第３６卷第４期 ２０１０年ｌ２月 湖南交通科技 Ｖ０１．３６ Ｎｏ．４ ＨＵＮＡＮ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＳＣＩＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｄｅｃ．２０ｌ０ 文章编号：１００８—８４４Ｘ（２０１０）０４—００６０。０４ ２０ ｍ跨匝道桥现浇连续箱梁满堂支架设计 及施工要点 肖国平 （湖南吉怀高速湘西工作站，湖南吉首４１６０００） 摘要：介绍了２０ ｍ现浇箱梁碗扣式支架设计与验算过程，提出了支架搭设、预压方法 及施工要点。 关键词：现浇箱梁；满堂支架；支架设计；施工要点 中图分类号：Ｕ ４４５．４ 文献标识码：Ｂ Ｏ 前言 吉怀高速公路吉首东互通Ｇｋ０＋７７７．４ Ｇ匝道 桥桥长为４７４．８８ ｍ，共２２跨。上部构造：（２×２０＋ ３６＋２ ｘ２０）ｍ＋（３×２０＋１８．３＋１７．５＋２１＋２０）ｍ ＋（３×２０）ｍ＋（３×２０＋２ Ｘ２８＋２×２０）１３１ ４联连续 用压路机进行静压，然后在其上浇筑２０ ｅｍ Ｃ ｝昆凝 土进行硬化。 １．２垫木 基底处理完毕后，在硬化后的混凝土面上摆放 方木，其中土质基底在Ｃ 混凝土表面按线路纵向每 ０．９ ｍ摆放２０ ｅｍ Ｘ １５ ｃｍ方木，方木长度为 １２．４ ｍ。在搅拌站场地内及沥青路面处摆放１２ ｅｍ Ｘ １５ ｃｍ×３０ ｅｍ小方木，小方木纵向间距为０．９ ｍ， 现浇箱梁，其中第一联与第四联为预应力现浇箱梁， 第二、三联为普通钢筋混凝土现浇箱梁。并在０号 台、５号墩、ｌ２号墩、ｌ５号墩及２２号桥台处分别设 有伸缩缝。该桥上跨吉首东互通ｃ匝道、Ｂ匝道、常 吉高速、Ｄ匝道、Ｊ匝道及Ｔ匝道。 该桥第一联、第四联上部结构采用ｃ如预应力钢 筋混凝土，箱梁梁高分别为１．９ ｔｎ和１．６ ｍ，均采用 单箱二室断面结构；第二联、第三联采用Ｃ柏普通钢 筋混凝土，箱梁梁高均为１．４ ｍ，第二联采用单箱二 室断面结构，第三联采用单箱四室断面结构。混凝 土总方量３ ８７２．５ ｍ 。由于该桥预应力箱梁结构跨 横向在腹板及梁中间间距缩短为３０ ｃｍ，其余为 ９０ ｅｍ。方木及垫木应平稳、固定。 １．３碗扣式满堂支架搭设 垫木摆放完毕后，在其上进行碗扣式满堂支架 支立，支架立杆顺桥向间距为０．９ ｍ，横桥向在箱梁 腹板及梁中部间距为０．３ ｍ，梁底板及翼板下间距 为０．９ ｍ，横杆间距为０．６ ｍ，立杆按高度每１．２ ｍ 加设纵横向水平钢管以联接，以保证支架稳定性。 径较大，施工技术难度相对较高，具有一定代表性， 故仅对２０ ｉｎ预应力连续箱梁支架的设计及施工要 点加以介绍。 另外，为加强其稳定性，在纵向每４道增设剪力撑一 道，横向每４道增设剪力撑一道。