鋼管支架受力計算及施工

1、現(xiàn)澆連續(xù)梁鋼管支架的計算及施工扣件式鋼管腳手架工程是橋梁連續(xù)梁施工中常用的且十分重要的臨時設(shè)施，這項工作的優(yōu)劣將直接影響工程的質(zhì)量、安全、速度、效率等?？奂戒摴苤Ъ馨惭b，拆卸比較方便， 在荷載作用下穩(wěn)定性較好?，F(xiàn)以 2005 年合肥當(dāng)涂路現(xiàn)澆連續(xù)剛構(gòu)扣件式鋼管支架的計算施工為例，淺述一下我們的應(yīng)用。一、工程概述該橋孔跨布置為： 1-8m框架 + （20.3+2× 17.8+20.3）m 連續(xù)剛架，梁寬 7m ，梁厚 1m ，本橋現(xiàn)澆梁支架采用普通鋼管腳手架， 350 工字鋼梁做門洞梁，適用于跨度 6m 的門洞搭設(shè)，以滿足既有當(dāng)涂路交通的正常運營。二、滿堂腳手架的布置該橋陸地上除門洞

2、外其余梁體澆筑施工均采用滿堂支架。 支架材料為普通鋼管腳手架，支架基礎(chǔ)必須經(jīng)碾壓并硬化達到要求后，再搭設(shè)支架。 地面進行硬化方法為：場地平整后用壓路機壓實， 先鋪 10 碎石墊層，后鋪 C15 砼 15 （軟弱地段換填墊片石和灰土） 。支架間距順橋向 0.6m ，橫橋向 0.6m ，步長 120cm.采用普通腳手鋼管滿堂支架，間距 60× 60 ，步距 120 . 鋼管上下均采用可調(diào)調(diào)節(jié)支撐，支架底托下延橫橋向墊槽鋼， 所有支架應(yīng)依據(jù)搭設(shè)高度設(shè)置剪刀撐。因為滿堂支架是整個梁體最重要的受力體系，所以鋼管支撐的桿件有銹蝕，彎曲、壓扁或有裂縫的嚴(yán)禁使用；使用的扣件有脆裂、變形、滑絲的扣件禁

3、止使用，扣件活動部位應(yīng)能靈活轉(zhuǎn)動， 當(dāng)扣件夾緊鋼管時， 開口處的最小距離應(yīng)不小于 5mm.三、支架檢算如下：1 、模板支架檢算（按一米梁長計算，鋼管按48 計算）（1 ）鋼筋砼斷面如圖，荷載按照寬4.5 米計算，則長1 米的梁自重N1=4.5 × 1×1×26=117（ KN ）（2 ）模板荷載 N2=4.5×1×0.018 × 9=0.729（KN ）（3 ）5×8 方木荷載 N3=4×0.05 × 0.1 ×4.5 ×7.5=0.675（ KN ）（4 ）15× 15 方

4、木荷載 N4=8×1× 0.152 × 7.5=1.35（ KN ）（5 ）人及機具活載N5=20 （KN ）則模板支架立桿的軸向力設(shè)計值N=1.2× （117+0.729+0.675+1.35+1.4 ×20=154.315（KN ）模板支架立桿的計算長度l0= 步距 1m+2×0.5=2m長細比 =l0/I=2/1.58=126.6則軸心受壓件的穩(wěn)定系數(shù)=0.412 ，f 為鋼材的抗壓強度設(shè)計值=205Mpa；AN/ 。f =154.315/（0.412 × 205 ）=18.27cm2）一根 48 鋼管的截面為： 4.

