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[摘 要]本文主要内容主题涵盖的是有关对城市高架桥碗扣式支架法現浇箱梁施工技术的介绍。经过一系列有关城市高架桥碗扣式支架法现浇箱梁施工技术的描述和相关的测试以及计算方法来确定桥梁的稳定性，进而构建了完善健全的、有关扣式支架法现浇箱梁的设计施工技术和体系，对其他桥梁建筑的设计和施工具有很大的指导性意义。
[关键词]碗扣式支架；连续箱梁
中图分类号：U448.28 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）47-0071-02
在有关城市立交桥的现浇连续箱梁施工以及对城市所在的高架桥梁施工工程中，由于受到了复杂的地理条件和坡度不稳定以及预留通道的影响，整个高架桥的设计和施工存在很大的阻碍和困难。本文研究的重点就是如何保证碗扣式支架法现浇箱梁施工技术在城市高架桥建设中的应用，以常熟市三环路快速化改造工程S1标主线高架跨线桥第三联为案例，深入展开对高架桥施工技术的研究和讨论，也对碗扣式支架法现浇箱梁施工技术进行深入的研究和分析。
1.工程概况
常熟市三环路快速化改造工程S1标主线高架桥第三联上部结构采用变截面预应力钢筋砼现浇箱梁，跨线桥全长125m，共3 跨，整联跨径组合为（35m +55 m +35 m），全幅桥宽25.50 m，截面采用单箱三室，边腹板采用斜度为1：1的斜腹板，中腹板为竖直腹板，箱梁顶宽25.5 m，底宽13.010～15.754 m，两侧悬臂长度3.5 m。中支点处箱梁中心高度3.4 m，跨中箱梁中心梁高2.0 m，梁高以2次抛物线变化，梁高抛物线方程为。
2.支架压重情况分析
首先，该桥梁的设计所采用的支架搭设在老路面结构层上，其中承台、泥浆池、绿化带等区域亚粘土的基础上，而且为了确保其能够承受巨大的承载力，设计的沉降值是比较小的。其次，在支架的底部承台、泥浆池、绿化带等区域地基采用分层5%石灰土、10cm碎石垫层、20cm C15砼硬化以保证支架根基稳定。结合以往的设计经验把支架的基座的沉降的数值保持为3mm合适。另外，非挠度值表现主要在底模顶托及横向仿木上，由于仿木和顶托接触面积受力不均匀，因此可以经过简单的公式计算得出其弹性变形值比较小，一般取值3mm为准。
3.碗扣式支架布置形式与验算
3.1 支架基础处理
对于支架基础具体处理方法：先将支架搭设范围内的泥浆池、绿化带、承台部分等区域清理干净后，分层填筑5%石灰土层厚20cm且压实度高于90%；然后铺设厚10cm级配碎石，并浇筑厚15cm C20素砼，顶面与老路接平。
3.2 预应力砼现浇箱梁支架布置形式
本工程预应力砼现浇箱梁支架采用满堂式支架， 支架布置形式如下图所示。
3.3 支架验算
3.3.1 支架荷载计算
梁体预应力钢筋砼自重取26 KN/m3，模板自重取0.3 KN/m2，支架自重24 KN，横梁自重取0.2 KN/m2，纵梁自重取0.15 KN/m2，施工人员及机具重量2.5 KN/m2，砼灌注振捣取2.0KN/m2，经过组合计算得均布荷载为41.69 KN/m。按三跨连续梁计算得立杆的最大轴力为26.48 KN。
3.3.2 立杆自由计算长度
LO=步距+ 2a=120 cm（a为模板支架立杆伸出顶层水平杆中心线至模板支撑点长度，取30 cm）。
3.3.3 杆件（钢管）截面特性
外直径50mm，壁厚3.5mm，截面积A=5.11 cm2，惯性矩I=13.90 cm4， 回转半径r=1.65cm。
3.3.4 立杆稳定性计算
长细比λ= LO/r=72.73，查表知折减系数=0.773，N/（A） =65.11 MPa< f =175 MPa。
结论：立杆稳定性满足结构要求。
3.3.5 10cm×15cm方木挠度计算（支架顶托上使用的横梁）
取一根木方（跨徑0.6m）为计算单元，按最不利情况进行计算。
