所属栏目：推荐论文 发布时间：2011-02-25浏览量:149
副标题#e#
摘要：对连续梁0#块支架进行结构分析，结合实际情况详细叙述了芦坑特大桥连续梁0＃块的施工工艺。
关键词：结构分析0#块支架施工工艺
悬臂法施工连续梁0＃块通常都是采用现浇支架法，而支架的搭设则有两种：一种为采用满堂支架法，另一种为钢管柱支架法。本文通过结合实际应用介绍钢管柱支架法施工连续梁0＃块，并对支架进行了结构分析。
1、工程简介
向莆铁路客运专线是国家重点工程，南昌枢纽向莆线引入工程芦坑双线特大桥跨昌九高速公路(44+88+44)m连续梁，连续梁全长177.1m，其中0＃块长12.0m，底宽6.7m，顶宽12.2m。全桥梁体C55预应力混凝土数量为2881.5m3，单个0＃块混凝土数量为320.6m3。
2、支架结构及其组成
针对连续梁0＃块自重荷载大、桥墩墩身较高的特点，以及现场地形情况，拟采用钢管立柱支架法施工。支架结构下部采用4根φ800mm的钢管柱组成，根据设计梁体结构确定间距后，落于承台上。其上采用四排贝雷片横放，作为横向支撑梁，贝雷片上采用28的工字钢作为纵向分配梁，用来支撑模板并传递施工荷载至钢管立柱上。
钢管立柱底部采用法兰盘与螺栓固定在桥墩承台上，钢管柱顶采用钢板焊接成“井”字形，并在顶部平焊一块16mm厚的钢板，方便荷载均匀传递到钢管柱，钢板上部与贝雷片间采用3根36工字钢并排放，工字钢两侧采用钢楔块固定贝雷片，工字钢与贝雷片间设置两块钢楔块，方便以后支架拆除。为防止支架横向移动，除两根钢管柱间采用槽钢焊接加固外，与桥墩还采用上下两层贝雷片联接，两侧贝雷片通过拉杆进行对拉，确保整个支架的稳定性。
0＃块支架结构布置图如下：
3、支架结构受力验算
3.1概述：
0#节段重8495.7KN，节段长12.0m，其中中段5.47直接支承于桥墩顶，两端各3.27m通过桥纵向支架和墩顶共同承担其荷载。
0#节段两端各3m为变截面段，截面高度由7m变化到6.46m，底板厚度由0.9m变化到0.83m，腹板厚度由0.75m变化到0.72m。简化偏于安全，取根部未变化段截面计算。横断面情况如下图：
按上图有最大荷载，砼荷载分布如图（根部断面）
3.2计算说明：
3.2.1、通过计算来设计底模平台纵梁，前、后横梁，并求其上支点反力。
3.2.2、检算结构受力是否满足要求。
3.2.3、计算假定：
a、箱梁翼缘板砼及侧模重量通过支架及纵梁分别传至墩顶和支架横梁上。
b、箱梁顶板砼，内模及其支架的重量由底模传至小纵梁上。
c、箱梁底板、腹板砼及底模平台重量分别由墩顶及支架上横梁承担。
3.3计算荷载
3.3.1、施工荷载
施工荷载按2.5KN/m2：
其中侧模承担2.5×2.75=6.9KN/m。
底模平台腹板范围承担2.5×0.75/3=0.6KN/m,
底板部分每根工钢承担2.5×5.2/7=1.9KN/m
3.3.2、结构自重荷载
a、底模平台及底模
底模平台前、后横梁间距为3.27m，宽为6.7m，纵梁a和纵梁b分别为2组各3片I32b工字钢和7片I32b工字钢。
前横梁采用4组标准贝雷片组成，总长12.0m，总重57.6KN，均重4.8KN/m。
腹板及底板下工钢纵梁3.7KN，均重0.6KN/m。
挂篮底模10.8KN。均重0.4KN/m2
底模平台及底模总重：116.5KN
b、内模重量：L=4.5m，内模及横竖带等重约82.7KN，均重18.4KN/m。
外侧模：L=4.3m，（每块）约为60.8KN，均重11.1KN/m。
堵头模板：翼板约为1.123*1=1.1KN
腹板约为4.502*1=4.5KN
顶板约为1.193*1=1.2KN
3.3.3、砼荷载
a、翼板0.952*26*1.05=26.0KN/m
b、腹板（取根部）5.294*26*1.05=144.5KN/m
c、顶板3.141*26*1.05=85.7KN/m
d、底板（取根部）5.34*26*1.05=145.8KN/m
砼荷载总和=2(26.0+144.5+85.7/2+145.8/2)*3.27=1872.1KN。
3.3.4、风荷载
取模板悬出部分2/3面积#p#副标题#e#检算支架横向稳定
风压强度取5KN/m2
Px=7*3.26*2/3*5=76.1KN
