浙江交工集团股份有限公司 浙江杭州 310003
摘要：为了确保桥梁0#块施工安全，在0#块施工时搭设钢管、型钢组合式临时支架。通过对临时支架的钢管、型钢、连接角钢及附属构件的设计计算，以及项目现场施工情况，证实其结构的稳定性和可靠性，为今后类似桥梁0#块施工提供参考。
关键词：支架受力分析；荷载分析；施工工况；荷载组合；支架计算
箱梁主梁0#块体积比较大，重量比较重，在其施工过程中，通常搭设临时支架来承受其自重和提供施工工作平台。通过对其混凝土重量、钢模板重量、施工人行荷载和机具等荷载的分析组合，采用midas建模，计算出支架的钢管、型钢等各种材料及结构的弯矩、扰度值和材料固有特性进行对比，其计算结果完全满足要求。
1 工程概况
主梁采用单箱三室大悬臂变高度箱形截面。箱梁顶宽27.0m，单侧悬臂5.0m，跨中等高直线段箱梁底宽15.8m，渐变至根部箱梁底宽14.27m；箱梁外侧腹板采用斜腹板，厚度50cm；内侧为直腹板，厚度为45cm；底板厚度在箱梁根部为100cm，渐变至跨中、边跨等高度梁段处为25cm，顶板厚28cm。四个主墩（18#～21#）0号段长度12m，截面中心高度5.5m、顶板厚度60cm、腹板厚度1.1m、底板厚度1.3m，人洞高1.20m，宽0.9m。0#号段混凝土设计总方量736.7m3，梁段重量约1915T。
2 0#块施工支架受力分析
支架竖向受力采用8根壁厚1.75cm直径125cm的管桩和12根壁厚1.0cm直径60cm的管桩。钢管每2m高处设置一道双拼［30槽钢横向连接，钢管顶端设置双拼H70加筋型钢，再铺设间距30cm的H40型钢。钢管顶部50cm处焊接牛腿，牛腿根部焊接加筋板。箱实翼缘板处H40型钢上设置小直径钢管托架。
2.1 计算依据
（1）、《项目设计施工图》；
（2）、《钢结构设计规范》；
（3）、《公路桥涵施工技术规范》；
（4）、《路桥施工计算手册》；
（5）、《公路桥梁抗风设计规范》。
2.2 荷载分析
2.2.1、钢筋混凝土2.6T/m3，内模板120Kg/m2，外模板150Kg/m2，施工人员及机具荷载0.1T/m2，振捣混凝土产生荷载0.2T/m2。
2.2.2、荷载组合安全系数，钢筋混凝土和模板自重为1.2，施工人员、机具和混凝土振捣荷载为1.4。
2.2.3、按照《钢结构设计规范》（GB 50017-2003），钢材的强度设计取值，抗拉、抗压和抗弯强度f=205Mpa，抗剪强度fv=120Mpa，角焊缝抗拉、抗压和抗剪强度ffw＝160Mpa。
2.2.4、钢材的容许挠度，按L/200控制。
2.3 施工工况和荷载组合
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为了增加支架安全性，工况一和工况二合并成一个工况计算。
2.4 0#块支架受力计算
0号块箱梁为宽度27米，长度12米的三室空心截面。混凝土总方量为736.7 m3，总重量为736.7×2.6＝1915.42T。
2.4.1 墩身承担的混凝土重量：
墩身支座位置承担0号块中心12米长，4米宽混凝土重量。
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混凝土分二部分，一部分是3米厚的实心截面混凝土，面积S1=（5.5+5.41）/2×6×2=65.46 m2，另一部分是1米厚的空心截面混凝土S2=29.024 m2。
混凝土体积V1＝S2×1+ S1×3＝225.40m3，
混凝土重量G1= V1×2.6＝586.04T。
2.4.2 支架部分混凝土重量：
根据支架搭设形式，整体混凝土分二部分施加支架重力。
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一部分是翼缘板重量，面积S3＝2.28×2＝4.56 m2，体积V3＝S3×12＝54.72m3，混凝土重量G2= V3×2.6＝142.27T。
第二部分混凝土重量，底板承担混凝土重量G3＝0#块总重量-墩身承担混凝土重量G1-翼缘板重量G2＝1915.42-586.04-142.27＝1187.11T。
2.4.3 翼缘板部分荷载组合及其分布：
混凝土重量G2＝142.27T；
翼缘板外钢模板周长L1=5.05×2＝10.1m，面积S4=L×12＝121.2m2，钢模板重量G4＝S4×0.15=18.18T；
人行、机具荷载面积S5=5×2×12=120m2，荷载重量G5＝S5×0.1=12T；
振捣混凝土产生荷载面积S6=5×2×12=120m2，荷载重量G6＝S6×0.2=24T；
组合后翼缘板承受总重量G7=1.2×G2+ G4×1.2+ G5×1.4+ G6×1.4＝242.94T，翼缘板下设10排H型门式支架，由10根H40型钢承担，H40型钢长12m，每根单位荷载：
P1＝242.94/12/10＝2.02T/m。
2.4.4 底板部分荷载组合及其分布：
混凝土重量G3＝1187.11T；
内模板周长L2=16.03×2+10.8＝42.86m，面积S7=L2×（12-3）＝385.74m2，钢模板重量G8＝S7×0.12=46.29T；
外模板周长L3＝14.27m，面积S8=L3×12＝171.24m2，外模板重量G9＝S8×0.15=25.69T；
人行、机具荷载面积S9=（14.27+17）/2×12=187.62m2，荷载重量G10＝S9×0.1=18.76T；
振捣混凝土产生荷载面积S10=（14.27+17）/2×12=187.62m2，荷载重量G11＝S10×0.2=37.52T；
组合后底板承受总重量G12=G3×1.2+ G8×1.2+ G9×1.2+ G10×1.4+ G11×1.4＝1589.7T，由22根H40钢承担，H40钢间距0.3m，长14m，每根单位荷载：
P2＝1589.7/22/14＝5.16T/m。
3 0#块施工支架计算
通过midas建模，将P1和P2受力加载到之间上。计算结果为：整体支架最大应力147.81MPa<钢材的设计取值强度f=205Mpa；H40型钢最大应力131.05MPa<钢材的设计取值强度f=205Mpa；双拼H70型钢最大应力147.8MPa<钢材的设计取值强度f=205Mpa；钢管最大应力145.6MPa<钢材的设计取值强度f=205Mpa。计算结果为支架结构满足要求。
4 结束语
钢管、型钢作为箱梁0#块施工的临时支架，搭设和拆除快速简单，受力性能好并且钢材可以多次重复使用，成本相对较低。建议作为一种临时支架形式进行推广使用。
参考文献：
［1］ 董星智 大跨度T构梁转体0#块支撑设计及施工技术[J].价值工程，2019。
［2］ 刘长军 支架法在芜申运河大桥连续梁0#块的设计与施工运用[J].价值工程，2019。
［3］ 王小红 悬臂现浇连续梁桥0#块托架设计与验算[J].低温建筑技术，2018。
［4］ 刘盛辉 博阳河特大桥连续梁0#块托架设计与施工[J].甘肃科学学报，2018。
作者简介：
宁英杰，男，生于1972年4月8日，学历：大学本科，职称：正高级工程师；籍贯，湖南邵东，研究方向：公路桥梁施工。
黄晓伟，男，生于1970年11月25日，学历：大学本科，职称：高级工程师；籍贯，浙江诸暨，研究方向：公路桥梁施工。
龚世文，男，生于1992年04月11日，学历：大学本科，职称：工程师；籍贯，湖南省安化县，研究方向：公路桥梁工程施工。