浅谈现浇箱梁施工支撑体系选型及应用

浅谈现浇箱梁施工支撑体系选型及应用 摘要介绍现浇箱梁施工支撑体系的几种类型，并针对新天高架桥 在施工时需保证车辆通行的特点进行了选型，对被选类型进行受力分析和 验算，保证现浇梁施工的质量和安全。 关键词桥梁施工、现浇梁施工、支撑体系 中图分类号K928文献标识码A 一、工程概况 武汉四环线绕城高速公路新天高架桥与十永公路成65斜交，采用连 续梁（ 366036 ）预应力碌变截面连续箱梁跨越十永公路，位于 K79112. 0-K79254. 0 （其中左幅位于 K79112. 0-K79244. 0,右幅位于 K79122.0〜K79254.0）,边支点梁高1. 8米，中支点梁高3. 6米，横向 布置为单箱三室。现浇箱梁按全预应力混凝土构件设计。 下部构造主墩采用门型双薄壁墩双排桩基础，桥墩尺寸2. 4X2. 4m, 承台厚2.5m,桩径1.8m；边墩采用预应力碌大悬臂门型双薄壁墩，双排 桩基础，桥墩尺寸1. 7X1. 7m,承台厚2. 0m,桩径1.5m。 二、支撑体系选型 2. 1支撑体系对比 目前比较常用的告诉公路支撑体系有满堂支架、梁式支架和组合支架 （满堂支架和梁式支架按需搭配适用）三种形式，对这三种支撑体系进行 表2. 1支撑体系选型 2. 2支撑体系结构选定 根据以往施工经验，结合箱梁实际尺寸，支架施工方案选定如下支 架采用组合式支架，跨十永公路部分采用梁式支架，其余部分采用满堂支 架。 梁式支架下部采用条形钢筋混凝土基础，其上用0630壁厚10mm钢管 作为立柱，其上用I56aX字钢双拼作为横梁，在横梁上再采用I40aI字 钢按间距60cm分部作为分配梁，再在其上沿桥向间隔30cm铺设114工字 钢，最后满铺6mm钢板作为安全防护层。在其上搭设满堂支架至模板底标 高。 图2.1钢立柱分布图（纵向截面图） 图2. 2钢立柱分布图（横向截面图） 满堂支架部分采用毛渣换填后上铺20cmC20混凝土，立杆纵横间距为 30cmX30cm,上下设可调顶托和底托，横杆步距为90cm,由底至顶设置剪 刀撑与立杆扣接，与地面夹角为45 -60，斜杆搭接时长度不得小于血, 搭接段不少于3个扣件。顶托上铺横桥向10工字钢，其上按25cm中心距 铺lOcmXIOcm方木，其上铺底钢模板。 图2. 3满堂支架架设截面图 三、结构验算 3. 1荷载组合 梁式支架荷载由以下5项组成 1）模板自重lkN/m2 （包括支架上部满堂架）； 2）箱梁自重； 3）施工人员和施工材料、机具等产生的荷载2.5 kN/m2 ； 4）振捣混凝土时产生的荷载2.0 kN/m2 ； 5）混凝土倾倒荷载4. 0kN/m2 ； 箱梁顶板厚0. 25m,翼缘长2m,内端厚0. 23m,外端0. 22m。箱梁底 板厚度从支座到跨中在不断变化，因此箱梁荷载是渐变的。根据支架结构 的特殊性，对支架分区施加箱梁自重荷载（按照梯形荷载施加）。 图3. 1支架分区示意图 箱梁跨中部分顶板底板均为25cm厚，底板部分恒载加活载共计23. 3 kN/m2,腹板厚度为180cm,腹板部分恒载加活载共计54. 5 kN/m2o 3. 2满堂支架结构验算 使用＜1*48mmX 6m钢管，立杆纵横间距为30cmX 30cm,横杆步距为90cm, 以1-2节立杆作为受力单元计算竖向承载力。 由荷载分布情况看，以最不利荷载4区段为例进行验算。 1. 强度计算 即 Sd rgG ;rqSQl. 2SG1. 4SQ 式中SQ，基本可变荷载产生的力学效应SG永久荷载中结构重力 产生的效应Sd荷载效应函数 rg永久荷载结构重力的安全系数rq基本可变荷载的安全系数 强度满足的条件为SdrgG;rqQ WrbRd式中rb结构工作条件 系数Rd结构抗力系数 对于钢管支架为o N/AnWf式中 N轴心压力设计值N An钢管净截面积2 f钢管强度抗压设计值205N/mmsup2; SG P1P2 X0. 6X0. 6 68. 281 XO. 6X0. 624. 94KN Q P3P4P5 XO. 6X0. 6 4. 02. 02. 5 X0. 6X0. 63. 06KN ql. 2SG1. 4SQ 1. 2X24. 941. 4X3. 0634. 21kN 已知钢管 d48X 3.5, 12.06X 105mm8308;, A489. 303mmsup2o 。N/An34. 21 X 1000/489. 30369. 92 N/mm2 Wf205 N/2 强 度符合要求。 2. 稳定性计算 已知采用648X3.5, il. 58,长度附加系数值取1. 155,钢管的 步距为0.3m。则 L0l. 55X0. 60. 93m X0. 93X 100/1.5858. 86 轴心受压构件的稳定系数中0. 320 N/ w A o / w 58. 86/0. 320183. 94 N/mm2 f205N/2 稳定 性符合要求。 3. 地基承载力计算 支架底座规格为lOcmXIOcm,则每个支架方格底座与地基的接触面 积为 100X100X 220000mmsup2; pq/s34. 21X 1000/200001. 7105 N/sup2; 地基承载力要求不小于1.72N/mni2,现场地基将支架范围内找平后 填50cm毛渣，分两层压实，最后铺一层20cm厚的C20混凝土找平，故能 满足施工要求。 1 40a X字钢计算 40a工字钢最大变形16.93mm,最大弯矩143. 2kN*m,最大剪力 92. 19kN. 工字钢截面参数如下 面积 A8610mm2 截面抵抗矩W1090000mm3 截面惯性矩I217200000mm4 面积矩 S631200mm3 强度验算 最大弯矩为Mmax143. 2 KNm, 最大弯曲应力 ，满足要求。 最大剪力为Qmax92. 19 KN,最大剪应力 ，满足要求。 最大变形，变形满足要求。 2 56a双拼工字钢计算 由上表可知，40a工字钢最大反力主要集中在第二排垫梁上，以下针 对该垫梁进行计算。 最大弯矩351. 8kn*m 最大剪力742. 4kn 最大变形1. 277mm 双拼56a工字钢最大变形1. 277mm,最大弯矩351. 8kN*m,最大剪力 742. 4kN. 双拼56a工字钢截面参数如下 面积 A27000mm2 截面抵抗矩 W4684000mm3 截面惯性矩 I1311800000mm4 面积矩 S2737600mm3 强度验算 最大弯矩为Mmax351. 8 KNm,最大弯曲应力 ，满足要求。 最大剪力为Qmax742.