立杆顶部加可调 托顶，托顶上摆设１２ ｅｍ×１５ ｅｍ方木，方木按桥梁 纵向间距为３０ ｅｍ，横向为３０ ｅｍ或９０ ｅｍ。 １．４模板制作及安装 １ 施工技术方案 该桥现浇箱梁采用碗口式满堂支架进行施工。 １．１基底处理 １）箱梁外模采用１．２２ ｍ ｘ２．４４ ｒｌｌ ｘ １．８ ｃｍ竹 胶板进行制作，内模采用１．２２ Ｉｎ×２．４４ ｔｎ×１．２ ｅｍ 竹胶板进行制作。 ２）现浇梁的模板由侧模、内模、底模和端模组 成。为便于制作及安装模板，模板均采用优质竹 胶板。为保证模板刚度，竹胶板背面肋板采用５ ｅｍ ｘ ５ ｅｍ方木加强，方木纵横向间距为３Ｏ ｅｌＴＩ× ３０ ｃｍ。 １）对土质基底先进行翻松平整，然后用２０ ｔ以 上压路机进行碾压平整，碾压后的平整度不大于 ±３０ ｍｍ，压实度应不小于９３％，然后在其上浇筑 １５～２０ ｅｍ Ｃ， 混凝土进行硬化。 ２）对于搅拌站内基底先用平地机进行刮平，再 收稿日期：２０１０－０９・ｌ１ 作者简介：肖国平（１９７３一），男，工程师，主要从事工程建设管理。 ４期 肖国平：２０ ｍ跨匝道桥现浇连续箱梁满堂支架设计及施工要点 纵梁截面抵抗弯矩： ＝ｂｈ ／６＝０．１×０．１ ｚ／６ ＝１．６６７ Ｘ１０一 ｍ ； ． ２ 强度与刚度验算（按第四联七跨连 续计算） ２．１模板强度、刚度验算（只验算腹板下模板） 该桥外模采用：１．２２ ｍ ｘ ２．４４ ｍ ｘ １．８ ｅｍ竹 纵梁跨中弯应力：占＝Ｍ／Ｗ＝１．８０５／（１．６６７× １０ ）＝１０．８３ ＭＰａ＜［ ］：１２ ＭＰａ。强度满足要 求。 胶板进行制作。 ２．１．１每米宽模板荷载计算 １）模板自重：口＝０．１３４ ｋＮ／ｍ ； ２）腹板下混凝土重量：６＝１．６ ｍ ｘ２．６ ｋＮ／ｍ ＝４１．６ ｋＮ／ｍ ； ３）施工荷载：Ｃ＝２．５ ｋＮ／ｍ （取均布荷载）； ４）混凝土倾倒荷载取２．０ ｋＮ／ｍ ，振捣引起的 荷载取２．０ ｋＮ／ｍ ，取ｄ＝４．０ ｋＮ／ｍ ； ５）每米宽模板荷载为：ｑ。＝（０＋ｂ）Ｘ １．２＋（ｃ ＋ｄ）Ｘ １．４＝５９．１８１ ｋＮ／ｍ 。 ２．１．２强度验算 模板跨中弯矩：ｇ：ｑｌ ／８＝５９．１８１×０．３１／８ ＝０．６６６ ｋＮ・ｍ（模板底部纵向方木间距为 ０．３ ｍ）； 横板截面抗弯矩： ＝ｂｈ ／６：１×０．０１８ ／６＝ ５．４ Ｘ１０一 ｍ ： 则横板跨中应力： ＝Ｍ／Ｗ＝０．１２３ ３ Ｘ１０ ｋＮ／ ｍ ＝１２．３３ ＭＰａ； 查表知：１．２２ ｍ ｘ ２．４４ ｍ ｘ １．８ ｅｍ竹胶板强 度为７２．２５ ＭＰａ，因 ＝６１．６７ ＭＰａ＜［６］＝７２．２５ ＭＰａ，模板强度满足要求。 ２．１．３挠度验算 横板截面惯性矩：，＝ｂｈ ／１２＝１×０．０１８ ／１２＝ ４．８６×１０ ｍ ；竹胶板弹性模量：Ｅ＝１０．５６× １０ ＭＰａ，则： ’ ＝５ｑ１Ｌ４／３８４Ｅ／＝５ Ｘ５９．