销棒支架法大跨度盖梁施工中风荷载的影响

采用现浇法施工。三、风环境分析高架桥的需求越来越多，使得大盖梁得到了广泛的运用。 目前现浇盖梁的支架形式主要有：落地支架、抱箍挑架和

销棒支架等。其中销棒支架由于具有稳定可靠，施工方便， 上海属北亚热带季风气候，四季分明；冬季刮西北风

对交通影响小的特点，得到了广泛的运用。然而目前施工 所用的销棒支架大多仅考虑了施工荷载，而对风荷载的考

较多，夏季多刮东南风，全年西南风最少，春季平均风速 最大，秋季风速最小，冬季夏季相差无几。根据《公路桥

虑不足，从而导致销棒支架的横向抗风稳定性存在缺陷， 引起质量与安全隐患。梁抗风设计规范JTG-T D60_01_2016>,上海地区10m 高位置基本风速值，十年一遇为23.9 m/s,五十年一遇 为 31.3 m/s,百年一遇为 33.8 m/s。然而在大气层边界内，离地越远风受地面摩擦的影响 越小，风速越快。根据上述规范，风速与离地高度关系为：一、 绪论本文以上海地区风环境为背景，以S26公路入城段

（G15公路~嘉闵高架）新建工程项目大盖梁施工所用的

销棒支架法体系为例，研究了横向风荷载对销棒支架体系 的影响，计算了其在不同风荷载条件下的变形情况，为相

式中Z离地为高度。由于高架桥多建于市中心及市郊,

关工程建设提供参考。二、 工程背景及盖梁设计根据《公路桥梁抗风设计规范》粗糙系数&可以取为0.16O 由于施工工期一般少于5年，因此根据规范还需要根据 风速重现期对风速进行折减，在该工况下的折减系数取为

S26公路入城段（G15公路~嘉闵高架）新 建工程自G15公路立交沿G15公路向南至北青公

路后，沿北青公路向东至嘉闵高架路，桩号范围

0.78o假设盖梁20米高度位置，对应的风速十年一遇风速 为20.8 m/s,五十年一遇风速为27.3 m/s,百年一遇风 速为29.5 m/So假设盖梁为30米高度位置，对应的风速

K9+651.545 ~ K16+731.937,主线全长约 7.08 公里。

桩基工程均采用钻孔灌注桩类型的桩基，钻孔灌注桩直径

十年一遇风速为22.2 m/s,五十年一遇风速为29.1 m/s, 百年一遇风速为31.4 m/so为e800mm~e 1200mm不等，采用水下C30混凝土 ；

承台平面尺寸有6.6mx6m、9.1mx6m、9.1mx5.3m、

11.6m x 6.6m m几种尺寸不等，采用C35混凝土； 主线桥墩立柱平面尺寸有2m x 2m、2.5m x 2.5m、 1.8m x 1.75m、2.8m x 2.2m几种尺寸不等，主线桥墩立 柱高度8m~30m不等，采用C40混凝土。根据现场交通情况，立柱施工完成后，立柱外侧必须

四、风荷载分析风是脉动荷载不能简单用平均风速来代替，同时风荷

载还可能引起抖振、驰振甚至颤振等严重风致振动，为 了简化风荷载，研究考虑采用等效静阵风效应等效风的 脉动效应。由于本文针对的盖梁长度介于20m~60m之 间，且位于城郊，根据《公路桥梁抗风设计规范》，等效

开放交通，且施工工期短。考虑本工程的工程特点、结构 形式，为实现快速化施工，尽量减少对地页道路交通的影

静阵风系数取值为1.33,对应的风荷载可按下式计算：

响，减少高空作业的安全风险，本工程主线盖梁采用销棒 支架法进行施工。本工程盖梁标准尺寸为24.9m （长）x2.6m （宽）

x 2.6m（高），采用C40混凝土。盖梁高度8m~30m不等， 以15m~20m高度居多。鉴于实际工况，部分盖梁需要

P = 0.5.p.^.C”。式中°为空气密度，取值为1,25kg/m3 ,Vg为考虑了静阵风效应的盖梁位置的风速，Ch为阻 力系数，针对销棒支架可以取2」，因此经过计算盖梁在 20米高度位置时销棒支架系统所受风压，风速十年一遇 时为567.8 Pa,五十年一遇时为978.2 Pa,百年一遇为技术应用中華建股1142.2 Pa。而盖梁在30米高度位置时销棒支架系统所 受风压，风速十年一遇时为6.9 Pa,五十年一遇时为 1111.4 Pa,百年一遇为 1294.1 Pao五、销棒支架变形情况分析1 •销棒支架结构形式销棒支架采用在立柱施工时在相应位置预留孔，在立

