现浇箱梁支架设计及力学分析

科技创新与应用

工艺创新现浇箱梁支架设计及力学分析周郝敏洁，

鹏

（中交一公局海威工程建设有限公司，北京101119）

摘要：碗扣式钢管满堂支架是一种插口式组合支架，不但拼拆迅速、省力、通用性强，且整体性好、承载力高、安全可靠，其在工程

模板安装等工艺进行总结，并对支架结构进行中的应用日趋广泛。结合沈阳至康平高速公路项目，通过对现浇箱梁的碗扣式支架设计、

Midas/Civil数值模拟，验算支架的安全稳定性，为同行在类似环境施工或建模计算时，提供参考与借鉴。

碗扣支架；关键词：现浇箱梁；Midas/Civil；有限元分析

文献标志码院A

中图分类号院U445

文章编号院2095-2945渊2020冤08-0101-05

andsafety,butalsofunctionandconstructionefficiency,its'useofcuplocksteeltubularscaffoldingisbecomingmoreandmorecom鄄monintheconstructionsite.CombinedwithShenyangtoKangpingexpresswayproject,throughsummarizingthedesignofbowlbuck鄄lation.

Keywords:cast-in-siteboxgirder;cuplokformworksupportsystem;Midas/Civil;finiteelementanalysis

lebracketandformworkinstallationofcast-in-placeboxgirder,andcarryingoutMIDAS/Civilnumericalsimulationofbracketstruc鄄ture,checkingthesafetyandstabilityofbracket,providingreferenceforpeersinsimilarenvironmentconstructionormodelingcalcu鄄

Abstract:Fullcuplocksteeltubularscaffoldingisadvantageousnotonlyingoodintegrityhigh,jointstrength,bearingcapacity

1工程概况

沈阳至康平高速公路项目六王屯1号天桥，原路为村

路基宽5.0m，道砂石路，引线与高速公路的交角为66毅。桥

梁跨径为25+35+25m。桥面净宽7.0m，设计角度为90毅，桥梁总长度为92m。上部为预应力混凝土连续箱梁，下部为

场地柱式墩，肋板台和桩基础。桥址区工程地质条件简单，

稳定性好，场地未液化。

1.1材料及布置

I10工字梁水平放置在可调支架上，纵向防止设10伊10cm方木，现浇箱梁模板采用1.8cm厚竹胶板。箱梁内模支撑采用碗扣式满堂支架，支架立杆纵横距离均为90cm。

高5m，桥梁正中间留门洞，宽5m，与高速公路的交角

图1现场施工图

（1988-）方案验算；周鹏（1987-）工程管理。作者简介：郝敏洁，女，硕士，工程师，研究方向：，男，本科，工程师，研究方向：-101-

工艺创新TechnologyInnovationandApplication

科技创新与应用

2020年8期为66毅，门洞与高速公路主线中心线平行。门洞左右支架间距30cm为钢。

，30cm横向铺，I20设工I20字钢纵向铺工字钢，门洞设支架可调顶托上方架设HN400*200上，间距型1.2碗扣结构特点

式满堂支架立杆纵向间距60cm，横向按照翼缘板90cm间距铺设；支架横杆布置步距为120cm。支架剪刀

撑在纵桥向均按照间距6m设置，横桥亦然。

斜撑与地面夹角控制在45毅~60毅，在顶层和底层按相同要求设置水平剪

刀撑，水平剪刀撑间距不大于4.8m。底层设置扫地杆，

扫地杆离地高度220cm。

2.1支架现浇箱梁施工技术首先对地基场地处理

进行平整，用压路机进行初压，然后再填筑8m45cm梁板宽度与厚4%石灰改善土加10cm2.2端横支架梁（墩搭2m厚C20砼；填筑范围顶设加宽处理。

两侧1.8m以内）纵桥间距60cm，横桥间距90cm；步距120cm。

120cm腹板位置：横向间距60cm，纵向间距90cm，步距120cm箱。

室和翼板位置：横纵向间距为90伊90cm，步距主。

梁：桥梁纵向布置48*3.5mm钢管，腹板位置横向间距60cm，其他位置横向间距90cm。

次梁：10伊10方木横桥向布置，

纵向间距30cm。底面板：

铺设1.8cm厚竹胶板。支架搭设顺序:从一端向另一端依次纵向搭设，

逐层改变安装方向，每搭设一步后，

应按规范要求及时检查、调整支架的水平度和垂直度，

确保其位置的准确性。支架搭设流程:测量放线寅垫木、底座放置寅中线立杆寅水平横杆安装寅横向水平加固杆安装寅纵向水平加固杆安装寅按照上述步骤逐层安装寅剪刀撑设置寅栏杆安装寅2.3挂外侧模立杆模板和安装

