门架式现浇盖梁施工支架设计

门架式现浇盖梁施工支架设计

摘要：文章主要论述了大跨度、超重门架式现浇盖梁结构的施工支架设计，通过采用钻孔灌注桩、钢管混凝土柱、贝雷梁组合支架体系解决现浇盖梁的施

工问题。

主题词：门架式现浇盖梁施工支架设计

一、项目简介

上海市A15公路工程，从浙江与上海的市界处k0+000至上海闵行与南汇的分界处k55+714.5，全长约55.7km。

主要参建单位，建设单位：上海公路投资建设发展有限公司；设计单位：

上海市政工程设计研究总院；施工单位：中铁十八局集团有限公司。

在k33+87.696--k33+439.275段跨越上海市原水工程箱涵，公路和箱涵中

线交角为10。33，。桥梁结构设计如下：门架式桥墩，群桩承台基础，桩基为

Φ1200钻孔灌注桩，现浇盖梁，桥面21--22m跨度空心板梁。见图1。

由于两线交角比较小，根据桥墩与原水箱涵的相对位置，门架式盖梁最大

跨度40.7m，圬工量570m3，重量1425t；最小跨度18.97m，圬工量366m3，重915t。

二、原水箱涵简介

受施工影响范围内的黄浦江上游原水引水管渠为上世纪80年代中期建造的，至今已运营了约20年。该管渠为4孔钢筋混凝土结构，每2孔为一整体，水平平行排列。管渠横断面内净尺寸为（3.75m×3.25m×2）×2，壁厚0.35～0.4m，外包宽17.6m、高4.17m，每节箱涵长约为22.0m--25.0m，纵向每2节箱涵间设有伸缩缝。管渠无基础支承。管渠顶面埋深约为1.6--2.0m，

管渠底面标高约为-2.6m。

该原水引水管渠是上海市最主要的原水引水管渠之一，如果不能正常使用

会影响到市区大部分单位和广大居民的正常用水问题，不仅造成巨大的经济损失，而且会引起较大的社会影响。

三、原水箱涵的安全控制

在桥梁施工中，最大限度使箱涵不受到扰动，确保原水箱涵的绝对安全。由于箱涵不是承重结构，杜绝将施工荷载直接作用在箱涵顶部或两侧；杜绝箱涵两侧受力不均现象。

安全控制参数：原水管渠水平位移的极限值均为2.5mm。

四、支架设计

1、总体思路

（1）由于原水箱涵不是承重结构，门架式盖梁跨度大，重量大，施工时的承重支架就不能直接布置在箱涵顶上，设计主要考虑为梁式支架。同时考虑临时支墩位置是否能满足支架梁的强度、稳定和挠度问题。但是，临时支墩的位置又涉及到支墩桩基与箱涵的距离和对箱涵的影响，需要综合考虑。

（2）根据图1，以典型跨度40.70m、重量1425t的盖梁为设计结构。

（3）支架梁拟采用贝雷片梁。临时支墩立柱采用φ500钢管混凝土，顶部设置型钢横梁。

2、具体方案

以图1断面为代表，跨度40.70m，盖梁圬工量570m3，重量1425t。

①方案1

从基本方案入手，在承台上设置临时支墩，把所有荷载通过承台直接传递到桩基上，这样，对箱涵影响最小。

支架梁采用双层4排贝雷梁，4根φ500钢管混凝土立柱。见图2。

盖梁：570×25×1.2/43.57/4=98KN/m；贝雷梁:14KN/m；I20工字钢:

1KN/m；活载:5KN/m；荷载合计118KN/m。

通过计算，贝雷梁跨中最大弯矩Mmax=1908KN·m＞［M］=975KN·m，且挠度达到470mm，远大于模板支架要求的L/400=100mm。

因此，此方案不满足要求。

直径500钢管砼

Φ1200钻孔灌注桩Φ1200钻孔灌注桩

q=92.5KN.m

2500

M=1908KN.m>［M］=975KN.m

1.236 1.2

图2典型结构1方案1

（此方案不满足要求）

由于施工荷载太大，且盖梁底净空尺寸较小，钢梁的刚度已经无法增加，只能在跨间增设支点，减小贝雷梁的跨度，使梁的强度和刚度满足要求。

根据支架的受力分析，中间支点处最大反力980KN，上海地区的③1层:灰

色淤泥质粉质粘土地基承载力只有20KPa，采用浅基础面积要达到62m2，且荷

载会直接作用在箱涵顶部，对箱涵而言，是十分危险的，故支墩基础采用桩基础。

②方案2

横梁采用双层4排贝雷梁，并通过反复计算、比较，只有在承台上和距箱涵边1米位置左、右设置共8个临时支墩。4个位于承台上，4个需要设置支墩基础。形成1.2+7.6+20.8+7.6+1.2米3孔连续梁结构，相对可行。根据受力分析，抗剪等不是控制性因素，本文只列贝雷梁变形、立柱稳定的计算，见图

3。

（a）弯矩计算

通过计算，跨中最大弯矩Mmax=3338KN·m，Mmax/8=417KN·m＜［M］=975 KN·m。挠度按照简支结构计算也只有68mm。

（b）边柱

立柱处最大反力位于左立柱处，为3516KN，采用φ500×8mm钢管砼构件，内填C30混凝土，可满足要求，承台襟边需50cm以上。

I=3.07×10-3m4

i=I/A=0.125m

λ=μl/i=40(高度按照5米考虑)

折减系数ψ=0.927

σ=P/A=17.9MPa≤ψ［a］

承台做为立柱基座，由于局部承压，需放置钢筋网片，并埋设1cm厚钢板，采用螺栓与钢管进行连接。

（c）中柱

在水渠每侧1米外各设置2根φ800钻孔桩作为中间支点的基础。通过计算，支点反力4290KN，采用φ500×8mm钢管砼构件，内填C30混凝土，可满

足要求。

I=3.07×10-3m4

i=I/A=0.125m

λ=μl/i=40(高度按照5米考虑)