连续梁边跨现浇段支架方案设计(满堂支架)

连续梁边跨现浇段支架方案设计

一、基本概况

新店河特大桥跨新店河40+56+40m连续梁边跨现浇段为单箱单室等高度直腹板箱梁，梁端总长11.75m，桥面宽13.4m，底板宽6.7m，梁高3.05m；端隔板厚1.05m，在距端隔板2.9m范围内腹板厚由梁端的60cm变化至48cm，底板厚由60cm变化至40cm，顶板厚由65cm变化至40cm，其余梁体为等截面梁。边支座中心线至梁端0.75m，梁体为C50预应力钢筋混凝土结构。现浇段梁体体积131.97m3，梁重343.122t。梁段截面如下图：

武汉端136#边墩位于河流冲积台地上，现为农田，软土覆盖层较深，地基承载力较小。

广州端138#边墩位于原京珠弃碴场上，基岩埋深较浅，基岩较为完整，无溶洞发育。

模板系统方案，底模采用竹胶板，侧模采用用定型钢模板。二、支架方案

根据相应梁下地基条件，经过比选，采用落地满堂支架的方案施工。

满堂支架的立杆横纵间距为60cm，支架采用轮扣支架，轮扣支

架由底托、顶托、横杆、立杆、顶托以及剪刀撑、扫地杆等组成，其中底托、顶托规格为60cm、横杆为60cm、立杆由120cm、180cm 两种规格，根据支架高度调整使用，剪刀撑和扫地杆采用外径48mm 的普通钢管。

满堂支架在搭设时，首先要根据支架高度确定地基标高和支架立杆搭配方案，然后搭设第一层立杆，挂线确定支架底托旋出高度、和支架立杆的位置，依次向上搭设，调整顶托高度确定支架顶面标高，最后设剪刀撑和扫地杆。支架搭设完毕后，直接在顶托上铺设方木和底模，其中底板和翼缘板下采用10×10cm方木，腹板下采用10×15cm方木。

边跨现浇梁模板方案采用20mm厚的竹胶板和方木条背肋制成，侧模支撑采用方木横肋和钢管斜撑联合支撑的方案，同时利用通风孔设置对拉杆支撑。

地基处理方式，经过支架受力检算计算支架所需的地基承载力，地基处理采用挖除换填隧道洞砟碾压密实，使地基的承载力满足设计要求，最后在地基上施工一层10cm厚的C15混凝土垫层以加强地基并起到隔水的作用，在换填地基时，注意要作出横向排水坡，两侧设排水沟，务必确保支架下地基无积水。

三、支架方案检算

1、荷载确定

支架承受的荷载主要由以下几部分构成：梁体自重荷载、施工荷载、模板荷载、支架自重。

梁体自重

混凝土自重按27kN/m计算，支架范围内的梁段，除靠近墩柱侧2.17m范围内底、顶、腹板为加厚变截面外，其余均为等截面梁，在进行该范围内底、腹板范围支架检算时，按最大截面梁等截面计算，为方便计算，将该部分梁体简化成如下断面计算：顶板厚度75cm，腹板厚60cm，底板厚70cm。

原梁段断面面积为：12.95m2，简化后梁段断面面积14.21m2为方便计算，将梁体断面简化成如下断面形式计算：顶板宽6.7m、厚55cm，底板宽6.7m、厚55cm，翼缘板宽3.4m、厚40cm，腹板厚48cm。

原梁段断面面积为：10.62m2，简化后梁段断面面积11.92m2。

腹板处梁体荷载：P1＝3.05×27＝82.35kN/m2

底板处梁体荷载：P2＝（0.55+0.55）×27＝29.7kN/m2

翼缘板处梁体荷载：P3＝0.4×27＝10.8kN/m2

加厚段底板处梁体荷载：P4＝（0.7+0.75）×27＝39.15kN/m2底模选用20mm竹胶板

荷载安全系数取1.2。

施工荷载

人员、机具荷载取2.5kN/m2

振捣混凝土取2kN/m2

2、分配方木检算

检算模型

按跨度为60cm的简支梁计算，方木检算只检算荷载最大的加厚段腹板处。根据支架搭设方案，方木横向布置，腹板的荷载由三排纵向支架支撑，中间一排支架位于腹板正中的下方，腹板的荷载以均部作用在两跨简支梁的一半处，图示如下：

荷载确定

分配方木所承受的荷载包括三部分：梁体荷载、施工荷载、方木自重。方木容重7.35kN/m3，竹胶板容重同方木。

q＝82.35×0.6×1.2＋（2.5+2）×0.6＋（0.1×0.1+0.02×0.6）×7.35＝62.15kN/m。

计算参数

方木的弯曲应力[σ]=9.8MPa，[τ]＝1.5MPa。

弯曲应力检算

σ＝W/M

M＝＝＝1.28×103Nm

W＝= 1.67×10-4m3

σ＝＝7.68MPa＜[σ]=9.8MPa，通过！

剪应力检算

τ＝

Q＝＝＝13.98kN

τ=＝2.1MPa＞[τ]＝1.5MPa，不满足要求，将方木截面加大，采用10×15cm方木，则

q＝82.35×0.6×1.2＋（2.5+2）×0.6＋（0.1×0.15+0.02×0.6）×7.35＝62.19kN/m

Q＝3ql/8＝3×62.19×0.6/8＝13.99kN

τ=3Q/2A=3×13.99/2×0.1×0.15＝1.4MPa ＜[τ]＝1.5MPa，通过！

则腹板下方木采用10×15截面的方木。

底板下方木检算

根据以上检算，只检算剪应力

q＝P4×0.6×1.2＋(2.5+2)×0.6＋（0.1×0.1+0.02×0.6）×7.35 ＝39.15×0.6×1.2＋2.86

＝31.05kN/m

Q=ql/2＝31.05×0.6/2=9.32kN

τ=3Q/2A=3×9.32/2×0.1×0.1＝1.4MPa ＜[τ]＝1.5MPa，通过！

则底板下方木使用10×10方木。

翼缘板下方木也使用10×10方木。

3、轮扣支架立杆承载力检算

根据轮扣支架的产品承载力在横杆层高为120cm，横杆长度60cm条件下，轮扣支架竖向承载力为30kN。

腹板下荷载最大为2Q＝2×13.99＝27.98kN，加厚底板下轮扣支架荷载31.05×0.6＝18.63kN，均小于30 kN。轮扣支架承载力足够。

4、地基承载力计算

支架传递给地基的最大荷载为27.98kN，按1.3的安全系数考虑，则地基的承载力为：1.3×27.98/（0.6×0.6）＝101kN/m2。

地基处理方式为：挖除地基下腐殖土及软塑状粘土至硬底上，检测地基承载力在200KPa以上，然后换填洞砟，最后地基范围内设置一层10cm厚的C15素混凝土垫层，底腹板范围内加厚5cm。