预应力砼连续箱梁支架受力分析

预应力砼连续箱梁支架受力分析

本文从搭设满堂脚手架需的基础，叙述预应力砼连续箱梁，必须基础稳固，支架荷载分析计算全面，通过预压，消除主要的非弹性变形和弹性变形，使底模顶面预设标高符合设计要求。

标签支架；砼连续箱梁；预压；荷载

在南水北调安阳段的生产桥的施工中，上部结构为后张法现浇预应力混凝土连续箱梁，梁长有95m、80m、70m、66m等，梁宽有5.5m、4.5m两种，下部结构为钻孔灌注桩基础、柱式墩台。桥梁设计车辆荷载等级为公路—Ⅱ级。桥位地震动峰值加速度为0.15g。在两桥台处设D80型伸缩缝各一道。混凝土设计标号为C50。本文就预应力砼连续箱梁支架受力，进行分析。

1 地基处理（渠道内搭满堂脚手架）

满堂脚手架的沉降值控制至关重要，所以应严格控制地基的强度，首先在桥位的两侧挖好排水系统，然后对原地面进行压实处理，土基高度比渠底高0.6m。在桥墩与桥台之间的渠坡上挖台阶，台阶高0.1m，宽0.3m，长(梁宽加1m)，然后在土台阶上浇C10垫层、厚0.1 m，作为渠坡面上搭钢管架子垫石。坡面上粉2cm厚水泥砂浆，防止下雨时雨水冲毁台阶。

对承台与渠坡交界处架子搭设，承台开挖时的工作面，根据设计要求选用回填材料，回填跟承台顶面平，承台顶面以上土方暂不回填，搭满堂脚手架时，承台与渠坡交界处的三角形部位，立杆纵横间距按0.3m布设，大小横杆层步距按0.9 m搭设，增加斜撑杆。同时，注意渠坡上钢管与承台处钢管的连接。

2 支架荷载计算分析

支架进行强度、刚度及稳定进行验算，确保支架在施工过程中能满足承载要求。进行验算，过程如下：

满堂脚手架顶层大横杆验算：

箱梁底砼荷载，按中跨计算

G=30/80×（265-30）×26=2291.25KN

安全系数取K=1.2，假设全部重量作用于底模上，则底模按每平方米承受的荷载为：按中跨30m计算。

F1=2291.25×1.2/（3×30）=30.55KN/㎡

施工荷载。

F2：施工人员、施工机具堆放荷载：取1 KN/ m2

F3：振捣混凝土时产生的荷载：取2KN/ m2

F4：模板为木模结构，经计算自重均布荷载为0.5KN/m2

F5：支架自重均布荷载为1.5KN/m2

总荷载=F1+F2+F3+F4+F5=35.55KN/㎡

纵向钢管验算（按箱梁底计算）

箱梁底宽3m，按支架搭设的方案，支架纵向搭设13排钢管，计算荷载时，假设所有重量共3199.5KN（35.55×3×30），均由13排钢管平均受力，则每排钢管的均布荷载为8.2 KN/m2[3199.5/(13×30)]

查钢管截面特征表

[σ]=0.205 KN/m2E=206×103 N/mm2 I=12.19×104mm4

W=5.08×103mm3钢管跨径按L=0.6 m，按两跨连续梁计算，计算如下：

q=8.2KN/m

跨中最大弯矩M=ql2/8=8.2×0.62/8= 0.369 KN*m

弯拉应力验算σ=M/W=0.369/5.08×103 =0.000073N =6.9KN。

经验算，支架承载力满足要求。

立杆地基承载力验算N/Ad≤K*fk

式中N---上部结构传至立杆底部的轴心力设计值

Ad—立杆基础的计算面积

fk—地基承载力标准值

K—调整系数，按以下规定采用：碎石土、砂土、回填土0.4；粘土0.5；岩土、混凝土1.0。

土基承载力验算：N/Ad

=6.9KN/(0.29m×0.6m)=0.04MPa

通过计算得出，地基承载力满足要求。

2.1 层高布置

根据平整压实后的地基标高，计算出支架净高，按竖向大小横杆步距0.9m 为一层，分层排列至顶端，以便满足支架总高度的要求。支架高度计算应考虑垫块、立杆、木楞、底模厚度等尺寸高度，并画出支架布置图，以便指导施工，顺利安装，确保支架牢固、稳定。

2.2 支架搭设

支架搭设顺序为：用墨斗在砼垫层上弹出梁纵向中线，以中线为基线弹出间距为0.6m平行线，在弹出梁的横向中线，以横向中线为基线，向两侧弹出平行线，纵横线的交叉点作为钢管立杆位置点，立杆钢管下面垫(10×10cm) 竹胶板，和方木(5×10cm)、同时设置扫地杆、沿梁的纵向每15m设剪刀撑。

根据计算出的架子顶部高程，设置图纸标识的预拱度，架子最上层小横杆上，纵向放置大模杆，大横杆间距按0.25M布置。同时在顶层小横杆上焊直径6mm 钢筋固定大模杆，钢管调平后铺设方木，横向方木（0.05mx0.1m的方木）间距按0.15摆放；纵向挂梁中线和梁的边线。

进行方木调平，铺设2.5×1.2×0.015（m）的竹胶板。再根据按设计箱梁的重量及附加重量进行支架预压加载，预压加载完成后方可进行箱梁模板的安装。

3 支架预压

3.1 支架预压试验的目的：是消除主要的非弹性变形和弹性变形量，使底模顶面预设标高符合设计要求。

3.2 初步拟定预压方法：在竹胶板（或木板）上形成预压平台，在平台上画出方格，根据箱梁自重分布情况计算出每个方格内的荷载量，按方格放沙袋进行预压。最大荷载为设计荷载的1．2倍。加载重量分三次逐渐进行，每次加载时，需对支架进行观测，如果发现异常情况，应立即停止加载，待查明原因后方可继续进行。

3.3 荷载计算

按施工图设计，预压总荷栽为箱梁总重的120%，箱梁的混凝土量为265m3,钢筋混凝土的密度取2.6t/ m3,其荷载重为689t，再加上外部荷载，按箱梁总重的120%预压，预压总荷载为689×1.2=826.8(t),采用铺设砂袋的方法预压，砂袋每袋重50kg,共用砂袋826.8×1000÷50=16536袋.