安全网。

底模采用竹胶板，端模和芯模采用同类型竹

胶板，内衬采用加劲肋骨架，

桥梁纵向布设不大于400mm间距；支架采用直径48mm、厚度3.5mm钢管，空箱箱室内采用方木做支撑。

底模竹胶板下方设48伊3.5mm钢管、100伊100mm方木300mm。在主梁上横向铺设100伊100mm方木，其间距为腹。

板外侧模竹胶板外设100伊100mm的垂直背肋，间距不大于100350mm。翼缘板下设两层方木，上层为沿桥100伊伊100mm100mm的方木，横向间距为300mm；下层为横桥向2.4的方木，纵向间距为900mm。

向支架支架预压预荷载压

及支撑范围为底板和腹板正下方支架，翼板支架由于承载力小而不作考虑。支架预压荷载按箱梁

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自重（不含翼板重量）的1.2倍计算，支护沉降稳定后，拆除预压荷载2.5钢筋钢。

布置筋工程

严格按设计图纸和施工规范要求，

按先设梁后设箱底腹板的顺序进行。横梁钢筋骨架在钢筋加工场切割焊接后运至现场。人工配合吊车现场就位绑扎。

钢筋加工完毕后，按箱梁曲线和逐段焊接的要求，

放入腹板钢筋骨架内，然后绑扎顶板钢筋和底板斜筋。钢筋与模板之间用符合设计厚度的预制混凝土保护层垫块支撑垫层2.6，靠近箱梁混凝土混凝土模板浇筑外侧采用、

混凝土养生钢筋用扎丝绑扎并错开。

罐运输，

泵送入模。混凝土浇筑分为两次，第一次浇筑至箱梁箱室上倒角处，

第二次浇筑顶板。在混凝土达到一定强度后，及时洒水养护，湿养时间不少2.7于张拉预应力7天。

采用对张拉称张拉及压，伸浆

长量、

张拉力双控。检查张拉设备、锚具、钢绞线束的状况，确认设备完好，

钢绞线束、锚具准确后，方可作业。

梁张拉的顺序为：腹板钢束在同一类型束的左右两侧对称张拉，底板钢束从箱梁两侧向中间对称均匀张拉。

预应力2.8应在48小时内对孔道进行灌浆压浆封锚

筋张拉后，

。结束后，立即将梁端水泥浆清理干净，

将端面混凝土凿毛2.9，后浇筑封整体支架浇筑拆除

端混凝土。

多跨连续桥梁，每跨同时分次卸荷；

当需要逐跨落架时，应对称地由变跨向中跨推进。支架拆除遵循

先支后拆、后支先拆的原则。先拆除斜拉杆，

再从顶层拆横杆，后拆立杆，依次向下拆除。禁止上下层

（阶梯状）同时拆除。拆下的模板及零配不得丢弃，

应用吊带捆绑或人工拆除，堆2.10放在指定地点顶板模模板板采用拆除

。

人工拆除，由箱梁顶板预留孔附近箱内

箱室两端逐步向前推进。侧模和端模也采用人工拆除，

同时桥梁两端向跨中推进。拆除侧模时，先将箱梁木框架拆

除，然后将侧模绑扎牢固，拉出梁体外30cm，用吊车逐一

调运到梁下。拆除腹板内模、顶板模板、侧模和端模时，严

禁使用大锤和撬棍，注意不要磕碰混凝土表面，

避免影响混凝土外观质量。

当拆除底模时，先下调顶托，

使底模在自身重力作用下与混凝土脱离。如不能脱离，

可采用木杠撬动，严禁损伤混凝土表面。由多人协同卸至地面，

用绳索将杆件运至地面，严禁向下抛投。

纵向主龙骨拆除采用人工配合进行，

拆除前，应先解除其连接，并下调顶托，使模板与箱梁底面脱离。人工逐根拆除拆除底模。模板和纵向主龙骨拆除时，应采取安全措

施，避免操3支架建模验算

作人员坠落以及高空坠落伤人、

车辆。2020年8期TechnologyInnovationandApplication

科技创新与应用

工艺创新3.1根据模型门洞建和跨度立

两方面考虑，

跨中门式支架处最为不利18mm，取其进行计算。模型中，模板以，其他下部杆分件图均用例未梁单显示元剪刀撑模拟。

用板单元模拟，厚度，

整体模型建立中有剪刀撑。

66毅。

门洞净距5m，纵距0.3m，横距0.9m，与高速公路交角其他支架纵向间距0.6m，横向间距0.9m，步距1.2m。设，现浇I10箱梁工字钢横向铺模板采用1.8cm设支架厚竹胶上方，板。

