碗口支架体系安全验算浅析.doc

1、碗口支架体系安全验算浅析【摘要】现浇箱梁支架方案必须对使用的材料进行安全方面的验算，尤其是市场上使用的碗口支架杆件壁厚参差不齐，运用所学的知识对到场的材料进行验算，掌控实际的结构受力情况更为现实意义，从而使支架体系安全处于可控状态。 【关键词】碗口支架立杆间距；强度；刚度；稳定性；地基承载力；抗风载整体稳定性 1、概述 主线高架桥采用现浇箱梁结构形式，主线第五十三联至五十九联，跨径组合为 330m。均为 3 跨预应力混凝土等截面单箱六室连续箱梁，箱梁梁高均为 2.0m，各联箱梁在中墩顶处设置厚度为 2.5m 的中横梁，端横梁设置厚度为 2.2m，考虑曲线影响各跨中跨中均设置厚度为 0.3m 的

2、横隔板。箱梁横断面采用单箱六室结构，顶板宽 33.5m，底板宽 24.5m，桥面板悬臂长 3.52m，悬臂根部至底板边缘水平距离为 0.98m，悬臂板端部厚度为 20cm，根部厚度为 60cm。箱梁顶板厚度为 25cm。底板厚度22cm，腹板厚度变化过渡长度为 6.0m，腹板厚度由跨中段 45cm 渐变至两端的 90cm，底板厚度变化过渡长度为 6.0m，底板厚度由跨中 22cm 渐变至两端 50cm。 2、支架体系 满堂式碗扣支架体系由支架基础（厚 30cm 灰土，10cm 砼面层） 、483.5mm 碗扣立杆、横杆、斜撑杆、可调节顶托、底托、10cm10cm方木，底板、翼缘板下采用12.6

3、 型钢做横向分配梁，边腹板外侧下采用10cm10cm 方木做底层分配梁。模板采用 1.5cm 竹胶板。具体布置如下：1）纵向方木布置间距： （a）腹板下方木间距 0.2 米。 （b）横梁下方木间距 0.2 米。 （c）箱室下方木间距 0.3 米。 （d）翼缘板下方木间距 0.3 米。 2）碗扣支架立杆布置间距（纵距横距）： （a）端横梁范围布置间距：0.60.6 米。 （b）横膈板范围布置间距：0.90.3 米。 （c）腹板范围布置间距：0.90.3 米。 （d）箱室、翼缘板范围布置间距：0.90.9 米。 3、验算 3.1 荷载作用标准值及组成 3.2 支架体系受力计算 3.2.1 面板验算

4、 面板采用 15mm 厚的竹胶板，其下用 10cm10cm 的方木作为小肋，腹板下中心间距取 20cm，在端横梁处均加密为 20cm，空箱及翼板下中心间距取 30cm，边腹板外侧竖肋方木中心间距取 30cm。15mm 厚竹胶板抗弯强度设计值=35MPa，弹性模量为 E=9898MPa=9898N/mm2。按建筑施工模板安全技术规范附表 A.5 查得。 荷载组成（2.0m 梁高段）： 箱室模板（跨径，间距，强度计算荷载，刚度计算荷载）：0.3m；1m；32.1 kN/m；21.5 kN/m。 翼缘板模（跨径，间距，强度计算荷载，刚度计算荷载）：0.3；1m；27.4kN/m；17.6 kN/m。

5、 腹板模板（跨径，间距，强度计算荷载，刚度计算荷载）：0.2m；1m；71.1kN/；54 kN/m。 横梁模板（跨径，间距，强度计算荷载，刚度计算荷载）：0.2m；1m；71.1kN/m；54kN/m。 根据荷载组成结果，0.2m 跨径模板按照线荷载较大的 2.0m 梁高腹板及横梁线荷载进行验算，0.3m 跨径模板按照线荷载较大的 2.0m 梁高箱室线荷载进行验算 3.2.1.1 0.2m 跨径模板验算 3.2.1.2 0.3m 跨径模板验算（计算方法同于 3.2.1.1） 3.2.2 方木验算 竹胶板底部采用 10cm10cm 方木，纵向间距空箱及翼缘板下为30cm，在横梁及腹板处加密为

