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内容提要：随着中国企业在非洲项目大规模建设，桥梁工程项目逐渐增加，在桥梁上部结构现浇箱梁的施工中，满堂支架法得到普遍应用，本文结合AGOL桥的支架布置设计和加载方案，利用SAP2000软件，通过对地基处理，检验合格后按规范要求搭设支架，最后预压以消除支架非弹性变形，使支架达到足够刚度，保证支架体系的安全性和可操作性，对承建优良的国外工程，有着十分重要的意义。

关键词：支架;跨线桥;支架预压

1概述

1.1工程概况

肯尼亚蒙巴萨南部旁城路项目的AGOL桥分东行桥、西行桥两幅，东行桥全长102.2m，位于半径506m的平曲线上，西行桥全长102.2m，位于半径494m的平曲线上。全桥下部结构为钻孔桩基础、U形桥台，实体圆形桥墩，上部结构为现浇连续箱梁，单幅桥宽11m。

1.2水文特征

蒙巴萨市在肯尼亚的东部，位于热带季风区属热带草原气候，炎热湿润，年平均温度24℃，年均降水量500-1200mm，4-6月为长雨季，10-12月为短雨季，其余月份为旱季，海平面平均潮差为1.8m。

1.3地质特征

AGOL桥施工区域三面环山，一面靠海，属沿海滩涂区域，地势较低，桥下结构复杂，泥沙堆积，有泥塘，沼泽。涨潮时被淹没，落潮时露出。

满堂支架施工

2.1地基处理

因桥下地质情况不好，承载力极低，根据实际情况，对桥下进行挖淤换填处理，深度应大于3m，换填片石顶标高应大于海水涨潮后标高1m，确保涨潮时不被海水淹没。为了保证连续箱梁施工过程中准确地掌握地基沉降量并将其控制在允许偏差范围内，必须对地基进行堆载预压试验，堆载为梁重的2倍，填土高度3.5m，纵向每隔10m设两个沉降观测点，地基稳定后移除填土，浇筑混凝土支架基础C15/20混凝土，厚度0.2m，基础面设2%横坡以便于排水，基础处理完成后，由现场技术人员和安全员联合进行验收，对地基尺寸、承载力、混凝土垫层的质量及地基四周排水情况进行检查，检查合格后才能进行支架搭设。

2.2满堂支架搭设

AGOL桥梁部模板材料选择竹胶板，厚度为15mm;翼板相邻模板的次梁采用100×100mm的方木，间距为300mm;纵向顶托梁采用100×100mm的方木，间距为900mm;底板相邻模板的横向次梁采用100×100mm的方木，间距为200mm，次梁下设置纵向托梁，采用100×100mm方木，间距为600mm。腹板外侧模设竖向100×100mm的方木，间距300mm，水平设双钢管，间距800mm，拉筋按梅花形设置。箱室内模与外模设置基本一致。

支撑架采用碗扣式钢管架φ48*3mm，翼板及腹板下立杆纵距为900mm，横距为600mm，横杆竖向步距为1200mm;底板下其余部分立杆纵距为600mm，横距为600mm，横杆竖向步距为1200mm。底层纵、横向水平杆作为扫地杆，距地面高度不大于350mm，立杆底部应设置可调底座;立杆上端包括可调螺杆伸出顶层水平杆的长度不大于250mm。模板支撑架四周从底到顶连续设置竖向剪刀撑;中间纵、横向由底至顶连续设置竖向剪刀撑，其间距4.5m;剪刀撑的斜杆与地面夹角应在45—60度之间，斜杆每步与立杆扣接。顶端和底部设置水平剪刀撑，中间水平剪刀撑设置间距4.5m。安全网在剪刀撑等设置完毕后设置。

2.3支架预压

为了检验支架安全性和稳定性、消除支架实际承受荷载的非弹性形变及承受荷载与弹性形变的线性关系，为施工提供数据性依据对支架进行模拟预压。预压采用分级、对称堆载预压，预压重量按1.2倍的施工荷载预压 ，采用堆载砂袋施加作用力。采用硬质编织袋，外嵌吊带装土，每袋装砂1t，加载级别分60%σK、100%σK、120%σK 分级进行;卸载时为保证安全起见可分级卸载按100%σK、60%σK、0 卸载，预压前、分级预压及卸载时分别测量高程，计算各级荷载下支架及系统的弹性形变和非弹性形变量。堆载预压后两次测量沉降差值小于2mm即可开始卸载。在堆载过程中一旦发现托架变形过大，立即停止施工，撤离人员，分析原因，采取措施，防止造成事故。

