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[摘 要] 通过对现浇连续梁碗扣式支架布置及理论验算，验证在实际施工中的应用，用于指导和评价支架工程的结构安全性。
[关键词] 碗扣式支架 布置 验算 方法
一、工程概述
加纳库马西市SOFOLINE立交桥工程是Kumasi到Sunyani道路改造的一部分，由中国地质集团工程公司加纳经理部承建。其中WB主线桥（双幅）共四联，孔跨布置为（3×23）＋（3×23）＋（25.1+2×27+26）＋（3×26+27.7+2×25）＝398.8m。现统一按第一联、第二联孔跨3*23m连续刚架计算，梁宽13m，梁高1.7m。本桥现浇梁支架采用碗扣钢管脚手架，在E5~E6、C1~C2、WB12~WB13处设17根320工字钢梁做门洞梁，适用于跨度6m的门洞搭设，以满足既有道路交通的正常通行。由于受压杆的失稳而使整个结构发生坍塌，不仅会造成物质上的巨大损失，而且还危及人民的生命安全，因此在施工前必须进行支架安全性验算，下面就本桥支架布置和安全性验算进行基本的计算和探讨。
二、满堂脚手架的布置
该桥除门洞外其余梁体浇筑施工均采用满堂支架。支架材料为普通钢管脚手架，支架基础必须经碾压并硬化达到要求后，再搭设支架。地面进行硬化方法为：场地平整后用压路机压实，先铺10㎝碎石垫层，后铺C15砼15㎝（软弱地段换填垫片石和灰土）。支架间距顺桥向0.9m，横桥向3*1.2+4*0.6+2*0.9+4*0.6+3*1.2m,步长120cm。钢管上下均采用可调调节支撑，支架底托下延横桥向垫方木，所有支架应依据搭设高度设置剪刀撑。
因为满堂支架是整个梁体最重要的受力体系，所以钢管支撑的杆件有锈蚀，弯曲、压扁或有裂缝的严禁使用；使用的扣件有脆裂、变形、滑丝的扣件禁止使用，扣件活动部位应能灵活转动，当扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离应不小于5mm。
三、支架检算如下
1、模板支架检算(按一米梁长计算，钢管按Φ48计算)
（1）钢筋砼断面如图，荷载按照宽5.5米计算，则长1米的梁自重N1=（S外12.35-S内5.85）×1×26=170(KN)，（按WB主线或匝道图纸工程量，最大荷载3.2t/m2）
（2）厚18mm模板荷载N2=5.5×1×0.018×9=0.891(KN)
（3）5×10方木荷载N3=4根×0.05×0.1×5.5×7.5=0.825(KN)
（4）10×10方木荷载N4=10根×1×0.102×7.5=0.75(KN)
（5）人及机具活载 N5=20(KN)
则模板支架立杆的轴向力设计值N=1.2×(170+0.891+0.825+0.75)+1.4×20=234.96(KN)
模板支架立杆的计算长度l0=步距1.2m+2×0.5=2.2m
长细比λ=l0/I=2.2/1.58=139.2
则轴心受压件的稳定系数Φ=0.34，f为钢材的抗压强度设计值=205Mpa；
A≥N/Φ·f =234.96/(0.34×205)=33.71cm2
一根Φ48钢管的截面为4.89cm2，常规单根轴向承载力近30KN，
则上述荷载需钢管数=33.71/4.89 =7根
施工中采用@60×90的碗扣脚手架，共计18根，满足上述检算要求。
2、立杆地基承载力计算(按1.2米梁长计算，钢管按Φ48计算)
平均压力P≤fg
P- 立杆基础底面的平均压力，P=N/A；
N- 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值；
A- 基础底面面积；
fg- 地基承载力设计值。
（1）钢筋砼荷载按照宽5.5米计算，则长1.2米的梁
N1=（S外12.35-S内5.85）×1.2×26=203(KN)
（2）厚18mm模板荷载N2=5.5×1.2×0.018×9=1.069(KN)
（3）5×10方木荷载N3=6根×0.05×0.1×5.5×7.5=1.031(KN)
