浅谈现浇连续箱梁满堂支架体系分析

1、    浅谈现浇连续箱梁满堂支架体系分析    何智勇摘要：近几年，随着我国公路桥梁工程建设的蓬勃发展，施工中遇到的受力分析愈来愈多；科学技术的进步，结构物的荷载增加，现浇连续箱梁对满堂支架和地基变形的要求越来越严。地基虽不是建筑物本身的一部分，但作为基础的载体及建筑物荷载的最终承受者，在建筑中占有十分重要的地位，同时满堂支架体系分析关系到整个工程的质量、进度与投资，亦对创精品工程起着十分重要的作用。本文主要探讨现浇连续箱梁满堂支架体系分析的关键技术。关键词：地基基础，桥梁施工，方法，支架，分析一、工程概况1、中和里大桥中和里大桥孔跨布置（25+2

2、15;37+25）m，上部结构为现浇连续箱梁。设计梁体为单箱单室直腹板等高连续箱梁，梁高1.75m。顶板宽16.3m，底板宽10.13m，翼缘板宽2.5m，腹板厚度50cm，顶板厚度26cm，底板厚度23cm。二、满堂支架体系说明1、中和里大桥：地基为710米不等的粉质粘土，需将支架地基采用换填1m厚碎石土基进行处理，换填按层厚不超过30cm进行分层碾压施工，处理后地基承载力不小于180kpa（实测处理后地基承载力为267kpa）。地基顶面设置1%单向横坡，同时周边设置30×30cm截排水沟。2、基础：采用20cm厚c20混凝土。3、支架：满堂支架采用碗扣式支架，规格：48×

3、;3.5mm钢管，立杆顶、底部设置螺旋调节杆。碗扣架立杆间距：翼缘板下为0.6m×0.9m，底板下为0.6m×0.6m；腹板下为翼缘板下为0.6m×0.3m；横杆步距均为1.2m。4、支架传力系统：碗扣支架顶部分别设置10 x12cm、10 x10cm两层方木作为载荷均布层，其中10 x12cm方木按间距60cm沿箱梁横向布置；10 x10cm方木按间距沿箱梁纵向布置。三， 满堂支架验算（一） 底模板验算1、材质规格底模铺设混凝土用2240×1220×15mm竹胶板。竹胶板检验报告见下表项目单位技术要求检测值判定结果含水率%5145.8合格静曲

4、强度mpa4043.2合格mpa3537.1合格静曲弹性模量mpa55006610合格mpa45005130合格静曲强度=35mpa=35n/mm2，弹性模量e=4500mpa=4500n/mm22、底模承载力计算底模设置：底模采用15mm竹胶板。底模下纵向铺设10×10cm方木，间距为25cm；10×10cm方木下橫向铺设10×12cm方木，间距为60cm。箱梁腹板处荷载较大，选取该处作为最不利位置进行验算。荷载分析：底模承受的荷载包括：模板及支架自重、新浇砼自重（含钢筋重量）、施工人员及施工设备荷载、倾倒砼时产生的荷载及振捣产生的荷载。模板及支架自重：=2kn

5、/m2新浇砼自重：=26kn/m3；施工人员及运输机具荷载：=2.5kn/m2；倾倒砼时产生的竖向荷载：=2.0kn/m2；振捣砼时产生的竖向荷载：=2.0kn/m2；腹板处砼截面最大高度为1.75m，此处钢筋混凝土自重为：q=1，75×26=45.5 kn/m2单位面积荷载为：=+q+=2+45.5+2.5+2.0+2.0=54 kn/m2底模受力验算：取底模25cm宽为计算单元，其荷载为：=0.25=54×0.25=13.5 kn/m查jg/t156-2004竹胶合板模板得：竹胶合板模板容许弯应力：35mpa，弹性模量：e=6×106kpa，截面抵抗距：w=0

6、.938×10-5m3。查路桥施工计算手册得：最大弯矩m=0.105×ql2=0.105×13.5×0.252=0.0886kn.m则最大弯力：=9.45mpa最大剪力：=0.606ql=0.606×13.5×0.25=2.05kn最大剪应力：=0.82mpa=1.6mpa惯性矩：=7.031×10-7m3。最大挠度：？=0.664×=0.664×=0.125mm<=0.625mm箱梁底模及下部支撑布置满足要求。（二）侧模板验算1、侧模设置 ：侧模采用15mm厚竹胶板（同底模），背方采用10x10c

7、m方木，间距40cm。2、荷载分析：箱梁侧模承受的荷载包括新浇砼对模板侧压力、倾倒砼时产生的荷载及振捣产生的荷载。p=0.22=0.22×26××1×1.15×1=30.6kn/m2式中：p-新浇注砼对模板的最大侧压力，kn/m2；-砼的容重，26kn/m3；-砼初凝时间，=，t-砼温度，取28；-砼浇注速度，m/h，取1m/h；h-砼侧压力计算位置处到砼顶面的总高度，h=1.75m；-外加剂修正系数，不掺加外加剂时取1，掺具有缓凝使用的外加剂时取1.2 ；-砼坍落度修正系数，取1.15。根据有关规范的规定：倾倒砼水平荷载为2kn/m2，振捣荷

