鄭曉光 （鄭西專案部）
【內容摘要】 隨著科技發展和社會進步，連續梁採用愈來愈廣泛，在現澆連續梁施工中，支架多為現場施工技術人員進行設計和計算。本文以鄭州至西安鐵路客運專線渭南渭河特大橋羅紋河連續梁採用支架法施工現澆連續梁為背景，闡述了（32+48+32）m連續箱梁施工時支架方案的設計和結構計算，為工程技術人員施工類似工程提供參考。
【關鍵詞】 現澆梁支架設計計算
1 概述
本文以鄭州至西安鐵路客運專線渭南渭河特大橋羅紋河連續梁支架選擇、計算為例進行了闡述。鄭州至西安鐵路客運專線渭南渭河特大橋東起新華山車站，西至新臨潼車站，全長79.6km。
連續梁梁體截面形式為等截面、箱梁斜腹板、單箱室，腹板、頂板、底板區域性向內側加厚。橋面寬度：防撞牆內側淨寬9.
4m，橋上行人路欄杆內側淨寬13.2m，橋面板寬13.4m，橋梁建築總寬度13.
8m。梁全場113.3m，跨度為31.
9+48+31.9m，樑高3.25m。
設計最高時速350km/h，最小半徑7000m，雙線線間距5.0m。防震烈度8度及以下。
梁體混凝土強度等級為c50，防撞牆、遮板、電纜槽等混凝土強度等級為c40。預應力鋼筋採用1×7-15.2-1860-gb/t5224-2003預應力鋼絞線，採用自錨式拉絲體系錨具，管道形成孔採用塑料波紋管。
預應力鋼筋採用1×7-15.2-1860-gb/t5224-2003預應力鋼絞線，採用自錨式拉絲體系錨具，管道形成採用金屬波紋管成孔。縱向預應力束的抗拉極限強度標準值為1860mpa，彈性模量為195000mpa，預應力束型別為12-7ф5。
一聯連續梁在頂板縱向有40束、腹板有16束、底板有20束鋼絞線，共計76束鋼絞線，並設有備用束。頂板鋼絞線控制應力1300 mpa，錨下張拉力2184kn；腹板鋼絞線控制應力1370 mpa，張拉控制應力2301.6kn；底板鋼絞線控制應力1300 mpa，張拉控制力2184kn。
2 邊跨（32m）支架方案選擇及結構計算
設計要求該連續梁為支架法施工的現澆梁。
2.1 支架方案選擇
根據現場世紀情況和進行技術經濟比較，採用碗扣式腳手架。
2.2 支架設計及結構計算
2.2.1 支架設計
梁體寬13.4m，腹板寬5.4m，翼緣板寬3.
25m，支架平面布置：在腹板範圍內腳手架縱橫間距0.6m×0.
6m，在腹肋板處加密，間距0.3m×0.6m；翼緣板處間距0.
6m×0.9m；靠近支座處梁體截面加大，在橋墩3m內桿件加密，間距0.3m×0.
3m。支架豎向布置：腳手架上安設頂托，頂托上縱向鋪10號工字鋼，橫向鋪10×10cm，間距30cm，腳手架底座直接安放在混凝土基礎上。
支架高度8m左右，水平橫桿步距首層及頂層為60cm，其餘為120cm。具體見圖01，02。
圖01圖02
2.2.2 結構計算
2.2.2.1 腹板5.4m範圍處桿件檢算
按步距為1200mm 時，立桿允許荷載為30kn/根。在腹板處，桿件布置間距0.3m×0.
6m，每處5排，2處共計10排；在底板處桿件布置間距0.6m×0.6m，計5排；在橋墩處縱向間距加密。
詳細見圖01、02。
（1）荷載計算：
① 連續梁混凝土每延公尺均布荷載（γ混＝2.6t/m3）：
(c+d)×2段（見荷載斷面布置圖03）：
（7.74+3.45）×2＝22.38t/m=223.8kn/m
②模板支架及施工荷載取：5.0t/m=50kn/m
圖03每延公尺荷載合計：273.8kn/m
圖04 （2）取3延長公尺計算（見圖04）
荷載：273.8kn/m×3m= 821.4kn/m
桿件數量：15根×5排＝75根
單桿承載力：821.4kn/m÷75根＝10.95 kn/根
安全係數：30kn/根÷10.95 kn/根＝2.74﹥1.3 可
2.2.2.2 翼緣板範圍處桿件檢算
按步距為1200mm 時，立桿允許荷載為30kn/根。在翼緣板處，桿件布置間距0.9m×0.6m，每邊5排，共計10排，在橋墩處縱向間距加密。
（1）單側荷載計算：
① 連續梁混凝土每延公尺均布荷載：
(a+b)段（見荷載斷面布置圖）：
0.81+2.44＝3.25t/m=32.5kn/m
②模板支架及施工荷載取：2.5t/m=25kn/m
每延公尺荷載合計：57.5kn/m
（2）取3延長公尺計算
荷載：57.5kn/m×3m= 172.5kn/m
桿件承載力：5根×5排＝25根
單桿承載力：172.5kn/m÷25根＝6.9 kn/根
安全係數：30kn/根÷6.9 kn/根＝4.35﹥1.3 可
布置可採用0.9m×0.9m。
2.2.2.3 wdj碗扣式腳手架單桿穩定性檢算
取腹板5.4m範圍處桿件檢算。
（1）支架穩定性檢算
支架水平橫桿步距1.2m，立桿鋼管外徑d＝48mm，內經d=41mm，壁厚q＝3.5mm，截面積a＝489.
