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连续梁0号块托架及临时支墩设计和施工作者：冉小林来源：《中国科技博览》2014年第07期[摘要]为确保连续梁0号块托架施工在施工过程中不产生不均匀沉降，外侧采用管桩刚性支撑，内侧落于承台上的临时支墩处[关键词]连续梁 0号块托架设计施工中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）07-0156-03为确保0号块托架施工在施工过程中不产生不均匀沉降，现拟定0号块施工托架外侧基础为直径600mm的PHC管桩，横梁设双道贝雷梁，内侧在临时支墩处采用双拼45的工钢搭设横梁，上铺30mm的槽钢纵梁为整个施工平台。
平台上采用满堂钢管支架，上铺设木方及竹胶板为底模。
具体结构受力及检算如下：（一）设计参数（二）0#块平面分区示意图如图1所示：1、托架平台上的荷载设计值如下：①区（0#块箱梁横隔墙及腹板区）：（三）托架受力计算0#块施工托架的布置情况为：按照设计图，在主墩承台上距墩中心线1.8米处设置临时钢筋混凝土柱支点，作为挂篮悬浇的支点，待临时钢筋混凝土柱达到设计强度后，将制作好的横向分配梁安装好，并焊接牢固。
在距墩中心线为5米处打15米长的PHC管桩，安装横向分配梁，再在横向分配梁上搭设纵向分配梁即可（0#块底模布置为：在纵向分配梁上搭设钢管支架，上铺设横向木方，木方的横截面尺寸为80×160mm，腹板下木方间距为20mm，底板范围内木方间距为40mm。
最后再在木方上钉上18mm的竹胶板作为底模面板）。
1、纵向分配梁计算①腹板下纵向分配梁根据纵向分配梁的布置，腹板下纵向分配梁所承担的线荷载最大为：计算结果如图2所示：2、横向分配梁受力计算横向分配梁受到的荷载有：外侧模板荷载q1=12KN/m，内侧模荷载q2=9KN/m，底模、托架面层及托架自重荷载：q3=6KN/m2，施工人群荷载2KN/m2加混凝土振捣荷载2KN/m2：q4=4KN/m2以及箱梁混凝土荷载。
近墩处横向分配梁和远墩处横向分配梁受力及支点布置如图6所示：图中：六、托架支撑桩受力计算所有支撑桩均只考虑承担竖向荷载，不承担弯矩。
高墩大跨度连续刚构0号块经济型装配式托架设计技巧摘要：0号块施工在墩柱低且场地不受限制的情况下，一般采用落地式支撑体系施工；而对于高墩0号块施工，通常采用托架法。
托架法施工技术在刚构桥0号块的应用已非常广泛，并且该技术已十分成熟，但托架方案设计如何做到巧妙、经济合理，使托架在安装拆卸过程中方便操作，提高功效，合理设计用钢量，不至于造成过大的材料浪费，却值得进一步探讨。
本文结合正习高速公路第7合同段项目马鞍山大桥0号块托架同时应用于本桥边跨现浇段、羊磴大桥的0号块以及边墩现浇块的施工实例，探讨循环利用的装配式托架设计要点，以及托架设计过程中如何合理确定用钢量，以供其他同类工程施工中作为参考。
关键词：高墩；连续刚构；0号块；装配式托架；合理经济正习高速公路第7合同段项目有马鞍山大桥、羊磴大桥两座刚构大桥。
其中，马鞍山大桥主桥为66m+120m+66m双幅连续刚构，主墩最大高度94m，0号块长13m，顶板宽12.25m，底板宽6.5m，中心梁高7.2m；羊磴大桥为81m+150m+81m双幅连续刚构，主墩最大高度98m，0号块长13m，顶板宽12.25m，底板宽6.5m，中心梁高9.2m，两座大桥0号块尺寸对比如下：图1：羊磴大桥、马鞍山大桥0号块结构设计图1.装配式共用托架设计两座大桥虽然0号块长度均为12.25m，但0号块在双肢墩之间的跨度和端部悬挑长度不同，为满足托架能够为两座大桥所共用，托架设计必须能够同时满足两种结构尺寸0号块的布置需要，故托架按如下思路进行设计：1.1尺寸选择托架横杆长度在梁端部位设计为2.5m长，满足分配梁支撑和操作平台需要；在双肢墩间，由于羊磴大桥墩间跨度为5m，比马鞍山大桥墩间跨度大0.6m，故考虑将墩间牛腿横杆作整体设计，用于羊磴大桥时从中间对称分割。
