现浇箱梁满堂支架设计和计算研究探讨

现浇箱梁满堂支架设计和计算研究探讨 摘要：满堂支架法混凝土现浇施工技术目前已经被大量的应用于铁 路工程、桥梁工程、公路工程、水利水电工程以及其它各大建筑工程领域。 满堂支架法施工，有着灵活、便捷、经济、适应性强等优点，所以满堂支 架法施工技术被越来越多的建设施工单位所青睐；如何科学、合理、经济 的进行支架方案的设计是满堂支架法施工成败的一大关键性问题。基于 此，本文对现浇箱梁满堂支架设计与计算进行了相关的研究，以供参考。 关键词：现浇箱梁；满堂支架；设计；计算 引言：满堂支架支设是现浇箱梁施工中最重要、最复杂的工作之一, 其质量直接影响着箱梁的质量，所以支架支模方案须经设计验算。 1工程概况 以某高速公路为例，该高速公路高架桥设计全长863.血，为分离式互 通双幅八车道主线桥梁。钻孔灌注桩基础，重力式承台，花瓶状墩柱，预 应力碌盖梁。上部结构主要为25、30 m装配式箱梁，跨越既有道路区段 设计为左幅(47+2X60+44) m、右幅(49+2X65+49) m连续箱梁结构。 现浇连续箱梁桥主梁左右幅两联均为直腹桥变高度连续箱梁，梁高为 2. 0-3. 8 m,采用单箱三室断面；腹板变厚范围，中跨为60-65 cm,边 跨为44〜49 cm；标准顶板厚25 cm,标准底板厚25 cm。桥梁设计纵坡为 一 0. 336%,横坡为 2%o 2地基处理及箱梁施工工艺过程 根据设计图纸，结合现场实际情况，上部构造拟采用在经处理的地基 表面搭设满堂支架整体现浇方法逐段施工连续箱梁，箱梁於分2次浇筑成 型，首次浇筑至顶板倒角下沿以下2 cm处，第二次浇筑至箱梁顶板顶面。 根据设计提供桩基地质勘探报告及现场桩基钻孔反映的地质情况，支 架搭设区域原地面为植被土，下部存在淤泥层，但深度较小，可经换填后 压实处理。在桥梁桩基及承台完成后，对施工区域内的软弱土层进行挖除 换填，并采用20t振动压路机分层压实，保证现场实测压实度在90以上。 地基处理完毕后，采用N10轻型触探仪对地基进行触探试验，计算地基承 载力，实测结果必须满足不小于200kPa的要求，对不满足地基承载力要 求的采取换填石渣及浇筑於等措施进行处理直至满足要求。为便于排水， 换填后的地基顶面高于原地面不小于50cm,并在平台外缘纵向设60 cmX 50 cm矩形排水沟，断面设2横坡，地表水由横坡汇人纵向排水沟后排出 场外。在经处理后的地基表面浇筑10 cm厚C15於垫层。 3满堂支架设计计算 3. 1满堂支架设计 满堂支架材料采用普通扣件式钢管脚手架。步距1. 2 m；纵距，标准 区段为0.6,纵断面倒角区为0.4 m,翼板区均为0.6 m；横距为 (1. 2+0. 6+0. 9+0. 45 X 2+0. 9 X 4+ 0. 45 X 2+ 0. 9 X 4+0. 45 X 2+0. 9 X 4+0.45X2+0.9+0.6+1.2) m。横断面剪刀撑每6m设一道，纵向剪刀撑沿 支架两侧布满。换填压实后的地基上浇筑10 cm厚C15於垫层，垫层表面 铺5cm厚枕木支垫，枕木以上构件分别为钢底座(底托)、钢管支架、可 调钢顶托、槽钢纵梁、10X1025 cm木朽横梁、18 mm厚胶合模板。 支架搭设完成后，采用1.2倍设计荷载预压消除地基及支架体系非 弹性变形的同时，检验支架及地基承载力是否满足设计要求。 3. 2支架各部分验算 （1）箱梁荷载 取腹板底位置横桥向1 m宽（实际0.8m宽）进行验算，因其他部位 （底板、翼板区）虽作间距调整，但荷载相对大幅减小，可不作验算。 模板、支架自重，胶合板Pll=0. 1 kN/m2,方木P12=7. 5 kN/m2；箱 梁佐高度h=3.8 m,新浇钢筋佐重量P2=3. 8X26=98. 8 kN/m2；施工荷载 P3=2. 5kN/m2；振捣於产生的荷载P4=2. 0 kN/m2；其他荷载P5=2. 0 kN/m2o （2）底模强度计算 箱梁底模采用高强度胶合板，板厚6 =18 mm,胶合板方木背肋间距为 250 mm,验算模板强度采用宽b=250 mm的平面胶合板。从模板下方木背 肋布置可知，胶合板可看作多跨等跨连续梁，为计算简便，取三等跨均布 荷载作用连续梁进行计算。 模板力学性能。模板弹性模量E=9X 103MPa,根据GB/T17656- 1999 及模板样品检验报告，偏安全考虑，容许抗弯应力甘］取15 MPa,容许剪 应力［门取 1.7 MPa。截面惯性矩 I = bh3/ 12=25X 1. 83/ 12= 12. 15 cm4； 截面抵抗矩 W = bh2/ 6= 25 X 1. 82/ 6= 13. 5 cm3； 截面面积 A = bh= 25 X 1. 8= 45 cm2o 模板受力计算。底模板均布荷载： P = （P 11 + P 2 + P 5） XI. 2+ （P 3 + P 4） XI. 4= （0. 1+ 98. 8+ 2. 0) X 1. 2+ (2. 5+2. 0) XI. 4= 127. 38 kN/ m2 q= Pb= 127. 38 X 0. 25= 31. 85 kN/ m 跨中最大弯矩 M= 0. 08ql2= 0. 08 X 31. 85X 0. 252=0. 16 kN?m 弯拉应力 6 = M/ W= 0. 16 X 106/ ( 13. 5X 103) =11. 9 M Pa< [ 6 ] = 15 M Pa 抗剪强度 t = 3Q/ ( 2A) = 3X 0. 6 X 31. 85X250/ ( 2X45 X 102) =1. 59 M Pa< [ t ] = 1. 7 M Pa