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【摘 要】本文结合睢宁二站进场交通桥现浇连续箱梁工程实例，就满堂支架设计、应用等方面进行了探讨。
【关键词】满堂支架；睢宁二站进场桥；应用；探讨
1.引言
新建睢宁二站进场交通桥与徐沙河北支正交，桥梁跨径为：1×28.5m+1×50m+1×28.5m，预应力连续箱梁结构；桥面宽度按净-7标准设计，总宽度为7+2×0.5m。桥梁净高按五级航道标准确定，最高通航水位为22.50m，桥面最高高程为30.289m。桥面横坡1.5%，桥跨设2.5%纵坡，两侧连接道路接线纵坡最大为2.5%，桥梁北侧道路长650m，南侧道路长925m。
进场交通桥施工方案为水中桩采用钢管桩搭设水中工作平台施工，中墩承台施工采用拉森钢板桩临时支护，上部预应力连续箱梁施工拟采用满堂支架法施工，一次落架，中跨设净宽16m通航孔。
2.满堂支架设计
采用单箱单室直腹板截面，顶板宽度8.0m，底板宽4.0m，翼缘板悬臂分别长2.0m。箱梁采用C50混凝土，并设置双向预应力体系。考虑航道的通航要求，设置临时通航孔及通航净高。端部排架在中墩的承台上搭设，跨中支撑排架基础采取水中打钢管桩作支承，桩顶设置贝雷或型钢横梁，在横向贝雷桁架顶部铺设[14槽钢，其上采用Ф48×3.5mm碗扣支架，根据桥下净空高度，立杆可采用2.4、3.0、6.0米等规格配套使用，顶杆用1.2、1.8米进行调节，步距采用0.9米。
2.1钢管桩单桩承载力计算
根据地质勘探报告，▽16.39米～▽9.20米范围内为淤质粘土，▽9.20米～▽7.40米范围内为粘土。详细计算如下：
根据计算中跨通航孔两侧钢管桩上荷载最大为58.8*2.5+0.3*20=153T。
Quk=Qsk+Qpk=U∑qsikli+qpkAp（参考建筑施工计算手册，中国建筑工业出版社）
根据地质资料qsik取用保守数据20Kpa、35Kpa， qpk取用保守数据160Kpa，Ap=2164cm2。
把数据代入上式得：
153*10*1.2/6=3.14*0.525*20*7.19+3.14*0.525*35*L2+160*0.2164；得：入土深度為：7.8M。
2.2支架搭设
采用ф48*3.5mm碗扣支架，支架顶高顶托，上设15×15cm横方木，方木上铺设10×10cm纵方木，纵方木上为1.5cm厚的竹胶板做底模，支架布置示意图如下。
3.支架验算
满堂支架竖向力传递过程：箱梁钢筋混凝土和模板系统的自重和施工荷载通过底模传递至横梁上，横梁再以集中荷载的方式传递至纵梁，纵梁以支座反力的形式传递给立杆，立杆通过底托及方木传递至基础。以下依次对底模、横梁、纵梁、立杆、地基进行验算。
3.1 底模计算
以最高箱梁计算（高3.0m），宽按50cm，跨径按纵木的间距20cm计算，按三跨连续梁计算
（1）荷载计算
①竹胶板自重：0.5*0.015*9=0.07KN/m
②梁体自重：0.5*3*26=39KN/m
③施工人员、材料、机具荷载：2.5*0.5=1.25KN/m
④振动砼产生荷载： 2.0*0.5=1.0KN/m
q1=①+②+③+④=41.32KN/m
q2=①+②=39.07KN/m
（2）强度验算
W=1/6bh2=1/6×0.5×0.0152=1.88×10-5m3
I=1/12bh3=1/12×0.5×0.0153=1.41×10-7m4
M=0.1q1l2=0.1×41.32×1000×0.22=165.28N.m
σ=M/W=165.28/（1.88×10-5）=8.79MPa<13Mpa（容许抗弯）
Q=0.6q1l=0.6×41.32×0.2×1000=4958.4N
τ=1.5Q/A=1.5×4958.4/（0.5×0.015）=0.99Mpa<2Mpa（容许抗剪）
（3）按挠度验算
f=0.667=（0.667*39.07*0.24）/（100*10*106*1.41×10-7）=0.3㎜
3.2 10×10cm纵木枋验算（取宽度0.2m进行计算、跨径0.5m按三跨连续梁计算）
（1）荷载计算
