广东鸿德建设工程有限公司
摘要：结合工程实例主要阐述满堂支架受力的计算，如何控制在搭设过程中的安全控制。
关键词：满堂支架 安全控制
满堂钢管支架因具有重量轻，工期短，运输、安装、搭设及拆卸方便等特点而被广泛应用于桥梁施工的临时结构。然而，既有工程实践表明，满堂支架也是一种容易发生安全事故的桥梁临时结构类型，在桥梁荷载预压或砼浇筑期间，因满堂支架坍塌造成事故。造成事故的主要原因，大多是满堂支架受力计算不全或错误所导致。现结合施工现场的实际情况，简要论述满堂支架的受力计算及其安全控制。
一、计算参数确定
1、计算模型
本计算书中，受均布荷载的竹胶板、方木按三跨连续梁计算，支架搭设时候增加剪刀撑，计算未考虑剪刀撑的作用。工字钢纵梁、钢管纵梁、横梁等采用空间有限元计算程序Midas Civil进行内力分析。
2、主要材料
（1）、竹胶板
采用高强度竹胶板，板厚t=10mm，容许弯拉应力［σ］=11Mpa，
弹性模量：E=0.1×105MPa
截面惯性矩：I=bh3/12=100×1.03/12=8.33cm4
截面抵抗矩：W= bh2/6=100×1.02/6=16.67cm3
截面积：A=bh=100×1.0=100cm2
（2）、方木
采用5×5cm方木，
弹性模量：E=0.1×105MPa
截面抵抗矩：W=2.08×104mm3
截面惯性矩：I= 5.21×105mm4
抗弯拉强度设计值［σ］=11Mpa。
（3）、支架钢管
计算按φ48×3.0mm钢管考虑，
截面面积为：A=424mm2
截面抵抗矩：W=4493mm3
截面惯性矩：I=121500mm4
弹性模量E=2.06×105Mpa
钢材采用Q235钢，抗拉、抗压、抗弯强度设计值［σ］=215Mpa。
（4）、横跨车道处纵向分配梁
分配梁采用15根I18工字钢，横向间距为35cm。
截面面积为：A=3074mm2，
X轴惯性矩为：IX=1669×104mm4，
X轴抗弯截面模量为：WX=1854×103mm3，
钢材采用Q235钢，抗拉、抗压、抗弯强度设计值［σ］=215Mpa。
3、设计荷载
统一取底板和腹板部分沿纵向单位宽板条自重为计算荷载。根据以往箱梁施工支架计算经验，考虑的箱梁混凝土自重为底板、腹板混凝土，顶板混凝土自重主要由已经达到一定强度的底板、腹板和支架共同承担，对支架产生的内力较小，计算不予考虑。
底板自重：q1=6.95kN/m
腹板自重：q2=20.11 kN/m
翼板最大荷载：q3=5.89 kN/m
模板重取8kN/m3，竹胶板0.1 kN/m2、组合钢模板及连接件0.5 kN/m2，合计：q3=0.75KPa
4、施工荷载
小型机具、堆放荷载：q4=2.5 KPa
振捣混凝土产生的荷载：q5=2 KPa
荷载组合及施工阶段箱梁自重及支架自重均按恒载考虑组合系数1.2，施工荷载按活载考虑组合系数1.4。腹板下支架及跨主线段的腹板下工字钢采用加强设置，取g1=6.95 kN/m作为梁体计算荷载。
二、计算结果
1、模板支撑
（1）、底模强度计算
底模采用高强度竹胶板，板厚t=10mm，竹胶板下方木间距为250mm，验算模板强度，宽度按b=1000mm考虑。模板受力计算：
荷载组合：q=1.2×6.95+1.4×（2.5+2）=14.64kN/m
按三跨连续梁（跨径0.25m）进行计算：
最大弯矩：M=0.1ql2=0.1×14.64×0.252=0.0915kN?m，
弯拉应力：σ=M/W=0.0915/（16.67×10-6）=5488.9Kpa=5.49 Mpa＜［σ］=11Mpa，竹胶板弯拉应力满足要求。
挠度：
f=0.677qL4/100EI=（0.677×14.64×0.254）/（100×0.1×108×8.33×10-8）