（4）10×10方木荷载N4=9根×1.2×0.102×7.5=0.9(KN)
（5）钢管脚手立杆N5=9根×2×6×3.84×10/1000=4.417(KN)
横杆N6=12×2×6×3.84×10/1000=5.53(KN)
（6）施工人员及机具活载N7=30(KN)
N=1.2(203+1.069+1.031+0.9+4.417+5.53)+1.4×30=301.14 (KN)
A=1.2×5.5=6.6m2
P=N/A=301.14/6.6=45.6KPa≤fg=120Kpa，满足施工要求
四、门洞的检算
门架基础采用C15钢筋混凝土，宽1000mm，高1000mm，长13m,端头为楔型，Ф48mm钢管2排横向间距30cm作支架，采用320工字钢作梁跨越城市道路，施工桥梁上部，确保城市交通畅通，门架尺寸延纵桥向4.5米，高4.5米。
1、槽钢检算
（1）钢筋砼断面5.5m2，折算成每米均布荷载q1=170/（5.5*1）=31(KN/m)
（2）模板荷载q2=5.5×6×0.018×12/(5.5×6)=0.216(KN/m)
（3）5×10方木荷载q3=28×5.5×0.05×0.1×7.5/(5.5×6)=0.18(KN/m)
（4）15×15方木荷载q4=15×5.5×0.152×7.5/(5.5×6)=0.422(KN/m)
（5）人及机具活载N5=4(KN/m)
q=1.2(31+0.216+0.18+0.422)+1.4×4=43.78KN/m
Mmax=ql2/8=43.78×6*6/8=197KN·m
W max=Mmax/[σ]=197/170=1158.88cm3
若采用320工字钢，则其
惯性距I320=5×3303/12+2×(170×103/12+1703×10)=99760.2㎝4
抗弯截面系数W320= I320/17.5=570.07cm3
W320/ W max=570.07/1158.88=0.500m
说明：50cm的梁的抗弯截面系数近为570.07 cm3，即采用320工字钢可顶长6米宽50cm的梁。
本桥施工中槽钢间距为30cm。满足施工要求。
2、工字钢梁挠度检算
f=5qL4/384EI=5×43.78×64/384×210×109×0.998×10-4=0.035mm
满足《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》中l/1500=4mm〉的规定。
3、槽钢下支墩检算
（1）钢筋砼荷载按照宽5.5米计算，则长6米的梁N1=（S外12.35-S内5.85）×6×26=1014(KN)
（2）模板荷载N2=5.5×6×0.018×11=6.53(KN)
（3）5×10方木荷载N3=20×0.05×0.1×6×7.5=4.5(KN)
（4）15×15方木荷载N4=10×6×0.152×7.5=10.1(KN)
（5）工字钢荷载N5=20×7×52.69×10/1000=73.8(KN)
（6）人及机具活载N6=100(KN)
则模板支架立杆的轴向力设计值N=1.2×(1014+6.53+4.5+10.1+73.8)+1.4×100=1470.7(KN)
模板支架立杆的计算长度l0=步距1.2m+2×0.5=2.2m
长细比λ=l0/I=2.2/1.58=139.2
则轴心受压件的稳定系数Φ=0.34，f为钢材的抗压强度设计值=205Mpa；
A≥N/Φ·f =1470.7/(0.34×205)=211.00cm2
一根Φ48普通钢管的截面为：4.89cm2；则上述荷载需钢管数=211/4.89 =43根
施工中采用@30×30的Φ48碗扣脚手架，
双排布置（5.5/0.3*2排*2侧=72），共计72根，满足施工检算要求。
五、结束语
脚手架不光要进行力学验算，还要对现场施工环节进行严格要求
（1）脚手架必须在清理和夯实的地面上搭起，否则，在自重和外力加载荷作用下必然使某些竖杆受力大，另外一些杆受力小。
（2）必须对各碗扣逐个检查，对连接不实的要及时处理。
