摘要：結合寧波市**立交工程，對墩蓋梁承重支模架分別從設計、施工、地基處理及地基承載力、支架自身結構的穩定性、支架預壓等方面進行了分析。結果表明，在墩蓋梁施工中采用的這種承重支模架體系是穩定的。另本人在該立交工程中擔任項目經理。
　　關鍵詞：墩蓋梁；支模架；設計；分析
　　在橋梁工程中，墩蓋梁是橋梁工程中必不可少的組成部分，為提高當前城市品質的需要，除了滿足其使用功能外，其外形設計得越來越美觀。扣件式承重支模架又是墩蓋梁施工中一種使用十分廣泛的支架形式，它施工方便、成本低，但是，過去的墩蓋梁施工中也曾發生過一些因承重支模架的變形而形起墩蓋梁沉降形起質量缺陷等情況，給經濟造成損失。雖然發生事故的原因不同。但是施工支架搭設不合理是其中一個重要的因素，應該引起足夠的重視。承重支模架在設計過程中。必須進行強度、剛度和穩定性驗算。本文通過對寧波市**立交工程墩蓋梁施工過程的承重支模架的設計及分析，總結出一套較為簡單實用切合實際的設計方法。
　　一．工程概況
　　寧波**立交工程全長635m，分為28跨，橋梁標準寬度2×17.0m，主線橋設有蓋梁40根，匝道橋設蓋梁57根，除中間六跨橫梁與連續箱梁支架一起搭設外，余蓋梁設置均采用獨立承重支模架。墩蓋梁斷面基本形狀為倒“T”字型，底面為圓弧形，圓弧半徑為44.44m。蓋梁長度標準段為16.8m，加寬段為16.85m～23.283m。底寬2.0m。橋梁加寬段蓋梁兩邊底部為圓弧形和標準段相同，中間為直線段。墩蓋梁結構均采用預應力鋼筋混凝土結構。
　　
　　二．承重支模架設計及施工
　　1．承重支模架的設計
　　在計算強度時考慮的荷載主要有混凝土自重、施工及傾倒混凝土產生的荷載、振搗混凝土產生的荷載、方木及模板自重。
　　主線橋設有蓋梁40根，匝道橋設蓋梁57根，主線蓋梁最長的蓋梁為L26，長度為23.21m，本方案按L26為計算對象，地基處理范圍為蓋梁投影面四周各外加2m左右，即27.0m×6.0m，墩蓋梁支架采用扣件式支架體系，滿堂支搭。縱橫向間距均為0.5m，掃地桿離地面0.2m，水平桿步距為1.5m，為確保支架的穩定性，在蓋梁的側面向兩邊各設2個剪力撐，順蓋梁向各設4道剪力撐。在支架搭設的過程中將支架與已澆筑完成的立柱包裹捆綁在在一起，增加支架的穩定性。
　　為減少鋼管對地基的壓強，在鋼管下墊15cm×15cm的鋼板墊塊，由于蓋梁底板呈圓弧形，支架頂面的大橫桿采用2根Ф4.8×3.5鋼管，間距50cm，并按設計圖要求加工成圓弧形。小橫桿采用10cm×l0cm方木，間距30cm。
　　（1）小橫桿（方木）的計算
　　蓋梁支架小橫桿（順橋方向），間距30cm。
　　a.順橋向單位長度內混凝土重量（按最不利荷載考慮，取蓋梁中間部位截面最大處為計算對象）：g1=（1.04×0.3+1.25×0.3）×25=17.175KN/M
　　b.施工及傾倒混凝土產生的荷載：g2=2.0×0.3=0.6KN/M
　　c.振搗混凝土產生的荷載：g3=2.0×0.3=0.6KN/M
　　d.方木及模板自重：g4=0.038×0.3=0.011KN/M
　　e.荷載設計值（荷載合計）
　　g=K1×g1+K2×(g2+g3+g4)
　　=1.2×17.175+1.4×(0.6+0.6+0.011)=22.31KN/M
　　式中K1、K2為安全系數。
　　f.橫桿最大彎距
　　Mma×=22.31×0.52/8=0.697KN•M
　　g.橫桿彎曲強度
　　σ=6Mma×/bh2=0.697×6/(0.1×0.1×0.1)=4182KN/M2<[σ]=11000KN/M2
　　h.橫桿抗彎剛度：
　　f=gl4/(150EI)
　　=22.31×0.54/(150×0.11×106×1/12×0.1×0.104)
　　=0.1mm<l/150或3mm
　　結論：橫桿方木其彎曲強度和抗彎剛度均滿足要求。
　　（2）蓋梁支架縱桿（橫橋向）
　　a.由橫向桿傳力給縱向水平桿的集中荷載：F=22.31kn/m×0.5m=11.16KN
　　b.縱向桿最大彎距按跨徑為0.5M按三跨連續梁進行計算
　　c.最大彎拒Mma=0.26FL=0.26×11.16×0.5=1.45KN/M
　　d.彎曲強度σ=Mma×/w=1.45×106/5.078×103×2=142.8MPa<215MPa
　　e.撓度計算：
　　f=1.883×FL2/100EI=1.883×11160×5002/100×2.1×105×1.215×105
　　=0.0011mm<l/150或3mm
　　結論：縱向桿的彎曲強度和撓度均滿足要求。
　　2．承重支模架施工
