高速公路支线上跨桥现浇箱梁支架设计

高速公路支线上跨桥现浇箱梁支架设计

摘要：本文为某高速公路支线上跨桥现浇箱梁支架设计，对满堂式支架布置进行简要的设计和分析，为同类桥梁工程现浇箱梁满堂式支架布置提供了参考。 关键词：支架设计设计计算分析

搭设满堂支架现浇箱梁是高速公路支线上跨桥箱梁施工的常用施工方法，但支架的搭设不能全凭个人经验，在施工中必须对支架进行计算，这样才能做到安全、经济、合理。下面通过工程实例简要介绍某高速公路支线上跨桥现浇箱梁满堂支架的设计计算。 一、桥梁结构形式

该支线上跨桥上部结构为4孔钢筋砼连续箱梁，设计为搭支架现浇，箱梁截面如图1.1所示，桥梁立面布置见图1.2所示。

二、荷载分析 1、梁体自重q1

按箱梁腹板加厚段截面计算。因结构钢筋布设较密，钢筋砼容重取用26kn/m3，根据箱形截面的面积分布来计算相应的横向分布并适当简化，如图2.1q1所示。 2、模板体系自重q2

该桥箱梁内模底板两端各采用50cm压浆板，其余部分采用人工整平。

则箱梁内模长度为：1.0+0.141×2+0.31×2+0.825×

2+2.099=5.651m

外模长度：（0.1+++2）×2=8.370 m 每m2模板质量为70.3kg，

则纵向每m长度横截面模板重为：（5.651+8.37）×70.3×10=9.857kn

将此化为箱梁纵向每米的横向均布荷载为：1.4kn/m 再加上纵横梁方木及加劲肋，取q2=1.5kn/m。 3、施工人员及小型设备自重q3 按照均布荷载1.0kn/m2考虑。

其它荷载如砼振捣，倾倒产生的荷载可不予考虑，因为只有砼即将浇筑完成时的动荷载才能参与整个荷载的叠加，对整个支架设计影响很小，在对q2、q3荷载估算时适当偏安全就足够了。

4、支架布置

假设我们采用φ4.8cm钢管，壁厚3.5mm，则截面几何参数： 面积a=1/4π（482-412）=4.3mm2 惯性矩i=1/π（484-414）=121866.9mm4 回转半径r==15.8mm

钢材允许轴向应力a3钢[σ]=140mppa

根据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（jtj025-86）1.2.10之规定，临时性结构容许应力提高系数为1.3，则钢管轴向允许应力可采用[σ]=1.3×140mpa=182mpa

为保证立柱的稳定性，需增设必要的横联杆，以缩短承压立柱的自由长度。钢管总长为4m，横联杆竖向间距按1.33m考虑，则立柱的自由长度l0=1.33m，长细比入=。查规范jtj025-86之表1.2.16-2得立柱的纵向弯曲系数φ1=0.624（内插法），则单根立柱的允许承载力为[p]= φ1a[σ]=0.624×4.3×182=55569n=55.6kn。

分段立柱间距的大小受两个条件制约：①单根立柱分担的荷载小于[p]；②底模纵横梁的强度和刚度要求。因为立柱间距越大越经济，一般不宜超过1.2m，本桥采用0.90m。

试算立柱横向间距，如采取图3.1的布置方案，将对应的横向分布荷载化为对应立柱处的集中力，得到每延米上部施工荷载作用到单根立柱上的集中力，其中最大立柱荷载p2=15.9 kn。若立柱纵间间距采用0.70m,则单根立柱承载p2=0.90×p2 = 14.31 kn < [p] = 55.6 kn，立柱承压安全，且富余较多。

因此，根据支架自身承载能力选定的支架布设方案为，纵向间距0.90m，横向间距0.6m，横联杆纵横向布设，竖向间距1.33m，在墩支点附近，因箱梁横隔板荷载较重，立柱间距相应加密。为保持支架整体稳定性，适当布设纵横向的斜杆。 三、支架基础处理

该桥处于陆地且地质条件较好(属挖方段)，原路基经清除杂质后整平压实做30cm8%灰土，经18-21t光轮压路机分层碾压密实后铺30cm的碎石垫层，采用振动压路机分层碾压密实后做15cm厚c20

