维普资讯 http://www.cqvip.com 垫 望： Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ＴｅｃｈｎｏＩｏｇｙ ＣｏｎｓｕＩｔｉｎｇ Ｈｅｒａｉｄ 浅析混凝土现浇连续梁跨线施工门洞支架 工业技术 方林胜 （中铁四局六公司 ３１ ４２００） 摘要：近十年来，伴随着我国国家综合国力的全面提升，我国公路基础建设取得历史性跨越，迈上新台阶的关键时候，跨既有公路施工日 渐频繁。满堂支架预留门洞的方法既能满足既有线的正常运营，又能确保施工顺利进行，因此经常被应用于跨线施工中。门洞支架搭设 形式、类型、材料应用不尽相同，本文就三种Ｉｑｆｌ￣支架进行分析与小结，从而加深对门洞支架的理解与认识，为更合理选择跨线施工门洞 支架提供参考资料。 关键词：跨线施工 门洞支架 分析 小结 中图分类号：ＴＵ ５２８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７３ ０５３４（２００７）０９（ｃ）００４８～０ｌ １ ｆ－ＩＮ支架概述 门洞支架一般由承受混凝土梁体重量及施 工荷载的纵梁、传递纵梁荷载的枕梁、门洞 支架支墩、地基基础等部分构成。纵梁常见 的有各类型钢，如工字钢、Ｈ型钢、槽钢等。 枕粱常见的有各类型钢，较好受力截面特性 的优质方木。门洞支架支墩可采用贝雷架、 普通钢管支架墩、碗扣钢管钢支架墩、钢支 撑柱等。门洞基础可根据具体情况，因地治 宜，常见的有钢筋混凝土条形基础，枕木加强基 础等。目前跨线施工中门洞支架设计形式多 种多样，所应用的材料也不尽相同，但主要区别 在于纵粱所采用的型钢类型及规格、门洞支 墩的形式。本文就以贝雷架支墩＋型钢纵 梁、钢管支架支墩＋型钢纵梁、钢管支撑柱 ＋型钢纵梁三种形式进行讨论与分析。 ２门洞支架技术方面 在混凝土连续箱梁施工过程中，门洞支架 的强度、刚度、稳定性是保证工程质量的关 键所在，因此，门洞支架设计与施工应用应着重 考虑这些方面问题。对于门洞纵梁型钢的选 择，其结构受力按梁模型考虑，主要考虑受弯矩 作用，优先选择自重轻，抗弯性能好的型钢。 最常见的用于纵梁的槽钢、工字钢、Ｈ型钢 中，根据型钢截面特性，最优的为Ｈ型钢。 现以以杭州湾跨海大桥北接线海盐枢纽工 程９号桥跨既有高速公路～乍嘉苏高速公路（斜 交角度５２．８度）为例。根据跨线施工方案及交 通管理部门要求，在乍嘉苏高速公路右幅设置 双门洞，门洞净宽及净高均不小于４．５ｍ，既有 高速公路单幅宽度１ １．５ｍ。就同一座跨线施工 桥梁按贝雷架支墩＋型钢纵梁、钢管支架支墩 ＋型钢纵梁、钢管支撑柱｝＿型钢纵粱三种形式 进行门洞技术方面分析。该桥跨高速为４× ３０ｍ单箱双室钢筋混凝土连续梁，箱梁高１． ６ｍ，箱梁顶板宽１２ ｍ，底板宽７、５ ｍ，两侧悬 臂长各为２．２５ ｍ。门式支架设置在２９号墩与 ３０号墩之间。由于箱梁粱底７．５ｍ范围内荷载 集度要比翼板的荷载集度大的多，凼此门式支 外径６０９ｍｍ圆钢管支撑柱，支撑柱间距４．５ｍ。 采用清华大学Ｓｍ Ｓｏｌｖｅｒ结构力学求解器 对¨洞结构进行受力检算，按结构容许应力法 检算。纵梁Ｈ型钢ＨＮ４００ ｘ ２００所受应力为 ７０ＭＰａ，下挠度为６．７１ｍｍ，满足强度及刚度要 求。方案一，中间支墩贝雷支架所受压力大小 为２２２４ｋＮ。根据广州军区工程科研设计研究 所黄绍金，刘陌生编著的《装配式公路钢桥多 用途使用手册》，１８ｍ长三层双排贝雷架能承受 ３６００ｋＮ，因此强度及冈１度满足要求。方案二， 每根钢管所受压力为２２．２４ｋＮ，考虑稳定性系 数，每根钢管所压应力６７．９ＭＰａ。因此钢管支 墩能满足强度及稳定性要求。方案三，每个钢 支撑柱所受压力为４４４．８ｋＮ。考虑钢支撑柱 的稳定性问题，单个钢支撑柱容许承载力为 ５５１６ｋＮ。钢支撑柱强度及稳定性满足要求。 从结构受力方面考虑，三种方案受力均能 满足施工要求。三种方案支墩均属于受压构 件，方案一与方案三的支墩变形小，刚度大。容 许承载力较钢管支架支墩大，结构相对安全。 然广泛应用的一种支架。 ３．３贝雷架支墩施工 贝雷架支墩施工其最大特点是：构件轻巧， 容易组装，拆装方便，适应性强，互换性强，用 简单的工具和人力就能迅速搭设等优点。