现浇箱梁模板支架设计

浅谈现浇箱梁模板支架设计
摘要：本文对现浇箱梁支架设计中需要考虑的问题、系统设计及两种支架形式在施工中需要注意的方面进行了探讨。

关键词：影响支架设计的因素；支架系统设计；施工注意事项；安全保护措施
在城市桥梁的建设中，受城市原有地形地貌、交通疏导、施工场地等条件限制，桥梁上部结构线形多呈曲线状态。

而现浇箱梁由于其抗弯扭性能好，不必占用土地设置预制场等优点，在城市桥梁的建设中大量采用。

支架的稳定性能直接影响到现浇箱梁的成桥线形、受力状态，在桥梁施工时，应对现浇箱梁的支架进行合理的设计，以保证桥梁结构的施工安全。

1现浇箱梁支架设计的考虑方面
1.1经济效益方面
在支架的设计时，考虑到尽量降低工程成本一般先考虑使用成本较低的形式，诸如门式脚手架、满布式钢管排栅支架、碗扣式多功能脚手架钢支架等；遇到障碍物或有交通疏导要求的，可适当使用轻型钢支架等形式。

一般工程支架形式除有交通疏导要求的地方设置贝雷架通道钢支架外，其他位置使用门式脚手架，边角异型地方用满布式钢管排栅支架过渡连接。

1.2交通疏导方面
对于处于闹市区的工程，周边商铺人流密集，过往车辆特多，而且大部分是两条大路的交汇处，交通繁忙。

如何在支架的搭设和
箱梁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。

故在支架设计的初期，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，车辆能绕道通过的尽量封路施工，不能绕道通过的根据车辆流量的大小设单向2～3车道的专用支架通道，并将交通疏导方案送交建设单位和交警部门审批。

如有关部门对交通疏导方案有异议时需根据其具体的要求作相应的修改。

再根据经审批后的交通疏导方案进行现浇箱梁支顶架的具体设计。

1.3材料供应方面
在进行支架设计时，必须考虑用于搭设支架的各种材料供应情况是否满足施工的需求，要首先灵活选用现有库存的各种周转材进行支架设计，避免盲目片面追求设计的合理性，而舍近求远购进大量新周转材，从而增加单项工程的成本。

2 模板支架系统设计
绘制模板、支架设计图、支承系统布置图、模板和支架总装配图、各细部结构大样图等；根据施工条件确定施工荷载，对模板和支承系统进行验算。

即按支承荷载的顺序从上而下验算其强度、刚度和稳定性。

计算模板和支架的强度时，荷载包括：
（1）模板和支架自重。

木材采用8kn/m3；钢结构按78kn/m3计。

（2）新浇混凝土、钢筋混凝土的重量。

普通混凝土采用24kn/m3；钢筋混凝土用26kn/m3作校核荷载。

（3）施工人员和施工材料机具等行走运输或堆放的荷载：
①计算模板及直接支承模板的小棱时，均布荷载为2.5kn/m2，另应以集中荷载2.5kn进行验算。

②计算直接支承小棱结构构件时，均布荷载为1.5kn/m2。

③计算支架立柱及支承拱架的其他结构构件时，均布荷载为
1.50kn/m2。

（4）振捣混凝土时产生的荷载。

对水平面模板为2kn/m2，对垂直面模板为4kn/m2（作用范围在新浇筑混凝土侧压力的有效压头高度之内）。

（5）新浇混凝土对模板侧面的压力。

采用内部振捣时，新浇筑的混凝土作用于模板的最大侧压力，可按下列两式计算，取两式中较小者。

f=0.22γt0β1β2v1/2
f=24h
式中：f———新浇筑混凝土对模板的最大侧压力，kn/m2；
γ———混凝土的重力密度，kn/m3；
t0———新浇筑混凝土的初凝时间，h，可按实测确定。

当缺乏试验资料时，可采用：t0=200（/t+15）；
t———混凝土的入模温度，℃；
v———混凝土的浇筑速度，m/h；
h———混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面的总高度，m；
β1———外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0，掺具有
缓凝作的外加剂时取1.2；
β2———混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度<30mm时取0.85；50～90mm取1.0；110～150mm时取1.15。

（6）倾倒混凝土时产生荷载。

倾倒混凝土对垂直模板产生的水平荷载可按下表选用：
表1 倾倒混凝土产生的水平荷载
注：作用范围在有效压头高度以内
（7）其他可能产生的荷载：如风荷载、水流冲击荷载等。