木方的截面抗弯惯性矩I和截面抗弯模量W分别为：
I=100×1503/12 =28.13×106 mm4；
W=100×1502/6 =3.75×105 mm3；
方木按照均布荷载作用下支撑在钢管上的三跨连续梁计算，横桥向支架间距为30 cm，取L=30 cm。
⑴荷载计算
a）静荷载（包括钢筋混凝土梁、模板面板和内楞的自重）：
q1 = 26×0.6×（0.7×3.4+0.2×（0.67+0.46））/0.9+（0.3+0.2+0.15）×0.6 =45.56 KN/m；
b）施工荷载（4.5 KN/m2）：
q2 =4.5×0.6=2.7 KN/m；
⑵强度计算
取荷载最不利作用下最大弯矩值进行验算：
其中：1.2×45.56+1.4×2.7= 58.45 KN/m；
最大弯矩M=0.1×58.45×0.32 =0.53 KN·m；
方木最大应力计算值σ=M/W=530000/375000 =1.41 Mp<[f]=13 Mp；满足要求！
⑶剪应力验算
其中剪力Q=0.6ql=0.6×58.45×200=7014N，A=15000 mm2
3×7014/（2×15000）=0.7 Mp ⑷变形验算（挠度验算）
挠度计算公式为
其中q = 45.56+2.7=48.26 KN/m 方木最大挠度计算值 w = 0.677×48.26×3004/（100×10000×28130000）=0.01 mm< [w]=300/400=0.75 mm。
結论：10 cm ×15 cm 木方在最不利情况组合荷载作用下满足结构要求。
4.支架预压施工方案
箱梁砼浇注前对支架进行预压（一般梁跨荷载标准安全系数是1.2），必须完全消除支架的非弹性变形，测出支架的弹性变形。支架的预压时间应大于7天，且连续3天内支架累计沉降量小于2 mm可视为稳定。
5.碗扣式支架施工方案
5.1 测量放样
平面测量：首先要在施工硬化路面上，按设计图纸平面位置将第三联箱梁边缘投影线和中线准确放样。其次，根据该联箱梁设计图横断分布和支架纵断高度来搭设现浇箱梁支架，采用立杆顶设置短钢管配合顶托进行支架顶标高调节。在支架搭设且加载完成当天间隔12小时沉降一次观测，以后为24小时一次，直至沉降量小于2 mm，则可以进行地基和支架变形度观测工作。
5.2 支架尺寸
支架立杆腹板处、端横梁处纵横向步距为0.6 m，跨中箱室处和翼缘板处立杆横向步距为0.9 m、纵向步距0.6 m，中横梁立杆横向步距为0.6 m、纵向步距0.3 m。支架四周及中间纵、横向由底至顶连续设置竖向剪刀撑，其间距应小于或等于4.5 m；同时保证纵、横竖直剪刀撑与地面夹角应在450～600之间；现场可根据实际情况调整剪刀撑的布置，但必须确保剪刀撑与地面的夹角在450～600的范围内，剪刀撑的斜杆应每步与立杆扣接。
5.3 搭设顺序及搭设方法
碗扣支架搭设施工顺序为：计算立杆组拼高度→安放KTZ-60底座调整底脚螺栓在同一水平面→拼立杆及横杆，锁紧碗扣→安装U型KTC-60托撑→调整托撑螺栓形成横、纵坡→粗调标高→铺设方木→支架试压→精调标高，并适时安装剪刀撑和扫地杆。
碗扣支架立杆底脚支撑先用60 cm可调KTZ—60底座，支架立杆顶选用60 cm高度可调U型KTC—60托撑以滿足桥跨纵横坡的变化。
根据碗扣支架搭设进度，箱梁支架架构渐趋牢靠，剪刀撑设置工作必须同步进行。一旦剪刀撑等部件安置完毕，要立刻进行安全网设置工作。
6.结论
在城市高架桥实际施工中，由于地理环境以及各种因素影响，对于施工技术有着苛刻要求。本文通过常熟市三环路快速化改造工程S1标主线高架桥第三联箱梁的建造，对于高架桥变截面预应力砼现浇箱梁采用碗扣式支架法施工技术进行研究，并对该技术中施工方案和部分数据计算进行具体详细探究，希望本文能为高架桥变截面预应力砼现浇箱梁建设中相关工作人员提供科学依据和理论参考，推动我国高架桥建设进程。
参考文献
[1] 杜楠.支架现浇混凝土连续梁桥面线形控制研究[D].长安大学，2011.
