[關(guān)鍵詞]連續(xù)箱梁鋼管支架計(jì)算及施工

 

一、工程概況

 

下西鋪大橋位于貴州六盤水地區(qū)紅威公路第一合同段，該橋結(jié)構(gòu)為兩聯(lián)4—20m+4—20m，橋梁全長(zhǎng)170m，上部構(gòu)造采用鋼筋骨混凝土箱型梁，箱型梁采用單廂單室。箱梁斷面：梁寬8.5m，梁高1.5m，腹板厚度55cm，翼緣板根部厚度為45cm，端部厚度為15cm。橋下凈空為2.8m。本文由中國(guó)論文聯(lián)盟WWW.k167.com收集整理。

 

二、腳手架布置

 

本橋采用現(xiàn)澆梁，鋼管支架采用普通鋼管腳手架（φ48mm），現(xiàn)澆梁體施工采用滿堂式支架，支架基礎(chǔ)必須經(jīng)碾壓并硬化達(dá)到要求后，再搭設(shè)支架。地面進(jìn)行硬化方法為：場(chǎng)地平整后用壓路機(jī)壓實(shí)；鋪10cm碎石墊層，后鋪C15砼15cm；軟弱地段換填片石。

 

鋼管上下均采用可調(diào)節(jié)支撐，支架底托下延橋向墊枕木，所有支架應(yīng)依據(jù)搭設(shè)高度設(shè)置剪刀撐，因?yàn)闈M堂式支架是整個(gè)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、有裂縫的嚴(yán)禁使用，使用的扣件有脆裂、變形、滑絲的扣件嚴(yán)禁使用，扣件活動(dòng)部位應(yīng)能靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)扣件夾緊鋼管時(shí)，開口處的最小距離不小于5mm。

 

三、支架驗(yàn)算如下

 

1．荷載組合。本橋模板支架荷載組合采用新澆筑混凝土自重+鋼筋自重+模板及其支架自重+振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載的組合形式。

 

即總荷載=新澆筑混凝土自重+鋼筋自重+模板及其支架自重+施工荷載的組合形式

 

新澆筑混凝土+鋼筋自重采用體積含筋量2%的自重標(biāo)準(zhǔn)，及

 

N1=V×26kN/m����3��；

 

混凝土體積用空心板或箱梁混凝土重量在模板底板上的平均數(shù)量計(jì)算。

 

模板及其支架自重按均布荷載N2=2.5kN/m����2��計(jì)算；

 

施工荷載取值為N3=2.0kN/m����2��。

 

則總荷載N（kN/m����2��）N=N1+N2+N3

 

 

 

2．立桿間距計(jì)算。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)荷載不折減，容許應(yīng)力提高系數(shù)1.4，則計(jì)算荷載為N����0��=1.4N

 

 

 

根據(jù)《公路施工手冊(cè)—橋涵》（交通部第一公路工程總公司主編），可調(diào)早拆翼托設(shè)計(jì)荷載為：[N]=15KN

 

 

 

則單位面積內(nèi)可調(diào)早拆翼托個(gè)數(shù)，及立桿數(shù)量為：n=N����0��/[N]

 

 

 

根據(jù)正方形布置原則，則立桿間距設(shè)計(jì)值為：l=1/n

 

 

 

根據(jù)l值，取實(shí)際施工立桿間距a×b則實(shí)際

 

單位面積內(nèi)立桿數(shù)量為n����0��=1/（a×b）（ba）

 

實(shí)際可承受荷載為:n����0��×[N]≥N����0�獣r(shí)滿足設(shè)計(jì)要求。

 

 

 

3．小橫桿擾度驗(yàn)算

 

在本標(biāo)段橋梁工程的支架搭設(shè)中，楞木均受力于小橫桿上，及擱置于a桿上，則楞木受力長(zhǎng)度為b。

 

擾度計(jì)算均布荷載為q=N����0��×b

 

擾度計(jì)算橫桿長(zhǎng)度為L(zhǎng)=a

 

根據(jù)《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ130—2001），φ48×3.5mm腳手架鋼管

 

彈性模量E=2.06×10����5�狽/mm2

 

慣性矩I=12.19cm����4��

 

以材料力學(xué)均布荷載作用下簡(jiǎn)支梁跨中擾度進(jìn)行計(jì)算，則擾度為：v=5qL����4��/384EI

 

根據(jù)《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ130—2001）

 

跨中許可擾度

 

[v]≤L/150且≤10mm。

 

則v≤[v]時(shí)滿足設(shè)計(jì)要求。4．立桿受壓計(jì)算

 

本標(biāo)段橋梁工程模板支架橫桿步距均按1m架設(shè)，及立桿步距h=1.0m。

 

單桿所受軸力為N=N����0��×a×b

 

根據(jù)《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ130—2001）

 

立桿計(jì)算長(zhǎng)度L����0��=kμh

 

其中，k為計(jì)算附加系數(shù)，取值為1.155，為考慮腳手架整體穩(wěn)定因數(shù)的單桿計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)μ，根據(jù)要求取值為1.70，則本文由中國(guó)論文聯(lián)盟WWW.k167.com收集整理。

 

L����0��=1.155×1.7×h

 

φ48×3.5mm腳手架鋼管截面回轉(zhuǎn)半徑

 

i=1.58cm。

 

