淺談現(xiàn)澆連續(xù)箱梁滿堂支架體系分析

1、    淺談現(xiàn)澆連續(xù)箱梁滿堂支架體系分析    何智勇摘要：近幾年，隨著我國公路橋梁工程建設(shè)的蓬勃發(fā)展，施工中遇到的受力分析愈來愈多；科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，結(jié)構(gòu)物的荷載增加，現(xiàn)澆連續(xù)箱梁對(duì)滿堂支架和地基變形的要求越來越嚴(yán)。地基雖不是建筑物本身的一部分，但作為基礎(chǔ)的載體及建筑物荷載的最終承受者，在建筑中占有十分重要的地位，同時(shí)滿堂支架體系分析關(guān)系到整個(gè)工程的質(zhì)量、進(jìn)度與投資，亦對(duì)創(chuàng)精品工程起著十分重要的作用。本文主要探討現(xiàn)澆連續(xù)箱梁滿堂支架體系分析的關(guān)鍵技術(shù)。關(guān)鍵詞：地基基礎(chǔ)，橋梁施工，方法，支架，分析一、工程概況1、中和里大橋中和里大橋孔跨布置（25+2

2、15;37+25）m，上部結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆連續(xù)箱梁。設(shè)計(jì)梁體為單箱單室直腹板等高連續(xù)箱梁，梁高1.75m。頂板寬16.3m，底板寬10.13m，翼緣板寬2.5m，腹板厚度50cm，頂板厚度26cm，底板厚度23cm。二、滿堂支架體系說明1、中和里大橋：地基為710米不等的粉質(zhì)粘土，需將支架地基采用換填1m厚碎石土基進(jìn)行處理，換填按層厚不超過30cm進(jìn)行分層碾壓施工，處理后地基承載力不小于180kpa（實(shí)測(cè)處理后地基承載力為267kpa）。地基頂面設(shè)置1%單向橫坡，同時(shí)周邊設(shè)置30×30cm截排水溝。2、基礎(chǔ)：采用20cm厚c20混凝土。3、支架：滿堂支架采用碗扣式支架，規(guī)格：48×

3、;3.5mm鋼管，立桿頂、底部設(shè)置螺旋調(diào)節(jié)桿。碗扣架立桿間距：翼緣板下為0.6m×0.9m，底板下為0.6m×0.6m；腹板下為翼緣板下為0.6m×0.3m；橫桿步距均為1.2m。4、支架傳力系統(tǒng)：碗扣支架頂部分別設(shè)置10 x12cm、10 x10cm兩層方木作為載荷均布層，其中10 x12cm方木按間距60cm沿箱梁橫向布置；10 x10cm方木按間距沿箱梁縱向布置。三， 滿堂支架驗(yàn)算（一） 底模板驗(yàn)算1、材質(zhì)規(guī)格底模鋪設(shè)混凝土用2240×1220×15mm竹膠板。竹膠板檢驗(yàn)報(bào)告見下表項(xiàng)目單位技術(shù)要求檢測(cè)值判定結(jié)果含水率%5145.8合格靜曲

4、強(qiáng)度mpa4043.2合格mpa3537.1合格靜曲彈性模量mpa55006610合格mpa45005130合格靜曲強(qiáng)度=35mpa=35n/mm2，彈性模量e=4500mpa=4500n/mm22、底模承載力計(jì)算底模設(shè)置：底模采用15mm竹膠板。底模下縱向鋪設(shè)10×10cm方木，間距為25cm；10×10cm方木下橫向鋪設(shè)10×12cm方木，間距為60cm。箱梁腹板處荷載較大，選取該處作為最不利位置進(jìn)行驗(yàn)算。荷載分析：底模承受的荷載包括：模板及支架自重、新澆砼自重（含鋼筋重量）、施工人員及施工設(shè)備荷載、傾倒砼時(shí)產(chǎn)生的荷載及振搗產(chǎn)生的荷載。模板及支架自重：=2kn

