维普资讯 http://www.cqvip.com ２００７年第１期 （总第１５５期） 黑龙江交通科技 ＨＥＩ ＬＯＮＧＪＩＡＮＧ ＪＩＡＣｒｒＯＮＧ ＫＥＪＩ Ｎｏ．１，２００７ （Ｓｕｍ Ｎｏ．１５５） 现浇箱梁支架形式的探索 刘宏伟；李殿松 （哈尔滨龙江公路勘察设计院） 摘要：通过地基处理计算，结构形式验算，提出了哈尔滨市西环项目松花江大桥北部引桥上部主体的现浇 梁支架形式。 关键词：现浇箱梁；支架形式 中图分类号：Ｕ４４５．３５ 文献标识码：Ｃ 文章编号：１００８—３３８３（２００７）０１—００７０—０２ １引 言 哈尔滨市西环项目松花江大桥北引桥上部主体采用预 应力等截面现浇箱梁，截面形式为单箱单室结构，箱梁底宽 ５．８ ｍ，上宽１４ ｍ，中心高度２ ｍ，行车道２％纵坡由箱梁顶板 形成，北引桥总混凝土量为２ ５８０．８１ ｍ 。 北引桥上部现浇箱梁制作支架十分重要，它直接影响和 制约梁体尺寸精度、浇筑质量、施工进度和施工安全，因此， 决定采用ＬＤＪ圆扣式多功能脚手架在梁下搭设满堂红支架， 以支承模板、浇筑的钢筋混凝土和其他施工荷载的重量。 ２设计方案及选用材料 ２．１材料选择 ＬＤＪ圆扣式多功能脚手架是一种先进的承插式钢管脚手 架，它的优点在于多功能、高效率，避免了螺栓作业，拼拆快速 省力，整架拼装速度比扣件式脚手架快３～５倍，这样可合理 的使用劳动力，另外它承载力大，安全可靠，杆件轴线交于一 点，节点在框架平面内，接头具有可靠的抗弯、抗剪、抗扭力学 性能，并且可自由接长，且由下部可调支座进行微调，可使标 高更加准确。接头自锁力强，杆件形式简单、标准化，在施工 中零件不易丢失，且堆放整齐，便于现场材料规范化管理。 ２．２拼装形式 支架拼装具体形式为：柱距和排距均为０．９ ｍ，而步距为 １．２ ｍ和ｏ．６ ｍ。在底模下支撑力杆步距为ｏ．６ ｍ，箱梁翼缘 板下支撑力步距为１．２ ｍ，剪力撑采用外径‘Ｐ４８ ｍ、壁厚 为 ３．５ ｍｍ、长６ ｍ的钢管，用旋转的扣件与圆扣式脚手架连 接。横桥向剪力撑间距３ ｍ，并顺桥向间隔布置，共２２排，纵 桥向剪力撑间距为３ ｍ，也沿横桥向间隔布置，共８排，剪力 撑与力杆夹角为４５。。 ２．３模板与支架接触传力方式 （１）底模板直接坐在支架上部横向的槽钢上，由于采用 大刚度整体底模，不用在底模上垫枕木，从而减少了非弹性 变形。给施工带来方便。 （２）通过支架上的支角螺栓调节模板标高。 ３地基处理及计算 地基采用原桥位地基土经压实后，铺上一层防水彩条 布。然后在其上铺筑一层３０ ｅｍ沙砾，沙砾上铺６ ｅｍ厚的松 木板。在木板上放置可调底座，引桥竖曲线纵坡由地基调整。 ３．１地基承栽力计算 对于原桥位砂性土的承载力从原有关资料中查得干密 ・７０・ 性粉沙土容许承载力为０．３ ＭＰａ，木板宽度为０．３ ｍ，按横桥 向１４ ｍ通长考虑，设此面积上荷载应力直接传给压实后的 粉沙土，半幅现浇梁，总荷载为１２ ３６３ ｋＮ（计算附后），承压 面积为０．３ ｍ×１４ ｍ＝４．２ ｍ ，总共４２条这样的基础木板， 习 么：１２ ６３６／（４．２×４２）＝（１２ ６３６×１０）／１７６．