排架墩柱式门式支架设计
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【摘要】顺路线方向浇筑临时砼墩，上面搭设五排碗扣支架形成排架式墩柱，在墩柱顶托上横向铺设5根Ⅰ16工字钢，再顺桥向铺设Ⅰ40a型工字钢作为主梁，从而形成车辆通行门洞。
【关键词】排架式墩柱；碗扣支架；通行门洞；永久荷载；荷载组合；剪力撑
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
平榆高速公路AS15标主线浊漳河特大桥和A匝道跨线桥，有两处与太长高速公路立体交叉上跨，原设计施工方案为挂篮法施工，由于本项工程合同工期短且冬休期时间长，挂篮悬浇施工工艺无法满足工期的要求。由于项目所在地碗扣支架供应充足、价格低廉，采用了支架法完成两处现浇连续箱梁的施工：高速公路两侧采用满堂支架，高速公路行车道采用排架墩柱式门式支架。根据实践，本文介绍了排架墩柱式门式支架是跨越通行道路的一种行之有效的方法，供大家参考。
1工程概况
浊漳河特大桥、A匝道跨线桥上部结构均为单箱单室的三跨预应力砼连续箱梁。浊漳河特大桥1—3跨范围内为连续变截面箱梁，箱梁结构形式为35m+60m+35m，全长130m，第2跨上跨太长高速,其中左幅顶宽12.0m，右幅顶宽16.0m。A匝道跨线桥3—5跨范围内为连续变截面箱梁，箱梁结构形式为35m+60m+35m，全长130m，第4跨上跨太长高速，该桥箱梁底宽8m，顶宽15.50m，支座处梁高3.6m，跨中梁高2m。
桥梁下部基础所处地质条件较好，主要为粗角砾土和砂岩。中跨跨越太长高速公路，施工时第1、3跨采用满堂支架，第2跨上跨太长高速部分拟用钢管柱和工字钢搭设6.5m×5m及7.5m×5m门架，以保证施工期间太长高速的正常通行。
2门式支架的布置
对跨越太长高速公路之处，分别搭设门式支架预留（7.5m+6.5m）×5m的车辆通道，该通道的排架式墩柱分别设置在太长高速的紧急停车带与硬路肩之间、中央分隔带两侧，顺路线方向浇筑临时砼墩，墩身尺寸为：宽1.5米，高0.6米，长度1米一块（以方便拆除），临时砼墩共四条。临时墩直接在高速公路上现浇，为防止所浇筑的混凝土与路面粘结，立模完成后在模板底部先铺设2cm细砂，然后在砂层上铺设一层防雨布，然后开始浇筑临时混凝土墩，临时混凝土墩标号为C25。
混凝土浇筑完毕待混凝土强度达到70%时，在墩上搭设Φ48×3.5mm碗扣支架，纵横间距0.3m×0.3m，共五排形成排架式墩柱，支架搭好后在其顶托上横向铺设5根Ⅰ16工字钢，形成门墩，
再顺桥向铺设Ⅰ40a型工字钢作为主梁形成车辆通行门洞。最后在主梁上搭设满堂支架支撑钢模板，门式支架布置图如下：
3净宽7.5m门架主梁工字钢的确定
下面将以浊漳河特大桥右幅16m宽桥跨为例进行验算。
该段梁跨中腹板截面面积为6.79m2，支点处腹板范围内截面面积为11.80 m2，支点至跨中截面距离为30m，门架计算跨径为：L=(7.5+0.75×2)/sin(66.14°)=9.8m。采用直线插值，则其两侧9.8m处腹板截面面积为：S’=6.79+(11.8-6.79) ×9.8/30=8.43m2，截面平均面积为：S=(6.79+8.43)/2=7.61m2。该段梁腹板范围均布荷载为q=7.61×26=197.9KN/m；翼板范围（单侧）均布荷载为q=1.7×26=44.2KN/m。
3.1荷载组合
(1)永久荷载
① 腹板范围内钢筋混凝土重：q=197.9KN/m；翼板范围内钢筋混凝土重：q=44.20KN/m。
② 模板及支架重：取均布荷载4.0kN/m2，则：
腹板范围内模板及支架总重：4×8=32KN/m；翼板范围内模板及支架总重：4×4=16KN/m。
(2)活载
① 施工人员机设备荷载：按2.0kN/m2计，则：
腹板范围内施工人员机设备荷载：2×8=16KN/m；翼板范围内施工人员机设备荷载：2×4=8KN/m。
② 振捣混凝土产生的荷载：按2.0kN/m2计，则：
腹板范围内施工人员机设备荷载：2×8=16KN/m；翼板范围内施工人员机设备荷载：2×4=8KN/m。
③ 倾倒混凝土产生的冲击荷载：按2.0kN/m2计，则：
腹板范围内倾倒混凝土产生的冲击荷载：2×8=16KN/m；
翼板范围内倾倒混凝土产生的冲击荷载：2×4=8KN/m。
(3)荷载组合
腹板范围内荷载组合：q=1.2×(197.9+32)+1.4×(16+16+16)=343.1KN/m；
翼板范围内荷载组合：q=1.2×(44.2+16)+1.4×(8+8+8)=105.8KN/m。
3.2主横梁工字钢型号及片数的确定及其布置方式
（1）腹板范围内主梁工字钢确定
荷载布置架设为均布荷载，其跨中弯矩为
M=ql2/8=343.1×9.82/8=4118.9KNm；
取工字钢I40a型，查《路桥施工计算手册》知WX-X=1085.7cm3，IX-X=21714cm4，则
σ=M/W=3793.8MPa，而【σ】=140MPa，则n=ϒσ/【σ】=34根，
下面验算其跨中挠度:
δ＝5qL4/384EI=5×343.1×1000×9.84/(34×384×2.1×105×106×21714×10-8)=0.027m，而【δ】=9.8/400=0.025m
因此，最终确定腹板范围内纵向工字钢根数为38根。
（2）翼板范围内主梁工字钢确定
荷载布置架设为均布荷载，其跨中弯矩为
M=ql2/8=105.8×9.82/8=1270.6KNm；
与腹板范围内工字钢型号一致，I40a型工字钢，查《路桥施工计算手册》知
WX-X=1085.7cm3，IX-X=21714cm4，则
σ=M/W=1170.3MPa，而【σ】=140MPa，则n= ϒσ/【σ】=11根，
下面验算其跨中挠度：
δ＝5q/L4/384EI=5×105.8×1000×9.84/(384×2.1×105×106×21714×10-8)=0.025m，而【δ】=9.8/400=0.025m=δ，基本满足施工规范。为确保安全将翼板范围内（单侧）布置工字钢增加至12根即完全满足要求。
(3)腹板及翼板范围主梁工字钢横桥向布置如下图：
4净宽6.5m门架主梁工字钢的确定
净宽6.5m门架计算方法同上，腹板范围内主梁工字钢数量的确定为30根；翼板范围内（单侧）布置工字钢数量的确定为9根。顺桥向布置形式如下图：
5门架立杆总压力验算
下面将以7.5m门架支架为例进行验算，6.5m门架支架不再累述(相同结构,荷载更小，必然满足要求)。
(1)永久荷载
① 腹板范围内钢筋混凝土重：q=197.9KN/m；
② 模板及支架重：取均布荷载4.0kN/m2，则：腹板范围内模板及支架总重：4×8=32KN/m；