王登科
扣件式钢管脚手架构造简单,安装方便,在恒、活载作用下稳定性比较好,目前国内桥梁施工特别是现浇梁施工中仍然广泛应用的一种支架,使用前应对组合恒、活载作用下对模板支架、立杆地基承载力进行检算。
马蹄沟大理河特大桥在跨越307国道时,设计为32 m+48 m+32 m连续现浇箱梁,为马蹄沟大理河特大桥73号、74号、75号跨,大、小里程的边跨直线段采用满堂支架法施工。
为保证施工安全,对73号墩现浇段(7.85 m)支架进行设计、检算。
施工工艺流程为:施工准备→地基处理→支架位置放线→支架搭设→支架校验调整→铺设纵梁为2Ⅰ40a工字钢,横梁为2[18a槽钢→安装支座→安装底模板、预压→底模板调平→安装侧模板→绑扎底板、侧板钢筋→安装波纹管→安装内模板→安装端模板→绑扎顶板钢筋→自检、报检→混凝土灌注→混凝土养护→拆除边模和内模板→预应力张拉→压浆、封堵端头→养护→拆除底模板和支架、落梁→桥面铺装防水层及保护层→桥面系安装。
1)现浇箱梁混凝土重240.412 t,钢筋重量12.185 t。
2)钢材:A3钢,采用允许应力法进行设计,按照临时结构,允许应力取为:
3)箱梁底部模板选用组合钢模板P3012,(300×1 200×55)mm;平面模板的力学性能,模板宽300 mm,净截面面积10.40 cm2,净截面惯性矩 I=26.97 cm4,净截面模量 W=5.94 cm3。支架立柱:钢管φ 630×8 mm,横梁、纵梁、帽梁:工字钢Ⅰ20a为横梁,工字钢2Ⅰ40a为纵梁。
1)箱梁结构重量。箱梁每米的重量为:(240.412+12.185)/7.85=32.18 t/m。
2)模板支架自重。取箱梁结构重量的1/2为:32.18/2=16.09 t/m。
3)作用于支架上的水平力取不小于5%上部荷载为水平荷载作用于支架顶部进行支架横向稳定检算为:(32.18+16.09)×5%=2.41 t/m。
1)作用于底板上的荷载。
模板自重:q1=0.35 t/m2。
新浇筑混凝土含钢筋重量:q2=2.6×2.588=6.73 t/m2。施工人员及施工设备重量:q3=0.25 t/m2。
振捣混凝土产生的荷载:q4=0.20 t/m2。
2)模板弯曲应力。
取一块模板进行计算,宽度30 cm,模板跨度 L=50 cm(横梁间距)。
3)模板挠度。
1)作用于横梁上的荷载,模板及肋骨自重。
则q=0.404+q2+q3+q4=7.584 t/m2。
2)横梁弯曲应力。
横向间距60 cm,钢管柱一排6根跨度为2.0 m(腹底部),2.4 m(边板部),取 2.4 m检算:
横梁:2Ⅰ 20a,F=35.5 cm2,WX=237cm3,IX=2 370 cm4,ix=8.15 cm。
3)底肋(横梁)挠度。
f<[f]故安全。
经检算,支架搭设安全。满足施工要求。同时支架搭设完成后要根据设计要求进行预压,预压采用砂袋加载,并根据设计要求和预压结果调整底模标高,确保箱梁顶面标高满足设计要求。
[1] 建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范(征求意见稿)[S].
[2] JGJ 130-2001,建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范[S].
[3] GB 50010-2002,混凝土结构设计规范[S].
[4] GB 50009-2001,建筑结构荷载规范[S].
[5] GB 50017-2003,钢结构设计规范[S].
[6] 周兴水.路桥施工计算手册[M].北京:人民交通出版社,2008.