2.3.1预压观测

a.观测点布设

在堆载区设置系统测量点，沿纵向每10m设定一个观测断面，每个断面的翼板边线、腹板中线、底板中线各布置一个观测点，同时相应地在地基上设置观测点。

b.观测方法

为找到支架在上部荷载作用下的塑性、弹性变形，观测时间为空载观测一次，满载后测一次，满载后48小时测一次，卸载后再测一次。根据所观测的标高数据计算出塑性沉降和弹性沉降。

c.观测时间

控制预压时间才能准确的得出沉降速度。只有当沉降稳定后，才能停止预压。

3.1次梁（横向）计算

次梁为受弯构件，需要验算其抗弯强度和刚度，次梁按照三跨连续梁计算，取最不利荷载位置进行验算。次梁所受荷载有：新浇混凝土及钢筋自重q11，面板自重q12;次梁自重q13，施工人员及施工设备荷载Q3;倾倒和振捣混凝土产生的荷载Q4。腹板下计算宽度取次梁的间距0.2m。

3.1.1荷载的计算

①钢筋混凝土自重：q11=9.36/4*25*0.2=11.7kN/m

②模板面板的自重：q12=8*0.015*0.2=0.024kN/m;

③次梁自重：q13=6*0.1*0.1=0.06kN/m;

④可变荷载标准值q2=1.4（Q3+Q4）*0.2=1.4（2.5+2）*0.2=1.26kN/m;

式中：Q3—施工人员及施工设备荷载;取2.5KN/m2;

Q4—倾倒和振捣混凝土产生的荷载，取2.0 KN/m2;

⑤永久荷载设计值q1=1.2（q11+q12+ q13）=14.141kN/m;

q= q1+ q2=14.141+1.26=15.401 kN/m。

3.1.2次梁的强度计算

①荷载计算及组合

按照三跨连续梁计算，利用SAP2000软件计算如下：

计算结果图中最大弯矩为：M=0.054KN.m;最大支反力为：P=3.35kN，由主梁提供。

②抗弯强度

σw =M/W=0.054*106/166666.7=0.324N/mm2

W =bh2/6= 100*1002/6 =166666.7mm3

式中：W—次梁截面抵抗矩;

b、h—木方截面宽度、高度。

次梁的抗弯设计强度小于方木的抗弯强度设计值12N/mm2，满足要求！

3.2主梁（纵向）计算

主梁按照集中力作用下三跨连续梁计算，主梁所受荷载为次梁传下的集中力及主梁自重。

计算结果图中最大弯矩为：M=0.4485KN.m;最大支反力为：P=6.74kN，由支架立杆提供。

主梁抗弯强度：

σw=M/W=0.4485*106/166666.7=2.691N/mm2

W =bh2/6= 100*1002/6 =166666.7mm3

式中：W—次梁截面抵抗矩，

b、h—木方截面宽度、高度。

主梁的抗弯强度小于方木的抗弯强度设计值12N/mm2，满足要求！

3.3支撑架最不利单肢立杆计算

①支架顶承受上部主梁传递下的荷载P=6.74KN。

②支架高度按7m计算，支撑架自重：

q=t1+t2+t3 =0.484+0.163*2=0.81N;

式中：h—步距（m）;

t1—立杆重量（KN）;

t2—横向水平杆重量（KN）;

t3—纵向水平杆重量（KN）;

=2*0.1648+0.0712+0.0831=0.484kN;

式中 nil—立杆第i类标准节数量;

Til—立杆第i类标准节自重;

tu—可调托撑自重;

td—可调底座自重。

式中ty—单根横向水平杆自重，取0.0247kN;

H—模板支架搭设高度;

a—立杆伸出顶层水平杆长度;

d—可调底座外露长度;

h—模板支架步距。

③单肢立杆轴向力：N=6.74+1.2*0.81=7.712kN;

④单肢立杆轴向承载力计算公式：

式中：ψ—轴心受压立杆稳定系数，长细比λ=l0/ι

其中l0=h+2a，h为立杆步距，取1.2m，a为立杆伸出顶层水平杆长度，取0.3m，所以l0=1.8m;ι为立杆截面回转半径，取ι=1.58cm;得λ=114;查表得ψ=0.489;

A—立杆横截面面积;取4.89cm2;

σ—钢材的抗拉、抗压、抗弯强度设计值，取205N/mm2。

N/ψA=7712/（0.489*489）=32N/mm2<[σ]=205N/mm2，

立杆轴向承载力满足要求！

4.结束语

现浇连续梁施工必须保证支架体系的安全性和可操作性，需要对支架体系进行设计和验算，AGOL桥采用钢管支架结构体系，通过对钢管支架系统施工荷载计算，能够满足施工安全稳定性要求，具有可操作性，可为同类桥梁施工提高施工参考。在非洲地区施工过程中，严格控制施工质量，给企业发展起到重要的推动作用，良好的工程质量也为祖国争得了荣誉。

参考文献

肯尼亚蒙巴萨AGOL桥施工图;

建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范   中国建筑科学研究院  哈尔滨工业大学   2001年6月第1版;

建筑结构荷载规范  中华人民共和国建设部  2001年3月第1版;

路桥施工计算手册   周水兴  何兆益  邹毅松等编著   人民交通出版社   2001年10月第1版.