則立桿長(zhǎng)細(xì)比為

 

λ=L����0��/i

 

根據(jù)《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ130—2001）查表

 

立桿穩(wěn)定系數(shù)ф=0.43

 

立桿橫斷面為A=4.89cm����2��,

 

則立桿受壓力為P=N/(фA)

 

鋼管受壓設(shè)計(jì)值為[P]，則P≤[P]時(shí)滿足設(shè)計(jì)要求。

 

5．地基承載力驗(yàn)算

 

本橋支架底均用C15混凝土進(jìn)行硬化，厚度為15cm。則支架地基承載力為

 

f���ゞ��=15MPa。

 

立柱底座采用KTZ.50可調(diào)底座，底座受力面積A=50×50mm����2��。

 

立桿基礎(chǔ)平均壓力為p=N/A，

 

則p≤f���ゞ�獣r(shí)滿足設(shè)計(jì)要求。

 

 

 

6．最終立桿間距取值

 

 

 

最終立桿間距取值表

 

 

 

四、以單跨（80m）計(jì)算所用架管數(shù)量如下

 

1．計(jì)算高度，2.8m，立桿單根長(zhǎng)2.4m；

 

2．水平桿：三層，橫向?yàn)?m+4m，縱向?yàn)?m桿對(duì)接；

 

3．翼緣頂層水平桿：一層，橫向?yàn)?.5m，縱向?yàn)?m桿對(duì)接；

 

4．頂層小橫桿：底板、肋板、橫梁底均為橫向布置，1根/排；

 

翼緣板為橫向布置2根/排；

 

5.橫向水平桿：

 

20m÷0.6m=34列

 

34列×3層=102根，

 

即6m×102根=612m，4m×102根=408m；

 

6．縱向水平桿：

 

14列×3層=42根，即20m×42根=840m；

 

7．翼緣頂層水平桿：

 

橫向：34列×2根=68根，即2.5m×68根=170m；

 

縱向：6列×1層=6根，即20m×6根=120m；

 

8．頂層小橫桿(橫向布置):

 

底板：5m×34根=170m；

 

翼緣板：2.5m×34列×4根=340m；

 

9．立桿、底板、肋板、翼緣板：

 

14根×34列=476根

 

10．橫梁處加密：

 

5根×4列=20根

 

以上合計(jì)：476+20=496根，即2.4m×496根=1190.4m。

 

注：肋板加密處增加縱向水平桿一根，橫梁處不考慮縱向水平桿加密，所加密立桿直接固定在橫向水平桿上。

 

 

 

五、鋼管腳手架搭設(shè)注意事項(xiàng)

 

立桿：在豎立桿時(shí)要注意桿件的長(zhǎng)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(duì)接扣件實(shí)行對(duì)接。搭接時(shí)的搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于1m，用不少于3個(gè)旋轉(zhuǎn)扣件來(lái)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(cuò)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(zhǎng)度不宜小于三跨，一般不小于6m.大橫桿對(duì)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(cuò)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(cuò)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45o~60o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(shí)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(diǎn)不大于200mm，除兩端扣緊外，中間尚需增加2~4個(gè)扣結(jié)點(diǎn)。斜桿的最下面一個(gè)連接點(diǎn)距地面不宜大于500mm，以保證支架的穩(wěn)定性。斜桿的接長(zhǎng)宜采用對(duì)接扣件的對(duì)接連接。當(dāng)采用搭接時(shí)，搭接長(zhǎng)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(jì)方案進(jìn)行施工，立桿間設(shè)剪刀撐，剪刀撐應(yīng)聯(lián)系3~4根立桿，斜桿與地面夾角為45~60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2~4個(gè)扣結(jié)點(diǎn)。

 

扣件式外腳手架的搭設(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(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)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?yàn)椋杭舻稉?rarr;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(cuò)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(zhǎng)位置應(yīng)錯(cuò)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(cuò)開布置在立桿的里側(cè)和外側(cè)，以減少立桿偏心受載情況。

 

剪刀撐沿架高連續(xù)布置，橫向也連續(xù)布置，縱向每隔5根與立桿設(shè)一道，每片架子不少于三道，剪刀撐的斜桿除兩端用旋轉(zhuǎn)扣件與腳手架的立桿或橫桿扣緊外，在其中應(yīng)增加2～4個(gè)扣結(jié)點(diǎn)。

 

由于排架搭設(shè)是依靠扣件螺栓緊固完成的，因此每節(jié)點(diǎn)的扣件螺栓施工中都必須用力矩板手進(jìn)行檢查。

 

支撐排架是箱體頂板的關(guān)鍵工序，排架搭設(shè)結(jié)束后由專人對(duì)排架進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后方可支模。

 

最后，鋼管支架完成后應(yīng)做預(yù)壓試驗(yàn)，以檢查支架的壓縮量和穩(wěn)定性。預(yù)壓可采用施工靜載法，水靜壓法，沙袋靜壓法等。

 

參考文獻(xiàn)：

 

[1]JGJ130-2001，建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范.

 

[2]公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范.（JTJ025—86）.

 

[3]建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范.（JGJ130—2001）.

 

[4]交通部第一公路工程總公司.公路施工手冊(cè)—橋涵.