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（ 36+60+36 ）预应力碌变截面连续箱梁跨越十永公路，位于 K79+112. 0-K79+254. 0 （其中左幅位于 K79+112. 0-K79+244. 0,右幅位于 K79+122.0〜K79+254.0）,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 ;rqSQ)=l. 2SG+1. 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：Sd(rgG;rq£Q) 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/mm) SG= (P1+P2) X0. 6X0. 6 =(68. 28+1) XO. 6X0. 6=24. 94KN £Q= (P3+P4+P5) XO. 6X0. 6 =(4. 0+2. 0+2. 5) X0. 6X0. 6=3. 06KN q=l. 2SG+1. 4SQ =1. 2X24. 94+1. 4X3. 06=34. 21kN 已知钢管 d)48X 3.5, 1=2.06X 105mm, A=489. 303mm p=q/s=34. 21X 1000/20000=1. 7105 (N/?) 地基承载力要求不小于1.72(N/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 A=8610mm2 截面抵抗矩W=1090000mm3 截面惯性矩I=217200000mm4 面积矩 S=631200mm3 强度验算 最大弯矩为：Mmax=143. 2 (KN?m), 最大弯曲应力： ，满足要求。 最大剪力为：Qmax=92. 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 A=27000mm2 截面抵抗矩 W=4684000mm3 截面惯性矩 I=1311800000mm4 面积矩 S=2737600mm3 强度验算： 最大弯矩为：Mmax=351. 8 (KN?m),最大弯曲应力: ，满足要求。 最大剪力为：Qmax=742.