5、89cm2 ；則上述荷載需鋼管數(shù) =18.27/4.89 =4 根施工中采用 60×60 的碗口腳手架，共計16 根，滿足上述檢算要求。2 、立桿地基承載力計算（按1.2 米梁長計算，鋼管按48 計算）平均壓力 PfgP- 立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力，P=N/A ；N- 上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的軸向力設(shè)計值；A ：基礎(chǔ)底面面積；fg ：地基承載力設(shè)計值。（1 ）鋼筋砼荷載按照寬4.5 米計算，則長1.2 米的梁N1=4.5 × 1.2 ×1×26=140.4（KN ）（2 ）模板荷載 N2=4.5×1.2 ×0.018 × 9=0

6、.8748 （KN ）（3）5×8 方木荷載 N3=5× 0.05 × 0.1 ×4.5 ×7.5=0.844（KN ）（4）15× 15 方木荷載 N4=8× 1.2 × 0.152 × 7.5=1.62（KN ）（5）鋼管腳手立桿 N5=9× 2× 6×3.84 × 10/1000=4.417（KN ）橫桿 N6=12× 2×6× 3.84 × 10/1000=5.53（KN ）（6）施工人員及機具活載 N7=30 （KN

7、 ）N=1.2 （140.4+0.8748+0.844+1.62+4.417+5.53）+1.4 ×30=226.42 （KN ）A=1.2× 4.5=5.4m2P=N/A=226.42/5.4=41.9KPa fg=120Kpa滿足施工要求四、門洞的檢算門架基礎(chǔ)采用 C15 鋼筋混凝土，寬 1000mm ，高 1000mm ，長 20m ，端頭為楔型， 48mm 鋼管作支架，采用 350 工字鋼作梁跨越城市道路，施工橋梁上部，確保城市交通暢通，門架尺寸延縱橋向 4.5 米，高 4.5 米。槽鋼檢算（1）鋼筋砼斷面 4.5m2 ，折算成每米均布荷載 q1=26 （ KN/m

8、 ）（2）模板荷載 q2=4.5× 6×0.018 × 9/ （4.5 × 6 ） =0.162 （KN/m ）（3）5×8 方木荷載 q3=21× 4.5 × 0.05 × 0.1 ×7.5/ （4.5 ×6 ）=0.13（ KN/m ）（4 ）15× 15 方木荷載 q4=11×4.5 ×0.152 × 7.5/ （4.5 ×6 ） =0.309（ KN/m ）（5 ）人及機具活載N5=4 （ KN/m ）q=1.2（26+0.612+0.1

9、3+0.309）+1.4 × 4=38.06KN/mMmax=ql2/8=38.06×36/8=171.27KN.mW ma x=Mmax/=171.27/170=1007.5cm3若采用 350 工字鋼，截面如圖所示則其慣性距 I350=5× 3303/12+2× （ 170× 103/12+1703×10 ）=99760.2 4抗彎截面系數(shù) W350= I350/17.5=570.07cm3W350/ W max=570.07/1007.5=0.567說明： 56.7cm 的梁的抗彎截面系數(shù)為 570.07 cm3 ，即采用 35

10、0 工字鋼可頂長 6 米寬 56.7cm 的梁。本橋施工中槽鋼間距為30cm. 滿足檢算要求。1 、工字鋼梁撓度檢算f=5qL4/384EI=5× 38.06 ×64/384 ×210 × 109 ×0.998 ×10-4=0.03mm滿足鐵路混凝土與砌體工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)中l(wèi)/1500=4mm0.03mm2 、槽鋼下支墩檢算（ 1 ）鋼筋砼荷載按照寬 4.5 米計算，則長 6 米的梁 N1=4.5× 6×1×26=702（ KN ）（2 ）模板荷載 N2=4.5×6×0.018 &

11、#215; 9=4.374（KN ）（3 ）5×10 方木荷載 N3=16×0.05 × 0.1 ×6×7.5=3.6（KN ）（4 ）15× 15 方木荷載 N4=8×6× 0.152 × 7.5=8.1（KN ）（5 ）工字鋼荷載 N5=20×7×40.21 × 10/1000=56.3（ KN）（6 ）人及機具活載N6=100（KN ）則模板支架立桿的軸向力設(shè)計值N=1.2×（ 702+4.374+3.6+8.1+56.3） +1.4 × 100=1

12、069.2（ KN ）模板支架立桿的計算長度l0= 步距 1m+2×0.5=2m長細比 =l0/I=2/1.58=126.6則軸心受壓件的穩(wěn)定系數(shù)=0.412 ，f 為鋼材的抗壓強度設(shè)計值=205Mpa；AN/ 。f =1069.2/（0.412 × 205 ）=126.6cm2一根 48 普通鋼管的截面為：=126.6/4.89 =26根施工中采用 30×30 的 484.89cm2；則上述荷載需鋼管數(shù)鋼管腳手架，共計 96 根，滿足上述檢算要求。五、鋼管腳手架搭設(shè)注意事項立桿：在豎立桿時要注意桿件的長短搭配使用。 立桿的接頭除梗肋處可采用搭接頭外，必須采用對接

