现浇混凝土箱梁两种排架组合方式的比较
祁洁
【摘要】在进行排架模板设计时，根据排架性能及横纵木梁性能，一般有两种排架组合思路，下面举例分别对其进行计算并加以比较。
【关键词】现浇混凝土箱梁；计算依据；荷载计算；排架组合分析；相比
现浇混凝土箱梁作为一种常用的桥梁结构形式，近年来在市政及公路工程中被广泛应用，其模板支撑体系多采用碗扣式脚手架，其上为横纵梁方木及模板。在进行排架模板设计时，根据排架性能及横纵木梁性能，一般有两种排架组合思路：一种为减小立杆间距，增大横杆间距；另一种为增大立杆间距，减小横杆间距。下面举例分别对其进行计算并加以比较。
以下图（见图1）单箱单室箱梁断面为例，箱梁长度L=100m。
木梁物理力学性能（以东北长白落叶松为例），密度ρ=0.594g/cm3；允许抗弯强度［σ］=97.4MPa；允许抗剪强度［τ］=8.6MPa；弹性模量E=12.5×109pa
2.荷载计算：（取顺桥向90cm，横桥向箱梁全宽为计算段）
（1）方木、模板自重：G1=14KN。
（2）钢筋混凝土结构自重（γ=25KN/m3）：G2==405KN。
（3）施工人员和施工材料、机具等行走运输或堆放的荷载（取均布荷载q=2.5KPa）。
（4）振捣混凝土时产生的荷载（取均布荷载q=2.0KPa）。
（5）倾倒混凝土时产生的荷载（取均布荷载q=2.0KPa）。
（6）总荷载（安全系数取1.3）：G=760KN，折合为均布荷载q=35KN/m2
3.排架组合分析：（以箱梁底板宽度内排架为分析对象，仅假设两种排架尺寸组合进行说明）
3.1组合一：立杆平面框架尺寸120x90cm，横杆间距60cm，见图2。
3.1.1排架计算：
单根立杆承重N=38KN<40KN
箱梁总排架量（排架平均高度取500cm，立杆组合为2根2.4m立杆，横杆共8层）：立杆总量11828m；横杆总量40640m；可调上下托各2464个。
3.1.2纵梁方木计算：
纵梁采用10x10cm方木，间距60cm，计算跨径l=90cm，荷载为均布荷载q=21KN/m，为简化计算，纵梁按单跨简支梁验算。荷载分布见图3。
3.1.3横梁方木计算：
横梁采用14x16cm方木，计算跨径l=120cm，荷载为集中荷载P=19KN，为简化计算，横梁按单跨简支梁验算。最不利荷载分布见图4。
3.2.1排架计算：
单根立杆承重N=28.4KN<30KN
箱梁总排架量（排架平均高度取480cm，立杆组合为2根2.4m立杆，最底层及最顶层必须设横杆，横杆共5层）：立杆总量15590m；横杆总量28598m；可调上下托各3248个。
3.2.2纵梁方木与方案一相同。
3.2.3横梁方木验算：
横梁采用12x15cm方木，计算跨径l=90cm，荷载为集中荷载P=19KN，为简化计算，横梁按单跨简支梁验算。最不利荷载分布见图6。
满足要求。
4.排架组合二与排架组合一相比：
4.1立杆总量多3762m，横杆总量少12042m，柱头、柱脚各多784个，综合比较方案二比方案一节约资金128.6元，按照箱梁排架占压周期60天计，共节约资金7716元（按立横杆租金为0.025元/m·天，可调上下托租金为0.05元/m·天）。
4.2单根立杆受力减小，对排架基础的要求降低，因此基础处理的标准相应降低，这样在基础处理时可节约资金。
4.3横梁跨径减小，在横梁各力学性能及评定指标基本不变的情况下，横梁截面积减小。如与方案一采用相同截面的横梁，则横梁最大挠度减小，箱梁成品的质量相应提高；如采用不同截面的横梁则可节约木材。按照计算中所采用的横梁，全桥可节约木材12.32m3，按照方材价格1300元/m3计算，可节约资金16000元。
4.4排架总量减小，排架的支搭及拆除更方便快捷，相应可减少排架支搭、拆除周期及人工、运输费用。