①木方及竹胶板自重：0.1*0.1*9+0.2*0.015*9=0.12KN/m
②箱梁体自重：0.2*3*26=15.6KN/m
③施工人员、材料、机具荷载：0.2*2.5=0.5KN/m
④振动砼产生荷载：0.2*2.0=0.4KN/m
q1=①+②+③+④=16.62KN/m
q2=①+②=15.72KN/m
（2）强度验算
W=1/6bh2=1/6×0.1×0.12=0.001/6m3
I=1/12bh3=1/12×0.1×0.13=0.0001/12m4
M=0.1q1l2=0.1×16.62×1000×0.52=415.5N·m
σ=M/W=415.5/（0.001/6）=2.49MPa<13Mpa（木材容许抗弯）
Q=0.6q1l=0.6×16.62×1000×0.5=4986N
τ=1.5Q/A=1.5×4986/（0.1×0.1）=0.75Mpa<2Mpa（木材容许抗剪）
（3）按挠度验算
f=0.667=（0.667*15.72*0.54）
/（100*10*106*0.0001/12）=0.79㎜
3.3 15×15cm横木枋验算（取宽度0.5m进行计算、跨径0.3m二跨连续梁计算）
（1）荷载计算
①木方及竹胶板自重：0.5*0.1*0.1*9/0.2+0.5*0.015*9+0.15*0.15*9=0.5KN/m
②梁体自重：0.5*3*26=39KN/m
③施工人员、材料、机具荷载：0.5*2.5=1.25KN/m
④振动砼产生荷载：0.5*2.0=1.0KN/m
q1=①+②+③+④=41.75KN/m
q2=①+②=39.5KN/m
（2）强度验算
W=1/6bh2=1/6×0.15×0.152=0.0005625m3
I=1/12bh3=1/12×0.15×0.153=0.0000421875m4
最大弯矩M=0.125q1l2=0.125×41.75×1000×0.32=469.69N·m
σ=M/W=469.69/（0.0005625）=0.84MPa<13Mpa（木材容许抗弯）
最大剪力Q=0.625q1l=0.625×41.75×0.3=7.83KN
τ=1.5Q/A=1.5×7830/（0.15×0.15）=0.52Mpa<2Mpa（木材容许抗剪）
（3）按挠度验算
f=0.521=（0.521*39.5*0.34）/（100*10*106*421.875×10-7）=0.004㎜
3.4 支架立杆受力
立杆选用φ48×3.5mm钢管。
单根立杆强度计算：
中间两根碗扣立杆受力最大为N=q1l=41.75*0.3=12.53KN
由于大横杆步距为1.2m，长细比为λ=ι/i=1200/15.78=76，查表可得φ=0.744，则有：
[N]=φA[σ]=0.744×489×215=78.22kN
而Nmax=12.53kN，可见[N]>N，满足要求。
3.5 贝雷桁架计算
根据荷载分布和实际情况，按主跨简支梁控制计算，最大一跨为18m，按简支梁进行验算。
（1）荷载计算
①恒载
砼重：118×2.6=30.68T
模板重：504×0.015×0.9=6.8T
支架重（22行，11列，均长2m）：22×11×2×3.84×10-3=1.9T
支架垫块（[14槽钢，22根，每根长9m）：22×9×16.733×10-3=3.3T
贝雷自重（3排）：18×（0.3×2/3）×3=10.8T
合计53.48T，简化为均布荷载，为53.48×10/18=29.71 KN/m
考虑1.2安全系数，q1=1.2×29.71=35.65KN/m
②动载
施工人员、材料、机具荷载：2.5KN/m
振动砼产生荷载：2.0KN/m
合计4.5KN/m
考虑1.3安全系数，q2=1.3×4.5=5.85KN/m
綜上，q=35.65+5.85=41.5KN/m，其受力计算模型如下：
（2）强度验算
计算可得，Mmax =1680.75kN·m
Qmax=373.5kN
单片贝雷的截面抵抗矩W=3570cm3，贝雷弦杆横断面积A=2×12.74cm2
受力时候由3排横梁共同受力。
