【前滩】浅谈现浇连续箱梁满堂支架体系分析摘要：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+237+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3030cm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：483.5mm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0.6m0.9m，底板下为0.6m0.6m；腹板下为翼缘板下为0.6m0.3m；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10x12cm、10x10cm两层方木作为载荷均布层，其中10x12cm方木按间距60cm沿箱梁横向布置；10x10cm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2240122015mm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1010cm方木，间距为25cm；1010cm方木下横向铺设1012cm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/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=1，7526=45.5KN/m2单位面积荷载为：=+q+=2+45.5+2.5+2.0+2.0=54KN/m2底模受力验算：取底模25cm宽为计算单元，其荷载为：=0.25=540.25=13.5KN/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=6106KPa，截面抵抗距：W=0.93810-5m3。查路桥施工计算手册得：最大弯矩M=0.105ql2=0.10513.50.252=0.0886KN.m则最大弯力：=9.45MPa最大剪力：=0.606ql=0.60613.50.25=2.05KN最大剪应力：=0.82MPa=1.6MPa惯性矩：=7.03110-7m3。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10x10cm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=0.222611.151=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=0.0839ql2=0.083914.640.42=0.196KN.m抗弯模量：W=bh2=0.40.0152=1.510-5m3弯应力：=10933.3KPa=13.03MPa惯性矩：=1.12510-7m3最大挠度：？=0.00285=0.00285=0.016mm=1mm模板验算合格。（三）侧模背杠及对拉杆验算：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=219600.82=1756.8N/m=22.1MPa=0.02mm满足要求。4、拉杆受力计算：拉杆采用16钢h，其所受拉应力为：P=366000.60.8/0.0082=87.4MPa215MPa满足要求。腹板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=1.6710-4m3W-杆件截面抵抗矩，I-惯性矩，I=8.3310-6m4E-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=0.613.50.6=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=2.410-4m3W-杆件截面抵抗矩，I-惯性矩，I=1.4410-5m4E-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：=1.22MPa=12MPa最大剪力：V=0.6ql=0.632.40.6=5.83KN最大剪应力：=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=0.6226=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：单根立杆受力N=0.6x0.9xQ=0.60.924.62=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=4.0526=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=0.30.6113.8=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60cmx60cm，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=0.60.639.7=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。3、基础受力验算：取（五）中单根立杆最大受力处进行验算。最大压力为20.48KN，可调底座尺寸为15cmx15cm。基础承载力：=0.91MPa20MPa满足要求。地基承载力：=113.8Kpa180Kpa满足要求。参考文献：1JG/T156-2004竹胶合板模板，20042周水兴，何兆益，邹毅松.路桥施工计算手册，20013杨亚男、贺军.建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范JGJ166-2008，2008