１８１ Ｘ １０ Ｘ ０．３４／（３８４ Ｘ １０．５６×１０ Ｘ ４．８６ Ｘ １０一’）＝１．２１６ Ｘ １０～ｍ＝ ０．１２２ ｍｍ＜［ ＝Ｌ／４００＝３００／４００＝０．７５ ｍｎｌ，刚度 满足要求。 ２．２纵梁（１０ ｔｉｌｌ×１０ ＣｌＵ方木）强度与刚度验算 ２．２．１荷载计算 纵梁自重：６．５ ｋＮ／ｍ Ｘ（０．１ Ｘ０．１）＝０．０６５ ｋＮ／ｍ，则每１ ｍ荷载为： ｑ２＝［（０．１３４＋４１．６）Ｘ １．２＋（２．５＋４）Ｘ １．４］ Ｘ０．３＋０．０６５ Ｘ１．２＝１７．８３２ ｋＮ／ｍ。 ２．２．２强度验算 纵梁跨中： ｌ／２：９２ ／８＝１７．８３２ Ｘ０．９２／８＝ １．８０５ ｋＮ・ｍ（纵向支架间距９０ ｃｍ）； ２．２．３挠度验算 松木弹性模量：Ｅ＝４×１０ ＭＰａ； 截面惯性矩： ＝ｂｈ ／１２＝０．１ Ｘ０．１ ３／１２＝８．３３ Ｘ １０一 ｍ ： ｆ＝５ｑ２Ｌ４／３８４ＥＩ＝５×１７．８３２×１０ Ｘ０．９ ／ （３８４×４ Ｘ １０ Ｘ ８．３３×１０一 ）＝５８．４９７ ９×１０ ／ （１２ ７９４．８８×１０一 ）＝４．５７２×１０～ｍ＝０．４５７ｍｍ＜ ［Ｊｒ］＝Ｌ／４００＝０．９／４００＝２．２５ｍｍ。刚度满足要求。 ２．３横梁（１０ ｔｉｌｌ×１０ ｔｉｎ方木）强度与刚度验算 ２．３．１荷载计算 １）纵梁传下荷载：Ｐ：１７．８３２ Ｘ ０．９＝ １６．０４９ ｋＮ； ２）纵向横梁方木自重：ｑ ＝０．０６５ ｋＮ／ｍ×１．２ ＝０．０７８ ｋＮ／ｍ。 ２．３．２强度验算 横梁弯矩：Ｍ＝ｑ３Ｌ ／８＋ＰＬ／３．５＝０．０７８× ０．３２／８＋１６．０４９×０．３／３．５＝１．３７７ ｋＮ／ｍ； 方木截面抗弯矩： ＝ｂｈ ／６＝０．１ Ｘ ０．１ ｚ／６＝ １．６６７ Ｘ１０一 ｍ ； 横梁应力： ＝Ｍ／Ｗ＝１．３７７ Ｘ １０ Ｎ・ｍ／ （１．６６７ Ｘ １０一 ｍ ）＝０．８２６ Ｘ １０’Ｎ／ｍ ＝８．２６ ＭＰａ ＜［６］＝１２ ＭＰａ。强度满足要求。 ２．３．３挠度验算 松木弹性模量：Ｅ＝４ Ｘ１０ ＭＰａ； 截面惯性矩：，：ｂｈ ／１２＝０．１ Ｘ０．１ ３／１２＝８．３３ ×１０一 ｍ ： 厂＝５ｑ，Ｌ４／３８４ＥＩ＋Ｐ ／５５Ｅ１＝５ Ｘ０．０７８ Ｘ １０ Ｘ ０．３４／（３８４×４ Ｘ１０ Ｘ１０ Ｘ８．３３ Ｘ１０一 ＋１．３７７ Ｘ １０ ×１０。／ｆ ５５ Ｘ ４ Ｘ １０ ×１０ Ｘ ８．３３ Ｘ １０一 ）＝ ３．１５９／（１２．７９５ Ｘ １０。）＋３７．１７９／（１．８３３×１０。）＝ （０．２４７＋２０．２８３）Ｘ １０一＝２０．５３ Ｘ １０一ｍ＝ ０．０２１ ｍｍ。 ￣ｌｌｆ＜［ｆ］＝Ｌ／４００＝３００／４００＝０．７５ ｍｍ，刚度满足 要求。 ２．４支架强度、刚度与稳定性验算 ２．４．