总第１４４期 Ｈｉｇｈｗａｙｓ＆Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ 公 路 与 汽 运 １５９ 现浇箱梁满堂支架设计和计算探讨 李雄斌 （汕头市达濠市政建设有限公司，广东汕头 ５１５０４１） 摘要：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。该文结合永蓝（永州一蓝山）高速公路Ｋ８１＋５７９跨Ａ匝 道桥预应力现浇箱梁满堂支架的施工实践，介绍了碗扣式脚手架的设计和验算。 关键词：桥梁；现浇葙粱；满堂支架；设计验算 中图分类号：Ｕ４４５．３５ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７１—２６６８（２０１１）０３—０１５９—０３ １ 工程概况 永蓝（永州一蓝山）高速公路ＫＳ１＋５７９跨Ａ匝 道桥位于宁远北互通内，起讫桩号Ｋ８１＋５３８．９６— １＋５６４ 。４００ｘｌ０ｘｌ２纵向松木条，间距３０ ｃｍ ０横向槽钢，间距６０ ｃｒｔｌ奉 殷，４ｍ ． ＪＫ８１ 殷 。３ ‘ Ｌ上 ｒ’３００‘。 、 ／＼ Ｉ，Ｉ＼ｔ 箱粱底 ｌ ｌ ，ｊ＼ｊ ，、 。一。 ｌ ｌ， —ｉ ｌ、 ｌ／ｌ ／｝ ／ｌ ／ｌ ／ｊ ／｝ ／ ！、 ’、 １／ 、 Ｉ／ ／ 、， 、／ ＼／ ＼／ 、 ｌ６１９．０４。长８０．０８ ｍ；桥面净宽：左幅为２０．３６８～ １７．３１５ ｍ，右幅为１２．０ ＩＸＩ；全桥共一联：２２ ｍ＋３０ 罄 ： ！ 璺！ Ｉ： Ｉ 盯： 、 ｋｒ－ ＿ 、 仆 ，ｌ、 Ⅶ：／、／ ＼ ，１、 、／、 ＼／、小一 ＼ ／ ／ ； ／Ｗ 、／ Ｊ Ｖ＼／ 、／Ｖ ｆ ＼，ｆ ｌＯｘ１５枕木 １０ ｅｍ厚Ｃ２０砼 ｍ＋２２ ｍ。翼缘板宽２．５ ｍ，梁体为单箱双室。梁 高１．８ １ＴＩ，底宽６．７５ ｍ，顶宽１２．７５ １ＴＩ，腹板宽０．５ ｍ，顶板、底板厚分别为０．２６和０．２４ ＩＴＩ。桥下地面为 农田，墩高９ ｍ左右。梁体现浇施工非常适用于满堂 支架支模法。该文结合该工程施工探讨碗扣式脚手 架的设计和验算。 ２满堂支架方案设计 支架材料可以选择钢管扣件脚手架、碗扣脚手 架、门式脚手架等。该桥选择碗扣脚手架作为梁体 现浇的支模材料。 根据箱梁结构尺寸的不同，不同部位下可以使 用不同的横纵间距，以节约支架数量。支架的横纵 Ⅱ一Ⅱ 间距需要通过试计算来确定。支架间距设计的原则 是充分利用所选材料的容许应力，达到既安全可靠， 又最大限度地节约材料和降低施工成本的目的。经 王 多次试计算，确定如图１所示的满堂支架方案。 ２．１有关设计参数 （１）碗扣件钢管截面特性。外径ｄ为４８ ｍｍ； 壁厚ｔ为３．５ ｍｍ；截面面积Ａ为４．８９ ｃｍ。；截面惯 性矩 为１２．１９ ｃｍ ；截面抵抗矩 为５．