计算模板、拱架和支架时，应考虑下列荷载并按表2进行荷载组合，见表2。

制订技术和安全措施，主要包括模板结构安装、拆除的程序和方法；特殊部位、预埋件和预留孔洞的处理方法；必要的保温和隔热措施；混凝土坍落度和浇捣方法的确定等。

地基基础承载力验算及其处理措施。

编写模板支架设计和施工方案以及各种材料的使用计划表。

表2计算模板、拱架和支架时的荷载组合
3 主要采用的两种支架形式的施工要点
3.1 ckc门式脚手架钢支架
ckc门式脚手架因其轻巧、灵活、使用简单方便，且规格品种多适宜支撑各种形状的混凝土构造物，但因它轻巧而刚度小，并且采
用插接和销接，连接间隙较大，虽配有小交叉杆，还是容易晃动，特别是多层门架的叠加使用时更明显，故ckc门式脚手架的一般应用于12m（六层）以下的支架。

为保证支架的整体稳定性，常用准48mm钢管将门式架纵横交叉联结。

施工要点：
（1）进行地基处理后按支架的设计柱距、排距要求进行定位放线。

为方便上层使用，首层门式架架顶偏差应调整在5mm以内，同时，考虑门式架的纵横连接，门式架两个方向的垂直度控制在1mm 以内。

（2）在门式架底部，门式架立杆两侧下部沿纵向设置扫地杆，沿横向设置封口杆，宜采用封口杆在上，扫地杆在下的形式。

（3）按上述②、③点步骤，逐层向上安装。

（4）在支架外侧每隔3～5个架距设置一道水平加固杆，水平加固杆应连续设置，形成水平封闭圈，以增强支架的整体稳定性。

在支架外侧及施工方案要求处设置纵、横向剪力撑（可用准48mm
钢管连接作剪力撑）。

高度和宽度为3～5个架距。

杆件需要搭接时，搭接长度不少于50cm，搭接接头处扣件数量不少于2个。

3.2贝雷架钢结构支架
现浇箱梁结构投影下地面较平坦、土基承载力比较大时，并且现浇箱梁投影下有交通疏导的要求，宜搭设贝雷架钢结构支架作为维持原道路的交通功能。

贝雷架钢结构支架的立柱一般采用贝雷架或大型钢管，大梁采用贝雷架，横梁采用型钢（槽钢、工字钢）或
贝雷架搭设，支架之间的联结采用小型的型钢。

施工要点：
（1）按图纸的设计要求，由测量人员进行施工定位放线，确定支承贝雷架基础的准确位置，并对原路面标高进行复测，以保证施工通车净高，如有误差则作适当调整。

（2）贝雷架基础在原路面上浇筑c25混凝土而成，厚度为50cm （可作调整），每个基础浇筑时要注意4跟预埋准25mm钢筋，用作固定贝雷架底部，以增强其整体刚性；在原路面上按图纸要求横桥向拼接贝雷架支墩，并用预埋筋将其焊接固定。

（3）在贝雷架上顺桥向铺设[36槽钢，槽钢间距为60cm；槽钢与贝雷架接触处要求单边点焊连结。

3.3安全保护措施
（1）支架在使用过程中应避免产生偏心荷载，如泵送混凝土时，应随浇随捣，随平整，混凝土不可堆放在输送管道口处，以免产生较大的集中荷载，使支架偏心受荷，装卸其它物料时亦防止支架产生偏心、振动和冲击；
（2）在浇筑混凝土过程中，若发现支架有异常情况，应立即停止作业并尽快修复加固；
（3）要细心检查各种材料、杆件是否有严重损伤，损伤、锈蚀严重者严禁使用；
（4）支架周围应设防护栏，并悬挂安全标志示警，支架下部须挂设安全网；
（5）六级以上大风、暴雨不得搭设支架；
（6）支架在高压电线区架设时应注意离开高压线一定距离，严禁带电体接触。

3.4质量检测标准
支架必须具有足够承载能力、刚度和稳定性，在对支架进行堆载预压后，支架的沉降必须满足设计要求，能可靠地承受新浇混凝土重和侧压力以及在施工过程中所产生的荷载，保证构筑物的设计形状、尺寸及各部位置的准确性。

4结束语
总而言之，在城市桥梁的建设中，当桥梁上部结构采用现浇结构形式，支架的应用是必不可少的。

而支架的形式有多种多样，各种支架形式有着不同的特点和适用范围，施工中应根据实际情况，因地制宜，灵活选择，合理设计，才能取得最佳的使用效果。

参考文献：
[1]王连广.钢与混凝土组合结构理论与计算[m].北京:科学技术出版社, 2005.
[2]周端明.钢-混凝土混合拱桥接头受力性能研究[d].重庆:重庆交通大学, 2008.
注：文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。