乔峰
青岛华城市政工程设计有限公司 山东省青岛市 266071
摘要：扣件式钢管支架安装，拆卸比较方便，在荷载作用下稳定性较好，近年来在桥梁施工中得到了广泛的应用。支架上现浇砼箱梁，箱梁的立模、钢筋绑扎、砼浇筑、预应力施工都在支架上进行，支架的安全稳定是施工的关键。本文以武汉绕城高架桥现浇连续箱梁扣件式钢管支架的施工为例，浅述一下扣件式钢管支架的实际应用。
关键词：道路桥梁施工；现浇箱梁；支架计算
1、工程概况
武汉绕城高架桥全桥为不等宽变截面现浇箱梁，梁体浇筑采用满堂支架施工。本文以第一联为例，浅述一下碗扣式支架的实际应用。支架材料为普通钢管脚手架，基础必须经碾压并硬化达到要求后，再搭设支架。支架底托必须放在尺寸不小于30cm×20cm的砼垫块或15cm×15cm的方木上。
2、碗扣支架的验算
1、支架立杆间距的选定和承载力验算
支架立杆的纵、横向间距是以箱梁的荷载分布情况为依据来确定的，以遵循即能满足结构自重分布不均的施工需求，又能满足经济适用的原则。施工中取每根立杆允许承受的最大荷载为3t来控制。
选立杆的纵向间距均为90㎝，横向间距90cm，每根立杆支撑纵、横向0.9×0.9㎡面积的混凝土。横向布置每侧宽出设计桥面2排支架。取横断面面积最大的中腹板处的面积，该处横向90㎝宽度内的横断面积（图中虚线内所示部分）为：0.9*1.4-0.2*0.55*2=1.04㎡，纵向90㎝长段的体积为：1.04×0.9=0.936m3，混凝土自重为：0.936m3×2.6t/ m3=2.434t，一根立杆的实际受力最大（含施工荷载）为：1.2×2.434t=2.92t＜3t（1.2为安全系数）。所以，立杆的承载力满足要求。
2、支架整体验算
2．1六孔连箱梁采用C40混凝土，混凝土体积共1503m3，自重为：1503m3×2.6t/m3=3908t。
2.2一幅箱梁底板部分的平均宽度为（23.53+16.91）/2=20.22m
碗扣支架按横向20.22m有效范围布置，纵向128m布置，则：
横向每排20.22/0.9+1=23根；
纵向每排128/0.9+1=143根
2．3箱梁底板部分平均每根立杆承受的荷载为：
1.2×3908/（23×143）=1.43t/根＜3t/根。
3、横杆的竖向步距
标准间距采用120㎝，但支架底部调整段和顶部加密为60㎝，以确保稳定。
4、横杆的受力验算
认为所有荷载均有上部的两层横杆传递给立杆。
横桥向作用在横杆上的均部荷载为：
g=3908/128/20.22/2=0.75t/m2=7.5kn/m2<14.81kn/m2满足要求
通过以上承载力计算和受力分析可知，支架的整体承载力、安全系数、单根立杆的受力以及稳定性均能够满足施工要求和安全储备。
3、模板构造及其验算
1、底模构造为：下部铺横向10×15㎝的方木（竖向为15㎝），纵向间距为立杆的纵向间距；上部铺纵向10×10㎝的方木，上铺厚1.2㎝的硬竹胶板作为面板。
2、侧模、翼板模构造为：横肋采用L型木排架，纵向间距为30㎝。木排架用材为10×10㎝的方木，上铺厚1.2㎝的硬竹胶板作为面板。
3、横向方木的抗弯验算
纵、横向方木中受力最大的是位于实心腹板底部的横向方木。由于其顶部纵向方木（10×10cm断面）交错排开布置，间距40cm，可将横向方木上所受的箱梁荷载看作是均布线荷载，荷载集度按每根立杆所受最大力3t，计算为：q=3t/0.9m=3.33t/m。横向方木可看作简支梁，其跨径为碗扣支架立杆的横向间距L=90cm，横向方木的断面尺寸为：宽b=10cm，高h=15cm。计算图示及公式如下：
抗弯截面系数：W=bh2/6=0.1×0.15×0.15/6=0.000375m3