０８ ｃｍ。； 回转半径Ｊ为１．５８ ｃｍ；自重为３８．４ Ｎ／ｍ。 （２）钢材的强度和弹性模量。Ｐ２３５Ａ钢材的抗 图１ Ｋ８１－＇１－５７９跨Ａ匝道桥现浇箱梁支架方案（单位：ｃｍ） Ⅲ一Ⅲ （３）松木材。顺纹容许弯应力［ ］一１２ ＭＰａ， 弹性模量Ｅ＝９×１０。ＭＰａ。 拉、抗压和抗弯强度设计值为２０５ Ｎ／ｒａｍ ；弹性模 量为２．Ｏ５×１０ Ｎ／ｒａｍ。。 Ｋ８１＋５７９跨Ａ匝道桥箱梁支架受力取右幅箱 １６０ 公 路 与 汽 运 Ｈｉｇｈｗａｙｓ＆Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ 第３期 ２０ｌ１年５月 梁支架进行计算。 ２．２梁体空箱段 振动器产生的垂直于模板的荷载一４ ｋＮ／ｍ ；施工 人员及料具、胶合板、方木自重产生的荷载一５ ｋＮ／ｍ。；梁体容重’，＝２６ ｋＮ／ｍａ。取１ ｍ长的箱梁 （其截面见图２）进行计算，其截面面积一８．２９ ｒｎ。，底 面宽６．７５ ｒｎ。 以第２跨为算例，立杆横向间距ｚ 一６Ｏ ｃｍ，纵 向间距Ｚ２＝６０ ｃｍ。 ２．２．１计算荷载 砼输送泵出口砼冲击产生的荷载一６ ｋＮ／ｍ ； 梁体荷载一２６×８．２９×１／６．７５—３１．９ ｋＮ／ｍ。。 １２ ７５０ ３ ３７５ ． ３ ３７５ ６ ７５０ 图２梁体截面图（单位：ｍｍ） 计算荷载Ｐ一１．３×（３１．９＋１５）＝：＝６０．９７ 跨中最大弯矩Ｍ ＝ｑ埕／８—２．１ ｋＮ・ｍ。 ｋＮ／ｍ。（安全系数ｒ一１．３）。 顺纹弯应力验算： 实际上最大重力不是平均重力，最大重力的位 一Ｍｍ ／ｗ 一５２．９ ＭＰａ￣［ａ ］一１４５ ＭＰａ 置为两侧腹板及中腹板（见图３）。 挠度验算： ｆ 一５ Ｘ ｑｌ ／（３８４ＥＩ）一０．１９ ｍｍ＜Ｚ２／４００— １．５ ｍｍ 验算结果表明横梁［１０槽钢满足要求。 ２．２．４纵梁松木条计算 纵向方木：间距Ｚ。一３００ ｍｍ，跨径Ｚ。一６００ 图３最大重力截面图（单位：ａｒｍ） ｍｍ，规格４ ０００ ｍｍ×１００ ｍｍ×１２Ｏ ｍｍ。 侧腹板荷载一１．７４×２６＝４５．２４ ｋＮ／ｍ。。 方木单位荷载ｑ—Ｐｌ。一２３．５２ ｋＮ／ｍ。 中腹板荷载一１．６２×２６—４２．２ ｋＮ／ｍ。。 跨中最大弯矩Ｍｍ 一ｑｌｌ／８＝１．０６ ｋＮ・ＩＴＩ。 其中最大计算荷载Ｐ一１．３×（４５．２４＋１５）一 木条净截面抵抗矩 ＝ｂｈ。／６－－－２．４×１０ ｍ。。 ７８．４ ｋＮ／ｍ。。 木条惯性矩Ｉ＝ｂｈ。／１２＝１．４４×１０ １ＴＩ 。 ２．２．２立杆计算 一Ｍｒ． ／ｗ ＝４ ４１０ ｋＰａ＜［ａ ］一１２ ０００ ｋＰａ 立杆能承受的临界力，由于纵杆步距最大为￡ ｆ 。 一５Ｘ ｑｌ ／（３８４ＥＩ）一ｏ．３１ ｍｍ＜Ｚ２／４００— 一１．