连续刚构桥现浇段支架搭设研究与实践

连续刚构桥现浇段支架搭设研究与实践作者：***来源：《西部交通科技》2020年第01期文章基于連续刚构边跨现浇段常用的满堂式落地支架的结构形式，根据山区地形特点，对舞阳河特大桥边跨现浇段支架进行结构优化，并通过Midas Civil有限元计算软件建立支架模型，验算支架的各项应力及支架变形量，确认支架优化后满足使用要求。

连续刚构;现浇段;支架;实践U445.46-A-25-085-50引言连续刚构桥跨越能力大，在山区桥梁建设中较为常见，其边跨现浇段因为桥梁结构本身的特点，常设置在山顶或山腰处，山区地形施工较为困难。

常见的托架法、满堂式落地支架法在运用上受到箱梁自重大、山区场地狭小受限等问题的影响而无法使用。

本文以舞阳河特大桥为例，结合现场地形，通过优化支架设计，运用落地支架与三角膺架相结合的方式，并根据实际情况取值建模验算分析，解决了因地形影响现浇段高大支架搭设的问题，顺利完成了桥梁施工。

希望能为解决同类型施工技术问题提供参考及新的思路。

1工程概况1.1结构特点思南至剑河高速公路舞阳河特大桥为分幅桥，左右幅完全分离：左幅桥设计跨径布置为2×40 m（连续T梁）+115 m+2×180 m+100 m（连续刚构），总长656.92 m;右幅桥设计跨径布置为2×40 m（连续T梁）+115 m+2×180 m+115 m（连续刚构），总长681.72 m。

其中边跨现浇段思南端现浇段设计长度为16 m，剑河端现浇段设计长度为9 m和24 m。

思南端为2#墩，剑河端为6#台。

箱梁顶板宽11.25 m，底板宽6.5 m，两侧翼板各悬臂为2.735 m，箱梁高度为3.8 m。

梁体为单箱单室箱型截面，顶板厚度为0.3 m，底板厚度为0.32 m。

桥型总体布置如下页图1所示。

1.2施工环境由于边跨现浇段位于卸荷体平台面上，地形狭窄，且处于陡崖边上，无法全部搭设落地支架，2#墩约有3.3 m长度、6#台约有4 m长度的现浇箱梁悬挑于落地钢管支架之外。

对常规落地钢管支架进行改进，增加可靠的膺架斜腿，以满足混凝土浇筑的要求。

2#墩、6#台现浇段钢管支架搭设平台位于开挖后的岩质平台面上，地质情况良好，为中风化白云岩，且不积水，可直接作为支架基础的持力面。

2支架搭设2.1支架基础处理将现浇段平台上的松散浮土清除干净，再对基础位置进行放样定位，并确定好标高，安装模板，进行C25素混凝土底基础浇筑，基础混凝土表面保证平整、密实。