3.4底模平台纵梁计算
3.4.1、中间工钢纵梁计算
中间7片纵梁承担箱梁底板砼及底模荷载为
q=1.9+0.6+0.4*0.7+18.4/7+（85.7+145.8）/7=38.5KN/m
计算模型如图
由“VSES06”程序算得：R1=47.2KN；R2=78.7KN
δmax=0.8mm；f=0.08/262=1/3275<1/400挠度满足规范要求
σmax=40.1MPa<215MPa强度满足规范要求
3.4.2底模平台腹板下的纵梁计算
计算图示同底板下纵梁，荷载如下
q=0.6+0.6+144.5/3=49.4KN/m
由“VSES06”程序算得：R1’=60.5KN；R2’=101.0KN
δmax=1.1mm；f=0.11/262=1/2382<1/400挠度满足规范要求
σmax=51.7MPa<215MPa强度满足规范要求
3.4.3、外模纵梁计算
外模横桥向由两组I28工字钢组成的纵梁承担其荷载，假定两组纵梁均担，外模纵梁一端支于桥墩，一端支于前横梁上，计算图示如后图，
荷载：q=(6.9+14.1+26.0)/2=23.5KN/m
由“VSES06”程序算得：R1’=53.0KN；R2’=70.0KN
δmax=8.3mm；f=0.83/460=1/554<1/400单根未计入外模竖向刚度，挠度满足规范要求
σmax=111.7MPa<215MPa强度满足规范要求
3.4.4、前横梁计算
前横梁采用贝雷桁架梁支承于Ф800*10钢管柱上，上部荷载为外模及底板纵梁荷载计算图示如后图
P1=70.0/4=17.5KN
q1=101*3/0.75/4=101KN/m
q2=78.7*7/5.2/4=26.5KN/m
由“VSES06”程序算得：R1=R2=179.7KN；
δmax=2.02mm；f=0.202/600=1/2970<1/400未计入自重，挠度满足规范要求
σmax=160.9MPa<310MPa未计入自重强度满足规范要求
3.4.5、管柱排架计算
Ф800*10钢管柱于剪刀撑组成一排架结构。排架结构纵向锚于桥墩，横向由剪刀撑组成稳定体系，对整体结构及构件稳定进行检算。
上部竖直荷载为贝雷梁支点反力：Py=179.7*4=718.8KN
上部水平荷载为风荷载：Px=76.1KN
计算图示如图：
由“VSES06”程序算得：R1=563.0KN,R2=874.6KN；
δxmax=16.7mm；δymax=2.0mm；变形满足规范要求
管柱最大轴向力N=874.6KN,σmax=85.3MPa<215MPa未计入自重强度满足规范要求
计入压杆稳定时的强度
lo=12.9m，λ=lo/i=1290/27.9=46.2
压杆折减系数ψ=0.874,
σ=85.3/0.861=97.6Mpa<215MPa强度满足规范要求。
3.5、结论
经过以上检算，选用以上现有材料结构支架布置，支架的强度及刚度均能满足施工及规范要求。
4、支架结构应用及分析：
0#块支架搭设及模板安装完毕后，采用砂袋预压对支架结构的强度、刚度以及稳定性进行检验。砂袋预压过程中，对各阶段观测点标高均进行了测量和观测。发现在整个预压过程中，支架的变形量不大，悬臂段端部底模在支架预压到120％重量时弹性变形量为10mm左右，而悬臂段根部由于采用工字钢直接架设在墩顶，预压到120％时基本无变形量，并且在砂袋卸载完后模板基本又恢复到预压前标高。通过观测可以总结得出0＃块支架悬臂段端部在预压到120％重量时其变形量大致在10mm左右，而悬臂段根部（即墩顶处）基本无变形量。支架整体稳定性良好。
5、结束语
本连续梁0＃块开始施工后，经过一个多月时间混凝土浇筑施工完成，整个施工过程支架安全稳定，并且施工操作简单。通过施工实践证明，上述钢管立柱支架的设汁方法和施工控制措施是科学的、合理的，可以取得了良好的质量效益和经济效益，在类似的连续梁的0＃块施工中可以借鉴。
参考文献
1、中铁二院工程集团有限责任公司。向莆线芦坑特大桥设计图，2009
2、孙训方、方孝淑、关来泰。材料力学.高等教育出版社,1993
3、中华#p#副标题#e#人民共和国建设部。钢结构设计规范(GB50017-2003),2003
4、铁路桥涵施工规范。（TB10203－2002）