支架现浇施工技术讲座

⽀架现浇预应⼒混凝⼟等截⾯连续桥梁施⼯技术讲座施鸿佩2012．1

⼀、⽀架现浇预应⼒混凝⼟桥梁施⼯技术（⼀）、相应规范要求

根据公路桥涵施⼯技术规范（JTG/T F50-2011）第16章对在⽀架上现浇钢筋混凝⼟和预应⼒混凝⼟梁式桥施⼯要求的⼀般规定：

16.2.1梁式桥的现浇可采⽤满布式⽀架或梁式⽀架。现浇⽀架除应符合本规范第五章的规定外，尚应符合下列规定：1.⽀架应稳定牢固，其地基应⽤⾜够的承载⼒。⽀架位于⽔中时，

其基础宜采⽤桩基；对弯坡斜梁式桥，其⽀架的设置应适应梁体相应⼏何线形的变化，且应采取有效措施保证⽀架的稳定。2.满布⽀架的地基表⾯应平整，并应有防排⽔措施；满布⽀架位于

坡地上时，宜将地基的坡⾯挖成台阶；在软弱地基上设置满布⽀架时，应采取措施对地基进⾏处理，使其承载⼒满⾜施⼯要求。

3.梁式⽀架各⽀点的基础应设在可靠地地基上，当地基沉降过⼤或

承载⼒不能满⾜要求时，宜设置桩基或采取其他有效措施进⾏处理。梁式⽀架不宜采⽤拱式结构；必须采⽤时，应按拱架的要求施⼯。

4.梁式桥现浇⽀架的预压应根据⽀架的类型和结构的形式地基的沉降量和承载能⼒，以及荷载⼤⼩等因素确定。

5.梁式桥跨越需要维持正常通⾏（航）的道路（⽔域）时，对其现

浇⽀架应采取防撞的安全措施，并设置必要的交通导流标志，保证施⼯安全和交通安全。16.2.2梁式桥现浇施⼯时，梁体混凝⼟在顺桥向宜从低处向⾼处进⾏

浇筑，在横桥向宜对称浇筑。混凝⼟浇筑过程中，应对⽀架的变形位移节点和卸架设备的压缩及⽀架的地基沉降等进⾏监测，如发现超过允许值的变形变位，应及时采取措施予以处理。本规范第五章对混凝⼟现浇模板及⽀架的规定：5.1.2模板与⽀架应符合下列规定：

1.模板和⽀架应具有⾜够的强度、刚度和稳定性，应能承受施⼯过程中所产⽣的各种荷载。

2.模板、⽀架的构造应简单、合理，结构受⼒应明确，安装、拆除应⽅便。

3.模板应能与混凝⼟结构或构件的特征、施⼯条件和浇筑⽅法相适应，应保证结构物各部位形状、尺⼨和相互位置的准确。4.模板的板⾯应平整，接缝处应严密且不漏浆；模板与混凝⼟接触

⾯应涂刷隔离剂，但不得采⽤废机油等油料，且不得污染钢筋及混凝⼟的施⼯缝。5.⽀架应稳定坚固，应能抵抗在施⼯过程中可能发⽣的振动和偶然撞击。

5.1.3模板和⽀架均应进⾏施⼯图设计，经批准后⽅可⽤于施⼯。施⼯图设计应包括下列内容：1.⼯程概况与⼯程结构简图；2.结构设计的依据和设计计算书；3.总装图与细部构造图；4.制作、安装的质量及精度要求；

5.安装拆除时的安全技术措施及注意事项；6.材料的性能之要求及材料数量表；7.设计说明书和使⽤说明书。

5.2.1模板、⽀架的设计应根据⼯程结构形式、荷载情况、地基⼟类别、施⼯设备和材料性能等条件进⾏。5.2.2钢模板和钢⽀架的设计应符合现⾏国家标准《钢结构设计规范》（GB50017）的规定；1.采⽤冷弯薄壁型钢时应符合《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018）的规定；

2.采⽤定型组合钢模板时应符合《组合钢模板技术规范》（GB50214）的规定；

3.采⽤⽊模板盒⽊⽀架的设计应符合《⽊结构设计规范》（GB50005）的规定；

4.采⽤定型钢管脚⼿架作为⽀架材料时，⽀架的设计应分别符合现⾏⾏业标准

5.《建筑施⼯门式钢管脚⼿架安全技术规范》（JTJ128-2011）6.《建筑施⼯扣件式钢管脚⼿架安全技术规范》（JTJ130-2011）7.《建筑施⼯碗扣式钢管脚⼿架安全技术规范》（JTJ166-2008）的规定进⾏；