在浇筑前精确测量，定出钢管支架的平面位置，在混凝土基础浇筑过程中同时对钢管支架立柱基脚钢板进行预埋。

对于2#墩承台内的钢管立柱，也需在承台混凝土浇筑完毕后，预埋立柱基脚钢板。

基础为60 cm厚的混凝土条形基础，具体如图2和图3所示。

2.2支架搭设现浇段采用530 mm钢管、贝雷片、型钢等搭设现浇支架。

钢管采用530 mm×10 mm的钢管，长度约为26.86 m和24.66 m。

每根530 mm钢管定位准确后，利用预埋的基脚钢筋或基脚钢板进行加固，将预埋钢筋或钢板与钢管焊接在一起。

在焊接的过程中，要保证钢管的竖直。

钢管从底端至顶端共设置两道纵、横向连系梁，连系梁分别采用32b#工字钢和20#槽钢焊接于钢管上。

在钢管的顶部开槽口预留位置搭设纵梁。

纵、横梁悬挑部分采用三角膺架斜撑进行加固。

膺架采用1根36b#工字钢组合受力，并在横、纵向设置连接体系，保证整体性。

纵、横梁采用2根36b#工字钢焊接在一起受力。

在横梁上设置贝雷片桁架，每两片贝雷片之间分别采用115 cm和45 cm支撑架连接，上下纵、横梁采用U型扣固定。

在贝雷片桁架上设置分配梁。

分配梁采用2根10#槽钢背靠背组合受力。

分配梁横向间隔为25～30 cm（腹板下）和40～50 cm（底板下）。

在分配梁上放置顶托，顶托纵向间距为60 cm。

由于2#墩支架高度较高，为保证支架的整体稳定性，抵消由于支架悬挑对钢管基脚所产生的力矩，使用20#槽钢焊接成一个矩形箍，将钢管支架与2#墩墩身紧箍。

矩形箍根据现场实际情况，设置于2#墩盖梁下90 cm处。

具体如图4和图5所示。

3支架系统预压支架搭设完成后进行预压，在箱梁的相应位置处采用堆载加载的方式进行预压。

加载预压根据箱梁混凝土重量分布进行布置，预压值为钢管计算承重的1.2倍。

加载前先用水准仪观测记录支架原始标高。

加载完毕后，用水准仪观测记录支架标高。

支架预压卸荷完毕，再对支架标高进行观测并做好记录。

4支架验算根据支架设计图纸，分别对两个支架进行整体建模，采用Midas Civil有限元分析软件进行计算。

4.1计算说明根据支架设计图，腹板下分配梁间距为0.3 m，箱梁底板下分配梁间距为0.4 m。

荷载分为底板、腹板、顶板和翼板荷载，荷载由上往下传递。

计算内容为构件的轴向应力，剪切应力，弯曲应力，变形量等。

主要计算构件为：（1）530 mm钢管立柱;（2）双拼36b#工字钢纵、横梁;（3）36b型工字钢斜腿支撑;（4）贝雷片纵、横梁;（5）10#槽钢分配梁。

支架简化计算模型如图6和图7所示。

4.2荷载取值混凝土振捣荷载为2 kN/m2;人员、机械荷载为2 kN/m2;总荷载为现浇段混凝土重量+混凝土振捣荷载+人员、机械荷载+支架自重（软件自动计算）。

具体如图8和图9所示。

4.2.1正常段翼缘板下钢管所承受的集中荷载翼缘板荷载F1=0.089 7 m2×0.8 m×2.6 t/m3=0.186 5 T;翼缘板荷载F2=0.241 9 m2×0.8 m×2.6 t/m3=0.503 1 T;翼缘板荷载F3=0.320 6 m2×0.8 m×2.6 t/m3=0.666 8 T;翼缘板荷载F4=0.394 1 m2×0.8 m×2.6 t/m3=0.819 7 T。

4.2.22#墩现浇段腹板、底板+顶板均布荷载q1=3.83 m×0.4 m/2×26 kN/m3=1.991 6 t/m;q2=3.83 m×0.3 m×26 kN/m3=2.987 4 t/m;q3=3.83 m×0.4 m/2×26 kN/m3=1.991 6 t/m;q4=0.9 m×0.4 m×26 kN/m3=0.936 t/m;q5=0.8 m×0.4 m×26 kN/m3=0.832 t/m;q6=0.7 m×0.4 m×26 kN/m3=0.728 t/m;q7=0.62 m×0.4 m×26 kN/m3=0.644 8 t/m。

4.2.36#台现浇段腹板、底板+顶板均布荷载q8=3.83 m×0.17 m×26 kN/m3=1.692 8 t/m;q9=3.83 m×0.3 m×26 kN/m3=2.987 4 t/m;q10=3.83 m×0.25 m×26 kN/m3=2.489 5 t/m;q11=0.93 m×0.45 m×26 kN/m3=1.088 1 t/m;q12=0.76 m×0.5 m×26 kN/m3=0.988 t/m;q13=0.6 m×0.5 m×26 kN/m3=0.78 t/m。

4.2.4材料选用及参数参照《钢结构设计规范》（GB50017-2003），现浇段支架体系包含Q235钢材、Q345钢材两种。

贝雷片支撑架和所有型钢、钢管为Q235钢材，贝雷片为Q345钢材。

各种材料容许应力不考虑提高系数，材料容许应力如表1所示。

4.2.5计算结果4.2.5.1应力值验算经建模验算得出各相应的应力值，对比容许应力值，均满足要求。

如表2所示。

4.2.5.2变形量验算支架变形量验算中，2#墩现浇段支架综合位移变形量最大值为5.9 mm，6#台现浇段支架变形量为2.72 mm，均4.2.5.3支架立柱稳定性验算由软件计算模型可得单根530 mm钢管桩最大荷载为51.5 t;鋼管轴向压力为N=51.5 t。

压杆最小惯性半径公式：τ=IAI=π（R4-r4）4=π（2654-2554）4=175 825 000 πA=π（R2-r2）=π（2652-2552）=5 200 π故：τ=IA=175 825 000 π5 200 π=183.88 mm单根立柱节点的节点间长度为10.36 m，按两端铰接考虑，长细比公式为λ1=μ10/r1，μ=1.0，根据公式计算：λ1=μ10/r1=1.0×10.36/1.838 8 m=5.634查轴心受压构件的稳定系数表得：φ=0.998 3;计算轴向应力：σ=NA=515 00016 328=31.54 MPa<φ[σ]=0.998 3×140=139.97 MPa，满足要求。

5结语连续刚构桥边跨现浇段支架施工工艺日趋成熟，方法不断创新。

施工技术人员在支架设计及方案制定阶段，要结合现场条件综合考虑施工方法、工艺的适用性及可操作性。

在实施阶段关注好支架在搭设过程中的精度及质量，避免支架搭设出现较大偏差，确保支架搭设与施工方案吻合，保证支架在搭设及使用过程中满足安全性、稳定性的要求。

参考文献：[1]周水兴，何兆益，邹毅松，等.路桥施工计算手册[M].北京：人民交通出版社，2009.[2]黄绍金，刘陌生.装配式公路钢桥多用途使用手册[M].北京：人民交通出版社，2004.[3]GB 50017-2016，钢结构设计规范[S].[4]JTG/T F50-2011，公路桥涵施工技术规范[S].。