图2：墩间托架结构示意图1.2 节点设计由于托架为两座大桥的0号块和边跨现浇块所共用，要求托架必须能够灵活拆装，且拆除过程中不能造成架体损坏，所以托架与墩柱只能设计为铰接，不能为固接。
连续梁桥支架现浇0#块施工工艺标准1适用范围适用于挂篮施工连续梁桥支架现浇0#块的施工。
2主要应用的标准和规范2.1《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041-2000）2.2《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）2.3《公路桥涵钢结构与木结构设计规范》（JTJ025-86）2.4《钢结构设计规范》（GB 50017-2004）2.5《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076-95）3施工准备3.1技术准备3.1.1依据施工图计算荷载：包括0#块钢筋砼的重量、0#块底模及侧模的重量、施工人员及倾倒和振捣砼所产生的荷载、支架自身的重量等，利用现场现有的材料进行初步设计支架的组合型式，并进行总体的布置。
支架的布置以尽量减少与永久结构的冲突为原则。
3.1.2支架型式的选择支架型式的选用应结合现场设备及施工条件与墩身高度，还应考虑经济成本尽可能的就地取材，可采用少支点或者满堂支架，并应保证0#块的施工质量和操作安全。
3.1.3测量工作准备对监理工程师批复的导线水准资料进行重新复测，同时制定轴线及标高控制措施。
3.1.4试验准备工作试验工程师应根据本单位以往施工经验和实际进场材料进行配合比的设计和优化。
3.1.5在0#块施工前对现场技术员及所有参与施工的一线工人进行详细的技术和安全交底，确保0#块的施工质量和安全。
3.2材料准备3.2.1支架搭设所用材料钢管桩、钢板、贝雷、槽钢、工字钢、钢管、扣件、门式支架、碗扣钢管等。
3.2.2按照图纸设计的各种规格的钢筋钢绞线、0#块施工所需的模板及已报送监理组审批的砼配合比。
由于一般0#块体积较大还应备好足够的质量较高的砂石料，以保证砼成品质量。
3.3机具准备3.3.1吊装设备：根据钢管桩和振动锤的起吊重量、高度选择相应型号吊车起吊。
可用卷扬机、手拉葫芦等调节垂直度。
卷扬机的吨位和台数及手拉葫芦的选择，依据实际需要而定。
3.3.2打拔钢管桩设备：采用振拔锤。
建城河特大桥（48+80+48）m连续箱梁0#块托架法施工方案一、工程概况本桥起始桩号DK281+884.7，终点桩号DK283+124.9，中心里程桩号DK282+496.69，全长1240.2m。
其中30#～33#墩之间设计为（48+80+48）m 悬臂法施工预应力混凝土连续箱梁。
箱梁0#块长度8.0m，腹板厚1m, 底板厚t=0.947～1m, 梁高H=6.49～6.22m。
0#块C50混凝土228.1m3，Q235钢筋2573Kg，HRB335钢筋26413 Kg。
箱梁0#块墩身外单侧悬臂梁段长2.0m，混凝土方量为44.5m3，自重115.7t。
二、施工工艺及方案1、0#块施工方案0#块采用在托架法施工方法。
在浇注墩身时，在墩身预埋14个35*30*70cm的方盒（具体位置尺寸见附图），顺桥向每边5个，横桥向每边2个，为防止托架下部开裂，应在预埋件下面加密10*10φ16的钢筋网，等墩身浇筑完毕后，拆模安装托架，然后在托架上安装横梁，横梁间距1.5米左右，横梁上面安装9根纵梁，在腹板地方加密一根，纵梁上面放[12cm双槽钢，间距0.6米，在槽钢上面安装碗口式钢管架，钢管架上安装顶托等，顶托上面放10*10方木，方木上面安装底模。
模板：箱梁底模使用18mm厚竹胶板；箱梁侧模采用整体钢模板，单块长5m，采用6mm厚钢板做面板，[10cm槽钢背带，外框架采用[14cm槽钢。
为安装方便，把侧模翼板悬臂部分与腹板直摸板部位分为两部分，框架用法栏盘连接成整体，采用4条I15的工字钢斜向支撑在墩顶位置。
