火蒙分離式立體交叉支架計算

胡 彪

(貴州省公路工程集團有限公司)

火蒙分離式立體交叉支架計算

胡 彪

(貴州省公路工程集團有限公司)

主要論述火蒙分離式立體交叉支架計算相關的方案，著重分析了其施工相關的計算公式和具體的施工技術應用，提出在火蒙分離式立體交叉支架計算中相關的技術措施。

火蒙分離式;施工方案;斜腿鋼構支架;設計;計算

1 工程概況

火蒙分離式立體交叉橋上跨主線，主線樁號K50+380，交角90°，左右兩側連接原有機耕道，橋梁上部構造采用11 m+24 m+11 m斜腿鋼構，下部構造為鋼筋混凝土基礎，實體式橋臺。設計荷載：公路—II級，橋面凈寬4.5 m。

2 施工方案

3 施工工序

根據斜腿鋼構結構特點結合現場實際情況，該橋施工擬采用扣件式滿堂支架現澆法施工。考慮橋梁所在位置無施工通道，施工來往車輛須從主線通行，在支架設計時考慮設置施工過車門洞。

4 支架設計及相關計算

拱座、橋臺基礎開挖→拱座、橋臺混凝土澆筑→基礎處理→支架搭設→斜腿鋼筋制作、安裝→斜腿混凝土澆筑→主梁底模鋪設→支架預壓→底模調整→主梁鋼筋制作、安裝→主梁混凝土澆筑→混凝土養生→支架拆除→場地清理

4.1 支架設計的有關資料

(1)支架搭設使用的材料：采用Q235A(3號)鋼焊接鋼管，外徑Φ48 mm，壁厚3.5 mm。其化學成份與機械性能符合國家標準《普通碳素鋼技術條件》(GB-700-88)中的3號鎮靜鋼的要求。

表1 扣件式鋼管截面特性

鋼管扣件主要采用直角扣件，作兩垂直相交的鋼管連接用;旋轉扣件，用于2根任意相交鋼管連接;對接扣件，供對接鋼管用。扣件應符合《可鍛鑄鐵分類及技術條件》(GB978-67)的規定。機械性能不低于KT33-8的鍛鑄鐵制造要求。扣件附件：T形螺栓、螺母、墊圈所采用的材料應符合《普通碳素結構鋼技術條件》(GB700-79)中A3的規定;螺紋要符合《普通螺紋》(GB196-81)的規定;墊圈要符合《墊圈》(GB96-76)的規定;單個可調支托設計荷載為30 kN。支架頂口及底口分別設頂調與底調，水平和高度方向分別采用鋼管加設水平連接桿和斜向剪刀撐。

(2)模板采用δ=15 mm的竹編膠合模板配合采用100×100 mm方木及150×150 mm方木。

(3)支架主桿縱橫間距擬為60×60 mm，豎向步距100 mm，視計算結果再行調整。

(4)地面處理：該橋所處主線為石方挖方地段，基礎處理采用將原有路基表面浮土清理，采用細石渣(或碎石)調平，壓路機碾壓密實。

4.2 支架桿件受力計算

(1)荷載計算

竹膠板：G1=0.5 kN/m2，現澆混凝土梁重：3.42 m2(單位截面積)×1×26 kN/m3=89 kN

鋼管支架重(33.3 N/m)：

(2)立桿計算

單根鋼管受力.單根鋼管立柱受力范圍

每根立桿承受的力N=25.8×0.6×0.6=9.228 kN/根

立桿承受小橫桿傳來的荷載，其豎向步距為1 000 mm。

N＜［N］，滿足要求。

立桿地基承載力計算：

該橋橋位所處地基為石質基礎，輔助以碎石調平，支架底部立桿采用底托支撐，底托尺寸按0.2×0.2計。

按軟質巖石基礎最小承載力＞5 MPa

P=0.23＜［σ］=5，滿足要求

5 支架預壓

(1)預壓目標：對支架和地基在強度和穩定性方面進行檢驗，將全體支架在塑性變形方面得以消除，進而將地基在沉降變形方面得以消除，將支架在彈性變形方面進行檢查。

(2)預壓材料：通過將編織袋裝砂預壓全部支架，預壓荷載在梁體自重中所占比例為120%，按均布荷載設置。

(3)預壓觀測：支架搭設、模板鋪設完成后，即可進行支架預壓工作。預壓重量考慮橋面系部分，包括：橫隔梁(混凝土3.3 m3)、橋面板(混凝土43.7 m3)。混凝土總量47 m3，計算重量：47 m3×26 kN/m3=1 222 kN≈125 t。根據施工設計圖要求：主梁應一次澆筑完成。則預壓重量按計算重量的120%考慮，即預壓重量=計算重量×120%=150 t。預壓分成三次施加，每次施加30%預壓重量，即50 t。在跨端、橫向、跨中布3個點并對其觀測，預壓之前做一次底模標高檢測，在進行預壓的時候以2 h作為觀測的間隔時間，直至沉降穩定之后結束觀測，然后再進行第二次觀測預壓荷載卸載之后的底模標高，從上述觀測的資料中將支架在彈性變形方面進行計算。

(4)施工預拱度

支架上在進行上部構造混凝土的澆筑或城中，施工的時候和卸架后，上部構造要發生一定的下沉和產生一定的撓度。根據施工設計圖要求：主梁中跨預拱度值為1.6 cm(跨中)，兩邊跨可不設預拱度。通過支架預壓觀測后的支架變形情況，所計算出的預拱度想家起來，就是預拱度值的最大值，將其置于梁的跨徑中心。其余每個點的預拱度的最高值都以中心為準，支架彈性的變形量用梁的兩端位置，分配依據以二次拋物線為準。將計算出來箱梁底的標高作為依據，再次整頓預壓后的箱梁底模的標高。

U442

C

1008-3383(2012)06-0097-01

2012-04-20

胡彪(1982-)，男，中國貴州人，助理工程師務。