[2] 陈永瑞.碗扣式模板支撑架设计及施工监控[D].长安大学，2011.
[关键词]碗扣式支架；连续箱梁
中图分类号：U448.28 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）47-0071-02
在有关城市立交桥的现浇连续箱梁施工以及对城市所在的高架桥梁施工工程中，由于受到了复杂的地理条件和坡度不稳定以及预留通道的影响，整个高架桥的设计和施工存在很大的阻碍和困难。本文研究的重点就是如何保证碗扣式支架法现浇箱梁施工技术在城市高架桥建设中的应用，以常熟市三环路快速化改造工程S1标主线高架跨线桥第三联为案例，深入展开对高架桥施工技术的研究和讨论，也对碗扣式支架法现浇箱梁施工技术进行深入的研究和分析。
1.工程概况
常熟市三环路快速化改造工程S1标主线高架桥第三联上部结构采用变截面预应力钢筋砼现浇箱梁，跨线桥全长125m，共3 跨，整联跨径组合为（35m +55 m +35 m），全幅桥宽25.50 m，截面采用单箱三室，边腹板采用斜度为1：1的斜腹板，中腹板为竖直腹板，箱梁顶宽25.5 m，底宽13.010～15.754 m，两侧悬臂长度3.5 m。中支点处箱梁中心高度3.4 m，跨中箱梁中心梁高2.0 m，梁高以2次抛物线变化，梁高抛物线方程为。
2.支架压重情况分析
首先，该桥梁的设计所采用的支架搭设在老路面结构层上，其中承台、泥浆池、绿化带等区域亚粘土的基础上，而且为了确保其能够承受巨大的承载力，设计的沉降值是比较小的。其次，在支架的底部承台、泥浆池、绿化带等区域地基采用分层5%石灰土、10cm碎石垫层、20cm C15砼硬化以保证支架根基稳定。结合以往的设计经验把支架的基座的沉降的数值保持为3mm合适。另外，非挠度值表现主要在底模顶托及横向仿木上，由于仿木和顶托接触面积受力不均匀，因此可以经过简单的公式计算得出其弹性变形值比较小，一般取值3mm为准。
3.碗扣式支架布置形式与验算
3.1 支架基础处理
对于支架基础具体处理方法：先将支架搭设范围内的泥浆池、绿化带、承台部分等区域清理干净后，分层填筑5%石灰土层厚20cm且压实度高于90%；然后铺设厚10cm级配碎石，并浇筑厚15cm C20素砼，顶面与老路接平。
3.2 预应力砼现浇箱梁支架布置形式
本工程预应力砼现浇箱梁支架采用满堂式支架， 支架布置形式如下图所示。
3.3 支架验算
3.3.1 支架荷载计算
梁体预应力钢筋砼自重取26 KN/m3，模板自重取0.3 KN/m2，支架自重24 KN，横梁自重取0.2 KN/m2，纵梁自重取0.15 KN/m2，施工人员及机具重量2.5 KN/m2，砼灌注振捣取2.0KN/m2，经过组合计算得均布荷载为41.69 KN/m。按三跨连续梁计算得立杆的最大轴力为26.48 KN。
3.3.2 立杆自由计算长度
LO=步距+ 2a=120 cm（a为模板支架立杆伸出顶层水平杆中心线至模板支撑点长度，取30 cm）。
3.3.3 杆件（钢管）截面特性
外直径50mm，壁厚3.5mm，截面积A=5.11 cm2，惯性矩I=13.90 cm4， 回转半径r=1.65cm。
3.3.4 立杆稳定性计算
长细比λ= LO/r=72.73，查表知折减系数=0.773，N/（A） =65.11 MPa< f =175 MPa。
结论：立杆稳定性满足结构要求。
3.3.5 10cm×15cm方木挠度计算（支架顶托上使用的横梁）
取一根木方（跨徑0.6m）为计算单元，按最不利情况进行计算。
木方的截面抗弯惯性矩I和截面抗弯模量W分别为：
I=100×1503/12 =28.13×106 mm4；
W=100×1502/6 =3.75×105 mm3；
方木按照均布荷载作用下支撑在钢管上的三跨连续梁计算，横桥向支架间距为30 cm，取L=30 cm。