１荷载计算 １）横梁传下的荷载：Ｐ。＝１６．０４９×０．９／０．３＋ ０．１４５×０．９＝４８．２７８ ｋＮ。 ２）９ ｍ高支架自身荷载：Ｐ２＝０．０７４×９＋ ６２ 湖南交通科技 ３６卷 ０．０７４ Ｘ（０．３＋０．９）Ｘ ９／０．３＝３．３３ ｋＮ，立杆荷载 为：Ｐ：Ｐ１＋Ｐ２：４８．２７８＋３．３３×１．２：５２．２７４ ｋＮ 地基处理方法及材料相同，预压荷载取桥跨的最大 ＜５５ ｋＮ（横杆步距３０（３ｍ）。 ２．４。２强度验算 荷载。根据预压结果，得出支架的非弹性变形沉降 量及弹性变形与荷载的关系，设置支架预拱度，并为 其他桥跨提供依据。 ４．１．１预压荷载布置 西４８×３．５ ｍｍ钢管截面积：Ａ＝４．８９ Ｘ １ ０ １ ｍｍ； 施工区段最大梁体自重为２ ７６２ ｔ，施工区段最 大预压荷载３ ３１４ ｔ。预压荷载的纵横向布置与设 ８＝Ｐ ：５２．２７４ ｋＮ／（４．８９ Ｘ １０ ｍｍ ）＝ １０．６８９×１０ Ｎ／ｍ＝１０６．８９ ＮＰａ。 则：８＜［８］＝１４０ ＭＰａ，强度满足要求。 ２．４．３稳定性验算 西４８ Ｘ３．５ ｍｍ钢管截面积回转半径：ｉ＝１５．７８ ｍｍ； 立杆长细比：Ａ＝Ｌ／ｉ＝６００／１５．７８＝３８．０２，查表 得 ＝０．７４４，则有：［Ｎ］＝ Ａ［ ］：０．７４４ ｘ４．８９× １４０：５０．９３ ｋＮ。 Ｎ ＝Ｐ ｘＡ＝５２．２７４ ｘ４．８９＝２５．５７ ｋＮ＜［Ⅳ］ ＝５０．９３ ｋＮ，抗压强度满足要求。 ２．５地基承载力验算 立杆下２０ ｅｍ ｘ １５ ｅｍ垫木处应力为： ＝Ｐ／４＝５２．２７４ Ｘ １０ ／（０．２ ｘ０．３）＝０．８７１ ２ Ｘ １０ Ｎ／ｍ ＝８７１．２ ｋＰａ＜［８］＝１５ ＭＰａ（２０ ｅｍ Ｃｌ５ 混凝土处理层）。 ３预拱度计算 １）依据设计文件，现浇箱梁反拱度为０，故支 架设计时可不考虑，支架卸载后梁板挠度和混凝土 收缩、温度变化挠度。 ２）支架在荷载作用下的弹性压缩为（杆件长度 取１０ ｉｎ）： 钢材弹性模量：Ｅ＝２．１ Ｘ １０ ＭＰａ，则△Ｌ ： ＮＬ／ＥＡ＝２５．５７ Ｘ １０ ｘ １０ ／ｆ ２．１ ｘ １０“Ｘ ４．８９ Ｘ １０一 ）＝２４．９ Ｘ １０～ｍ：２．４９ ｍｍ。 ３）支架在荷载作用下非弹性变形因是钢管对 接可忽略不计。 ４）支架基底在荷载作用下的非弹性变形：按粘 土计算：ＡＬ３：２０ ｍｍ，则预拱度为：△ ＝△Ｌｌ＋△ ３ ＝２．４９ ｍｍ＋２０ ｈｉｍ＝２２．４９ ｍｍ。 ４支架预压 预压前应对支架进行全面检查，符合支架设计 方案要求后再进行预压。 ４．１预压方法 支架预压采用袋装堆积法预压方式加压，吊车 垂直运输。砂袋内装机制砂，每袋砂重５０ ｋｇ。由于 计恒载保持一致。 ４．１．２加载及卸栽顺序 从跨中向两边逐步加载，按预压荷载总重的０ ５％一５０％一７５％一ｌ００％一５０％一Ｏ进行加载 及卸载，并测得各级荷载下的测点的变形值。 ４．１．３预压时间 不少于７ ｄ，且最后２ ｄ预压累计沉降量不大于 ２ ｍｉｌｌ为止。 ４．２观测方法 施工区段内（包括本跨和下一邻跨的７．５ ｍ）顺 桥向从支架端至下跨１／４处腹板位置均布６点，横 桥向布５排，共计３０个观测点，地面沉降观测点与 此对应。水准仪采用精度１．５ ｒａｍ／ｋｉｎ。加载伊始， 前４ ｈ每１ ｈ观测１次，８ ｈ后每８ ｈ观测１次，１６ ｈ 后每１２ ｈ观测１次，测量记录高程及坐标和观测的 沉降量。卸载前的观测要求：每点测设２次，作好记 录。按照加载及卸载步骤分别测得各级荷载下的支 架下沉量及地面下沉量，并在卸载后全面测得各测 点的回弹量。 ４．３数据处理 沉降稳定后，将预压荷载卸载后再对底模标高 观测１次，从以上的观测资料中计算出支架的弹性 变形及地基的下沉。 通过预压过程中进行精确的测量，可测出梁段 荷载作用下支架将产生的弹性变形值及地基下沉 值，将此弹性变形值、地基下沉值与施工控制中提出 的因其它因素需要设置的预拱度叠加，算出施工时 应当采用的预拱度，将算出的预拱度进行二次抛物 线分配，按新计算出的高程调整底模标高。同时要 注意在支架外侧２ ｍ处设置临时排水设施，防止流 水和雨水流入支架区，引起支架下沉。 预压完成后移去砂袋，拆除模板，根据桥梁线型 重新放样，调整立杆高度。 ５ 满堂支架施工要点 １）在支架施工放样时，要精确放出腹板位置。 ２）立杆对接时，要注意扣件固定到位。 ４期 肖国平：２０ ｍ跨匝道桥现浇连续箱梁满堂支架设计及施工要点 ６３ ３）根据验算结果，严格控制立杆、纵横梁间距。 值在５—２４ ｍｍ之间，符合本方案设计要求，已完成 施工的７跨现浇箱梁断面尺寸及顶面高程也符合图 纸设计要求。这充分说明本方案满堂支架的设计， ４）按顺桥向每４道增设剪力撑一道，横向每３ 道增设剪力撑一道，要求剪力撑与地面夹角控制在 ４５。至６Ｏ。之间，且与立杆连接不少于５道扣件。若 剪力撑长度不够需接长时，接长段不小于１．０ ｍ且 不少于３道扣件。 ５）通道架杆必须与主架杆水平连接，竖向间距 在结构上较好地满足了施工及规范要求，较好地指 导了本桥梁施工。 参考文献： ［１］ＪＧＪ １３０—２００１，建筑施工扣件式钢管支架安全技术规范［ｓ］． ［２］龙佩恒，陈惟珍．桥梁检测移动式支架设计［Ｊ］．中南公路工程， ２００６，３ｌ（４）：８０—８２． 不大于２ ｍ，横向间距不大于３ ｍ，连接扣件不少于 ４个。 ６）做好地基四周排水，以免受水浸泡后降低地 基承载力。 ［３］于洪刚，朱保兵，周水兴．东阳中山大桥有支架施工法［Ｊ】．中南 公路工程，２００６，３１（４）：９３—９５． ６ 结束语 根据现场实测数据，预压后箱梁底模板的变形 ［４］陈四一，冯晓．碗扣式钢管脚支架在现浇连续梁桥施工中的应 用［Ｊ］．中南公路工程，２００６，３１（５）：７６—７８． ［５］林道清．