13、扣件實行對接。搭接時的搭接長度不應(yīng)小于 1m ，用不少于 3 個旋轉(zhuǎn)扣件來扣牢，扣件的外邊緣到桿端距離不應(yīng)小于 100mm. 相鄰兩立桿的接頭應(yīng)相互錯開， 不應(yīng)在同一步高內(nèi)，相鄰接頭的高度差應(yīng)大于 1500mm. 大橫桿：大橫桿的長度不宜小于三跨，一般不小于 6m. 大橫桿對立桿起約束作用。故立桿和大橫桿必須用直角扣件扣緊， 不得遺漏。上下相鄰的大橫桿應(yīng)錯開布置在立桿的里側(cè)和外側(cè)， 以減少立桿的偏心受荷情況。 同一水平內(nèi)的內(nèi)外兩根大橫桿的接頭和上下相鄰的兩根大橫桿的接頭均應(yīng)相互錯開， 不得出現(xiàn)在同一跨間內(nèi)，相鄰接的水平距離應(yīng)大于 1500mm. 小橫桿：小橫桿緊貼立桿布置， 用直角扣件扣緊，拆

14、模前在任何情況下不得拆除貼近立桿的小橫桿。斜桿：縱向支撐的斜桿與地面夾角宜在 45o60o 范圍內(nèi)。斜桿的搭設(shè)是將一根斜桿扣在立桿上， 另一根斜桿扣在小橫桿的伸出部分上， 這樣可以避免兩根斜桿相交時把鋼管別彎。 斜桿用扣件與腳手架扣緊的連接頭兩端距腳手架節(jié)點不大于 200mm ，除兩端扣緊外，中間尚需增加 24 個扣結(jié)點。斜桿的最下面一個連接點距地面不宜大于 500mm ，以保證支架的穩(wěn)定性。 斜桿的接長宜采用對接扣件的對接連接。 當(dāng)采用搭接時， 搭接長度不小于 400mm ，并用兩只旋轉(zhuǎn)扣件扣牢。立桿縱橫距和步距按支撐設(shè)計方案進行施工，立桿間設(shè)剪刀撐， 剪刀撐應(yīng)聯(lián)系 34 根立桿，斜桿與地面

15、夾角為 4560 度，剪刀撐應(yīng)沿步高連續(xù)布置，在相鄰兩排剪刀撐之間， 設(shè)大斜撐，剪刀撐的斜桿除兩端用旋轉(zhuǎn)扣件與腳手架的立桿或大橫桿扣緊外，在其中間應(yīng)增加 24 個扣結(jié)點?？奂酵饽_手架的搭設(shè)順序是： 做好搭設(shè)的準(zhǔn)備工作按支撐施工圖放線按立桿間距排放底座放置掃地桿逐根拉立桿并隨即與掃地桿扣牢安裝第一步大橫桿（與各立桿扣牢） 安裝第一步小橫桿第二步大橫桿第二步小橫桿第三、四步大橫桿和小橫桿接立桿加設(shè)剪刀撐。滿堂支撐需待砼達到設(shè)計強度方可拆除， 拆除順序和搭設(shè)順序相反。 先搭的后拆，后搭的先拆。先從鋼管支架頂端拆起。拆除順序為：剪刀撐小橫桿大橫桿立桿 。立桿與橫桿必須用直角扣扣緊，不得隔步設(shè)置與遺漏。 相鄰立桿的接頭位置應(yīng)錯開布置，在不同的步距內(nèi)，與相近橫桿的距離不宜大于縱距的 1/3 ，上下橫桿的接長位置應(yīng)錯開布置， 在不同的立桿步距中， 與相近立桿的距離不大于縱距的 1/3. 相鄰步距的橫桿應(yīng)錯開布置在立桿的里側(cè)和外側(cè)，以