２ ｍ，长细比 —ｌ／ｉ＝１ ２００／１５．８—７６，查表得 １．５ ｍｉＤ＿ 一０．７４４，则［Ｎ］一ｃＡ［ｏ］－－７４．５８ ｋＮ。 验算结果表明纵梁松木条满足要求。 立杆实际受力荷载Ｎ：Ｐｌ。ｚ：一２１．９５ ｋＮ＜ ２．２．５模板计算 ［Ｎ］一７４．５８ ｋＮ，满足要求。 模板采用赤杉黑模板，规格２ ４４０ ｍｍ×１ ２２０ 侧腹板处立杆实际受力荷载Ｎ－＝Ｐｌ ｆｚ一２８．３ ｍｍｘ １８ ｍｍ。由于箱粱先施工完底板后再进行肋 ｋＮ＜［Ｎ］＝７４．５８ ｋＮ，满足要求。 墙施工，故模板受力按箱梁底板２４ ｃｍ厚进行计算， ２．２．３横梁［１０槽钢计算 计算跨径为纵梁木条跨径ｚ一３００ ｍｍ，６—１ ２２０ 横向［１ｏ槽钢： 一１９８ ｃｍ 、Ｗｘ＝３９．７ ｃｍ。， ｍｍ，ｈ＝１８ ｍｍ。 间距ｚ１—６００ ｍｍ，跨径ｆ２—６００ ｍｍ。 模板上荷载ｑ＝１．３ｘ（２６×０．２４＋１５）ｘ １．２２ 横向方木单位荷载ｑ＝Ｐｌ －＝４７．０４ ｋＮ／ｍ。 —３３．７ ｋＮ／ｍ 公 路 与 汽 运 总第１４４期 Ｈｉｇｈｗａｙｓ ８Ｌ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ １６１ 跨中弯矩Ｍ１／。一ｑｌ ／８—０。３８ ｋＮ・ｍ。 模板净截面抵抗矩Ｗ， —ｂｈ ／６—６．５８８×１０ ｍ３。 模板惯性矩Ｉ＝ｂｈ。／１２＝５．９２９×１０ ｍ 。 一Ｍ ／ｗ， 一５ ７６８ ｋＰａ＜［ｅ ］一１３ ０００ ｋＰａ ｆ 一５×ｑＺ ／（３８４ＥＩ）一０．５９ ｍｍ＜１／４００— ０．７５ ｍｍ 验算结果表明模板满足要求。 ２．３端横梁和中横梁（两侧３ ｍ范围） 以第２跨为算例，立杆横向间距ｆ 一６０ ｃｍ，纵 向间距 ２—６Ｏ ａｍ。 ２．３．１计算荷载 砼输送泵出口砼冲击产生的荷载一６ ｋＮ／ｍ ；振 动器产生的垂直于模板的荷载一４ ｋＮ／ｍ ；施工人 员、料具、胶合板、方木自重产生的荷载一５ ｋＮ／ｍ ； 梁体容重７—２６ ｋＮ／ｍ。。取１ ｍ长的箱梁计算，截 面面积一２０．１２ ｍ。，底面宽６．７５ ｍ。 梁体荷载一２６×２０．１２×１／６．７５—７７．５ ｋＮ／ｍ。。 计算荷载Ｐ一１．３×（７７．５＋１５）一１２０．２５ ｋＮ／ｍ。（安全系数ｒ一１．３）。 ２．３．２立杆计算 由于纵杆步距最大为Ｚ一１．２ ｍ，长细比 —ｌ／ｉ 一７６，查表得 一０．７４４，则［Ｎ］一ｊ５Ａ［ ］一７４．５８ ｋＮ。 实际立杆受力荷载Ｎ—Ｐｌ Ｚ 一４３．２９ ｋＮ＜ ［Ｎ］一７４．５８ ｋＮ，立杆满足要求。 ２．３．３横梁Ｅｌ０槽钢计算 横向Ｄｏ槽钢： 一１９８ ｃｍ 、Ｗ 一３９．７ ｃｍ。， 间距Ｚ１—６００ ｉＴｌｍ，跨径Ｚ２—６００ ｍｍ。 横向方木单位荷载ｑ—Ｐｌ。一７２．１５ ｋＮ／ｍ。 跨中最大弯矩 一ｇ距／８—３．