8、载为4kn/m2。3、侧模受力计算取侧模40cm宽为计算单元，其荷载为：=（30.6+4+2）×0.4=14.64kn/m计算模型如下：查路桥施工计算手册得：最大弯矩：m=0.0839×ql2=0.0839×14.64×0.42=0.196kn.m抗弯模量：w=bh2=×0.4×0.0152=1.5×10-5m3弯应力：=10933.3kpa=13.03mpa惯性矩：=1.125×10-7m3最大挠度：？=0.00285×=0.00285×=0.016mm<=1mm模板验算合格。（三）侧模

9、背杠及对拉杆验算：1、背杠设置：腹板背杠采用10号槽钢双拼，布置间距60cm，拉杆按间距80cm设置，拉杆采用16钢筋。2、荷载分析：考虑倾倒和振捣混凝土对腹板模板的冲击力，双拼槽钢上线性荷载：q=（30.6+4+2）×0.6=21.96kn/m3、背杠受力计算：双拼槽钢背杠力计算模型如下图：经计算双拼槽钢跨中最大弯矩及挠度如下：=ql=×21960×0.82=1756.8n/m=22.1mpa=0.02mm满足要求。4、拉杆受力计算：拉杆采用16钢筯，其所受拉应力为：p=36600×0.6×0.8/×0.0082=87.4mpa腹板

10、背杠及对拉杆算合格。（四）传力系统验算1、纵向分配方木验算布置形式：纵向10x10cm方木，布置间距间距25cm。纵向方木力学模型：等跨连续梁，跨径60cm。荷载分析：腹板处荷载最大，取该处荷载进行验算。木材抗弯强度极限值=12mpa。验算参数：q=0.25×（+）=0.25×（45.5+2+2.5+2.0+2.0）=13.5kn/mw=1.67×10-4m3w-杆件截面抵抗矩，i-惯性矩，i=8.33×10-6m4e-弹性模量，查路桥施工计算手册，取9x103mpa？-容许扰度值，？=横向分配梁验算：=2.91mpa=12mpa最大剪力：v=0.6ql

11、=0.6×13.5×0.6=4.86kn最大剪应力：=0.73mpa=1.7mpa 满足。？=0.15mm？=1.5mm满足。2、横向传递力方木检算布置形式：横向10x12cm方木，布置间距同沿梁纵向立杆间距，间距为60cm。横向传递方木力学模型：等跨连续梁，跨径30cm.荷载分析：腹板处荷载最大，取该处荷载进行验算。木材抗弯强度极限值=12mpa验算参数：q=0.6×（+）=0.6×（45.5+2+2.5+2.0+2.0）=32.4kn/mw=2.4×10-4m3w-杆件截面抵抗矩，i-惯性矩，i=1.44×10-5m4e-弹性模量

12、，查路桥施工计算手册，取9x103mpa？-容许扰度值，？=横向分配梁验算：=1.22mpa=12mpa最大剪力：v=0.6ql=0.6×32.4×0.6=5.83kn最大剪應力：=0.73mpa=1.7mpa 满足。？=0.014mm？=0.75mm主受力方木验算合格。（五）碗扣支架立杆检算1、翼板根部立杆检算布置形式：支架布置密度为60cmx90cm，水平杆步距为1.2m。荷载分析：砼自重荷载q=0.62×26=16.12kn/m2总荷载：=q+=16.12+2+2.5+2.0+2.0）=24.62kn/m2据<>单根碗扣杆件n=30kn立杆验算：

13、单根立杆受力n=0.6x0.9xq=0.6×0.9×24.62=13.3kn2、腹板底部立杆验算布置形式：支架布密度为30cmx60cm，水平杆步距为1.2m。荷载分析：砼自重荷载q=4.05×26=105.3kn/m2总荷载：=q+=105.3+2+2.5+2.0+2.0）=113.8kn/m2据建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范jgj166-2008单根碗扣杆件n=30kn立杆验算：单根立杆受力n=0.3x0.6xq=0.3×0.6×113.8=20.48kn腹板底部立杆验算满足要求。3、底板中部立杆检算布置形式：此处支架布置密度为60cmx

14、60cm，水平杆步距为1.2m。荷载分析：砼自重荷载q=1.2x26=31.2kn/m2总荷载：=q+=31.2+2+2.5+2.0+2.0）=39.7kn/m2据建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范jgj166-2008单根碗扣杆件n=30kn立杆验算：单根立杆受力n=0.6x0.6xq=0.6×0.6×39.7=14.29kn底板底部立杆验算满足要求。（六）碗扣式支架地基及基础承载力验算1、地基：支架地基采用换填1m厚碎石土基进行处理，换填按层厚不超30cm进行分层碾压施工，处理后地基承载力不小于180kpa（实测处理后地基承载力为267kpa）。地基顶面设置1%单向横坡，同时周边设置30x30cm截排水沟。2、基础：20cm厚c20混凝土。