5、/m2新澆砼自重：=26kn/m3；施工人員及運(yùn)輸機(jī)具荷載：=2.5kn/m2；傾倒砼時(shí)產(chǎn)生的豎向荷載：=2.0kn/m2；振搗砼時(shí)產(chǎn)生的豎向荷載：=2.0kn/m2；腹板處砼截面最大高度為1.75m，此處鋼筋混凝土自重為：q=1，75×26=45.5 kn/m2單位面積荷載為：=+q+=2+45.5+2.5+2.0+2.0=54 kn/m2底模受力驗(yàn)算：取底模25cm寬為計(jì)算單元，其荷載為：=0.25=54×0.25=13.5 kn/m查jg/t156-2004竹膠合板模板得：竹膠合板模板容許彎應(yīng)力：35mpa，彈性模量：e=6×106kpa，截面抵抗距：w=0

6、.938×10-5m3。查路橋施工計(jì)算手冊(cè)得：最大彎矩m=0.105×ql2=0.105×13.5×0.252=0.0886kn.m則最大彎力：=9.45mpa最大剪力：=0.606ql=0.606×13.5×0.25=2.05kn最大剪應(yīng)力：=0.82mpa=1.6mpa慣性矩：=7.031×10-7m3。最大撓度：？=0.664×=0.664×=0.125mm<=0.625mm箱梁底模及下部支撐布置滿足要求。（二）側(cè)模板驗(yàn)算1、側(cè)模設(shè)置 ：側(cè)模采用15mm厚竹膠板（同底模），背方采用10x10c

7、m方木，間距40cm。2、荷載分析：箱梁側(cè)模承受的荷載包括新澆砼對(duì)模板側(cè)壓力、傾倒砼時(shí)產(chǎn)生的荷載及振搗產(chǎn)生的荷載。p=0.22=0.22×26××1×1.15×1=30.6kn/m2式中：p-新澆注砼對(duì)模板的最大側(cè)壓力，kn/m2；-砼的容重，26kn/m3；-砼初凝時(shí)間，=，t-砼溫度，取28；-砼澆注速度，m/h，取1m/h；h-砼側(cè)壓力計(jì)算位置處到砼頂面的總高度，h=1.75m；-外加劑修正系數(shù)，不摻加外加劑時(shí)取1，摻具有緩凝使用的外加劑時(shí)取1.2 ；-砼坍落度修正系數(shù)，取1.15。根據(jù)有關(guān)規(guī)范的規(guī)定：傾倒砼水平荷載為2kn/m2，振搗荷

8、載為4kn/m2。3、側(cè)模受力計(jì)算取側(cè)模40cm寬為計(jì)算單元，其荷載為：=（30.6+4+2）×0.4=14.64kn/m計(jì)算模型如下：查路橋施工計(jì)算手冊(cè)得：最大彎矩：m=0.0839×ql2=0.0839×14.64×0.42=0.196kn.m抗彎模量：w=bh2=×0.4×0.0152=1.5×10-5m3彎應(yīng)力：=10933.3kpa=13.03mpa慣性矩：=1.125×10-7m3最大撓度：？=0.00285×=0.00285×=0.016mm<=1mm模板驗(yàn)算合格。（三）側(cè)模

9、背杠及對(duì)拉桿驗(yàn)算：1、背杠設(shè)置：腹板背杠采用10號(hào)槽鋼雙拼，布置間距60cm，拉桿按間距80cm設(shè)置，拉桿采用16鋼筋。2、荷載分析：考慮傾倒和振搗混凝土對(duì)腹板模板的沖擊力，雙拼槽鋼上線性荷載：q=（30.6+4+2）×0.6=21.96kn/m3、背杠受力計(jì)算：雙拼槽鋼背杠力計(jì)算模型如下圖：經(jīng)計(jì)算雙拼槽鋼跨中最大彎矩及撓度如下：=ql=×21960×0.82=1756.8n/m=22.1mpa=0.02mm滿足要求。4、拉桿受力計(jì)算：拉桿采用16鋼筯，其所受拉應(yīng)力為：p=36600×0.6×0.8/×0.0082=87.4mpa腹板

