1、第 1 页 共 6 页桥梁施工中普通扣件式脚手架的设 计 验 算摘 要： 随着我国城市建设和道路交通建设的迅猛发展，势必将给桥梁工程的建设带来较大增长，现场施工过程中由于条件限制，部分结构必须现浇，扣件式脚手架支撑体系是现浇砼盖梁工程经常遇到的。本文以普通扣件式钢管脚手架组合支撑为对象，运用对吴江市某桥梁工程的施工实例进行分析，着重阐述支撑体系的设计与验算方法。关键字：桥梁；施工；扣件式脚手架；设计方法；稳定性验算前 言：我国传统建筑施工中的搭材通常采用方木、圆木、万能杆等重型钢木材料。这些材料虽能满足强度、稳定性要求,但是施工笨重,循环利用率低,不仅要用掉大量木材和钢材，并且给现场施工带来诸
2、多不便。为此我国研究和开发了各种形式的脚手架，由于在在经济上、材料特性上和环保上的优势，施工支撑用料逐渐被钢管脚手架代替。其中普通扣件式钢管脚手架已成为我国当前使用量最多、应用最普遍的一种脚手架，它广泛使用于桥梁、建筑、桥梁、隧道、地铁等工程施工的模板支撑架系统。早在上世纪六十年代，中国建筑科学研究院就对扣件式钢管脚手架展开过实验研究，普通扣件式钢管脚手架以其具有构造简第 2 页 共 6 页洁，维修简单，使用寿命长及投入成本低等众多优点，占脚手架使用总量的绝大部分，估计在今后较长时间内，这种脚手架将占主导地位的情况不会改变，且仍有较大的发展空间。本文以吴江市某桥梁工程的盖梁施工实例阐述这种普通
3、扣件式脚手架支撑系统在工程中的设计与验算方法。1、工程概况江苏省吴江市淀山湖别墅桥, 横跨淀山湖支流入湖口水域，紧邻上海商榻镇，是位于河心岛上的淀山湖别墅群与河岸道路连接的唯一通道。上部结构为预应力空心板梁，下部为预制砼打入桩、承台、立墙、盖梁结构,桥跨组合分布为 16m+20m+20m+20m+16m，桥梁总长 92 米。设计荷载：汽车20 级，挂车100，人群荷载 3.5kPa。桥面宽度：0.25m(栏杆)+2.5m(人行道)+7.5(车行道)+2.5m(人行道)+0.25m(栏杆)=13.0m。隶属于淀山湖水晶别墅区内的配套工程。本桥河中墩盖梁共 4 个，横断面为矩形，截面尺寸为长 13
4、.0m，宽 2.4m，高 1.1m。采用 483.5mm 普通 Q235 钢管,以扣件相连，搭设成满堂红脚手架，支撑在已经浇筑好并砼强度满足设计要求的 C30 承台面。纵向水平杆和横向水平杆步距分别不大于 1.5m，每边预留 80cm 施工平台。2、支撑体系的设计内容：2.1 根据初选的脚手架尺寸，包括排距、步距、杆距、搭设高度等进行立柱稳定性验算。2.2 分别对支架的受弯构件和受压构件进行计算,并验算立杆基础承载力。2.3 对受弯构件进行挠度验算,并达到规范要求。第 3 页 共 6 页2.4 脚手架搭设及拆除方案的安全措施，遵照相关脚手架施工规范实施，本文不再赘述。2.5 脚手架施工图（见图
5、1 现浇盖梁满堂脚手架侧、断面示意图） 。3、支撑系统的设计与验算3.1 荷载效应组合一般为自重恒载+模板荷载+施工荷载。3.2、荷载数据与荷载组合设计取值 G 总 ： 模板荷载： G k1=0.75kN/m2施工荷载： Q k=1.0kN/m2钢筋砼荷载： G k=25.0kN/m31.1m=27.5kN/m2钢管净面积： A=489mm 2， C30 混凝土抗压强度 15N/mm2 单一安全系数：强度计算:K 11.5,稳定计算:K 22.0荷载分项系数：恒载(自重)分项系数 GK 取 1.2活载(施工荷载)分项系数 QK取 1.4荷载组合设计取值：G 总 =( Gk1+ Gk) GK+Q
6、k QK=(0.75+27.5)1.2+1.01.435.3kN/m 2钢材抗压强度设计值： 205N/mm2f3.3 轴心受压构件立杆的计算:(1) 立杆支架计算: 荷载计算（按暂定钢管间距 0.6m0.6m）：荷载组合：G 总 =35.3kN/m2第 4 页 共 6 页单杆承受荷载：N=0.60.635.3=12.71kN48 钢管回转半径： =15.8mmAIi长细比: =1500/15.8=95, 查得稳定系数： =0.488L 按强度计算立杆受压:12.71103/489=26.0N/mm2 =136.7N/mm2AN 5.10kf计算满足要求。 按稳定性计算立柱受压:=12.711
7、03/(0.488489)ANf=53.27N/mm2 =102.5N/mm2k计算满足要求。(2) 立杆基础承载力验算: 每根钢管立柱产生荷载:12.71103/489=26.0 N/mm215N/mm 2, 不可 在钢管下垫 10#槽钢或 10010010mm 钢板，则12.71103/(100100)=1.23N/mm2 15(N/ mm 2),验算满足要求。 1.8cm0C30 46010cmC30 4860 第 5 页 共 6 页图 1 现浇盖梁满堂脚手架侧、断面示意图3.4 受弯构件水平杆的计算:本例计算纵、横向水平杆的内力和挠度时,采用最保守的简支梁式计算模式,水平杆间距 L 取
8、 0.6m,计算简图如下图。 荷载计算（按暂定钢管间距 0.6m0.6m）：荷载组合：G 总 =35.3kN/m2单杆承受荷载：N=0.60.635.3=12.71kN水平杆线性均载：q=35.30.6=21.18kN钢管截面模量：W=5.0810 -6m3NqLM.195382max60AB图 2 水平杆计算弯矩简图 按抗弯强度计算水平杆:=187.61N/mm2205N/mm 2WMmax计算满足要求。 挠度验算:均布荷载作用下挠度公式, )384(5maxEIql代入，q=16500N/m， E=210Gpa，I=1.21910 -7m4，计算跨径L=600mm第 6 页 共 6 页=-5165000.64/(3842101091.21910-7)max=-1.46mmL/400=600/400=1.5mm符合规范要求,验算满足要求。结束语：经过上述计算过程，可得本例盖梁设计方案，采用 483.5mm 的 Q235钢管，满堂脚手架，扣件式连接，钢管间距 0.60.6m（见图 1 现浇盖梁满堂脚手架侧、断面示意图） 。参考文献1 JGJ130-2001.建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范S2 岳峰 李国强编著.高层建筑施工附着整体升降钢管脚手架M.同济大学出版社.2007.63 杜荣军编著.建筑施工脚手架实用手册M.中国建筑工业出版社.2000.