４＝ ０．０７２ ＭＰａ＜０．２ ＭＰａ。 所以经压实后，中密粉沙土地基承载力满足设计要求。 ３．２土层下沉量计算 土的变形模量Ｅ０与压缩模量 的关系可按弹性理论 得出 Ｅｏ＝８Ｅｓ ，’Ｔ，２ 卢＝１一 式中：Ｉ，为中密粉沙土的泊松比，取值范围为０．２—０．２５；卢 为比例系数，跟泊松比有关。中密干粉沙土的取值为０．８３ —０．９。 查土力资料得Ｅ０中密干粉沙土取值为１７．５ ＭＰａ，Ｅｓ＝ Ｅ０ ，卢取下限安全系数，则１７．５÷０．９＝１９．４ ＭＰａ，由弹性 理论知：变形＝应力／压缩模量＝０．０７２／１９．４＝０．００３ ９，则变 形模量为４ ｍｍ。 ４结构形式验算 落地式满堂红支架作为柔性支架整体受力，它需要承受 的荷载有现浇箱梁自重及模板、脚手架自重和施工荷载。 ４．１荷栽计算 （１）箱梁自重荷载。 北引桥箱梁混凝土总重量为５ １０８ ｍ （除去中、端隔板， 因为中、端隔板受重力作用在支座和墩身上）按现浇预应力 混凝土单位容重为２６ ｋＮ／ｍ 计算，被引桥箱梁共重 １３２ ８０８ ｋＮ。北引桥箱梁共１６孔半幅。则半幅现浇箱梁自重 为１３２ ８０８ ｋＮ／１６＝８ ３００ ｋＮ。 （２）支保架自重１ ７１０ ｋＮ。 （３）模板及框架自重６７０ ｋＮ。 （４）施工荷载按３ ｋＮ／ｍ 。半幅一孔施工荷载为 ３ ｋＮ／ｍ ×６５２ ｍ ＝１ ９５６ ｋＮ，总荷载半幅一孔现浇箱梁为 １２ ６３６ ｋＮ。 ４．２整体承重计算 按全部支保架整体承重计算。柱距、排距均为０．９ ｍ２ １， 步距为１．２ ｍ 一１时，半幅现浇箱梁下共有支保架立杆：４４× 维普资讯 http://www.cqvip.com 第１期 现浇箱梁支架形式的探索 总第１５５期 １６＝７０４根，按桥涵手册规定每立杆承重荷载３０ ｌ【Ｎ，公式为： 总荷载Ｘ结构重要性系数（立杆两端按铰接考虑为０．９） 力杆承重＝ 代人数据得 ０．９ Ｘ（１２ ６３６÷７０４）。 重，按４４排Ｘ６根＝２６４根，总荷载１２ ６３６／２６１＝４７．８６ ｋＮ。 代入公式得：０．９ Ｘ４７．８６／０．７２＝５９．８３ ｋＮ＞每根立杆３０ ｌ【Ｎ （桥涵手册），验算通不过，改步距为０．６ ｍ，重新验算。 ０．９×４７．８６／０．９０８＝４７．４３ ｋＮ＞每根立杆４０ ｋＮ（桥涵 手册），验算通不过。 ，，Ｊ．．● ４．３集中力作用下单肢立杆的承载力验算 这样需要增设三根立杆，在５杆和６杆之间，８杆与９杆 ，●１１杆和１２杆之间分别和一根扣件式立杆，这样单杆 当脚手架仅承受施工荷载自重时，脚手架内的每根单杆仅承 之间，荷载变为：１２ ６３６／（４４ ｘ９）＝３１．６３ ｋＮ＜４０ ｋＮ，安全系数为 结点荷载引起的轴压力，可以拄０袖心受压的压杆稳定公茧 算 １ １．２６，验算通过。 叫 ４．５ 支架弹性变形计算 式中： 为结构重要性系数（单杆两端铰接取０．９）；Ⅳ为单 当立杆长度为 ，弹性模量为Ｅ，压应力为６时，其弹性 杆所受轴力；Ｆ为钢管的抗压强度２１５ ｋＮ／ｍｍ２；Ａ为钢管的 变形为：６＝ｏ＇／．，／Ｅ，Ｅ＝２ Ｘ１０５ ＭＰａ。 