0#块内模采用18mm厚竹胶板和10cm×10cm方木组装，并采用φ20mm拉杆与外侧模对拉，布置间距为100cm×120cm。
内模顶模采用钢管支架，支撑于底模上。
侧模用φ20mm通长拉杆在侧模上、中、下三个部位进行对拉。
各部件进料前，应对原材料进行检查，必须满足国家标准要求，严禁采用非国标的各种钢材。
and the local position of bracket structure (e.g., connecting bolts, weld, embedded parts, etc.) for the intensity calculation, in order to make sure the bracket structure meet the construction requirements.In the process of calculating the bracket structure, the strength of the original bracket structure can not meet the requirement of the force, and considering the influence of concrete construction in stages, in this case still did not meet the requirements of bearing bracket structure, thus the bracket structure to make the necessary reinforcement, due to the influence of the early strength of concrete, 0 block has been pouring concrete in bracket together to bear the weight of the concrete follow-up, thus, can reduce the bearing capacity of the bracket structure, in this way, in the reinforcement and improvement of the process, the bracket structure can optimize the design of the section, reducing material consumption, saving construction cost, which has certain guidance to the construction of practical significance.Key Words: Continuous rigid frame bridge; No. 0 block construction; Bracket; MIDAS; Structure analysis目录摘要 (I)Abstract (II)1绪论 (1)1.1悬臂浇筑法施工工艺及发展概况 (1)1.2临时支撑结构在悬臂浇筑0#块施工中的应用 (2)1.3悬臂浇筑施工0号块托架的施工技术 (4)1.4托架结构及其验算的发展状况 (5)1.5选题目的和意义 (6)1.6本文研究的主要内容 (7)2连续刚构桥0号块浇筑及托架结构构造 (9)2.1连续刚构大桥的工程概况 (9)2.2 0号块的工程概况及施工技术 (11)2.2.1 0号块施工方案 (11)2.2.2 0号块施工工艺流程 (12)2.3 0号块托架构造 (15)2.4本章小结 (17)3 托架的分析验算 (18)3.1复核计算的依据 (18)3.2计算荷载及荷载组合 (18)3.3 0号块托架结构的复核计算 (19)3.3.1底模板（竹胶板）的计算 (19)3.3.2方木的复核计算 (21)3.3.3原托架结构复核 (22)3.4本章小结 (29)4 托架结构分阶段受力分析及结构加固设计 (30)4.1有限元软件MIDAS/FEA简介 (30)4.2有限元模型的建立 (31)4.3原托架结构应力分析及强度验算 (33)4.4原托架结构的加强 (39)4.5加强后托架的应力分析和强度验算 (40)4.6销孔、销子和销座的计算 (42)4.7焊缝的计算 (43)4.8预埋件连接螺栓强度的计算 (50)4.9托架刚度验算 (51)4.10托架结构的稳定性验算 (52)4.11本章小结 (54)5 结论 (55)参考文献 (57)在学研究成果 (60)致谢 (61)1绪论1.1悬臂浇筑法施工工艺及发展概况悬臂浇筑施工法是一种在桥墩两侧设置工作平台，平衡的逐节向跨中浇筑水泥混凝土梁体，并逐节施加预应力的施工方法[1]。
连续梁桥0号块托架方案设计及验算贺祚【期刊名称】《《国防交通工程与技术》》【年(卷),期】2019(017)005【总页数】4页(P62-64,61)【关键词】连续梁桥; 0号块; 托架设计【作者】贺祚【作者单位】中铁十八局集团第五工程有限公司天津300459【正文语种】中文【中图分类】U448.2151 工程概况那苏河双线大桥为玉溪至磨憨铁路工程跨那苏河的双线6跨桥，里程范围DK245+684.59～DK246+14.1，桥梁全长329.51 m。
跨越那苏河采用(60+104+60)m连续梁，采用挂篮悬臂浇筑施工。
梁体为单箱单室、变高度、变截面箱梁，梁体全长225.6 m，中跨中部10 m梁段和边跨端部13.8 m梁段为等高梁段，梁高4.8 m；中墩处梁高为8.0 m，其余梁段梁底下缘按二次抛物线y=8+3.2×x2/432(m)变化。
箱梁箱底宽6.6 m，一般断面顶板宽11.9 m，接触网支架处顶板加宽至14.9 m，设置避车台处顶板加宽至14.5 m。
2 0号块托架设计那苏河双线大桥地处山区，且主墩均为高墩，不适于支架法施工。
为保证施工进度，结合施工标准化要求，经过比选，主桥0号块选择三角托架法施工。
三角托架法的原理是通过锚固于墩身上的预埋牛腿将三角架锚固于墩身上，形成简支结构，在三角架上搭设托架平台，从而实现0号块的浇筑。
0号块墩顶托架总体布置如图1所示。
0号块长12 m，墩顶部分8 m，前后两侧各2 m悬臂段，悬臂段采用三角托架法，每侧3组双拼I40工字钢三角托架，托架通过预埋在墩顶顶帽内的牛腿固定在墩身两侧。
托架上部按预定位置放置30cm高砂桶，上面放置横向主梁(双拼I40b工字钢)、纵向排架(I16)，安装底模板。
图1 托架结构布置图(单位：mm)3 荷载分析排架承受浇筑时的混凝土荷载，按照均布荷载计算，采用MIDAS软件进行计算，采用梁单元均布荷载计算，根据钢结构设计规范，荷载组合系数均取1.0。
模板与支架计算1、荷载取值静载：静载主要为梁段混凝土和钢筋自重，以及模板支架重量。
活载：施工荷载将截面分成如所示根据规范要求，在箱梁自重上添加荷载⑴、砼单位体积重量：26.5kN/3m⑵、倾倒砼产生的荷载：4.0kN/2m⑶、振捣砼产生的荷载：2.0kN/2m⑷、模板及支架产生的荷载：2.0kN/2mm⑸、施工人员及施工机具运输或堆放荷载：2.5 kN/2荷载系数：⑴、钢筋砼自重：1.2；⑵、模板及支架自重：1.2；⑶、施工人员及施工机具运输或堆放荷载：1.4；⑷、倾倒砼产生的竖向荷载：1.4；⑸、振捣砼产生的竖向荷载：1.4；⑹、倾倒砼产生的水平荷载：1.4；⑺、振捣砼产生的水平荷载：1.4；作用在面板顺桥向1m 长，横桥向1m 宽的面荷载：2、模板验算模板宽度取1m 计算，作用在底模板上每m 宽的均布荷载为：翼缘荷载：Q1=1.2×(29.495/3.55+2)+1.4×(2.5+4.0+2.0)=24.27 kN/m腹板荷载：Q2=1.2×(82.865/0.5+2)+1.4×(2.5+4.0+2.0)=213.176kN/m底板荷载：Q3=1.2×(128.26/4.375+2)+1.4×(2.5+4.0+2.0)=49.48 kN/m2.1、底板底模板验算外部模板均采用高强度竹胶板板厚15mm,各部位下模板均按三跨连续梁结构计算。
