跨高架桥路口施工方案

跨高架桥路口施工方案

朱昌华史建波

朱昌华史建波（中国水利水电第十三工程局有限公司）

摘要：以济南工程中跨路口处碗扣式支架的施工为例，考虑到交通问题，采取特殊方式解决该处支架的设计和施工，着重从平面和空间两个方面对支撑系统进行整体和局部稳定性分析，提出了该处支架支撑的搭设方案、力学模型以及其计算方法。经过加载试验验证该方案便于施工，有利于提高效率和稳定性，是安全可行的。

关键词：碗扣式支架路口施工

0引言

济南北园大街绕城高速天桥桥宽12米，上部结构为20+25+25+20米连续箱梁，下部结构桥墩为独立方柱式，台为双柱式。钻孔灌注桩基础；全桥为一联。设计荷载汽车一15级，挂一80。多功能碗扣式脚手架以其具备装拆简单、移动方便、承载性能好、使用安全可靠等较为突出的特点被选用。本项目选用的碗扣支架型号为：立杆(LG)、横杆(HG)、斜杆(XG)、底座、可调u托。立杆的支撑力可通过不同的横杆步距来增大或减小。考虑到跨路口处交通问题，该处支架的设计和施工均应采取特殊方式，本文着重从平面和空间两个方面对支撑系统其进行受力分析、整体和局部稳定性分析，提出该处支架支撑的搭设方案、力学模型以及其计算方法、整体稳定性验算。

1支架地基(持力层)处理

地基处理需根据支架范围内的地表土质情况而确定持力层的最小填土厚度，一般为70cm。地基的施工处理方法为分层填筑，碾压密实。使其密实度达95％以上，这需检测地基的承载力，地基承载力是根据单杆的计算支撑力和支架底座下的枕木与地基的接触面积确定的。路基填料一般都可作为支架地基材料。地表土如果类似粘土等土层，需进行特殊处理抛石碾压或换填。支架地基的天敌是水，地表水浸泡会导致地基下沉，所以，必须排除地基周围的地表水，并预先作好排水沟，以防雨水浸泡地基。

2支架搭设方案

位于交叉口处的箱梁支架采用搭设横向门洞的方法，支架分为两部分，下部为双门式钢结构排架，上部为满堂式WDJ碗扣式支架。

型钢中立柱采用140b工字钢，边柱采用132b工字钢，立柱横桥向间距为0.9米，腹板处间距为0.6米，每两根立柱之间上下两端用[20槽钢焊接形成横梁，立柱之间用〈16*10的角钢与立柱焊接形成剪刀撑，以提高柱的稳定性。

在立柱柱帽上纵桥向平行铺设140b工字钢作为纵梁，形成上部梁的承力构件，纵梁与立柱的柱帽用4根Ф30的粗制螺栓连接。

在140b工字钢纵梁上横桥向铺设[16槽钢，槽口向上，间距为0.9米，作为上部支架立杆底脚槽钢，以形成网格结构，横向[16槽钢与纵梁Ⅰ40工字钢点焊，以使其稳定。

在底脚槽钢[16上铺设立杆，立杆下采用可调托脚，上部采用槽钢[16可调支托，以调整底模标高。用Ф4.8cm钢管作为扫地杆。

上部立杆步距，立杆顺桥向间距12Ocm，横桥向间距中间为90cm，水平杆步距根据箱梁实际标高调整，但不得超过1.2m。

剪刀撑布置：横桥向每四榀排架设置一道横断面排架剪刀撑，顺桥向每四步设置交叉剪刀撑，但沿桥向中心线处和中心线两侧对称处(箱梁腹板)和支架外侧必须设置纵向交叉剪刀撑，剪刀撑斜杆与水平面夹角为45°——60°之间，自下而上连续设置，搭接长度不少于40cm。脚手架各杆件相交伸出的端头，均应大于10cm，防止杆件滑脱。

扣件安装时，螺栓的扭力矩控制在40——60N·m之间，最大不得超过60N·m，施工时派专人用扭力扳手定量抽查验收。支架每根杆件做到横平竖直，并用水平尺检查立杆是否竖直和横向拉杆是否水平；并派专人检查支架的立杆底脚，防止脱空，以提高支架的整体刚度，减小变形，增加支架的整体稳定性。

3门式型钢排架

3.1承载力验算将门式型钢排架的纵架的结点看成铰结，按最不利荷载进行考虑（中腹板位置），将纵横看成简支梁。

箱梁中腹板处每0.9*0.6平方米混凝土荷载重：

0.65*2*26*0.9*0.6=18.3KN

箱梁中腹板处每0.9*0.6平方米托架自重：

0.75*0.9*0.6=0.4lKN

8米高脚手架自重：

(13.27+4.77)*8/1000=1.45KN

箱梁中腹板处每0.9*0.6平方米型钢自重：

(19.74*0.6+73.8*0.9)/1000=0.78KN

施工荷载计算：

P=1.2[(33.8+0.75)*0.54+1.45+0.78]+1.4*4.5*0.54=28.5KN

支座反力：

NA=NB=28.5*5/2=71.25KN

Mmax=71.25*2.2-28.5*0.9-28.5*1.8=79.8KN*m

查表知：

WX=1140cm3，Ix=22780cm4，ix=15.6cm

由强度条件：σmax=Mmax/Wx

=79.8*1000/1140=7OMpa<[σ]=140Mpa。

故强度满足要求。

3.2立柱稳定性验算

中柱最大压力：Nmax=71.25*2=142.5KN

将立柱柱两端看成铰结

l=13.9mλx=ul/iX=1.0*390/15.6=25

查表知：φ=0.46

考虑1.5的安全系数

N=1.5*142.5=213.75KN

由式σ=N/φ*A=（213.75*103)/0.46*94.1*104=43.7Mpa。

型钢材料容许应力[σ]=14OMpa。

σW=ψ[σ]=79Mpa。

σ<σW

故立柱稳定。

3.3横梁的挠度验算

由挠度方程：

w(x)=Fb*b*x(l2-x2b2)/6*LEI

迭加法知，梁的挠度：

y=28*2.2*2.2*103*4.4*4.4/6*4.4*200*109*22780*10-8+28*4*0.4*103(4.42-0.42-42)*2/6*4.4*200*109*22780*10-8+28*3.1*1.3*103（4.42-1.32-3.12）*2/6*4.4*200*109*22780*10-8=5.6mm<[1/700]=6.3mm

故梁的挠度满足施工要求。

4结论

通过合理的方案，支撑体系施工中严格按照标高及控制线进行安装，做到横平竖直，最上部的水平支撑和竖向支撑连接牢固，支架的支座底部达到坚固、稳定，足够数量的斜拉杆和斜支撑也保证施工期间在各种荷载和气候条件下不变形、不倾斜、不摇晃。荷载(包括自重、静荷载和施工荷载等)的传力线路非常明确。集中荷载直接传递到竖向主支撑杆上，垂直荷载的水平分力以最短线路传递到竖向杆件上，偏心较小。经过加载试验验证该方案是可行的。

参考文献：

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[4]赵福君.现浇混凝土连续箱梁的施工[J].科技情报开发与经济.2004.(05).

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