5.2.3⽀架的地基与基础设计应符合现⾏⾏业标准

《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63）的规定，并应对地基承载⼒进⾏计算。5.2.4模板的构造要求应符合下列规定：

1.模板背⾯应设置主肋和次肋作为⽀承系统，主肋和次肋的布置应

根据模板的荷载和钢的要求进⾏。次肋的配置⽅向应与模板的长度⽅向相垂直，应能直接承受模板传递的荷载，其间距应按荷载数值和模板的⼒学性能计算确定；主肋应承受次肋传递的荷载，且应能起到加强模板结构的整体刚度和调整平直度的作⽤，⽀架或⽀撑的着⼒点应设置在主肋上。

2.模板的配板应根据配模板的形状⼏何、尺⼨及⽀撑形式决定。配

板时宜选⽤⼤规格的模板为主板，其他规格的模板作为补充；配板后的板缝应规则，不得杂乱⽆章。3.对在墩柱、梁、板的转⾓处使⽤的模板及各种模板⾯的交接部分，应采⽤连接简便、结构牢固、易于拆除的专⽤模板。

4.当设置对拉螺杆或其他拉筋，需要在模板上钻孔时，应使钻孔的模板能多次周转使⽤，并应采取措施减少或避免在模板上钻孔。5.2.5⽀架的构造要求应符合下列规定：

1.⽀架的总体构造和细部构造均应设置成⼏何不变体系。2.⽀架的⽴杆之间应根据其受⼒要求和结构特点设置⽔平和斜向等⽀撑连接杆件，增强⽀架的整体刚度和稳定性。

3.采⽤定型碗扣式钢管脚⼿架作⽀架材料时，其构造应符合下列要求：

1)应根据⽀架所承受的实际荷载选择⽴杆的间距和步距。⽴杆底部应设置可调底座或固定底座，底层纵横向⽔平杆作为扫地杆时，距地⾯的⾼度应⼩于或扥和易350mm；⽴杆上端包括可调螺杆伸出顶层⽔平杆的长度(俗称⾃由度)应不⼤于700mm,⽴杆上端应采⽤U型顶托，且该顶托应⽀撑在模板主肋的底部。

2)⽀架⾼度⼤于4.8m时，其顶底部均应设置⽔平剪⼑撑，中间⽔平剪⼑撑的设置间距应不⼤于4.8m。

3)⽴杆间距⼩于或等于1.5m时，应在⽀架的四周及中间的纵横向，由底⾄顶连续设置竖向剪⼑撑，其间距应不⼤于 4.5m；⽴杆间距⼤于1.5m时，应在拐⾓处设置通⾼的专⽤斜杆，中间每排每列均应设置通⾼的⼋字形斜杆或剪⼑撑。剪⼑撑的斜杆与地⾯的夹⾓应在45°～60°之间，斜杆应每步与⽴杆扣接。

4)⽀架的⾼宽⽐宜⼩于或等于2；当⾼宽⽐⼤于2时，宜扩⼤下部架体的尺⼨或采取其他构造措施。5)⽀架周围有主体结构时，应设置连墙体。

6)在⽀架中设置通道时，其宽度应⼩于或等于4.8m。应在通道

的上部架设专⽤横梁，通道两侧的⽴杆应加密并应加设斜杆，与架体的连接应牢固。通⾏机动车的通道，应设在防撞击的设施。

4.采⽤定型门式钢管脚⼿架作⽀架材料时，其构造应符合现⾏⾏业

标准《建筑施⼯门式钢管脚⼿架安全技术规范》（JTJ128-2011）：5.采⽤定型扣件式钢管脚⼿架作⽀架材料时，其构造应符合⾏业标

准《建筑施⼯扣件式钢管脚⼿架安全技术规范》（JTJ130-2011）：

5.2.6模板、⽀架的设计应考虑下列各项荷载，并应按规定进⾏荷载组合后进⾏计算：1.模板、⽀架的⾃重；

2.新浇混凝⼟、钢筋、预应⼒筋或其他圬⼯结构物的重⼒；3.施⼯⼈员及施⼯设备、施⼯材料等荷载；4.振捣混凝⼟时产⽣的振动荷载；5.新浇混凝⼟对模板侧⾯的压⼒；

6.混凝⼟⼊模时产⽣的⽔平⽅向的冲击荷载；

7.设于⽔中的⽀架所承受的⽔流压⼒、波浪⼒、流⽔压⼒、船只及其他漂浮物的撞击⼒；

8.其他可能产⽣的荷载，如风荷载、雪荷载、冬季保温设施荷载等。9.计算模板、⽀架的荷载组合

参与模板、⽀架荷载效应组合的各项荷载应符合下表的规定。

计算模板⽀架的荷载计算值应采⽤荷载标准值乘以荷载分项系数：荷载分项系数表：

5.2.7验算模板、⽀架的刚度时，其最⼤变形值不得超过下列允许值：1.结构表⾯外露的模板，扰度为模板构件跨度的1/400；2.结构表⾯隐蔽的模板，扰度为模板构件跨度的1/250；