（3）在浇筑箱梁的过程中，要派专人巡视支架情况，防止浇筑过程由于混凝土受力不平衡，某些上顶托支撑不实。
[关键词] 碗扣式支架 布置 验算 方法
一、工程概述
加纳库马西市SOFOLINE立交桥工程是Kumasi到Sunyani道路改造的一部分，由中国地质集团工程公司加纳经理部承建。其中WB主线桥（双幅）共四联，孔跨布置为（3×23）＋（3×23）＋（25.1+2×27+26）＋（3×26+27.7+2×25）＝398.8m。现统一按第一联、第二联孔跨3*23m连续刚架计算，梁宽13m，梁高1.7m。本桥现浇梁支架采用碗扣钢管脚手架，在E5~E6、C1~C2、WB12~WB13处设17根320工字钢梁做门洞梁，适用于跨度6m的门洞搭设，以满足既有道路交通的正常通行。由于受压杆的失稳而使整个结构发生坍塌，不仅会造成物质上的巨大损失，而且还危及人民的生命安全，因此在施工前必须进行支架安全性验算，下面就本桥支架布置和安全性验算进行基本的计算和探讨。
二、满堂脚手架的布置
该桥除门洞外其余梁体浇筑施工均采用满堂支架。支架材料为普通钢管脚手架，支架基础必须经碾压并硬化达到要求后，再搭设支架。地面进行硬化方法为：场地平整后用压路机压实，先铺10㎝碎石垫层，后铺C15砼15㎝（软弱地段换填垫片石和灰土）。支架间距顺桥向0.9m，横桥向3*1.2+4*0.6+2*0.9+4*0.6+3*1.2m,步长120cm。钢管上下均采用可调调节支撑，支架底托下延横桥向垫方木，所有支架应依据搭设高度设置剪刀撑。
因为满堂支架是整个梁体最重要的受力体系，所以钢管支撑的杆件有锈蚀，弯曲、压扁或有裂缝的严禁使用；使用的扣件有脆裂、变形、滑丝的扣件禁止使用，扣件活动部位应能灵活转动，当扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离应不小于5mm。
三、支架检算如下
1、模板支架检算(按一米梁长计算，钢管按Φ48计算)
（1）钢筋砼断面如图，荷载按照宽5.5米计算，则长1米的梁自重N1=（S外12.35-S内5.85）×1×26=170(KN)，（按WB主线或匝道图纸工程量，最大荷载3.2t/m2）
（2）厚18mm模板荷载N2=5.5×1×0.018×9=0.891(KN)
（3）5×10方木荷载N3=4根×0.05×0.1×5.5×7.5=0.825(KN)
（4）10×10方木荷载N4=10根×1×0.102×7.5=0.75(KN)
（5）人及机具活载 N5=20(KN)
则模板支架立杆的轴向力设计值N=1.2×(170+0.891+0.825+0.75)+1.4×20=234.96(KN)
模板支架立杆的计算长度l0=步距1.2m+2×0.5=2.2m
长细比λ=l0/I=2.2/1.58=139.2
则轴心受压件的稳定系数Φ=0.34，f为钢材的抗压强度设计值=205Mpa；
A≥N/Φ·f =234.96/(0.34×205)=33.71cm2
一根Φ48钢管的截面为4.89cm2，常规单根轴向承载力近30KN，
则上述荷载需钢管数=33.71/4.89 =7根
施工中采用@60×90的碗扣脚手架，共计18根，满足上述检算要求。
2、立杆地基承载力计算(按1.2米梁长计算，钢管按Φ48计算)
平均压力P≤fg
P- 立杆基础底面的平均压力，P=N/A；
N- 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值；
A- 基础底面面积；
fg- 地基承载力设计值。
（1）钢筋砼荷载按照宽5.5米计算，则长1.2米的梁
N1=（S外12.35-S内5.85）×1.2×26=203(KN)
（2）厚18mm模板荷载N2=5.5×1.2×0.018×9=1.069(KN)
（3）5×10方木荷载N3=6根×0.05×0.1×5.5×7.5=1.031(KN)
（4）10×10方木荷载N4=9根×1.2×0.102×7.5=0.9(KN)