⑴荷载计算
a）静荷载（包括钢筋混凝土梁、模板面板和内楞的自重）：
q1 = 26×0.6×（0.7×3.4+0.2×（0.67+0.46））/0.9+（0.3+0.2+0.15）×0.6 =45.56 KN/m；
b）施工荷载（4.5 KN/m2）：
q2 =4.5×0.6=2.7 KN/m；
⑵强度计算
取荷载最不利作用下最大弯矩值进行验算：
其中：1.2×45.56+1.4×2.7= 58.45 KN/m；
最大弯矩M=0.1×58.45×0.32 =0.53 KN·m；
方木最大应力计算值σ=M/W=530000/375000 =1.41 Mp<[f]=13 Mp；满足要求！
⑶剪应力验算
其中剪力Q=0.6ql=0.6×58.45×200=7014N，A=15000 mm2
3×7014/（2×15000）=0.7 Mp
挠度计算公式为
其中q = 45.56+2.7=48.26 KN/m 方木最大挠度计算值 w = 0.677×48.26×3004/（100×10000×28130000）=0.01 mm< [w]=300/400=0.75 mm。
結论：10 cm ×15 cm 木方在最不利情况组合荷载作用下满足结构要求。
4.支架预压施工方案
箱梁砼浇注前对支架进行预压（一般梁跨荷载标准安全系数是1.2），必须完全消除支架的非弹性变形，测出支架的弹性变形。支架的预压时间应大于7天，且连续3天内支架累计沉降量小于2 mm可视为稳定。
5.碗扣式支架施工方案
5.1 测量放样
平面测量：首先要在施工硬化路面上，按设计图纸平面位置将第三联箱梁边缘投影线和中线准确放样。其次，根据该联箱梁设计图横断分布和支架纵断高度来搭设现浇箱梁支架，采用立杆顶设置短钢管配合顶托进行支架顶标高调节。在支架搭设且加载完成当天间隔12小时沉降一次观测，以后为24小时一次，直至沉降量小于2 mm，则可以进行地基和支架变形度观测工作。
5.2 支架尺寸
支架立杆腹板处、端横梁处纵横向步距为0.6 m，跨中箱室处和翼缘板处立杆横向步距为0.9 m、纵向步距0.6 m，中横梁立杆横向步距为0.6 m、纵向步距0.3 m。支架四周及中间纵、横向由底至顶连续设置竖向剪刀撑，其间距应小于或等于4.5 m；同时保证纵、横竖直剪刀撑与地面夹角应在450～600之间；现场可根据实际情况调整剪刀撑的布置，但必须确保剪刀撑与地面的夹角在450～600的范围内，剪刀撑的斜杆应每步与立杆扣接。
5.3 搭设顺序及搭设方法
碗扣支架搭设施工顺序为：计算立杆组拼高度→安放KTZ-60底座调整底脚螺栓在同一水平面→拼立杆及横杆，锁紧碗扣→安装U型KTC-60托撑→调整托撑螺栓形成横、纵坡→粗调标高→铺设方木→支架试压→精调标高，并适时安装剪刀撑和扫地杆。
碗扣支架立杆底脚支撑先用60 cm可调KTZ—60底座，支架立杆顶选用60 cm高度可调U型KTC—60托撑以滿足桥跨纵横坡的变化。
根据碗扣支架搭设进度，箱梁支架架构渐趋牢靠，剪刀撑设置工作必须同步进行。一旦剪刀撑等部件安置完毕，要立刻进行安全网设置工作。
6.结论
在城市高架桥实际施工中，由于地理环境以及各种因素影响，对于施工技术有着苛刻要求。本文通过常熟市三环路快速化改造工程S1标主线高架桥第三联箱梁的建造，对于高架桥变截面预应力砼现浇箱梁采用碗扣式支架法施工技术进行研究，并对该技术中施工方案和部分数据计算进行具体详细探究，希望本文能为高架桥变截面预应力砼现浇箱梁建设中相关工作人员提供科学依据和理论参考，推动我国高架桥建设进程。
参考文献
[1] 杜楠.支架现浇混凝土连续梁桥面线形控制研究[D].长安大学，2011.
[2] 陈永瑞.碗扣式模板支撑架设计及施工监控[D].长安大学，2011.