贝雷弦杆等构件均为16Mn，其允许应力[σ]=200Mpa，允许剪应力[τ]=120Mpa
σ=Mmax/W=1680.75×103×103/（3570×103×2×3）=78.47Mpa<[σ]=200Mpa
τ=Qmax/A=373.5×103/（2×12.74×102×4×3）=12.22Mpa<[τ]= 120Mpa
满足要求
（3）刚度验算
=30mm<[ω]=l/400=45mm
刚度满足要求。
4.支架预压
由于箱梁梁体断面尺寸较大，为避免支架因加载沉降造成箱梁梁体损坏，支架搭设后，对支架进行等重预压（预压时间不小于7天），以检查支架的承载力，减小和消除支架的非弹性变形和地基不均匀沉降，从而确保砼箱梁的浇筑质量。支架搭设好后，铺设枋木和箱梁的底模板，在底模板上按箱梁的等效荷载分次加载，第一次加底板重量的荷载，第二次加腹板荷载，第三次加顶板荷载，并布点观测沉降量，测点分别布设于网络支架底横梁和箱梁底模板上，加载荷载模拟箱梁横断面的结构形式分布，加载方式采用堆栈砂袋的方法完成。加载后前期每4小时观测一次，基本稳定后12小时观测一次。待沉降量连续3天累计沉降量小于等于3mm后，认为沉降稳定，再反过来逐级卸载，然后进行下工序的施工。
5.实施效果
在施工中支架实测沉降值与预留拱度值基本相符，而且各点沉降比较均匀，说明施工中所设的预留拱度符合实际情况，地基处理满足要求，证明施工方案设计是可靠的。通过支架方案比选，节省了支架投入，保证了施工的技术安全和质量。
参考文献
[1]“关于南水北调东线一期长江至骆马湖其他工程睢宁二站工程初步设计报告的批复”（国调办投计【2010】205号）
[2]“关于南水北调东线一期睢宁二站工程招标设计（技术方案）的批复”（苏水源计【2010】91号）
[3]《南水北调东线第一期工程睢宁二站工程地质勘察报告》
[4]交通部标准《公路工程技术标准》JTG B01-2003
[5]交通部标准《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004
[6]交通部标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D60-2004
[7]交通部标准《高速公路交通安全设施设计及施工技术规范》JTJ074-94
【关键词】满堂支架；睢宁二站进场桥；应用；探讨
1.引言
新建睢宁二站进场交通桥与徐沙河北支正交，桥梁跨径为：1×28.5m+1×50m+1×28.5m，预应力连续箱梁结构；桥面宽度按净-7标准设计，总宽度为7+2×0.5m。桥梁净高按五级航道标准确定，最高通航水位为22.50m，桥面最高高程为30.289m。桥面横坡1.5%，桥跨设2.5%纵坡，两侧连接道路接线纵坡最大为2.5%，桥梁北侧道路长650m，南侧道路长925m。
进场交通桥施工方案为水中桩采用钢管桩搭设水中工作平台施工，中墩承台施工采用拉森钢板桩临时支护，上部预应力连续箱梁施工拟采用满堂支架法施工，一次落架，中跨设净宽16m通航孔。
2.满堂支架设计
采用单箱单室直腹板截面，顶板宽度8.0m，底板宽4.0m，翼缘板悬臂分别长2.0m。箱梁采用C50混凝土，并设置双向预应力体系。考虑航道的通航要求，设置临时通航孔及通航净高。端部排架在中墩的承台上搭设，跨中支撑排架基础采取水中打钢管桩作支承，桩顶设置贝雷或型钢横梁，在横向贝雷桁架顶部铺设[14槽钢，其上采用Ф48×3.5mm碗扣支架，根据桥下净空高度，立杆可采用2.4、3.0、6.0米等规格配套使用，顶杆用1.2、1.8米进行调节，步距采用0.9米。
2.1钢管桩单桩承载力计算
根据地质勘探报告，▽16.39米～▽9.20米范围内为淤质粘土，▽9.20米～▽7.40米范围内为粘土。详细计算如下：
根据计算中跨通航孔两侧钢管桩上荷载最大为58.8*2.5+0.3*20=153T。
Quk=Qsk+Qpk=U∑qsikli+qpkAp（参考建筑施工计算手册，中国建筑工业出版社）
根据地质资料qsik取用保守数据20Kpa、35Kpa， qpk取用保守数据160Kpa，Ap=2164cm2。