贝 雷片长３ｍ，高ｉ．５ｍ，在门洞支墩施工时，可采 用小型起吊设备与人工配合施工。方便可 行，速度快。一般来说，跨线施工工期相对紧 张，支架搭设施工在确保结构的安全稳定的前 提下，施工速度是重要考虑因素。因此，该方 法在施工难易程度及施工工期角度考虑，是一 种较理想的方法。 ４门洞支架成本方面 门洞支架施工在成本方面主要考虑材料、 机械设备投入、人员投入、施工工期进度。 从材料方面考虑，三种方案纵梁均为１６根 Ｈ型钢ＨＮ４００ ｘ ２００，方案一支墩主要材料为： 贝雷片１０８片（３ｍ长／片）。方案二支墩主要材 料为：钢管（立杆９００根１．２ｍ横杆１５７５根０．３ｍ） ７吨。枕梁２０ａ工字钢１８０ｍ，重量为５吨。方案 三支墩主要材料为：内径５７７ｍｍ，外径６０９ｍｍ 圆钢管钢支撑柱６８ｍ，重量为ｌ６吨，枕梁３６ａ工 字钢４５ｍ，重量为３吨。 从人员投入方面考虑，方案一施工时人员机 械设备投入相对较少，进度较快。方案二投入机 械设备较少，但人员相对多，施工进度较慢，方案 三投入机械设备大，施工难度大，进度慢。 从上述分析，从成本方面考虑，方案一采用 贝雷架支墩较好。 ３ ｆ－Ｊ，￣ｌ支架施工方面 在施工方面，三种门洞方案都有各自的特 点。以下介绍一下各种支墩的施工特点，主 要从施工的难易程度．安全性、施工进度等 方面考虑。 ３ １圆钢管支撑柱支墩施工 因圆钢管支撑柱一般重量大，施工时候需 要较大型起吊设备进行装吊施工，因施工期间， 钢管支撑柱自身稳定性差，钢管支撑柱的垂直 度很难控制，另一方面，一个钢管支撑柱需要设 置一个混凝土基础，因此施工难度相对较大，施 ５结语 ：［速度慢，施工的安全性也是一个需要关注的 通过门洞支架技术方面、门洞支架施工 问题， 此从施工角度来讲，该方法难度大，投 方面、门洞支架成本方面等因素综合考虑，贝 入的机械及人力资源所需要量大，施工速度很 雷架支墩加型钢纵梁形式的门洞支架更适合跨 难得到保证。 线施工，更加经济合理。 ３．２碗扣式钢管支架支墩施工 钢管脚手架工程是桥梁连续梁施工中常用 参考文献 的且十分重要的临时设施，这项工作的优劣将 ｆ１ Ｊ公路桥涵施工技术规范．ＪＴＪ０４１～２０００． 直接影响工程的质量、安全、速度、效率等。 【２】周水兴，何兆益，邹毅松等编著．路桥施工 架设计荷载计算时取梁底７．５ｍ部分作为计算 碗扣式脚手架目前在公路、铁路施工部门有一 计算手册．人民交通出版社，２００１，５． 控制依据。门洞支架设计荷载主要考虑： 定使用量，碗扣钢管支架的特点是：碗扣接头传 【３ Ｊ结构力学求解器ＳＭ Ｓｏｌｖｅｔ．清华大学土 力可靠，搭设时不用拧螺栓，不受人为因素影 木系结构力学教研室研制．高等教育出版 （１）箱梁钢筋混凝土重量 响。立杆连接为同轴心承插，各杆件轴心交于 社出品． （２）模板重量 【４Ｊ建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范． （３）横向方木重量 点。用作为模板支架时，顶部插入可调托座， 架体受力以轴心受压为二Ｅ，因而承载力高，ｌ不易 ＪＧＪ１３０一一～２００１，北京． （４）施工人员荷载 发生失稳坍塌。采用扣件式钢管支架支墩高 【５】装配式公路钢桥多用途使用手册．广州军 （５）凝土倾倒荷载 功效，易管理。横杆与立杆连接工人用一把 区工程科研设计研究所黄绍金，刘陌生编 （６）混凝土振捣荷载 著．人民交通出版社，２００２．３． 纵梁均采用Ｈ型钢ＨＮ４００×２００，方案一， 铁锤敲击辅助完成，速度快，高功效。全部杆 门洞支架支墩采用１ ８ｍ长，三层双排贝雷架。 件系列标准化，便于实施仓储、运输、现场 方案二，每个支墩采用纵桥０、３ｍ，横桥２５根／ 堆放的现代化管理。扣件式钢管脚手架构造 排，步距１．２ｍ的４排碗扣式钢管支架，钢管外径 简单，安装方便，在恒、活载作用下稳定性比 目前桥梁施工特别是现浇梁施工中仍 ４７ｍｍ，内径４０ｒａｍ。方案三，采用内径５７７ｍｍ， 较好，一４８ 科技咨询导报Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｎｓｕｌｔｉｎｇ Ｈｅｒａｌｄ