3.⽀架受压后扰曲的杆件（横梁、纵梁）其弹性扰度为相应结构计算跨度的1/400；

4.钢模板的⾯板变形为1.5mm，钢棱和柱箍变形为L/500和B/500（其中L为计算跨径，B为柱宽）。

5.2.8验算模板、⽀架在⾃重和风荷载等作⽤下的抗倾覆稳定性时，其抗倾覆稳定性系数应不⼩于1.3。5.3.1模板制作应符合下列规定：

1.钢模板应以批准的加⼯图进⾏制作，成品经检验合格后⽅可使⽤。

组装前应对零部件的⼏何尺⼨和焊缝进⾏全⾯检查，合格后⽅可进⾏组装。⾯板变形及整体刚度应符合5.2.7条的规定。2.制作钢⽊组合模板时，钢与⽊之间的接触⾯应贴紧。⾯板采⽤防

⽔胶合板的模板，除应使胶合板与背楞之间密贴外，对在制作过程中裁切过的防⽔胶合板茬⼝，应按产品的要求及时涂刷防⽔涂料。

3.⽊模板与混凝⼟接触的表⾯应刨光且应保持平整。⽊模板的接缝

可制作成平缝、搭接缝或企⼝缝，当采⽤平缝时，应有防⽌漏浆的措施；转⾓处应加嵌条或做成斜⾓。4.采⽤其他材料（⾼分⼦合成材料⾯板、硬塑料或玻璃钢）制作模板时，其接缝应严密，边肋及加强肋应按照牢固，并应与⾯板成⼀整体。5.3.2模板的安装应符合下列规定：

1.模板应按设计要求准确定位，且不宜与脚⼿架连接。

2.安装侧模板时，⽀撑应牢固，应防⽌模板在浇筑混凝⼟时产⽣移位。模板在安装过程中，必须设置防倾覆的临时固定设施。3.模板安装完成后，其尺⼨、平⾯位置和顶部⾼程等应符合设计要求，节点联系应牢固。

4.梁板等结构的底模板应设置预拱度。

5.固定在模板上的预埋件和预留孔洞均不得遗漏，安装应牢固，位置应准确。

（⼆）、在⽀架上浇筑梁式桥的⼀般技术要求：

1.⽀架应稳定，强度、刚度及其构造的要求应符合第五章第20页相应的规定；稳定要求：

⽀架的⽴柱应保持稳定，并⽤撑拉杆固定。当验算模板及其⽀架在⾃重和风荷载等作⽤下的抗倾覆稳定时，验算倾覆的稳定系数不得⼩于1.3；

⽀架受压构件纵向弯曲系数可按《公路桥涵钢结构及⽊结构设计规范》（JGJ025）进⾏计算；2.⽀架的弹性、⾮弹性变形及基础的允许下沉量应满⾜施⼯后梁体设计标⾼的要求；

3.整体浇筑时应采取措施，防⽌梁体不均匀下沉产⽣裂缝，若地基下沉可能造成梁体混凝⼟产⽣裂缝时，应分段浇筑。（⼆）、⽀架现浇预应⼒混凝⼟桥梁设计技术1.⽀架类型的选择

⽀架基础下沉量的确定，关系到⽀架的预留⾼度及根据下沉后的影响采取的混凝⼟浇筑措施。同时也关系到⽀架类型的选择

1)基础沉降的类型

基础的总沉降值ΔH=ΔH I+ΔH C+ΔH S

a)ΔH I——瞬间沉降，是应⼒差所造成的剪切变形，⽆体积变化，

加上荷载后，沉降⽴即完成，在饱和粘⼟中，则是孔隙⽔尚未挤出时的变形，故可⽤弹性理论计算；如铁⽊⾟柯理论计算：ΔH I=Qb〔(1-µ2)/ E I〕I W

b)ΔH C——固结沉降，是⼀种随时间增长的沉降，完成沉降所需

的时间，往往需要⼏年甚⾄⼏⼗年，所需时间主要取决于孔隙⽔的挤出速度固结沉降量则是地基渗透固结终⽌的变形，故徐⽤固结理论进⾏计算；

c)ΔH S——蠕变（次固结沉降），是⼀种孔隙⽔全部挤出，孔隙压⼒消散⾄零后的变形，常⽤对数直线法进⾏计算；因此，可以看出，在砂性⼟中ΔH I起主要作⽤；⽽在其它类型⼟中ΔH IΔH CΔH S都起作⽤；在含有较多有机物的淤泥质粘⼟中ΔH I更不能忽略；实际施⼯中⼀般采⽤预压的办法解决沉降问题。2)⽀架类型的选择