6、20cm。按三跨连续梁计算。根据简明施工计算手册查的，木材的力学指标取下值（按照红松顺纹计算）：=13MPa，=1.4MPa， 荷载组成（2.0m 梁高段）： 箱室方木（跨径，间距，强度计算荷载，刚度计算荷载）：0.9m；0.3m；9.63 kN/m；6.45 kN/m。 翼缘方木（跨径，间距，强度计算荷载，刚度计算荷载）：0.9m；0.3m；8.22kN/m；5.28 kN/m。 腹板方木（跨径，间距，强度计算荷载，刚度计算荷载）：0.9m；0.2m；14.22kN/m；10.8 kN/m。 横梁方木（跨径，间距，强度计算荷载，刚度计算荷载）：0.6m；0.2m；14.22kN/m；10.8

7、kN/m。 根据荷载组成结果，0.6m 跨径与 0.9m 跨径方木最大线荷载相同，即验算 0.9m 跨径方木即可，按照线荷载较大的 2.0m 梁高腹板线荷载进行验算 3.2.3 横桥向12.6 型钢验算 3.2.3.1 0.9m 跨径横桥向12.6 型钢验算 3.2.3.2 0.6m 跨径横桥向12.6 型钢验算（计算方法同于 3.2.3.1） 3.2.3.3 0.3m 跨径横桥向12.6 型钢验算（计算方法同于 3.2.3.1） 3.2.4 外侧腹板支架验算 3.2.4.1 荷载标准值 新浇筑混凝土对模板的最大侧压力计算，查简明施工计算手册得 3.2.4.2 侧模板验算 面板采用 15mm

8、厚的竹胶板，其下纵向布置 10cm10cm 的方木作为小肋，箱室及横梁段间距均取 30cm。15mm 厚竹胶板抗弯强度设计值=35MPa，弹性模量为 E=9898MPa=9898N/mm2。按建筑施工模板安全技术规范附表 A.5 查得。 荷载组成： 箱室侧模板（跨径，间距，强度计算荷载，刚度计算荷载）：0.3m；1m；49.28 kN/m；36.4 kN/m。 横梁侧模板（跨径，间距，强度计算荷载，刚度计算荷载）：0.3m；1m；49.28 kN/m；36.4 kN/m。 3.2.4.2.1 0.2m 跨径模板验算（计算方法同于 3.2.1.1） 3.2.4.2.2 纵向方木小楞验算（计算方法

9、同于 3.2.2） 3.2.4.2.3 竖向方木验算（计算方法同于 3.2.2） 3.2.4.2.4 斜腹板支撑钢管验算 斜撑钢管采用 483.5mm 钢管，竖向布置间距为 60cm，纵向布置间距与对应立杆相同，并与立杆用扣件连接。 荷载组成： 箱室段（斜撑网格尺寸，斜撑荷载）：0.60.9m；26.61 kN。 横梁段（斜撑网格尺寸，斜撑荷载）：0.60.6m；17.74 kN。 Nmax=26.61kN 根据直角扣件和旋转扣件的扣件抗滑移承载力设计值，每个扣件承载力为 8KN ，现场实施时按照 48*3.5 斜撑钢管安装 4 个扣件，乘 0.9的折减系数为 4*8*0.9=28.8，单根钢管承受荷载 26.61KN Wx，采用旋转扣件连接斜杆，其承载力为 8 KN Wx，故满足要求。 四、结语 现浇箱梁的满堂支架专项方案必须经过专家论证评审，经修改完善后实施。市场上的碗口杆件的壁厚往往达不到规范要求，在此情况下更需要工程技术人员对进场的杆件的承受力（安全状态的临界值）需重新验算，使安全处于可控状态。施工前特别需要对进场的材料尺寸、规格进行认真细致地检查，同时应对施工班组进行详细的技术交底。 作者简介：卢兵 1974 年 12 月，大专，工程师 电子邮箱：lubin_