把数据代入上式得：
153*10*1.2/6=3.14*0.525*20*7.19+3.14*0.525*35*L2+160*0.2164；得：入土深度為：7.8M。
2.2支架搭设
采用ф48*3.5mm碗扣支架，支架顶高顶托，上设15×15cm横方木，方木上铺设10×10cm纵方木，纵方木上为1.5cm厚的竹胶板做底模，支架布置示意图如下。
3.支架验算
满堂支架竖向力传递过程：箱梁钢筋混凝土和模板系统的自重和施工荷载通过底模传递至横梁上，横梁再以集中荷载的方式传递至纵梁，纵梁以支座反力的形式传递给立杆，立杆通过底托及方木传递至基础。以下依次对底模、横梁、纵梁、立杆、地基进行验算。
3.1 底模计算
以最高箱梁计算（高3.0m），宽按50cm，跨径按纵木的间距20cm计算，按三跨连续梁计算
（1）荷载计算
①竹胶板自重：0.5*0.015*9=0.07KN/m
②梁体自重：0.5*3*26=39KN/m
③施工人员、材料、机具荷载：2.5*0.5=1.25KN/m
④振动砼产生荷载： 2.0*0.5=1.0KN/m
q1=①+②+③+④=41.32KN/m
q2=①+②=39.07KN/m
（2）强度验算
W=1/6bh2=1/6×0.5×0.0152=1.88×10-5m3
I=1/12bh3=1/12×0.5×0.0153=1.41×10-7m4
M=0.1q1l2=0.1×41.32×1000×0.22=165.28N.m
σ=M/W=165.28/（1.88×10-5）=8.79MPa<13Mpa（容许抗弯）
Q=0.6q1l=0.6×41.32×0.2×1000=4958.4N
τ=1.5Q/A=1.5×4958.4/（0.5×0.015）=0.99Mpa<2Mpa（容许抗剪）
（3）按挠度验算
f=0.667=（0.667*39.07*0.24）/（100*10*106*1.41×10-7）=0.3㎜
（1）荷载计算
①木方及竹胶板自重：0.1*0.1*9+0.2*0.015*9=0.12KN/m
②箱梁体自重：0.2*3*26=15.6KN/m
③施工人员、材料、机具荷载：0.2*2.5=0.5KN/m
④振动砼产生荷载：0.2*2.0=0.4KN/m
q1=①+②+③+④=16.62KN/m
q2=①+②=15.72KN/m
（2）强度验算
W=1/6bh2=1/6×0.1×0.12=0.001/6m3
I=1/12bh3=1/12×0.1×0.13=0.0001/12m4
M=0.1q1l2=0.1×16.62×1000×0.52=415.5N·m
σ=M/W=415.5/（0.001/6）=2.49MPa<13Mpa（木材容许抗弯）
Q=0.6q1l=0.6×16.62×1000×0.5=4986N
τ=1.5Q/A=1.5×4986/（0.1×0.1）=0.75Mpa<2Mpa（木材容许抗剪）
（3）按挠度验算
f=0.667=（0.667*15.72*0.54）
/（100*10*106*0.0001/12）=0.79㎜
①木方及竹胶板自重：0.5*0.1*0.1*9/0.2+0.5*0.015*9+0.15*0.15*9=0.5KN/m
②梁体自重：0.5*3*26=39KN/m
③施工人员、材料、机具荷载：0.5*2.5=1.25KN/m
④振动砼产生荷载：0.5*2.0=1.0KN/m
q1=①+②+③+④=41.75KN/m
q2=①+②=39.5KN/m
（2）强度验算
W=1/6bh2=1/6×0.15×0.152=0.0005625m3
I=1/12bh3=1/12×0.15×0.153=0.0000421875m4
最大弯矩M=0.125q1l2=0.125×41.75×1000×0.32=469.69N·m
σ=M/W=469.69/（0.0005625）=0.84MPa<13Mpa（木材容许抗弯）
最大剪力Q=0.625q1l=0.625×41.75×0.3=7.83KN
τ=1.5Q/A=1.5×7830/（0.15×0.15）=0.52Mpa<2Mpa（木材容许抗剪）
