连续梁钢管碗扣支架施工的设计与应用

连续梁钢管碗扣支架施工的设计与应用

匡代刚

匡代刚（中铁三局集团广东建设工程有限公司身份证号码：500383198710074031）

摘要:本文结合莞惠城际GZH-7标常平东站两端咽喉区连续梁提出一种用于大体积现浇连续梁碗扣支架施工的设计，并介绍其计算过程，经理论推算及实践证明该设计方案切实可行。

关键词：大体积现浇梁;连续梁;碗扣支架

1、工程概况莞惠城际GZH-7标常平东站两端咽喉区连续梁里程范围小里程端为DK52+759～DK52+994.5，大里程端为DK53+204.5～DK53+439，全长470m，由6联连续梁组成，梁体为多箱多室、等高度(2.31m)、变截面结构。箱梁顶面宽度12.6-21.6m，箱梁底宽4.84m-14.84m。

顶板厚度65-30cm，按折线变化；底板厚30cm-65cm，按折线线变化；腹板厚50cm-85cm，按折线变化。箱梁采用碗扣支架现浇施工。

2、碗扣支架方案（1）设计思路1）碗扣支架承载力较大，当脚手架的几何尺寸及构造符合规范的有关要求时，一般情况下，脚手架的单根立柱承载力根据不同步距可达到15KN-40KN。

2）装拆方便，搭设灵活。由于钢管长度易于调整，扣件连接简便，因而可适应各种建筑物与构筑物用脚手架。

（2）设计方案本段现浇梁采用碗扣支架现浇，碗扣支架采用WDJ式支架，杆件外径4.8cm，壁厚0.35cm，内径4.1cm，支架搭设前进行地基处理及加载预压施工，确保地基的稳定性，支架平面布置箱梁腹板下纵横间距为0.6×0.3m，翼缘板、底板下纵横间距均为0.6×0.6m，步距1.2m，单根立杆可承重30KN。考虑支架的整体稳定性，在纵横向每3-5m间距布置道斜向钢管剪力撑,剪力撑应对称布置，与地面夹角成45-60度，并将各道剪力撑连结成整体，剪力撑钢管和立杆用旋转扣件扣紧，支架架的搭设顺序：底托、立杆、扫地杆、横杆、顶托、脚手板、防护栏杆和安全网，碗扣架横桥向方向大于箱梁结构宽度1.2m,立杆外侧挂安全防护网，支架搭设完成后进行支架加载预压，收集支架变形等资料，确保支架的安全，同时为后续的施工提供相关数据。

3、碗扣支架检算（1）荷载分析1）碗扣式钢管支架截面特性可按表1查取。

表1碗扣式钢管截面特性

2）箱梁容重按26KN/m3计算3）其他荷载见下据箱梁结构特性得知腹板高2.31m，竖向面荷载F1=60.06KN/m2；顶板、底板组合高度最高处1.1m，竖向面荷载F2=28.6KN/m2；施工人员及机具荷载：取F2=1.0KN/m2;浇筑及振捣混凝土产生荷载：取F3=1.0KN/m2;模板自重荷载：取F4=4.0KN/m2（2）腹板下支架计算：1)立杆承重计算(支架高7m);碗扣支架立杆设计承重为：30KN/根;支架自重：立杆单位重：0.06KN/m，横杆单位重：0.04KN/m;q=7×0.06+0.04×0.3×4×5=0.66KN;永久荷载：Q1=F1+F4=64.06KN/m2;可变荷载：Q2=F2+F3=2KN/m2每根立杆总承重：N=（Q1×1.2+Q2×1.4）×0.18+q=15KN＜30KN，腹板立杆承重满足要求。

2）支架稳定性验算立杆长细比λ=L/i=152<[λ]=230；由长细比可查得轴心受压构件的纵向弯曲系数φ=0.301；立杆截面积Am=π（242-20.52）=489mm2；由钢材容许应力表查得弯向容许应力［σ］=205MPa所以立杆轴向荷载σ=［N］/Am×φ=15/489×10-3×0.301=101MPa<[σ]=205MPa；支架稳定性满足要求。

（3）顶板、底板下支架计算：1）立杆承重计算(支架高7m)；支架自重：q=7×0.06+0.04×（0.3×2+0.15×2）×5=0.6KN；永久荷载：Q1=F1+F4=32.6KN/m2；可变荷载：Q2=F2+F3=2KN/m2每根立杆总承重：N=（Q1×1.2+Q2×1.4）×0.36+q=15.7KN＜30KN；腹板立杆承重满足要求。

2）支架稳定性验算立杆长细比λ=L/i=152<[λ]=230；由长细比可查得轴心受压构件的纵向弯曲系数φ=0.301；立杆截面积Am=π（242-20.52）=489mm2；由钢材容许应力表查得弯向容许应力［σ］=205MPa所以立杆轴向荷载σ=［N］/Am×φ=15.7/489×10-3×0.301=107MPa<[σ]=205MPa；支架稳定性满足要求。

4、结语支架法现浇梁施工是桥梁施工中最常见的一种施工方法，按照上述设计不仅使得施工方便，可靠安全，同时也保证了箱梁浇筑过程中稳定性的要求。

参考文献：[1]《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》（JGJ166-2008）；[2]《钢管满堂支架预压技术规程》（JGJ/T194-2009）。