桥梁施工满布式钢管支架设计要点参考资料之二十一Word文档格式.docx

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2主要术语

立杆——支架垂直于水平面的竖向杆件。

立杆纵向间距——立杆沿桥梁纵轴线方向的间距，用符号a表。

立杆横向间距——立杆沿桥梁横向的间距，用符号b表。

纵向水平杆——杆轴方向沿桥梁纵轴线方向并垂直于立杆的水平杆件，简称“大横杆”。

横向水平杆——杆轴方向沿桥梁横向并垂直于立杆的水平杆件，简称“小横杆”。

纵向扫地杆——靠近地面布置的纵向水平杆。

横向扫地杆——靠近地面布置的横向水平杆。

纵向剪刀撑——在桥梁纵向竖平面内布置的、水平倾角为45°

~

60°

的斜向杆件。

横向剪刀撑——在桥梁横向竖平面内布置的、水平倾角为45°

立杆步距——沿立杆轴线方向水平杆件的间距，用于符号h表示，简称“步距”。

主节点——立杆、纵向水平杆、横向水平杆三杆紧靠的扣件连接或碗扣连接的节点，三向杆件在主节点处可以相互传力。

扣件——采用螺栓紧固的扣接连接件。

直角扣件——用于垂直交叉杆件间连接的扣件。

旋转扣件——用于平行或斜交杆件间连接的扣件。

对接扣件——用于杆件对接连接的扣件。

对接时相互对接杆件的轴线为同一轴线。

防滑扣件——根据抗滑要求增设的非连接用途扣件。

连墙杆——水平杆件与桥梁墩台直接连接时，称为连墙杆。

底座——设于立杆底部的垫座。

固定底座——不能调节支垫高度的底座

可调底座——能够调节支垫高度的底座。

垫板——设于底座下的支承板。

顶托——立杆顶部用以支承水平杆的垫座。

可调顶托——可以调整高度的顶托。

上碗扣——沿立杆滑动起锁紧作用的碗扣节点零件。

下碗口——焊接于立杆上的碗形节点零件。

限位销——碗扣式支架中，焊接在立杆上能锁紧上碗扣的用作定位的销子。

立杆连接销——碗扣式支架中，立杆竖向接长连接的专用销子。

碗扣节点——由上碗扣、下碗扣、限位销和横杆接头等形成的盖固式承插节点。

横杆——碗扣式支架中，水平杆件统称横杆。

横杆接头——碗扣式支架中，焊接于横杆两端的连接件。

专用外斜杆——碗扣式支架中，两端带有旋转式接头的斜向杆件。

水平斜杆——碗扣式支架中，钢管两端焊有连接件的水平连接斜杆。

间横杆——碗扣式支架中，钢管两端焊有插卡装置的横杆。

水平剪刀撑——钢管支架的水平面上在水平杆的平面内布置的剪刀撑。

3钢管及配件

3.1扣件式钢管支架

①钢管

规范[1]规定采用Q235A级钢制作，其质量应符合《碳素结构钢》（GB/T700）规定。

符合《直缝电焊钢管》（GB/T13793）或《低压流体输送用焊接钢管》（GB/T3092）的要求。

应使用下表所列型号的钢管。

表1钢管截面特性

外径（mm）

壁厚t（mm）

截面积A（cm2）

惯性矩I（cm4）

抵抗矩W（cm3）

回轴半径i（cm）

每米长质量

（kg/m）

48

3.5

4.89

12.19

5.08

0.58

3.84

51

3.0

4.52

13.08

5.13

1.70

3.55

Q235A钢的主要力学性能如下：

1.抗拉、抗压和抗弯强度设计值f=205Mpa；

抗剪强度设计值fv=120Mpa；

弹性模量E=2.06×

105Mpa；

轴向拉、压容许应力[

]=140Mpa；

抗弯容许应力[

]=145Mpa；

抗剪容许应力[

]=85Mpa；

剪切模量

=0.79×

105Mpa；

线胀系数

=12×

10-6；

质量密度=7850kg/m3；

近年国内一些建筑工程，包括某些大型建筑广泛采用低合金钢钢管支架。

与上述Q235A钢管相比，具有以下优点：

强度高、耐腐蚀、重量轻、搭设方便、总体成本较低。

低合金钢钢管采用Q345A级钢，根据规范[11]，其抗拉、压及抗弯强度设计值为f=295Mpa;

抗剪强度设计值fv=170Mpa.

根据规范[10]，按16Mn钢取值，轴向拉、压容许应力[]=200Mpa;

