浅析下承式1-76.4m钢筋砼系杆拱桥满堂支架施工安全计算

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1、浅析下承式1-76.4m钢筋砼系杆拱桥满堂支架施工安全计算　　摘要：下承式钢筋砼系杆拱桥作为一种结构复杂而构造新颖的桥型，近年来在工程界范围内被广泛采用。尤其适用于受地形条件限制，跨江河跨线且对景观方面有要求的桥梁。作为一种半柔性的桥型结构，成桥后承受各类荷载冲击，对结构施工质量和外观线形要求很高。本桥采用高支撑架、模板组合体系施工，拱顶距离支架基础顶部高达20米以上，存着较高的施工安全隐患。支架布置形式是否合理，受力安全和抗倾覆计算这一环节显得尤为重要；现针对支架体系，浅析和探讨计算支架受力详细的计算过程。　　关键词

2、：系杆拱桥；高支撑架；安全隐患；支架受力　　中图分类号：S605文献标识码：A　　一、工程概况　　本桥上跨南水北调通水主渠道，属于上跨渠道改路的连接线工程，连接线起迄桩号：K1+860.20～K2+139.8，桥梁全长279.6m。桥梁纵断面跨中部分位于前坡度i1=-2.8%,后坡度2.8%；曲线半径R=1000m，切线长度：T=28，竖距：E=0.392的凸形曲线上，其余部分在平直线段上渐变。本桥跨径采用5×20+74.6+5×20m的组合形式，共3联；桥面总宽8.0m,行车道净宽6.0m，两侧各设1m护栏加+人行道

3、，桥面设置为1.5%双向横坡。　　二、结构布置　　　　图2-1本桥主跨系杆拱桥支架横断面布置示意图（一）　　　　图2-2本桥主跨系杆拱桥支架横断面布置示意图（二）　　系杆支架和拱肋支架均采用碗扣式满堂支架方案。拱肋模板采用18mm厚的光面竹胶板，底部设置10×10cm的横向方木；横向方木底部设置10×15cm的纵向方木，接碗扣架可调顶托。系杆模板采用18mm厚的光面竹胶板，下设10×15cm横向方木，方木下为Ⅰ10纵向工字钢，接碗扣架可调顶托。　　碗扣钢管纵向间距60cm，横向间距30和60cm两种，拱肋以下支架的步距

4、为1.2m，系杆以下的支架步距为0.6m。碗扣支架顶部设可调顶托，底部设可调底座。拱肋底部支架按照最大高度12.7m进行计算，结合本桥的施工现状；系杆底部支架高度为6m，按照此高度对系杆底部支架进行计算。　　三、材料特性　　本设计使用的主要材料几何特性见表4-1。　　表4-1主要材料几何特性表　　　　　　　　其中:γ竹胶板=9.0KN/m3；[f]=11.45Mpa；E=6.0×103Mpa（优质品）。　　　　表4-2主要材料的物理力学特性　　　　　　　　横纹4.5----　　四、荷载分析　　作用于拱肋及系杆支架上的荷

5、载包括恒载和活载两类，计有混凝土自重，施工荷载及风荷载三项。　　（1）恒载计算　　混凝土容重按26KN/m3计。　　拱肋恒载qg1=1.2×1.2×1.6×26=59.9KN/m　　拱肋恒载qg1’=1.2×1.2×1.5×26=56.2KN/m　　风撑截面积0.58m2，风撑混凝土恒载：qg2=1.2×0.58×26=18.1KN/m　　（2）活载　　1）施工人员及设备荷载。　　依据《建筑施工碗口式钢管脚手架安全技术规范》4.2.2款有关规定，取为3.0。　　2）浇注和振捣荷载。　　参照《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全

6、技术规范》有关规定，取为2.0。　　3）风荷载。　　满堂支架风荷载按《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》4.3.1款进行计算：　　　　按最不利原则，横距Lx=600mm，纵距Ly=600mm，步距h=1200mm进行计算：　　其中：　　―阵风系数，参考《建筑结构荷载规范》表7.2.1得；　　―风压高度变化系数，参考《建筑结构荷载规范》表7.2.1得=0.74；　　―风荷载体型系数，查《建筑结构荷载规范》表7.3.1得：=0.8；　　w0―基本风压，查《建筑结构荷载规范》附表D.4w0=0.3KN/m2　　即：　　拱

7、肋高1.6m，偏于安全地按模板的高度2.1m计算，则施加于拱肋上的横向风力为：。　　4）其它活载。　　包括施工活载及局部堆载，按2.5考虑。　　（3）荷载的分项系数　　计算支架构件强度时的荷载设计值，取其标准值乘以下列相应的分项系数：　　1、永久荷载分项系数，取1.2；计算结构倾覆时，取0.9；　　2、可变荷载的分项系数，取1.4；　　3、计算构件变形（挠度）时的荷载设计值，各类荷载分项系数均取1.0。　　（4）荷载效应组合　　1、永久荷载+可变荷载　　2、永久荷载+0.9（可变荷载+风荷载）　　五、结构计算　　单肢立

8、杆轴向力计算按《建筑施工碗口式钢管脚手架安全技术规范》5.6.2款进行计算：　　a）最不利单根钢管（Lx=300mm，Ly=600mm）：　　支架结构自重：　　按最不利原则，新浇钢筋混凝土作用荷载：　　　　模板系作用荷载：　　施工人员及设备荷载：　　浇注和振捣荷载：　　风荷载（模板）：　　风荷载（立杆）：　　其它荷载：　　不组合风