２４ ｋＮ・ｍ。 一Ｍ ／ ：８１．６ ＭＰａ＜［ ］一１４５ ＭＰａ ｆ…一５×ｑｌ ／（３８４Ｅｊ）一０．２９ ｍｍ＜Ｚ２／４００— １．５ ｍｍ 验算结果表明横梁ＦｌＯ槽钢满足要求。 ２．３．４纵梁松木条计算 纵向方木：间距ｚ 一１５０ ｍｍ，跨径ｚ２—６００ ｍｍ，规格４ ０００ ｍｍ×１００ ｍｍ×１２Ｏ ｍｍ。 方木单位荷载ｑ—ＰＩ ＝１８．０４ ｋＮ／ｍ。 跨中最大弯矩Ｍ 一ｑｌｌ／８—０．８２ ｋＮ・ｍ。 木条净截面抵抗矩ｗ ＝ｂｈ ／６＝２．４×１０ ｍ。。 木条惯性矩Ｉ＝ｂｈ。／１２＝１．４４×１０ ｍ 。 Ｏ＇ｗ—Ｍ ／Ｗ 一３ ４１７ ｋＰａ＜［ａ ］一１２ ０００ ｋＰａ ｆ 一５Ｘｑｌ ／（３８４ＥＩ）一０．２３ ｍｍ￣ｌｚ／４００— １．５ ｍｍ 验算结果表明纵梁松木条满足要求。 ２．３．５模板计算 模板采用赤杉黑模板，规格２ ４４０ ｍｍ×１ ２２０ ｍｌＴｌ×１８ ｍｍ，计算跨径为纵粱木条跨径ｚ一１５０ ｍｉＴｌ，６一ｌ ２２０ ｍｍ，ｈ一１８ ｍｍ。 模板上荷载ｑ一１２０．２５×１．２２—１４６．７０５ ｋＮ／ｍ。 跨中弯矩Ｍｍ 一ｑＺ。／８—０．４１ ｋＮ・ｍ。 模板净截面抵抗矩Ｗ＾一ｂｈ ／６＝６．５８８×１０ ｍ３。 模板惯性矩Ｉ＝ｂｈ。／１２—５．９２９×１０ ｍ 。 一Ｍｒ． ／Ｗｊ 一６ ２６３ ｋＰａ＜［ａ ］一１３ ０００ ｋＰａ ｆ 一５×ｑｌ ／（３８４ＥＩ）一０．１８ ｍｍ＜ｌ／４ｏｏ一 ０．３８ ｍｍ 验算结果表明模板满足要求。 ３ 结语 对每一座具有不同结构类型和环境条件的预应 力现浇箱梁的满堂支架进行符合客观实际情况的设 计和验算，可以合理使用周转材料，节约资金，提高 效益，避免按经验施工带来的盲目性，杜绝安全质量 事故的发生。 参考文献： ［１］ＪＴＪ０４１－－２０００，公路桥涵施工技术规范Ｆｓ］． ［２］ＪＴＪ１６６～２００９，建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范 Ｉｓ］． ［３］俞高明．公路施工技术［Ｍ］．北京：人民交通出版社， ２００２． ［４］杨文渊．实用土木工程手册［Ｍ］．北京：人民交通出版 社，１９９９． ［５］ 汪正荣．建筑施工简易施工［Ｍ］．北京：中国建筑工业 出版社，２００１． ［６］丁爱华．现浇箱梁满堂支架设计与计算［Ｊ］．公路与汽 运，２０ｌＯ（４）． ［７］林珈，李伟，崔杨．现浇箱梁满堂碗扣支架设计与计算 ［Ａ］．第１９届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅱ册） ｒＣ］．２０１０． ［８］ 张鹏，肖绪文．客运专线现浇连续箱梁满堂支架设计计 算方法研究Ｉ－Ｊ］．铁道标准设计，２００９（１２）． 收稿日期：２０１１－－０１－－２５
