桥梁常规支架计算方法

桥梁常规支架计算方法

中铁一局五公司施工技术部

二〇一〇年十月

前言

近年来，公司承建的桥梁项目不断增多，桥型也出现多样化。目前在建难度较大的桥梁均不同程度使用了落地或悬空支架来进行施工，比如：沪杭客专翁梅立交连续梁采用临时支墩、贝雷梁及小钢管多层组合支架进行现浇，厦蓉高速高尧I号大桥150m主跨的0号块、1号块均采用了托架悬空浇筑，西平铁路1-80m钢-混凝土组合桁梁拟定采用落地支架原位拼装等等。

由于支架施工具有普遍性，公司施工技术部根据以往桥梁施工特点编写了本手册，主要对比较常规的几种桥梁支架形式的计算方法进行介绍。计算过程中个别数值（参数）或分析方法可能存在一定的理解偏差甚至错误，但其计算思路是可以参考和借鉴的。

本手册共分十个部分，主要内容包括：桥梁支架计算依据和荷载计算、箱梁模板设计计算、小钢管满堂支架计算、临时墩（贝雷梁）组合支架计算、预留孔穿销法计算、抱箍设计计算、预埋牛腿悬空支架计算、托架设计计算、简支托梁设计计算、附件。

附件1、2表中介绍了支架立杆、分配梁常用材料的力学参数，对手册2.3章节进行了补充；附件3介绍了预应力张拉引伸量的计算方法，特别是针对非对称预应力张拉的伸长值计算。

本手册的编写者夏龙（五公司施工技术部副部长），郝小苏（公司总工程师）、施小平（公司副总工程师）、郭耀（公司副总工程师）、何小龙（施工技术部部长）等参与了审查。

由于时间有限，不当之处在所难免，如发现需要修改和补充完善之处，请及时与中铁一局五公司施工技术部联系（电话：）。

目录

第一节支架在桥梁施工中的作用

支架在桥梁的施工方面有着比较广泛的作用，可以作为现浇梁、盖梁施工的主要承力结构，墩身施工的工作平台，内模的横（竖）向支撑系统，施工人员上下的通行斜道，材料、机具运输的吊装设施等等。

支架法施工除在设计方面有要求外，根据现场经验，在以下情况建议通过变更设计采用支架施工：

山区施工没有建设预制场的条件建议支架现浇；

桥梁两端地形限制无法拼装架桥机或运梁条件差；

桥梁平曲线半径较小，预制箱梁翼板变化较大；

桥梁跨线时两侧盖梁轴线不平行导致在同一跨板长差异较大致使预制、架设难度和施工投入（改造预制台座和龙门吊）大；

桥梁由于设计跨度不同，大跨预制梁的架设存在难度（施工期间需要改造或更换架桥设备）；

预制、架设施工不能满足进度要求等情况。

第二节支架计算依据和荷载计算

桥梁施工中不同的支架方式均有成功的案例为后续施工提供良好的借鉴。

本文主要对不同的常规支架形式的计算进行介绍，通过对支撑结构的力学分析和理解，才能选用到适合不同工程特点的支架形式，才能对支架体系的薄弱环节进行有效的现场控制，才能对混凝土性能、浇筑高度、浇筑速度等主要指标予以确定和控制，才能保证相同桥型相同支架方式产生相同的效果，避免质量和安全事故。

2.1设计计算依据

《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000，2000年11月

《木结构设计规范》，GB 50005-2003，2004年1月

《混凝土结构设计规范》，GB 50010-2002，2002年4月

《钢结构设计规范》，GB 50017-2003，2003年4月

《建筑工程大模板技术规程》，JGJ74-2003，2003年10月

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全施工规范》JGJ130-2001

《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》JGJ 166-2008

《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规程》JGJ128-2000

《钢管脚手架扣件》GB15831-2006

《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002

《建筑结构荷载规范》GB50009—2001

《扣件式钢管脚手架计算手册》，王玉龙，2008年

《建筑施工计算手册》，江正荣，2001年7月

2.2施工荷载计算及其传递

支架选型完成后，其计算的思路和原则应从上至下进行。

2.2.1侧模荷载

施工人员及设备荷载标准值 1.5kN/m2（其他建议：计算模板和肋板时取 2.5 kN/m2，计算分配梁时取1.5 kN/m2，计算支架立柱时取1.0kN/m2）。

倾倒混凝土时产生的水平荷载标准值：采用泵送混凝土时为4kN/m2；采用溜槽、串筒为2kN/m2；采用容积0.8m3以下漏斗为4kN/m2；采用容积0.8m3以上漏斗为6kN/m2。

振捣混凝土时对竖向结构模板产生的荷载标准值为4kN/m2。

现浇混凝土对模板的侧压力标准值：

*B1*B2*V1/2 ① F=r*H ②

F=0.22*r*t

F——新浇筑砼对模板的最大侧压力（kN/m2）；

r——砼的重力密度（kN/m3），计算时钢筋混凝土取26 kN/m3；

——新浇筑的初凝时向（h），可按实测确定，如缺乏试验资料时可采用t

=200/（T+15）计算（T为砼的温度℃）；

t

H——砼侧压力计算位置处至新浇砼顶面的总高度（m）；

B1——外加剂影响修正系数，掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2，无外加剂取1；

B2——砼坍落度影响修正系数，当坍落度小于11cm时取 1.1，坍落度大于11cm时取1.15；

V——砼的浇筑速度（m/h）。

公式①、②计算结果取二者中的较小值。

取较小值的原因分析：对于高度较低的模板来说其侧压力主要取决于浇筑高度，而对于浇注高度较大的情况下按浇注高度计算结果是不真实的，因为墩身混凝土随着时间推移浇筑部位不断上移，底部混凝土凝固对底部侧模的影响逐渐减小，对于墩身浇筑选用较小值是比较符合实际。但是计算取较小值的条件：现场必须对混凝土的坍落度和浇筑速度进行严格控制，其次对初凝时间应现场认真测定。

模板荷载分项系数：活载（施工人员、机具，倾倒、振捣混凝土荷载）取1.4，恒载（新浇混凝土对侧模的压力）取1.2。

模板荷载效应组合：计算模板承载能力时=荷载*1.2+活载*1.4，计算模板抗变形能力时=荷载*1.2。

有效压头高度：h= F/r。

2.2.2底模荷载

施工人员及设备荷载标准值1.5kN/m2。

倾倒混凝土时产生的竖向荷载经验值2.0-4.0kN/m2。

振捣混凝土时对水平模板产生的荷载标准值为2.0kN/m2。

模板自重荷载标准值木模为0.50-0.55kN/m2，钢模0.75-1.25kN/m2。

钢筋混凝土密度取26 kN/m3，尚需*1.05（混凝土胀模系数，建议采用）。根据箱梁断面荷载作如下划分：

模板荷载效应组合：恒载*1.2+活载*1.4。（活载主要包括：施工人员荷载、施工机具荷载、倾倒混凝土荷载、振捣混凝土荷载。恒载主要包括：混凝土荷载、模板自重荷载）

2.2.3横向分配梁

梁底横向分配梁（模板次楞）荷载取值与底模荷载相同。