现浇箱梁翼缘下模板支架立杆内力监测

现浇箱梁翼缘下模板支架立杆内力监测 第卷第期河南城建学院学报.年月.-基金项目“郑州市科技领军人才”（）作者简介史瑞（-），男，河南新郑人，工程硕士，高级工程师，主要从事建筑施工管理工作。 -（）-./.现浇箱梁翼缘下模板支架立杆内力监测史瑞，侯杰，宋建学（.河南省第一建筑工程集团有限责任公司，河南郑州；.河南省城乡规划设计研究总院有限公司，河南郑州；.郑州大学土木工程学院，河南郑州）摘要为研究现浇箱梁翼缘下模板支架立杆在混凝土浇筑过程中的内力变化规律，对实际施工提供建议，以郑州市西三环-航海路立交箱梁下碗扣式模板支架为试验对象，在箱梁混凝土浇筑过程中对翼缘下支架立杆内力进行现场监测，研究其内力变化规律。 结果表明在箱梁浇筑过程中，翼缘下立杆压力最大值一般集中在支架上部位置；刚刚浇筑完成的断面为危险断面，施工断面前后约范围内受混凝土浇筑影响较大，超出此范围，混凝土浇筑对架体影响较小；当混凝土浇筑速度过快时，支架中拉压变化构件数量增多，建议工程实际中应控制混凝土的浇筑速度，且制定措施保障均匀对称浇筑。 关键词箱梁翼缘；碗扣式模板支架；浇筑过程；立杆.开放科学（资源服务）标识码（），-（，；，；，）-，-.，.，万方数据；-，.-.，.；碗扣式模板支架-由于其自身的优点，被越来越广泛地应用于市政桥梁等大型工程中。 在实际工程中，碗扣式模板支架往往受力复杂，而现行的碗扣式模板支架安全技术规范主要是针对箱梁正下方模架的设计，对于翼缘下模架的搭设没有提出专门设计建议，该部分通常是根据经验搭设，稍有不慎就会造成模架坍塌，导致人员伤亡及财产损失。 纵观支架现场事故-，大部分发生在混凝土浇筑过程中。 因此，在混凝土浇筑期间，对翼缘下支架受力性能的研究具有实际意义。 本文以郑州市西三环航海路立交工程为背景，在箱梁浇筑过程中，对箱梁翼缘下支架的立杆内力进行全过程实时监测，总结其受力规律，讨论立杆拉、压变化特殊受力状态，为支架的设计、搭设提供参考。 试验设计以郑州市西三环航海路立交工程第标段主线桥第十联的碗扣式箱梁满堂支架为试验对象，见图。 图郑州市西三环航海路立交桥工程平面图碗扣支架杆件采用级普通钢管，规格为.。 实际工程中，支架钢管由于制作、施工周转等因素具有一定的初始缺陷-，根据现场实测结果，钢管直径，平均壁厚.。 在试验架体第十联的三跨中，顺桥方向选择跨跨中（-断面）、（-断面）跨跨中断面支架作为两个试验断面。 在两个试验断面的箱梁翼缘下的立杆、斜撑、剪刀撑代表位置处布设应变传感器，见图。 本文仅讨论在混凝土浇筑过程中的立杆应变发展全过程。 箱梁混凝土顺桥方向浇筑，从北向南（即从到方向），见图。 横桥方向从箱梁中轴线位置向两侧翼缘方向对称布置，连续浇筑，每小时记录一次监测数据，称为一个工况。 待-试验断面停止监测时，将-断面测点接入应变仪并对其断面的测点进行监测。 第卷第期史瑞，等现浇箱梁翼缘下模板支架立杆内力监测万方数据图试验断面测点布设图图试验断面位置及箱梁浇筑方向图翼缘下立杆内力监测与分析对实际施工过程中现场监测到的数据进行分析处理，将翼缘下立杆实测应变值转换成相应立杆的轴力值，初始值为，正值表示杆件受拉，负值表示杆件受压。 在现场监测过程中，-试验断面的立杆-测点已损坏。 根据试验断面翼缘下立杆的轴力实测值，可知（）在混凝土浇筑期间，立杆总体受力趋势是受压。 （）翼缘下与斜撑杆相交的个别立杆局部受力趋势是受拉。 河南城建学院学报年月万方数据（）工况表示混凝土刚好浇筑至试验断面处，而几乎所有立杆轴力在工况时达到峰值，并保持稳定，此时距试验断面约。 说明刚刚浇筑完成的断面为危险断面，混凝土浇筑的影响范围为前后约，超出此起止范围，混凝土浇筑对架体影响较小。 （）最大拉力（）最大压力图试验断面立杆最大拉力与最大压力实测值（）（）最大拉力（）最大压力图试验断面立杆最大拉力与最大压力实测值（）第卷第期史瑞，等现浇箱梁翼缘下模板支架立杆内力监测万方数据根据翼缘下立杆实测轴力值，选择所有工况中最大轴力值（包括最大拉力值和最大压力值），绘制每个试验断面在混凝土浇筑过程中翼缘下方立杆的最大轴力图，如图、图所示。 根据规范和试验区段箱梁模板支撑体系相关参数，在不考虑风荷载情况下，计算箱梁翼缘下方单肢立杆轴力理论值，见图。 图各试验断面立杆轴力理论值（）将图、图中试验断面上每根立杆最大实测轴力（压力）与每根立杆的理论轴力对比，并与立杆承载力极限值极对比，结果见表、表及图。 表-断面同一立杆最大实测轴力与理论轴力、承载力极限值极比值立杆编号轴力最大位置轴力最大值/理论值/立杆承载力极限值极/极-.-.-.-下-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.河南城建学院学报年月万方数据表-断面同一立杆最大实测轴力与理论轴力、承载力极限值极比值立杆编号轴力最大位置轴力最大值/理论值/立杆承载力极限值极极-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.（）-断面（）-断面图最大实测轴力与理论轴力、承载力极限值极比值（）由图图及表、表可以看出（）支架翼缘下立杆承载力发挥系数最大值为.，说明混凝土浇筑过程总体安全。 （）混凝土浇筑过程中，各试验断面的立杆多处出现拉力。 （）翼缘下立杆的压力最大值一般集中在上部位置。 （）-试验断面立杆受拉位置集中在中上部，且幅值较小；-试验断面立杆底部和中上部都出现拉力，且拉力幅值较-断面大很多。 （）每个试验断面都有多处实测轴力值超过了理论计算值，表明当前碗扣式支架设计理论仍有缺陷，应通过大量的现场试验，完善这一领域的研究成果。 施工建议（）各试验断面翼缘下立杆多处出现拉力，表明在进行支架设计时立杆节点处应设置“抗拔构造”。 （）箱梁翼缘下立杆最大轴力值都集中在支架上部位置。 表明在支架的实际搭设时，应适当减小支架立杆上部步距，控制上部立杆的计算长度，从而增大立杆的稳定承载力，保证支架在实际施工过程中的安全。 （）当混凝土浇筑速度相对较快时，支架受力比较复杂，翼缘下拉压变号的立杆数量逐渐增多。 因此在实际施工过程中，要控制好混凝土的浇筑速度，制定相应的可靠措施，对称均匀地浇筑，使支架均匀受力，保障施工安全。 第卷第期史瑞，等现浇箱梁翼缘下模板支架立杆内力监测万方数据结论通过对郑州市西三环-航海路立交工程箱梁翼缘下立杆的监测分析得出以下主要结论（）翼缘下立杆压力最大值一般集中在支架上部位置。 实际工程中应通过减小支架立杆上部步距来增大其稳定承载力。 （）混凝土浇筑过程中，刚刚浇筑完成的断面为危险断面，施工断面前后约范围内受混凝土浇筑影响较大，超出此起止范围，混凝土浇筑对架体影响较小。 （）当混凝土浇筑速度过快时，支架中拉压变号构件数量增多。 建议实际工程中应控制混凝土的浇筑速度，且制定措施保障均匀对称浇筑。 （）翼缘下立杆多处实测轴力值超过了理论计算值，说明当前碗扣式支架设计理论仍有缺陷，应通过大量的现场试验，完善这一领域的研究成果。 参考文献李维滨，刘桐，郭正兴.扣件式钢管模板支架安全性研究与施工建议.建筑技术，（）-.杜勇.高大模板支架事故分析及安全对策.包头内蒙古科技大学，.佘步银，郭正兴.高支模架结构安全策略思考及设计方法.工业建筑，（）-.卫超.高大模板支撑体系技术研究.合肥合肥工业大学，.赵挺生，唐菁菁，魏春辉，等.现浇箱梁施工过程模板支撑内力实测研究.华中科技大学学报（城市科学版），（）-.韩学威，宋建学.现浇箱梁模板支架立杆和水平杆受力性能试验研究.