10伊10cm方木纵向铺在纵桥向和横桥向按照6m间距设置支架剪刀撑，

斜撑与地面夹角控制在45毅~60毅，在顶层、底层按照相同要求设置水平剪刀撑，水平剪刀撑间距不大于8m。

3.2图2整体建模图

3.2.1验整算体结变果

形（图3）

3.2.2图35m。

竹胶板竹胶最大板变验形算

整体变形云图为7.4mm约5000/400=12.5mm，门洞宽最3.2.3大应力为0.1MPa约[啄]=9.5MPa。5m。

方木最方木大变验形算

为7.4mm约5000/400=12.5mm，门洞宽最3.2.4大应力为I10工字钢

2.75MPa约[啄]=12MPa。洞宽I105m。

工字钢最大变形为7.4mm约5000/400=12.5mm，

门图4竹胶板变形云图

图5竹胶板应力云图

图6方木变形云图

图7方木应力云图

最3.2.5大应力为门洞验74.5MPa算

约[啄]=205MPa。-103-

工艺创新TechnologyInnovationandApplication

科技创新与应用

2020年8期图8工字钢变形云图图9工字钢应力云图图10I20工字钢变形云图图11I20工字钢应力云图

（1）I20工字钢验算

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图12型钢HN400伊200变形图

图13型钢HN400伊200应力图

图14贯穿支架反力

I20最大最应力为大变形106.2MPa为2.15mm约[约滓900/400=2.25mm]=205MPa。。（2）型钢HN400伊200验算

12.5mm型钢HN400伊200最大变形为6.96mm约最（3.2.6大。

5000/400=应力为1）贯穿支架支架验62.4MPa算约[滓]=205MPa。验算钢管直径48mm，壁厚3.5mm，由图14可知，单根最大反力为28003N。

回转半径：i=15.8mm，A=489mm2，I=121900mm4

碗扣式满堂支架横杆步距为1.2m，故立杆的计算长度：

2020年8期TechnologyInnovationandApplication

科技创新与应用

l0=k滋（h+2a）=1.185*1.1*（1.2+2*0.2）=2.09m高细比为：姿越l=2090=132.3

i15.8查《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ-得渍=0.386166-2016），

28003=148.36MPa约[滓]=钢管应力滓=N=

0.386鄢489渍A205MPa。

（2）门洞处支架验算

单钢管选用直径为48mm，壁厚3.5mm，由图15可知，

根最大反力为42065N。

回转半径：i=15.8mm，A=489mm2，I=121900mm4

碗扣式满堂支架横杆步距为0.6m，故立杆的计算长度：

l0=k滋（h+2a）=1.185*1.1*（0.6+2*0.2）=1.30m高细比为：姿越l=1300=82.3，得渍=0.710

i15.842065钢管应力滓=N==121.12MPa约[滓]=

渍A0.710鄢489205MPa。

（3）抗倾覆验算（图16）

（安全系最小特征值为6.5跃2.2，符合稳定性规范要求

数2.2查《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-2016）。

3.2.7地基承载力验算

支架基础采用10cm厚C20混凝土垫层，反力最大处混凝土垫层划分为0.3m*0.9m的单元（规范心中一般小于0.3m2），C20混凝土的设计承载力不小于200kPa。

计算如下：

滓=42065=155.8kPa约200kPa，满足要求。

0.274结束语

结合沈阳至康平高速公路项目现浇箱梁总结了碗扣式支架施工工艺技术，并根据支架的实际受力情况建立相应的力学模型，通过理论计算确定支架的实际受力分析与

确保支整体稳定性，为施工前期支架安装控制提供依据，

架的安全。参考文献院

工艺创新杨帆.有限空间多层建筑结构异形箱梁支撑体系[1]张肇潜，张鹏，

拆除施工[J].中国标准化，2018（16）：49-50+53.[2]沈国勇.跨乌奎大跨径预应力现浇箱梁现浇满堂支架预压的施工[J].商品与质量·建筑与发展，2013（2）：131-132.[3]冷冬.重型门式支架在整体现浇桥梁中的施工技术研究[D].同济大学，2009.

图15门洞处支架反力

图16

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