中、小桥预应力砼空心板梁支架上施工［Ｊ］．湖南交通 科技，２００３，２９（３）：９０—９１． （上接第２４页） 一３）为避免彩色沥青路面在长时间重交通荷载 １３Ｃ彩色沥青混合料浸水马歇尔试验，其残留稳定 下表面沥青膜脱落后，骨料本色外露影响景观效果， 考虑在混合料中适当掺加耐久性良好的彩色陶瓷 度为９８．２％，满足密级配改性沥青混合料浸水马歇 尔试验配合比设计检验指标马歇尔残留稳定度大于 ８５％ 的要求。 粒，综合造价、路用性能和景观效果考虑推荐５～ １０ ｍｍ绿色陶瓷粒同档石料中的掺量为３０％可满 足表面沥青膜脱落后非彩色陶瓷粒骨料本色外露的 要求。 ２．１．２冻融劈裂试验 按ＪＴＪ０５２—２０００ Ｔ０７２９－２０００规程 进行了ＡＣ一 １３Ｃ彩色沥青混合料冻融劈裂试验，其冻融劈裂试 验残留强度比为９２．２％，满足密级配改性沥青混合 ４）对彩色沥青混合料进行了马歇尔试验、高温 车辙试验、冻融劈裂试验、渗水试验，来评价混合料 的高温稳定性、水稳性和渗水性。试验结果表明，彩 料浸水马歇尔试验配合比设计检验指标冻融劈裂残 留强度比大于８０％＿８ 的要求。 色沥青混合料具有良好的高温稳定性、较好的水稳 定性、优良的渗水性。 参考文献： ［１］许英明．彩色沥青混凝土路面的现状概述［Ｊ］．筑路机械与施工 机械化，２００４（９）：５—７． ２．２高温稳定性检验 按ＪＴＪ０５２—２０００ Ｔ０７１９—２０００规程 进行了ＡＣ－ １３Ｃ彩色沥青混合料车辙试验，其动稳定度ＤＳ＝ ４ ９７７次／ｍｍ，满足改性沥青混凝土配合比设计检验 指标车辙试验动稳定度不小于２ ８００次／ｍｍ 的要 求。 ２．３渗水性 按ＪＴＪ０５２—２０００ Ｔ０７３０－２０００规程 进行了ＡＣ－ ［２］王立祥．彩色路面的实验与施工［Ｊ］．华东公路，１９９９（１）：３２— ３５． ［３］李立寒，吕伟民．彩色路面用胶结料的研究．建筑材料学报［Ｊ］． １９９９（３）：２３—２４． １３Ｃ彩色沥青混合料渗水试验，结果为不渗水，满足 密级配沥青混合料配合比设计检验指标中渗水系数 不大于１２０ ｍＬ／ｍｉｎ Ｌ８ 的要求。 ［４］陈激波，祝长康，赵冬兵．彩色沥青路面的工程应用研究［Ｊ］．中 国市政工程，２０００（３）：９—１１． ［５］胡达平，李士杰．彩色路面混合料应用技术．市政技术［Ｊ］．２００３ （１）：５７—５８． ３ 结论 １）ＡＣ一１３Ｃ最佳沥青用量（油石比）５．Ｏ％。 ２）综合稳定性、景观效果与造价考虑，推荐选 用氧化铬绿色粉，并且色粉的掺加量为３％。 ［６］［日］柚木邦夫，任树贤译．彩色路面的种类、材料及施工技术 ［Ｊ］．黑龙江交通科技，１９９４（２）：３１—３５． ［７］ＪＴＪ ０５２—２０００，公路沥青及沥青混合料试验规程［ｓ］． ［８】ＪＴＧ Ｄ５０—２００６，公路沥青路面设计规范［ｓ］．