截面积４８９ ｍｍ ； 为长细比影响系数（查表得到 为钢管 杆长按最高一孔考虑为１４ ｍ， 压应力由上式可知： 长，，为钢管回旋半径，＝，／５＋ｄ／４＝１５．７８）。 ３１．６３ ｋＮ／４８９ ｍ ＝０．０６５ ＭＰａ。 假设现浇箱梁横断面分成若干块，假设５号块和７号块 ６＝６４．７×１４／２ Ｘ１０ ＝４．５ ｍｍ 重量由１１杆承担，则５＋７块自重为（１．２０７＋１．３０１）（面积） ５结束语 Ｘ４０ ｍ ｘ ２６ ｋＮ／ｉｎ ＝２ ６０８ ｋＮ，共４４排单杆每杆承重 通过对松花江大桥现浇箱梁支架的没汁与施工，有如 会： ２ ６０８／４４＝５９．２８ ｋＮ，代入公式：０．９×５９ ２８０／０．７２×４８９＝ １５１．５３＜２１５ ｋＮ。 （１）运用此支架设计方案，节省了人力，加快了工期，降 安全系数２１５／１５１＝１．４２，验算合格。 低了工程成本，其结果是令人满意的； 另半幅同理也验算合格。 （２）在支架预压结果方面，获取加载前后支架基础的沉 ４．４底模下６根立杆整体承重计算 降值和弹性回弹值，为后续箱梁及同类地基工程参数提供了 因为在现浇箱梁张拉前需要将翼缘板及框架拆除，并拆 参考依据和施工经验。 除侧板，这样等于单位横断面重量由底模下６个立杆整体承 收稿日期：２００６—１１—２５ （上接第６９页） （３）确定权向量 则ｌｒ＝（０．９２９，０．８１４，０．９３４，１） 与确定非结构性因素相对隶属度的方法类似，得到因素 （２）对于非结构性因素 对于非结构性因素的相对隶属度，要应用二元论方法确 集的权向量 定。 ／／．３ ＝（１，０．６６７，０．４２９，０．２５，０．１１１，０．０２６） 影响因素ｃ （技术先进性）是非结构性因素，其定性排 归一化后的权向量为 序矩阵为 ／．／３＝（０．４０３，０．２６９，０．１７３，０．１００，０．０４５，０．０１０） （４）确定相对优属度向量 ３．５ 应用公式（８）、（９）、（１０）可以得到相对优属度向量： ２．５ １．５ Ｕ１＝（０．９９５，０．７４８，０．５７５，０．４５６）（Ｐ＝１，海明距离） Ｏ．５ ＝（０．９９１，０．８１９，０．６９９，０．６２０）（Ｐ＝２，欧氏距离） 经认真考虑，认为就因素ｃ 而言，优越性排序（１）的方 ４．４优选结果分析 案＂１３。，与排序为（２）的方案＂１３ 相比“较为”优越，与排序为 从模糊优选结果可以看出：方案１明显优于其他方案。 （３）的方案＂１３ 相比“十分”优越，与排序为（４）的方案 相 虽然方案１造价为４ ４６１万元，高于方案３、４的造价，但是方 比“极端”优越。 故有２ｒ＝（１，０．５３８，０．２５，０．０５３） 案１的技术比较先进，与周围景观比较协调。所以应该选择 类似地，可以确定其他非结构性因素的相对隶属度。所 方案１。 以可以得到模糊关系矩阵 ５结论 １ 两级模糊优选模型综合考虑了影响桥梁选型的各种因 ０．０５３ ０．０５３ 素，非结构性模糊决策理论较好地降低了确定相对隶属度的 ０．０５３ 人为影响。随着此模型在实践中不断总结和进一步完善，必 １ 将在桥梁选型中得到广泛的应用。 ０．１７６ 收稿日期：２００６—１１—１２ ・７１・
