-5m3

sx=100×1.82/8=40.5cm3=4.05×10-5m3

[αw]=12mpa，[τ]=1.9mpa，e=9×103mpa=0.9×103kn/cm2