轉載自中國建築2013 年技術交流會論文集《蓋梁模塊化組合門洞支架設計與施工》作者：熊建軍，熊宇，王穩

摘要：甯波市環城南路快速路工程為市政高架道路工程，周邊保通道路拆遷困難，拆遷費用高，為保證現有道路和施工道路的通行，本文結合現場條件積極創新，設計一種以螺旋焊管、工字鋼、貝雷和碗扣支架相結合的組合式門洞支架。在提高施工效率和保證施工安全和質量的前提下，減少施工用地，達到降本增效的目的。

關鍵詞：蓋梁，螺旋焊管，貝雷，碗扣，條基

環城南路快速路工程Ⅳ标段全長約為2200m，是中心城區中南部最便捷的快速過境通道

和城市路網的主要集散通道，在中心城區路網中具有重要的地位和作用。在現行環城南路位

置修建，全線采用雙向6 車道高架主線 雙向6 車道地面輔道道路形式，高架采用主墩位于

中央綠化帶的懸挑式蓋梁結構，共有蓋梁47 座。

2.1 方案需克服的困難

2.1.1 全力推進項目的施工進度；

2.1.2 相鄰标段的大量施工材料及車輛需過境我标段施工現場，我标段也需保證大量施工材料及車輛能通過蓋梁施工的現場；現場必須留出兩車道的施工通道。

2.1.3 北側保通道路的拆遷困難，拆遷成本極高，面臨着無施工用地修築施工通道的困難。

2.2 支架方案簡介

為克服現場的困難，普通的滿堂支架方案受條件限制不能實施，滿堂支架設置門洞的方案由于門洞過小不能保證施工車輛通行安全，本文首次提出了螺旋焊管、工字鋼、貝雷和碗扣相結合的模塊化組合門洞支架，本支架受力明确，門洞跨徑大，安拆方便，具體詳情如下：

2.2.1 裝配式鋼支架門洞的主承重立杆采用φ377mm，壁厚8mm 螺旋焊管。在蓋梁根部，

每側布置一排鋼管，座于承台混凝土頂面，每排2 根，間距2.8 米；在蓋梁兩端，每側布置2 排鋼管，間距2.8m，座于原行車道上，每排2 根。

2.2.2 螺旋焊管長度通過較小的标準節段進行調節，兩者之間均設置法蘭闆，焊接接長。立柱間采用[10 槽鋼及L100*8 角鋼連接，鋼立柱頂面焊接一塊500mm×500mm×16mm 鋼闆，并用三角加勁肋加強。

2.2.3 蓋梁根部及門洞支架内側的鋼支墩上方布置3 條水平焊接成整體的36b 工字鋼，門洞支架外側鋼立柱上布置2 條水平焊接成整體的36b 工字鋼。工字鋼長度為4.5 米。

2.2.4 裝配式鋼支架門洞頂部的橫向貝雷梁采用45cm 連接片固定成一組，共計5 組，每組長度為15m。蓋梁投影範圍内放置三組，蓋梁前後各放置一組貝雷。

2.2.5 門洞上方的支撐體系采用碗扣支架，立杆縱橫向步距均為60cm,順橋向設置8 排，且設置于貝雷梁正上方。支架沿橫橋向及順橋向均設置連續剪刀撐，剪刀撐與水平面夾角控制在45°～60°。

2.2.6 碗扣支架底部落在貝雷梁上方10 号[鋼上，10 号[鋼與貝雷梁垂直布置，間隔為60cm；頂部亦采用頂托，順橋向安設10×10cm 木枋，間距60 厘米，作為模闆體系的主梁；主梁上方鋪設10×10cm 木枋，間距30cm，方向與蓋梁長度方向平行。

2.2.7 因裝配式鋼支架門洞外側鋼管立柱位于原行車道上，故不需進行地基處理，僅在鋼管立柱下方澆築鋼筋砼基礎即可。砼基礎尺寸（長×寬×高）為5.8m×2.5m×0.4m，标号C30，上下各布置一排φ22 螺紋鋼，長5.5m 間距25cm 一道，箍筋為φ12 螺紋鋼，間距25cm 一道。