砼并找平，地基承载力经检测＞300kpa。再铺放枕木用以支撑钢管。 枕木几何尺寸为：2.0×0.2×0.2m 最大立柱集中力为14.31kn

每根枕木上最多支撑四根钢管，则p=4×14.31=57.24kn s=2×0.2=0.4m2 б==143.1kpa < 300 kpa 故地基承载力足以满足要求。 附1：施工顺序

箱梁施工采用搭设支架现浇，全桥支架一次性搭设成型，经预压后，即可进行底模及内外侧模安装、底板及腹板钢筋绑扎 一次性浇筑底板及腹板砼 安装顶板内侧模板、绑扎顶板钢筋 一次性浇筑顶板砼。

注：箱梁内模底板两端采用50cm压浆板，中间部分采用人工整平。

2：拆除顺序

拆除时应遵循以下原则:先从跨中向支座对称卸落,横向同步,纵向对称。

支架拆除时,不允许用猛烈的敲打和强扭等方法进行；拆除时严禁乱扔乱抛；支架拆除后,应维修整理,分类妥善存放。

参考文献：《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（jtj025-86）。 4、支架布置

假设我们采用φ4.8cm钢管，壁厚3.5mm，则截面几何参数：

面积a=1/4π（482-412）=4.3mm2 惯性矩i=1/π（484-414）=121866.9mm4 回转半径r==15.8mm

钢材允许轴向应力a3钢[σ]=140mppa

根据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（jtj025-86）1.2.10之规定，临时性结构容许应力提高系数为1.3，则钢管轴向允许应力可采用[σ]=1.3×140mpa=182mpa

为保证立柱的稳定性，需增设必要的横联杆，以缩短承压立柱的自由长度。钢管总长为4m，横联杆竖向间距按1.33m考虑，则立柱的自由长度l0=1.33m，长细比入=。查规范jtj025-86之表1.2.16-2得立柱的纵向弯曲系数φ1=0.624（内插法），则单根立柱的允许承载力为[p]= φ1a[σ]=0.624×4.3×182=55569n=55.6kn。

分段立柱间距的大小受两个条件制约：①单根立柱分担的荷载小于[p]；②底模纵横梁的强度和刚度要求。因为立柱间距越大越经济，一般不宜超过1.2m，本桥采用0.90m。

试算立柱横向间距，如采取图3.1的布置方案，将对应的横向分布荷载化为对应立柱处的集中力，得到每延米上部施工荷载作用到单根立柱上的集中力，其中最大立柱荷载p2=15.9 kn。若立柱纵间间距采用0.70m,则单根立柱承载p2=0.90×p2 = 14.31 kn < [p] = 55.6 kn，立柱承压安全，且富余较多。

因此，根据支架自身承载能力选定的支架布设方案为，纵向间

距0.90m，横向间距0.6m，横联杆纵横向布设，竖向间距1.33m，在墩支点附近，因箱梁横隔板荷载较重，立柱间距相应加密。为保持支架整体稳定性，适当布设纵横向的斜杆。 三、支架基础处理

该桥处于陆地且地质条件较好(属挖方段)，原路基经清除杂质后整平压实做30cm8%灰土，经18-21t光轮压路机分层碾压密实后铺30cm的碎石垫层，采用振动压路机分层碾压密实后做15cm厚c20砼并找平，地基承载力经检测＞300kpa。再铺放枕木用以支撑钢管。 枕木几何尺寸为：2.0×0.2×0.2m 最大立柱集中力为14.31kn

每根枕木上最多支撑四根钢管，则p=4×14.31=57.24kn s=2×0.2=0.4m2 б==143.1kpa < 300 kpa 故地基承载力足以满足要求。 附1：施工顺序

箱梁施工采用搭设支架现浇，全桥支架一次性搭设成型，经预压后，即可进行底模及内外侧模安装、底板及腹板钢筋绑扎 一次性浇筑底板及腹板砼 安装顶板内侧模板、绑扎顶板钢筋 一次性浇筑顶板砼。

注：箱梁内模底板两端采用50cm压浆板，中间部分采用人工整平。

2：拆除顺序

拆除时应遵循以下原则:先从跨中向支座对称卸落,横向同步,纵向对称。

支架拆除时,不允许用猛烈的敲打和强扭等方法进行；拆除时严禁乱扔乱抛；支架拆除后,应维修整理,分类妥善存放。

参考文献：《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（jtj025-86）。