综合分析，方案二优于方案一。
【摘要】在进行排架模板设计时，根据排架性能及横纵木梁性能，一般有两种排架组合思路，下面举例分别对其进行计算并加以比较。
【关键词】现浇混凝土箱梁；计算依据；荷载计算；排架组合分析；相比
现浇混凝土箱梁作为一种常用的桥梁结构形式，近年来在市政及公路工程中被广泛应用，其模板支撑体系多采用碗扣式脚手架，其上为横纵梁方木及模板。在进行排架模板设计时，根据排架性能及横纵木梁性能，一般有两种排架组合思路：一种为减小立杆间距，增大横杆间距；另一种为增大立杆间距，减小横杆间距。下面举例分别对其进行计算并加以比较。
以下图（见图1）单箱单室箱梁断面为例，箱梁长度L=100m。
木梁物理力学性能（以东北长白落叶松为例），密度ρ=0.594g/cm3；允许抗弯强度［σ］=97.4MPa；允许抗剪强度［τ］=8.6MPa；弹性模量E=12.5×109pa
2.荷载计算：（取顺桥向90cm，横桥向箱梁全宽为计算段）
（1）方木、模板自重：G1=14KN。
（2）钢筋混凝土结构自重（γ=25KN/m3）：G2==405KN。
（3）施工人员和施工材料、机具等行走运输或堆放的荷载（取均布荷载q=2.5KPa）。
（4）振捣混凝土时产生的荷载（取均布荷载q=2.0KPa）。
（5）倾倒混凝土时产生的荷载（取均布荷载q=2.0KPa）。
（6）总荷载（安全系数取1.3）：G=760KN，折合为均布荷载q=35KN/m2
3.排架组合分析：（以箱梁底板宽度内排架为分析对象，仅假设两种排架尺寸组合进行说明）
3.1组合一：立杆平面框架尺寸120x90cm，横杆间距60cm，见图2。
3.1.1排架计算：
单根立杆承重N=38KN<40KN
箱梁总排架量（排架平均高度取500cm，立杆组合为2根2.4m立杆，横杆共8层）：立杆总量11828m；横杆总量40640m；可调上下托各2464个。
3.1.2纵梁方木计算：
纵梁采用10x10cm方木，间距60cm，计算跨径l=90cm，荷载为均布荷载q=21KN/m，为简化计算，纵梁按单跨简支梁验算。荷载分布见图3。
3.1.3横梁方木计算：
横梁采用14x16cm方木，计算跨径l=120cm，荷载为集中荷载P=19KN，为简化计算，横梁按单跨简支梁验算。最不利荷载分布见图4。
3.2.1排架计算：
单根立杆承重N=28.4KN<30KN
箱梁总排架量（排架平均高度取480cm，立杆组合为2根2.4m立杆，最底层及最顶层必须设横杆，横杆共5层）：立杆总量15590m；横杆总量28598m；可调上下托各3248个。
3.2.2纵梁方木与方案一相同。
3.2.3横梁方木验算：
横梁采用12x15cm方木，计算跨径l=90cm，荷载为集中荷载P=19KN，为简化计算，横梁按单跨简支梁验算。最不利荷载分布见图6。
满足要求。
4.排架组合二与排架组合一相比：
4.1立杆总量多3762m，横杆总量少12042m，柱头、柱脚各多784个，综合比较方案二比方案一节约资金128.6元，按照箱梁排架占压周期60天计，共节约资金7716元（按立横杆租金为0.025元/m·天，可调上下托租金为0.05元/m·天）。
4.2单根立杆受力减小，对排架基础的要求降低，因此基础处理的标准相应降低，这样在基础处理时可节约资金。
4.3横梁跨径减小，在横梁各力学性能及评定指标基本不变的情况下，横梁截面积减小。如与方案一采用相同截面的横梁，则横梁最大挠度减小，箱梁成品的质量相应提高；如采用不同截面的横梁则可节约木材。按照计算中所采用的横梁，全桥可节约木材12.32m3，按照方材价格1300元/m3计算，可节约资金16000元。
4.4排架总量减小，排架的支搭及拆除更方便快捷，相应可减少排架支搭、拆除周期及人工、运输费用。
综合分析，方案二优于方案一。