（3）按挠度验算
f=0.521=（0.521*39.5*0.34）/（100*10*106*421.875×10-7）=0.004㎜
立杆选用φ48×3.5mm钢管。
单根立杆强度计算：
中间两根碗扣立杆受力最大为N=q1l=41.75*0.3=12.53KN
由于大横杆步距为1.2m，长细比为λ=ι/i=1200/15.78=76，查表可得φ=0.744，则有：
[N]=φA[σ]=0.744×489×215=78.22kN
而Nmax=12.53kN，可见[N]>N，满足要求。
3.5 贝雷桁架计算
根据荷载分布和实际情况，按主跨简支梁控制计算，最大一跨为18m，按简支梁进行验算。
（1）荷载计算
①恒载
砼重：118×2.6=30.68T
模板重：504×0.015×0.9=6.8T
支架重（22行，11列，均长2m）：22×11×2×3.84×10-3=1.9T
支架垫块（[14槽钢，22根，每根长9m）：22×9×16.733×10-3=3.3T
贝雷自重（3排）：18×（0.3×2/3）×3=10.8T
合计53.48T，简化为均布荷载，为53.48×10/18=29.71 KN/m
考虑1.2安全系数，q1=1.2×29.71=35.65KN/m
②动载
施工人员、材料、机具荷载：2.5KN/m
振动砼产生荷载：2.0KN/m
合计4.5KN/m
考虑1.3安全系数，q2=1.3×4.5=5.85KN/m
綜上，q=35.65+5.85=41.5KN/m，其受力计算模型如下：
（2）强度验算
计算可得，Mmax =1680.75kN·m
Qmax=373.5kN
单片贝雷的截面抵抗矩W=3570cm3，贝雷弦杆横断面积A=2×12.74cm2
受力时候由3排横梁共同受力。
贝雷弦杆等构件均为16Mn，其允许应力[σ]=200Mpa，允许剪应力[τ]=120Mpa
σ=Mmax/W=1680.75×103×103/（3570×103×2×3）=78.47Mpa<[σ]=200Mpa
τ=Qmax/A=373.5×103/（2×12.74×102×4×3）=12.22Mpa<[τ]= 120Mpa
满足要求
（3）刚度验算
=30mm<[ω]=l/400=45mm
刚度满足要求。
4.支架预压
由于箱梁梁体断面尺寸较大，为避免支架因加载沉降造成箱梁梁体损坏，支架搭设后，对支架进行等重预压（预压时间不小于7天），以检查支架的承载力，减小和消除支架的非弹性变形和地基不均匀沉降，从而确保砼箱梁的浇筑质量。支架搭设好后，铺设枋木和箱梁的底模板，在底模板上按箱梁的等效荷载分次加载，第一次加底板重量的荷载，第二次加腹板荷载，第三次加顶板荷载，并布点观测沉降量，测点分别布设于网络支架底横梁和箱梁底模板上，加载荷载模拟箱梁横断面的结构形式分布，加载方式采用堆栈砂袋的方法完成。加载后前期每4小时观测一次，基本稳定后12小时观测一次。待沉降量连续3天累计沉降量小于等于3mm后，认为沉降稳定，再反过来逐级卸载，然后进行下工序的施工。
5.实施效果
在施工中支架实测沉降值与预留拱度值基本相符，而且各点沉降比较均匀，说明施工中所设的预留拱度符合实际情况，地基处理满足要求，证明施工方案设计是可靠的。通过支架方案比选，节省了支架投入，保证了施工的技术安全和质量。
参考文献
[1]“关于南水北调东线一期长江至骆马湖其他工程睢宁二站工程初步设计报告的批复”（国调办投计【2010】205号）
[2]“关于南水北调东线一期睢宁二站工程招标设计（技术方案）的批复”（苏水源计【2010】91号）
[3]《南水北调东线第一期工程睢宁二站工程地质勘察报告》
[4]交通部标准《公路工程技术标准》JTG B01-2003
[5]交通部标准《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004
[6]交通部标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D60-2004
[7]交通部标准《高速公路交通安全设施设计及施工技术规范》JTJ074-94