取方木间距为0.3m。
按三跨连续梁计算，竹胶板力学参数：h=0.015m；I=bh3/12=1×0.0153/12=2.81×10-7 m4；A=bh=1×0.015=0.015m2；E=9.5×103 Mpa；W=bh2/6=1×0.0152/6=3.75×10-5 m3；EA=9.5×103×106×0.015=1.425×108；EI=9.5×103×106×2.81×10-7=2669.5；P= Q3=49.48KN/m；建立力学模型：结构弯矩图：M max=0.45kN·m弯矩正应力σ=M/W=0.45×103 /(3.75×10-5)=12MPa<[σw]=13 MPa结构位移图：fmax=0. 7mm<0.3/400= 0.75mm2.2、底板底模板验算外部模板均采用高强度竹胶板板厚15mm,各部位下模板均按三跨连续梁结构计算。
取方木间距为0.1m。
按三跨连续梁计算，竹胶板力学参数：h=0.015m；I=bh3/12=1×0.0153/12=2.81×10-7 m4；A=bh=1×0.015=0.015m2；E=9.5×103 Mpa；W=bh2/6=1×0.0152/6=3.75×10-5 m3；EA=9.5×103×106×0.015=1.425×108；EI=9.5×103×106×2.81×10-7=2669.5；P= Q2=213.176KN/m；建立力学模型：结构弯矩图：M max=0.21kN·m弯矩正应力σ=M/W=0.21×103 /(3.75×10-5)=5.6MPa<[σw]=13 MPa结构位移图fmax=0.05mm<0.1/400= 0.25mm2.3、翼板底模板验算外部模板均采用高强度竹胶板板厚15mm,各部位下模板均按三跨连续梁结构计算。
取方木间距为0.3m。
按三跨连续梁计算，竹胶板力学参数：h=0.015m；I=bh3/12=1×0.0153/12=2.81×10-7 m4；A=bh=1×0.015=0.015m2；E=9.5×103 Mpa ；W=bh 2/6=1×0.0152/6=3.75×10-5 m 3； EA=9.5×103×106×0.015=1.425×108； EI=9.5×103×106×2.81×10-7=2669.5； P= Q 1=24.27KN/m ； 建立力学模型：结构弯矩图：M max =0.22kN ·m弯矩正应力σ=M/W=0.22×103 /(3.75×10-5)=5.86MPa<[σw ]=13 MPa 结构位移图：xfmax=0.5mm<0.3/400= 0.75mm2.4 侧模板验算 对竖直模板来说，新浇筑的混凝土的侧压力是它的主要荷载。
当混凝土浇筑速度在6m/h 以下时，作用于侧面模板的最大压力可按下式计算：Pmh当h当时 h式中： p m 为新浇筑混凝土对侧面模板的最大压力，kPa ；h 为有效压头高度，m ；T 为混凝土入模时的温度， o C ；K 为外加剂影响修正系数，不加时，K =1；掺缓凝外加剂时，K =1.2； v 为混凝土的浇筑速度，m/h ；为混凝土的容重，kN/m 3夏季施工，按不利因素考虑，施工气温为25 o C ，混凝土的浇筑速度为6m/h ，则：v /t=6/25=0.24>0.035 h×mPm h= 77.6556 kPa模板均采用高强度竹胶板板厚15mm,各部位下模板均按三跨连续梁结构计算。
取方木间距为0.2m 。