柱上穿高强度销棒固定牛腿来支撑的高大型钢为主要受力 图2百年一遇风环境下的支架结构变形情况构件，其上搭设工字钢作为分布梁，再铺设底模系统。牛 腿采用厚钢板制作，高强销棒采用O90mm的30CrMnTi 通过计算发现不论是十年一遇风荷载还是五十年一遇

高强销棒，高大型钢采用由HN1008x300x24x40和

风荷载都会使销棒支架产生较严重的变形。十年一遇风条 HN1600x500x20x30两种H型钢的组合梁，分布梁型 件下最大变形量为59mm,五十年一遇风条件下最大变形

钢则采用120a# I字钢。量为101mm,百年一遇风条件下最大变形量为118iYimo 本工程盖梁侧模全部采用钢模。所有盖梁底模按柱形 如果由于周围高楼而形成了 \"风谷\"，实际风速可能更高。分类制作，以便满足所有盖梁需求。盖梁侧模仅设置上拉 同时通过计算还发现风会导致主梁额外承受

杆，不设置下拉杆，盖梁模板下拉杆由分布梁模块的横向 T -50~70MPa的额外应力，因此在设计销棒支架时应该

连接型钢加抄垫方木代替；侧模上部拉杆由C 25精轧螺

将该范围内的额外应力进行考虑，以免由于风荷载而使结 纹钢以每0.7m布设一道。构达到屈服。为了简化计算模型，研究将模板质量、拉杆质量、方

木质量均分摊进入盖梁质量。而支架上的盖梁采用未形成 强度的C40混凝土进行模拟，因此除了弹性模量被设置

六、结语为0.01 N/mm2夕卜，其他材料参数均与C40混凝土相同， 本文以上海地区风环境为背景，以S26公路入城段 因此可以近似地认为该主梁模型仅仅用以添加主梁荷载而 （G15公路〜嘉闵高架）新建工程项目某一大盖梁为对象， 不参与受力。将桥墩顶与对应位置的盖梁节点耦合作为盖 计算了该销棒支架体系在不同情况风荷载作用下的结构变

梁的边界条件。风压取值根据上一章确定，风荷载作用在

形。计算结果显示侧向风荷载对销棒支架法结构的影响较 盖梁节点上，荷载大小根据各自节点附近的迎风面大小

大，其侧向弯曲及扭转都较为明显，这有可能导致模板拼 而定。接缝漏浆、盖梁线型和外观不合格，甚至由于影响了支架

结合本工程盖梁标准尺寸，销棒支架主梁长度取为 体系的承重能力而引发质量与安全事故。因此在设计销棒 24.9m。最终模型如下图所示：支架时，应该将风荷载作为一个重要的因素加以考虑，综 合考虑销棒支架的高度、盖梁支架跨度、以及实际施工期 间的当地气候，并采用加设风缆等措施对变形进行抑制。（作者单位：上海城建市政工程（集团）有限公司）图1销棒支架结构模型2.销棒支架的变形分析计算结果以30米高墩顶盖梁支架在百年一遇风环境

中的变形为例进行说明。下图为销棒支架体系在百年一遇

风环境中的变形情况。可以看出由于桥墩的刚度远远大于 销棒支架体系的刚度，因此销棒支架体系侧向变形呈现出

中间小两翼大的特点，其最大位移达到了 11.8cm。同时 可以看出由于风荷载对支架体系结构而言属于偏心荷载，

这导致支架体系发生了扭转。扭转一方面可能导致盖梁线 形和外观不合格，另一方面改变了支架体系的受力结构，

这会改变主桁的抵抗截面从而降低支架体系的承载能力，

从而有可能引起支架倒塌等严重的安全事故。