针对⼯程地质的实际选⽤⽀架类型：●满堂⽀架：

砂性⼟、粘性⼟⼀般宜采⽤；●梁式⽀架（少⽀架）：

含有较多有机物的淤泥质粘⼟或⽔中应采⽤；2.⽀架的设计验算⽀架的设计⽅法：A.容许应⼒法

模板、⽀架和脚⼿架属于临时⼯程结构，为保证施⼯的安全其强度设计应采⽤容许应⼒法。B.容许应⼒：1、⽊材容许应⼒：

各种常⽤⽊材的容许应⼒和弹性模量【MPa】

2、钢材容许应⼒：

钢模板钢管⽀架及配件的容许应⼒值【MPa】

⽊结构所⽤的钢材其容许应⼒按下表进⾏：

3、钢材容许应⼒提⾼系数：

4、容许扰度及杆件长细⽐：模板及⽀架容许扰度值

5、容许长细⽐：【λ】值表

⽀架验算：

a)若采⽤定型的钢管脚⼿架做⽀架应按：

建筑施⼯门式钢管脚⼿架安全技术规范（JTJ128-2011）建筑施⼯扣件式钢管脚⼿架安全技术规范（JTJ130-2011）建筑施⼯碗扣式钢管脚⼿架安全技术规范（JTJ166-2008）

等规范的要求进⾏相应⽀架的设计；⽤以施⼯的所有临时性承重结构均应进⾏设计计算，确保施⼯过程有⾜够的强度、刚度和稳定性，且变形值应在允许范围内；

◆轴⼼拉压构件的强度计算：σi=P/A ji=【σi】P＝1.2×恒载＋1.4×施⼯荷载

◆轴⼼拉压构件的变形计算：ΔL i=PL/EA ji=【ΔL i】P＝1.2×恒载＋1.4×施⼯荷载

◆轴⼼拉压构件的稳定计算：σi=P i/фA ji=【σi】

ф：查相应的规范值，计算中的L0应为步距加两倍的顶托⾃由端长度；◆受弯构件的强度计算：σW=M/W ji=【σW】b)若采⽤梁式⽀架1.梁的设计：1)强度计算：

抗弯计算：σW = M/W ji=【σW】或： M实=（q l2/8+kpL/4）≤【M允】抗剪计算： Q实=（P+ql）/2≤【Q允】2)刚度计算：F实＝f弹＋f⾮≤【F允】f弹＝5ql4/384EI+PI3/48EI

f⾮＝0.5×0.1524cm×（n2-1）或0.5×0.1524cm×n2f⾮＝0.05×（n2-1）或0.05×n2（新321贝雷梁）●321贝雷梁

HD200

2.桩柱设计：●钢管桩：

振动沉桩：[P]=1/M(U∑a1L1τ1 + a2 Aσ)静压打⼊桩：[P]= (U∑L1τ1 +Aσ)●灌注桩：[P]=1/2(U∑L1τ1 +Aσ)3.模板的设计验算1)模板的弯矩与扰度计算

考虑到模板的连续性，在均布荷载作⽤下可近似按下表所列公式进⾏计算：模板弯矩与扰度计算

2)混凝⼟与模板的粘结⼒混凝⼟与模板的法向粘结⼒

混凝⼟与模板的切向粘结⼒

3)组合钢模板连接件、⽀撑件计算模板拉杆计算：

模板拉杆⽤于连接内外两组模板。保持内外模板的间距，承受混你还

侧语录对模板的荷载。使模板有⾜够的刚度与强度。拉杆形式多采⽤圆杆式（通称对拉螺栓或穿墙螺栓）。分组合式和整体式两种。

组合式：由内外拉杆与顶帽组成；

整体式：为⾃制的通常螺栓，通称采⽤Q235圆钢制作。模板拉杆的计算公式如下：F = P×A

式中：F–模板拉杆承受的拉⼒，N；P–混凝⼟的侧压⼒；

A–模板拉杆分担的受荷⾯积，m2其值为A = a×b其中：a–模板拉杆的横向间距，m ；b–模板拉杆的纵向间距，m；模板⽀撑钢楞计算：

钢楞⽤于⽀撑钢模板，加强其整体刚度。钢楞的材料有钢管矩形钢管内卷边槽钢和槽钢等多种形式。钢楞常⽤各种型钢⼒学性能见下表：