抗弯容许应力[w]=210Mpa；

抗剪容许应力[

]=120Mpa。

Q345A钢管的常用规格为48×

2.5mm。

。

截面特性如下表。

表2钢管截面特性

壁厚t（mm）

每米长质

2.5

3.574

9.276

3.865

1.611

2.805

在相同条件下，48×

2.5Q345钢管与48×

3.5Q235钢管轴心抗压承载力设计值之比为

质量之比为

，故采用Q34548×

2.5钢管与Q23548×

3.5钢管比较，承载力可以提高5.18%，而材料可节省37%。

文献[8]介绍，不少施工现场48钢管壁厚仅有3～3.2mm。

2009年8月31日贵阳市花溪二道上的铁路跨线桥（上跨）在浇筑框架结构顶板砼时发生钢管支架垮塌。

在垮塌的钢管中随机抽样10根钢管，其壁厚的平均值为2.68mm，最小值为1.8mm，最大为3.2mm。

远小于规范要求的3.5mm。

在钢管支架的设计、计算、咨询工作中要特别注意钢管实有的壁厚。

并按第9.4节介绍的公式计算采用的壁厚标准值。

②扣件

扣件采用可锻铸铁制作，其材质应符合《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定。

扣件有三种：

直角扣件、旋转扣件和对接扣件。

横杆与

立杆连接用直角扣件；

斜杆或平行杆连接用旋转扣件；

立杆或其他杆件接长用对接扣件。

扣件螺栓拧紧扭力矩应在40N·

m～65N·

m之间。

即小于40N·

m的扣件应废弃不用，大于65N·

m时扣件可能发生破坏。

扣件螺栓用Q235钢制作，并作镀锌处理。

a）直角扣件高度100mm，长度154mm。

其抗滑移承载力设计值为8.5kN，抗滑移承载力容许值为6KN（均指新扣件拧紧力矩达到60N·

m时下同）。

一个直角扣件质量为1.35kg。

b）旋转扣件高度100mm，长度170mm。

其抗滑移承载力设计值为7.0kN，抗滑移承载力容许值为5KN。

一个旋转扣件质量为1.45kg，两旋转面间隙应小于1mm。

c）对接扣件高度90mm，长度170mm，宽81mm。

其抗滑移承载力设计值为3.5kN，抗滑移承载力容许值为2.5KN，一个对接扣件质量为1.85kg。

扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离应不小于5mm；

扣件抗拉极限强度应不小于330Mpa,延伸率应不小于8%；

扣件也可用钢板压制，但应符合GB15831的规定。

当扣件螺栓拧紧力矩MF不满足40N·

m时，应作如下处理[8]：

MF≤30N·

m时，应坚决报废，不得使用。

对于MF＞30N·

m者，应按下式计算扣件允许采用的抗滑承载力RC：

Rc=

/1.4

（1）

式中：

n——实测拧紧力矩的扣件个数；

——第i个实测扣件的拧紧力矩；

——n个Rcxi的平均值。

由于使用的扣件MF的下限降至30N·

m，在立杆稳定验算中，应以

f′代替f′，取

f′=（0.6～0.7）f

0.6～0.7称为调整系数。

f——钢管材料的抗压强度设计值。

Q235A钢，f=205Mpa，故

f′=（0.6～0.7）f=（0.6～0.7）×

205=123～143.5Mpa。

③立杆底座

a）固定式底座：

用钢管及钢板制作，如图1所示。

钢管外径60mm，壁厚3.5mm，长度150mm，焊接钢垫板上。

钢垫板尺寸为150×

150×

（6～8）mm。

使用时，将立杆48钢管插入60的套筒钢管内。

图1固定式底座（单位：

mm）

b）可调式底座：

用钢管、螺栓及钢板制作，如图2所示。

钢板尺寸为

使用时用螺栓调整杆调整底座处立杆钢管的高度。

参阅[2]第3.3.8及3.39条（强制性条文）最大可调范围：

300mm（KTZ.50型）、500mm（KTZ.50型）、600mm（KTZ.60型），参阅[12]，单件质量分别为5.24kg、6.75kg和7.50kg。

图2可调式底座（单位：

mm）图3可调式U形顶托

c）标准底座：

用可锻铸铁制作。

其底盘为圆形，直径150mm，四周有地脚螺栓可与地基连接，底盘上为直径52mm的套简。

④立杆顶托

可调式U形顶托，如图3所示。

最大可调范围：

300mm（KTC.30型），500mm（KTC.50型）和600mm（KTC.60型）。

质量分别为4.95kg、6.45kg和7.20kg，参阅[12]，U托的最大旋出长度为150mm。

U托的上端为钢板焊接的凹槽，可以安置双钢管或枋木，一般设置横向钢管或横向枋木。

可调节螺栓下段插入立杆钢管内。

U托与其下方最近一层横杆的竖向距离不应过大，一般应控制在20cm以内，否则应在U托下方再增设一排横杆，以控制U托的变位。

利用U托可调长度进行钢管支架的卸落。

如主杆顶托为固定式，无调整功能，一般在钢管立杆顶端先安装横向木枋（15×

15cm）,或安装槽钢、工字钢，在其上安放对口楔，

对口楔上安装纵向枋木，枋木上为底模板。

可参阅[13].当荷载较大时，对口楔应改为组合木楔。

⑤连墙杆

连墙杆系建筑工程钢管支架中的术语。

对于桥梁工程，连墙杆应为钢管支架与墩台身的连接杆件。

建筑施工脚手架的连墙杆是一种很重要的构件，对确保支架的稳定具有重要作用。

桥梁支架也应设置连墙杆，尤其是较高的支架。

桥梁墩台身可以预埋48×

3.5mm钢管作为连墙杆，连墙杆与支架的横向水平杆用扣件连接。

对于双柱式和三柱式桥墩（圆形或矩形），也可以针对每个墩柱用钢管围成井字架代替连墙杆。

3.2碗口式钢管支架

①钢管

与扣件式钢管支架所采用的钢管相同，规范[2]规定用Q235A级钢制