=0.000465m=0.465mm<L/400=0.625mm，竹胶板挠度能满足要求。
（2）、方木强度计算
方木为5×5cm，顶层纵向水平管横向按0.35m布置，方木跨径为0.35m，顺桥向间距为0.25m。
单根方木上的荷载：
q=0.25×（1.2×（6.95+0.75）+1.4×2.5）=3.185 kN/m
计算的方木最大弯矩为： ，方木承受的最大拉应力为： ，应力满足要求。
方木的最大挠度为f=0.677ql4/100EI=0.0621mm＜350/400=0.875mm，方木挠度满足要求。
方木的最大支点反力为p=1.1ql=1.226 KN。
（3）、钢管纵梁强度计算
纵梁横桥向间距0.35m，纵梁单跨跨度为1m，承受方木传来的多个集中荷载p=1.226 KN。按方木摆放实际位置将方木支点反力值加载在纵梁上，纵梁按5跨连续梁计算，钢管纵梁计算模型如下：
3、扣件
由于顶端用顶托支撑横杆，使得横杆上的力直接传给立柱，故扣件上的竖向力很小，不用验算扣件抗滑能力。
三、安全控制
根据以上的荷载计算以及在工程的实际情况，满堂支架的安全从管理与技术两方面进行控制：
1、防止事故发生的管理措施
确保满堂支架的构架和防护设施达到承载可靠和使用安全的要求。严格按照规范、设计要求和有关规定进行满堂支架的搭设、使用和拆除、坚决制止乱搭、乱改和乱用情况。建立健全规章制度、加强规范管理、制止和杜绝违章指挥和违章作业，完善防护措施和提高施工管理人员的自我保护意识和素质。
2、防止事故发生的技术措施
（1）、地基处理：本工程地表覆盖层较薄，桥下挖至主线路基标高后，地基基本为强风化岩石，满足承载力的要求，只需对地基进行平整后在表面安放枕木，就可进行支架的搭设。
（2）、立杆设置：立杆顺桥向间距为30cm，横桥向间距为35cm，横杆步距为100cm，工字钢跨径为4.5m，横桥向间距为35cm，在腹板下予以加强，间距为25cm，工字钢支点尽量与排架立杆对应布置。
（3）、纵向剪刀撑横向隔排设置：横向剪刀撑纵向隔2排设置，计算中偏安全未考虑纵、横向剪刀撑对支架整体稳定的作用。模板支撑支架传来的力通过立柱直接传至地基。
（4）、支架预压：支架预压加载过程分3级进行，依次施加的荷载为单元内预压荷载值的60%、80%、100%，分别按156吨、208吨、260吨对支架分级加载试验，测量各测点的标高值。每级加载完成后，应每隔12h对支架沉降量进行监测，当支架测点连续2次沉降差平均小于2mm时，方可继续加载。
（5）、拆除：遵循由上而下，先搭后拆，后搭先拆的原则，并按一步一清的原则依次进行，要严禁上下同时进行拆除作业。
四、结束语
通过对满堂支架的受力计算，使我们更加清楚了解支架的受力体系，有利于我们更好的搭设满堂支架，以及怎样有效的去预防坍塌事故的发生，从而节约了事故成本，节约了工期。
参考文献
《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）
《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）
《木结构设计规范》（GB50005-2003）
《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）
《建筑施工扣件式钢管支架安全技术规范》（JGJ130-2001）
论文作者:符运选
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第12期
论文发表时间:2018/9/18
标签：支架论文; 荷载论文; 方木论文; 满堂论文; 截面论文; 腹板论文; 间距论文; 《建筑学研究前沿》2018年第12期论文;