跨中弯矩为：M=ql2/8=3.3t×0.92/8=3341N?m
弯曲应力为：σ= M/ W=3341/0.000375=8910000N/㎡≈8.91MPa≤［σw］=11.0MPa
其中，［σw］=11.0 Mpa为针叶林A-4材料方木的顺纹弯应力。横向方木满足抗弯要求。
纵向：
截面抵抗矩：W=bh2/6=0.1×0.1×0.1/6=0.000167m3
跨中弯矩为：M=ql2/8=3.3×0.92/8=3341N?m
弯曲应力为：σ= M/ W=3341/0.000167=20005988N/㎡≈20MPa〉［σw］=11.0MPa
其中，［σw］=11.0 Mpa为针叶林A-4材料方木的顺纹弯应力。
所以，纵向方木间距不应大于0.9×11/20=0.495m。本桥按40cm设计。
4、支架搭设
碗扣支架施工时，在处理后的基础上，按照碗扣支架立杆的间距横向铺设20*20cm方木，在方木上拼装碗扣支架。支架立杆采用纵距90cm，横距90cm，水平连接杆间距90cm。支架四周全部按规定加剪刀撑，并在支架周边拉通与立柱箍紧，以确保支架体系的稳定。
1、根据已定支架布设施工方案，放出支架纵向中轴线位置和立杆横向端点位置样，摆放好立杆底托，放样、挂线。按支架立杆所在的位置摆放、加密立杆底托，并调整底托上的螺帽至同一计算高度平面内。高低不平的地基处可仅在底座处局部整平，杆间高差大于0.6米时可用立杆错开调整，小于0.6米时可用底托螺栓调整。
2、先搭设纵向中间一排底层的立杆，连接好水平杆后以此为基础向两侧进行。当底层支架搭设好后应调整立杆纵横向成排，竖向竖直。然后再根据计算所确定的立杆搭配高度、数量和规格将支架搭设至顶层。装上顶托，再将顶托螺帽顶面调至施工标高处。此处，摆放立杆时应注意，为使立杆接高缝（即立杆接头）错开，故第一层框架的立杆应分别用LG=180㎝和LG=300㎝的不同高度的立杆交错布置、间隔使用。
3、支架加固
（1）加固支架顶部，用Φ48mm钢管及扣件将顶托纵、横向连接起来。或将顶部两层横杆的竖向步距加密为60㎝。
（2）碗扣支架搭设完毕后，再加拼斜向45度角的长6米的Ф48mm钢管作为斜撑，斜撑从两侧底部向内斜拼至支架顶部，并形成剪刀形。斜撑纵、横向每2排设一道，每道间距3米，以增强支架的整体稳定性。斜撑底部应触地生根。
（3）将支架与墩柱用钢管连接固定，在竖向每隔2米用长6米的Ф48mm钢管和扣件形成井字架包住墩柱扣连在支架上，以使支架与墩柱共同稳定。
4、支架检查
支架整体拼装完毕后，应对支架进行以下项目的检查：
（1）每根立杆底座下是否松动、悬空。否则，应予以旋紧或用钢板填充垫实。
（2）每根立杆顶托上部是否松动、悬空。否则，应旋紧或用钢板填充垫实。
（3）所有上碗扣是否扣紧，松动的应用锤敲打紧固。
（4）斜撑钢管的底部是否触地生根，扣件螺帽是否拧紧，否则应调整生根和用扳手拧紧。
（5）检查斜撑数量是否满足纵、横向整体稳定性要求。
5、支架预压
钢管支架完成后应做预压试验，以检查支架的压缩量和稳定性。预压可采用水静压法，沙袋静压法等。
参考文献：
[1]JGJ130-2011，建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范.
[2]GB50005-2003 木结构设计规范
[3]王彦辉.碗扣式满堂支架在现浇混凝土连续箱梁施工中的应用.交通标准化
论文作者:乔峰
论文发表刊物:《基层建设》2015年19期供稿
论文发表时间:2015/12/29
标签：支架论文; 方木论文; 横向论文; 立杆论文; 间距论文; 纵向论文; 荷载论文; 《基层建设》2015年19期供稿论文;