3mm2，i＝121867 mm4，w＝5078 mm3，自由長度l0＝1200mm，〔σ〕=170mpa。
單桿承受壓力n＝10.95 kn/根
單桿桿件軸心壓力取 n＝1.1×n＝12 kn/根
迴旋半徑 r＝√i/a=1/4·√(d2+d2)=15.78
按兩端固接，長度計算係數取 μ＝0.65，
長細比 λ＝μ·l0/ r=0.65×1200÷15.78=49.4
查表得φ＝0.825（《建築施工計算手冊》）
允許壓應力〔σ〕·φ=0.825×170＝140.25mpa
σ＝n/a=12kn÷489.3 mm2=24.5 mpa﹤〔σ〕φ＝140.25mpa 可
（2）抗傾覆穩定性檢算
腳手架在頂、中、底部均設橫向連線，並設剪刀撐，將整個支架連成一體。混凝土無論是對稱還是從一側澆築，偏心受壓狀況很小（支架寬高比約為1.2：1），故抗傾覆穩定性可以免檢。
3 中跨支架方案選擇及結構計算
3.1 支架方案選擇
中跨跨越羅紋河，無法採用滿堂支架施工，採取便梁及支墩結構。根據現有資源，結合現場實際情況並進行技術經濟比較，縱樑採用貝雷片，支墩採用貝雷片和鋼管接合。
3.2 中跨結構設計及結構計算
3.2.1 結構設計
根據實際情況及結構計算結果反覆調整布置形式，確定如下：
中跨跨越河道和河堤，共設4個臨時支墩，中間河道上2處，連續梁承台上2處。羅紋河處河道內2處基礎採用單排c30砼ф1.25m鑽孔灌注樁基礎，樁長16m，每排5根，共計10根，樁基上設15m×2.
9m×1.5m承臺，河道間樁基施工盡量在枯水季節進行樁基施工。鋼結構墩與臨時承臺預埋鋼板焊接連線，支墩之間布設槽鋼剪刀撐形成穩固體系。
支架採用貝雷片和鋼管，中臨時支墩採用1節貝雷片，高3m；邊臨時支墩一側採用高6m的2節貝雷片，臨時承台上設7組14片貝雷片；另一側ф50cm壁厚5mm鋼管。在每個每組支墩用16槽鋼連線加固。縱樑採用貝雷片，每跨橫向共布設9組18片貝雷片，腹板5.
4m範圍內設5組10片，跨度12.705m+15m+12.705m，貝雷片上、下設加強弦杆。
連續梁主墩間淨距為44.5m，縱向共設定14節貝雷片。貝雷梁每節端部下加強弦桿用16槽鋼橫向連線，上弦桿用u型卡將縱樑與20a工字鋼連線。
具體結構形式見圖5、圖6、圖7。
圖05圖06
圖073.2.2 中跨結構計算
3.2.2.1 荷載確定
根據結構形式，梁體及支架荷載取：g=36t/m
3.2.2.2 貝雷片縱樑計算、檢算
（1）、縱樑貝雷片計算跨度（見連續樑中跨支架布置圖05、06、07）:l＝15.0m
（2）、計算荷載q＝36t/m=360kn/m
（3）、貝雷片幾何特性（貝雷片安裝手冊）：
①單片不加強：w1＝3578.5cm3 i1＝250497.2 cm4
容許彎矩〔m1〕＝788.2kn·m 容許剪力〔τ1〕＝245.2kn
②單片加強： w2＝7699.1cm3 i2＝577434.4 cm4
容許彎矩〔m2〕＝1687.5kn·m 容許剪力〔τ2〕＝245.2kn
（4）、按強度計算每孔需用貝雷片縱樑數量
① 按簡支梁計算
單片加強：
n2=(1/8×q×l2)/〔m〕×k=9785.7÷1687.5×1.2＝7.2片取8片
②按兩邊等跨連續梁計算：km=0.07,kw=0.521
單片加強：
n2=( km×q×l2)/〔m2〕×k＝4.0片取4片
（5）、按剪力計算每孔需用貝雷片縱樑數量
n3=(1/2×q×l)/〔τ〕=1/2×360×15÷245.2＝11.01片取11片
梁體在腹板5.4m範圍內的自重佔總重77.4％，根據計算結果，按剪力控制11片計算，需要在腹板範圍內布置9片。
考慮貝雷片安裝和靠近墩處自重增大、結構布置等因素，故貝雷片縱樑每孔設定18片（設加強弦杆），2片一組，共設定9組。腹板範圍內設5組（10片），兩側翼緣各設2組（共8片）。
（6）、撓度檢算
容許撓度〔f〕=1/400
f=5ql4/384ei e=2.1×105mpa n＝18
f=(5ql4)/( 384e·i·n)=(5×360×15.04)÷(384×2.1×108×577434.4
×10-8×18)=0.011m=1/1364﹤〔f〕=1/400 可
3.2.2.3 貝雷片支墩穩定性檢算
取最不利處（腹板5.4m範圍內）單片進行區域性檢算，上下弦杆各由2根10號熱軋槽鋼組合而成，槽鋼間距7.8cm， a=12.
748cm2,iz-z＝800.2cm4，lz-z＝1.5m; ix-x＝396cm4,lx-x＝0.
75m，故分別計算z-z、x-x軸方向。
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