王登科
扣件式鋼管腳手架構造簡單,安裝方便,在恒、活載作用下穩(wěn)定性比較好,目前國內橋梁施工特別是現澆梁施工中仍然廣泛應用的一種支架,使用前應對組合恒、活載作用下對模板支架、立桿地基承載力進行檢算。
馬蹄溝大理河特大橋在跨越307國道時,設計為32 m+48 m+32 m連續(xù)現澆箱梁,為馬蹄溝大理河特大橋73號、74號、75號跨,大、小里程的邊跨直線段采用滿堂支架法施工。
為保證施工安全,對73號墩現澆段(7.85 m)支架進行設計、檢算。
施工工藝流程為:施工準備→地基處理→支架位置放線→支架搭設→支架校驗調整→鋪設縱梁為2Ⅰ40a工字鋼,橫梁為2[18a槽鋼→安裝支座→安裝底模板、預壓→底模板調平→安裝側模板→綁扎底板、側板鋼筋→安裝波紋管→安裝內模板→安裝端模板→綁扎頂板鋼筋→自檢、報檢→混凝土灌注→混凝土養(yǎng)護→拆除邊模和內模板→預應力張拉→壓漿、封堵端頭→養(yǎng)護→拆除底模板和支架、落梁→橋面鋪裝防水層及保護層→橋面系安裝。
1)現澆箱梁混凝土重240.412 t,鋼筋重量12.185 t。
2)鋼材:A3鋼,采用允許應力法進行設計,按照臨時結構,允許應力取為:
3)箱梁底部模板選用組合鋼模板P3012,(300×1 200×55)mm;平面模板的力學性能,模板寬300 mm,凈截面面積10.40 cm2,凈截面慣性矩 I=26.97 cm4,凈截面模量 W=5.94 cm3。支架立柱:鋼管φ 630×8 mm,橫梁、縱梁、帽梁:工字鋼Ⅰ20a為橫梁,工字鋼2Ⅰ40a為縱梁。
1)箱梁結構重量。箱梁每米的重量為:(240.412+12.185)/7.85=32.18 t/m。
2)模板支架自重。取箱梁結構重量的1/2為:32.18/2=16.09 t/m。
3)作用于支架上的水平力取不小于5%上部荷載為水平荷載作用于支架頂部進行支架橫向穩(wěn)定檢算為:(32.18+16.09)×5%=2.41 t/m。
1)作用于底板上的荷載。
模板自重:q1=0.35 t/m2。
新澆筑混凝土含鋼筋重量:q2=2.6×2.588=6.73 t/m2。施工人員及施工設備重量:q3=0.25 t/m2。
振搗混凝土產生的荷載:q4=0.20 t/m2。
2)模板彎曲應力。
取一塊模板進行計算,寬度30 cm,模板跨度 L=50 cm(橫梁間距)。
3)模板撓度。
1)作用于橫梁上的荷載,模板及肋骨自重。
則q=0.404+q2+q3+q4=7.584 t/m2。
2)橫梁彎曲應力。
橫向間距60 cm,鋼管柱一排6根跨度為2.0 m(腹底部),2.4 m(邊板部),取 2.4 m檢算:
橫梁:2Ⅰ 20a,F=35.5 cm2,WX=237cm3,IX=2 370 cm4,ix=8.15 cm。
3)底肋(橫梁)撓度。
f<[f]故安全。
經檢算,支架搭設安全。滿足施工要求。同時支架搭設完成后要根據設計要求進行預壓,預壓采用砂袋加載,并根據設計要求和預壓結果調整底模標高,確保箱梁頂面標高滿足設計要求。
[1] 建筑施工碗扣式腳手架安全技術規(guī)范(征求意見稿)[S].
[2] JGJ 130-2001,建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范[S].
[3] GB 50010-2002,混凝土結構設計規(guī)范[S].
[4] GB 50009-2001,建筑結構荷載規(guī)范[S].
[5] GB 50017-2003,鋼結構設計規(guī)范[S].
[6] 周興水.路橋施工計算手冊[M].北京:人民交通出版社,2008.