（5）钢管脚手立杆N5=9根×2×6×3.84×10/1000=4.417(KN)
横杆N6=12×2×6×3.84×10/1000=5.53(KN)
（6）施工人员及机具活载N7=30(KN)
N=1.2(203+1.069+1.031+0.9+4.417+5.53)+1.4×30=301.14 (KN)
A=1.2×5.5=6.6m2
P=N/A=301.14/6.6=45.6KPa≤fg=120Kpa，满足施工要求
四、门洞的检算
门架基础采用C15钢筋混凝土，宽1000mm，高1000mm，长13m,端头为楔型，Ф48mm钢管2排横向间距30cm作支架，采用320工字钢作梁跨越城市道路，施工桥梁上部，确保城市交通畅通，门架尺寸延纵桥向4.5米，高4.5米。
1、槽钢检算
（1）钢筋砼断面5.5m2，折算成每米均布荷载q1=170/（5.5*1）=31(KN/m)
（2）模板荷载q2=5.5×6×0.018×12/(5.5×6)=0.216(KN/m)
（3）5×10方木荷载q3=28×5.5×0.05×0.1×7.5/(5.5×6)=0.18(KN/m)
（4）15×15方木荷载q4=15×5.5×0.152×7.5/(5.5×6)=0.422(KN/m)
（5）人及机具活载N5=4(KN/m)
q=1.2(31+0.216+0.18+0.422)+1.4×4=43.78KN/m
Mmax=ql2/8=43.78×6*6/8=197KN·m
W max=Mmax/[σ]=197/170=1158.88cm3
若采用320工字钢，则其
惯性距I320=5×3303/12+2×(170×103/12+1703×10)=99760.2㎝4
抗弯截面系数W320= I320/17.5=570.07cm3
W320/ W max=570.07/1158.88=0.500m
说明：50cm的梁的抗弯截面系数近为570.07 cm3，即采用320工字钢可顶长6米宽50cm的梁。
本桥施工中槽钢间距为30cm。满足施工要求。
2、工字钢梁挠度检算
f=5qL4/384EI=5×43.78×64/384×210×109×0.998×10-4=0.035mm
满足《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》中l/1500=4mm〉的规定。
3、槽钢下支墩检算
（1）钢筋砼荷载按照宽5.5米计算，则长6米的梁N1=（S外12.35-S内5.85）×6×26=1014(KN)
（2）模板荷载N2=5.5×6×0.018×11=6.53(KN)
（3）5×10方木荷载N3=20×0.05×0.1×6×7.5=4.5(KN)
（4）15×15方木荷载N4=10×6×0.152×7.5=10.1(KN)
（5）工字钢荷载N5=20×7×52.69×10/1000=73.8(KN)
（6）人及机具活载N6=100(KN)
则模板支架立杆的轴向力设计值N=1.2×(1014+6.53+4.5+10.1+73.8)+1.4×100=1470.7(KN)
模板支架立杆的计算长度l0=步距1.2m+2×0.5=2.2m
长细比λ=l0/I=2.2/1.58=139.2
则轴心受压件的稳定系数Φ=0.34，f为钢材的抗压强度设计值=205Mpa；
A≥N/Φ·f =1470.7/(0.34×205)=211.00cm2
一根Φ48普通钢管的截面为：4.89cm2；则上述荷载需钢管数=211/4.89 =43根
施工中采用@30×30的Φ48碗扣脚手架，
双排布置（5.5/0.3*2排*2侧=72），共计72根，满足施工检算要求。
五、结束语
脚手架不光要进行力学验算，还要对现场施工环节进行严格要求
（1）脚手架必须在清理和夯实的地面上搭起，否则，在自重和外力加载荷作用下必然使某些竖杆受力大，另外一些杆受力小。
（2）必须对各碗扣逐个检查，对连接不实的要及时处理。
（3）在浇筑箱梁的过程中，要派专人巡视支架情况，防止浇筑过程由于混凝土受力不平衡，某些上顶托支撑不实。