　　由于蓋梁底面為圓弧形，故在鋼管支架最上面鋼管彎圓成半徑為44.44m的圓弧形，上面安放10cm×10cm的方木，再在上面鋪放塑面模板作為底板，底板的接縫放在木枋上，兩端底板為R=30的圓弧形，且要在端部預應力張拉，壓漿后才能封錨，此部分底板要在封錨時安裝。側模用木模在木工場加工成兩塊，以中線分開再在現場拼裝加寬段直線部分側模另加工一塊形成三塊，吊裝上去后現場拼裝，蓋梁三面全部外露，為確保外觀，蓋梁內不設拉桿，在上下及兩側均用鋼管夾緊以避免炸模，蓋梁中間墩背采取一次性立模，并一次性分層澆筑混凝土，為確保外觀平順光潔美觀，故蓋梁側面不設置對拉桿，由于蓋梁上面有墩背，故在上下兩邊用鋼管固定側模，中間用Φ14拉桿，但需要穿過墩背，在墩背寬度內設一塑料管，便于拉桿穿過。拆側模時可將拉桿取出。蓋梁有橫向預應力鋼束，在安裝蓋梁側模時在兩端要安置預應力錨固張拉端的槽口模板。
　　
　　二．地基處理及地基承載力驗算
　　1．地基處理
　　在蓋梁搭設支架處，填筑30cm塘渣，并進行壓實后，澆10cmC20混凝土予以硬化，待混凝土達到強度后進行支架的搭設。
　　2．地基承載力驗算
　　該工程中為了盡量避免鋼管支架與地基直接接觸產生“刺入”效應，在鋼管支架底部采用15cm×15cm的鋼板。
　　（1）鋼板底承載力驗算
　　σ=P/A=11160/（150×150）=0.496MPa<[σ]，滿足要求。
　　（3）整體承載力驗算
　　按直線段最大荷載平均值復核，蓋梁荷載最大處為各個立柱間（以最長的蓋梁L26計），直線段4.86m
　　a.蓋梁混凝土荷載404.8KN
　　b.木坊和模板、鋼管荷載5KN
　　c.鋼管支架傾倒混凝土及施工人員荷載32KN
　　d.混凝土泵送沖擊動載16KN
　　荷載共計457.8×1.2=549.4KN。
　　蓋梁4.86m長，2m寬范圍支承鋼管共50根，平均每根鋼管支承壓力11.0KN<（每根鋼管承載力62.7KN）。
　　e.地基承載力驗算
　　每根鋼管下墊0.15×0.15墊板
　　549.4KN÷（50×0.15×0.15）=0.49MPa
　　結論：支架和地基承載情況是安全的。
　　
　　三．鋼管支架穩定性驗算
　　支架自身結構的穩定是墩蓋梁施工過程的一項重要的保證。現對支架自身結構體系的穩定性和支架立桿的穩定性進行分析。
　　在對支架的承載力進行驗算時。主要考慮的荷載有：順橋向單位長度內混凝土重量g1，施工及傾倒混凝土產生的荷載g2，振搗混凝土產生的荷載g3，橫桿及模板自重g4。
　　立桿承受由縱桿傳來的荷載N=11.16KN
　　由于縱橫桿的步距為1.50m,長細比λ=l/i=150cm/1.58cm=95
　　查表得穩定系數ø=0.626
　　容許立桿承載力[N]=øA[σ]=0.626×489×205=62.7KN
　　由N<[N]，故立桿承載力滿足要求，支架立桿穩定性是能夠滿足要求的。
　　
　　四．支架預壓
　　為了檢查支架的承載能力，減小和消除支架的非彈性變形及地基的壓縮沉降量，支架搭設完畢鋪設梁底模板后對支撐體系預壓，為墩蓋梁底模設置預拱度值提供依據。
　　承載面為滿鋪5cm木板后的墩蓋梁正投影范圍的頂面，壓力荷載采用過磅砂袋堆載形式，在墩蓋梁底模上堆放與荷載等重的砂袋(最大荷載為設計荷載的1.2倍)，并按照換算高度逐層進行碼放。
　　在支架頂部和地基上第一節無接頭的立桿上作好標志，并作為加載前的觀察記錄即為初始值，然后按荷載總重的O→25%→5O%→100%→5O%→25%→O進行加載，并測得各級荷載下測點變形值。直至加載至100%荷載，作好每次加載量的觀察記錄。
　　預壓加載量觀察期不能少于24小時，觀察期內每隔4小時觀察一次沉降和變形。
　　待消除支架非彈性變形量及壓縮穩定后測出彈性變形量，即完成支架壓重施工。撤除壓重砂袋后，設置支架施工預拱度，為其它墩蓋梁的支模架提供數據。
　　經對支模架預壓，數值均小于3mm，故認為按此方案施工是安全的，質量是可以得到保證的。
　　
　　五．結論
　　在本工程施工過程中嚴格按照本方案進行操作，經過對97根鋼筋混凝土蓋梁工序驗收，施工質量均符合設計及施工驗收規范的要求，安全目標符合要求。因此在本工程中采用的蓋梁承重支模架能夠滿足墩蓋梁的穩定性和沉降要求。同時也說明這種計算方法在工程實際中是一種切合實際、簡單實用的方法。
　　
　　參考文獻：
　　《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》JGJ130－2001。
　　劉群主編：《建筑施工扣件式鋼管腳手架構造與計算》，中國物價出版社2004年1月第1版。
　　周水興等：《路橋施工計算手冊》，人民交通出版社，2001年5月第1版。