按三跨连续梁计算，竹胶板力学参数： h=0.015m ；I=bh 3/12=1×0.0153/12=2.81×10-7 m 4； A=bh=1×0.015=0.015m 2； E=9.5×103 Mpa ；W=bh 2/6=1×0.0152/6=3.75×10-5 m 3； EA=9.5×103×106×0.015=1.425×108； EI=9.5×103×106×2.81×10-7=2669.5； P= 77.6565KN/m ；建立力学模型（单位 KN ）：结构弯矩图（单位 KN •m ）：M max =0.31kN ·m弯矩正应力σ=M/W=0.31×103 /(3.75×10-5)=8.27MPa<[σw ]=13 MPa 结构位移图：xf max =0. 5mm<0.2/400= 0.5mm满足要求！3、方木验算 对方木验算按最不利荷载进行计算，取位于腹板下方木进行，按三跨连续梁验算。
方木力学参数：I=bh 3/12=0.1×0. 13/12=8.3×10-6m 4； A=bh=0.1×0.1=1×10-2m 2； E=9.5×103 Mpa ；W=bh 2/6=0.1×0.12/6=1.67×10-4 m 3； EA=9.5×103×106×0.01=9.5×107； EI=9.5×103×106×8.3×10-6=78850 方木承受的荷载为：P= QB2×0.1=213.176×0.1= 21.3176kN/m结构弯矩图：M max =0.19kN ·m弯矩正应力σ=M/W=0.19×103 /(1.67×10-4)= 1.121MPa ＜[σw]=11MPa 结构剪力图：Q max =3.84KN ，则剪应力： τ=Q ×S/（I ×d ）=3.84×103×1.25×10-4 /（8.3×10-6×0.1）=0.57MPa<[τ]=1.4 Mpa结构位移图：xfmax=0. 7mm<1/400= 2.5mm 故强度、刚度均满足要求！4. 钢管立柱承载力验算4.1 腹板处立柱承载力验算0 号块的支架立杆和横杆均采用Φ48×3.5mm 的钢管，其截面面积为A =489mm 2 。
腹板处脚手架布置，顺桥向间距30cm ，横桥向间距10cm ，横杆步距70cm 。
腹处脚手架每一根立杆受力如下： 1）荷载计算作用于支架上的荷载，不考虑风荷载的影响，单根立杆所承受的荷载为 30cm ×10cm 的混凝土自重及施工荷载。
N B2=Q B2×0.1×0.3=213.176×0.1×0.3=6.395kN 2）强度及稳定性验算:钢管回转半径：mm d d i 78.1544148422212=+=+=a.按强度验算：[]MPa MPa mmkN A N 14008.13489395.62=<===σσ b.按稳定性验算： 长细比：34.4478.157000===i l λ 查表得： 910.0=ϕ 不考虑风荷载作用：[]MPa MPa mmkN A N 14037.14489910.0395.62=<=⨯==σϕσ，符合要求。
4.2 底板处立柱承载力验算0 号块的支架立杆和横杆均采用Φ48×3.5mm 的钢管，其截面面积为A =489mm 2 。
腹板处脚手架布置，顺桥向间距30cm ，横桥向间距30cm ，横杆步距70cm 。
腹处脚手架每一根立杆受力如下： 1）荷载计算作用于支架上的荷载，不考虑风荷载的影响，单根立杆所承受的荷载为 30cm ×10cm 的混凝土自重及施工荷载。
N B2=Q B3×0.3×0.3=48.49×0.3×0.3=4.36kN 2）强度及稳定性验算:钢管回转半径：mm d d i 78.1544148422212=+=+=a.按强度验算：[]MPa MPa mmkN A N 14092.848936.42=<===σσ b.按稳定性验算： 长细比：34.4478.157000===i l λ 查表得： 910.0=ϕ 不考虑风荷载作用： []MPa MPa mmkN A N 14080.9489910.0395.62=<=⨯==σϕσ，符合要求。
5．纵梁验算槽钢满铺于间距40cm 的工字钢梁上，［10 钢可以看成多跨连续梁，简支在25 号工字钢梁上，因I25 布置较密，［10 钢简化模型按最不利三跨连续梁计算。