支架的布置形式如圖1、圖2 所示

4.1 荷載分析

本工程蓋梁預應力鋼筋混凝土厚度2.8 米，容重26KN/m3，均布荷載： =72.8KN/m2；

模闆支撐和模闆荷載：=2.5KN/m2；設備及人工荷載：=2.5KN/m2；砼澆注沖擊荷載：=2kN/m2；砼振搗荷載：=2kN/m2；滿堂支架自重荷載：=2.5kN/m2；裝配式鋼支架門洞桁架防護竹膠闆自重荷載：=2.5KN/m2；貝雷片自重=2750N/3m=0.92KN/m；工字鋼橫梁自重=65.66kg/m。

4.2 滿堂支架計算

蓋梁寬度2.5 米，高度2.8 米，立杆間距為0.6 米，橫杆步距120cm：每根立杆總荷載碗扣回轉半徑r：

長細比λ：

λ=l0/r=120/1.645=73＜[λ]=130 ∴剛度符合要求。

查《路橋施工計算手冊》附表3-26 知：受壓構件彎曲折減系數φ＝0.63 截面積A＝442mm2，鋼管抗壓設計強度[ó]=205MPa，頂底托容許承載力為40KN，頂托最大承載力

[N]= =0.63×442×205=57.1KN＞40 KN

∴立杆及頂底托受力符合要求

4.3 貝雷梁驗算

4.3.1 貝雷梁抗彎即跨徑驗算

貝雷梁間距0.6 米，全部荷載由6 片貝雷梁承擔，貝雷最大跨徑L=9.5m，單片貝雷梁承擔的線性荷載：

據荷載組合一：

貝雷梁容許彎矩：[M]=788.2KN*m，容許剪力[Q]=245.2KN。

M==417.6KN*m＜[M]=788.2KN*m

∴門洞跨徑L=9.5m 滿足要求。

4.3.2 貝雷梁抗剪驗算

Q==37×9.5/2=175.7KN＜[Q]=245.2KN

∴貝雷梁抗剪滿足要求。

4.3.3 貝雷梁剛度驗算

查表得貝雷I=250497cm4，據荷載組合二：

fmax=0.0055m＜[f]=l/250=9.5/250=0.038m

∴貝雷桁架剛度滿足要求。

4. 4 鋼立柱計算

4.4.1 立柱剛度計算

橫向每排2 根,按所需最長鋼管自由端長度6m 計;支座反力N：

N==570KN。

鋼管回轉半徑：

長細比λ：

λ=l0/r=600/12.92=47＜[λ]=130

∴剛度滿足要求。

4.4.2 立柱臨界應力驗算：

此類鋼管為b 類，軸心受壓杆件，A3 鋼，查表知：Φ＝0.828，A＝9273mm2，[ó]=140MPa

[N]=φA [σ]=0.828×9273×140=1070.7KN

N≤[N]，∴鋼管柱的穩定承載力滿足穩定要求。

4.5 地基承載力計算

橋位處原地面路面結構塘渣路基厚度1m，取地基土容許承載力[σ] =100KPa；

單柱反力為=570KN,4 根立柱共計N=2280KN；地基尺寸5.8m×2.5 m。按45 度剛性角

考慮，受力面積

A=（5.8 1×tg450×2）×(2.5 1×tg450×2)=35.1m2

最大壓力：

σmax＝N/A=2280/35.1＝65kpa<[σ]=100kpa

結論：基礎承載力符合要求。

模塊化組合門洞支架在甯波市環城南路快速路工程蓋梁施工中成功應用，并取得很好的經濟效益和社會效益，相比傳統的滿堂支架，模塊化組合門洞支架施工所需人工少，通過投入汽車起重機，提高了施工效率，搭拆所需工期僅為傳統滿堂支架搭拆工期的1/3，建築工業化程度高，縮短了大量的施工工期，模塊化組合門洞支架占地面積少，不需額外征地修建施工通道，環城南路快速路工程蓋梁施工中節約臨時施工用地1.2 萬平方米，減少了2000m臨時施工道路修築，直接減少施工成本約200 萬元。

參考文獻：

[1] 周永興主編，書名[路橋施工計算手冊],人民交通出版社，2001.700~800.

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