10、背杠及對(duì)拉桿算合格。（四）傳力系統(tǒng)驗(yàn)算1、縱向分配方木驗(yàn)算布置形式：縱向10x10cm方木，布置間距間距25cm。縱向方木力學(xué)模型：等跨連續(xù)梁，跨徑60cm。荷載分析：腹板處荷載最大，取該處荷載進(jìn)行驗(yàn)算。木材抗彎強(qiáng)度極限值=12mpa。驗(yàn)算參數(shù)：q=0.25×（+）=0.25×（45.5+2+2.5+2.0+2.0）=13.5kn/mw=1.67×10-4m3w-桿件截面抵抗矩，i-慣性矩，i=8.33×10-6m4e-彈性模量，查路橋施工計(jì)算手冊(cè)，取9x103mpa？-容許擾度值，？=橫向分配梁驗(yàn)算：=2.91mpa=12mpa最大剪力：v=0.6ql

11、=0.6×13.5×0.6=4.86kn最大剪應(yīng)力：=0.73mpa=1.7mpa 滿足。？=0.15mm？=1.5mm滿足。2、橫向傳遞力方木檢算布置形式：橫向10x12cm方木，布置間距同沿梁縱向立桿間距，間距為60cm。橫向傳遞方木力學(xué)模型：等跨連續(xù)梁，跨徑30cm.荷載分析：腹板處荷載最大，取該處荷載進(jìn)行驗(yàn)算。木材抗彎強(qiáng)度極限值=12mpa驗(yàn)算參數(shù)：q=0.6×（+）=0.6×（45.5+2+2.5+2.0+2.0）=32.4kn/mw=2.4×10-4m3w-桿件截面抵抗矩，i-慣性矩，i=1.44×10-5m4e-彈性模量

12、，查路橋施工計(jì)算手冊(cè)，取9x103mpa？-容許擾度值，？=橫向分配梁驗(yàn)算：=1.22mpa=12mpa最大剪力：v=0.6ql=0.6×32.4×0.6=5.83kn最大剪應(yīng)力：=0.73mpa=1.7mpa 滿足。？=0.014mm？=0.75mm主受力方木驗(yàn)算合格。（五）碗扣支架立桿檢算1、翼板根部立桿檢算布置形式：支架布置密度為60cmx90cm，水平桿步距為1.2m。荷載分析：砼自重荷載q=0.62×26=16.12kn/m2總荷載：=q+=16.12+2+2.5+2.0+2.0）=24.62kn/m2據(jù)<>單根碗扣桿件n=30kn立桿驗(yàn)算：

13、單根立桿受力n=0.6x0.9xq=0.6×0.9×24.62=13.3kn2、腹板底部立桿驗(yàn)算布置形式：支架布密度為30cmx60cm，水平桿步距為1.2m。荷載分析：砼自重荷載q=4.05×26=105.3kn/m2總荷載：=q+=105.3+2+2.5+2.0+2.0）=113.8kn/m2據(jù)建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范jgj166-2008單根碗扣桿件n=30kn立桿驗(yàn)算：?jiǎn)胃U受力n=0.3x0.6xq=0.3×0.6×113.8=20.48kn腹板底部立桿驗(yàn)算滿足要求。3、底板中部立桿檢算布置形式：此處支架布置密度為60cmx

14、60cm，水平桿步距為1.2m。荷載分析：砼自重荷載q=1.2x26=31.2kn/m2總荷載：=q+=31.2+2+2.5+2.0+2.0）=39.7kn/m2據(jù)建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范jgj166-2008單根碗扣桿件n=30kn立桿驗(yàn)算：?jiǎn)胃U受力n=0.6x0.6xq=0.6×0.6×39.7=14.29kn底板底部立桿驗(yàn)算滿足要求。（六）碗扣式支架地基及基礎(chǔ)承載力驗(yàn)算1、地基：支架地基采用換填1m厚碎石土基進(jìn)行處理，換填按層厚不超30cm進(jìn)行分層碾壓施工，處理后地基承載力不小于180kpa（實(shí)測(cè)處理后地基承載力為267kpa）。地基頂面設(shè)置1%單向橫坡，同時(shí)周邊設(shè)置30x30cm截排水溝。2、基礎(chǔ)：20cm厚c20混凝土。