1、2023年8期方法创新科技创新与应用Technology Innovation and Application城市高架体系临时支撑的选型与布设分析唐海峰（中铁二十二局集团第一工程有限公司，哈尔滨 150000）城市高架体系作为城市交通设施的重要组成部分，为人们的交通出行提供了极大的便利，但是由于城市高架桥往往建立在交通网线复杂、城市繁华路段等原因，其现场施工存在着很大的难度，针对这一问题，很多学者作了相关研究。武晓霞1与曹倩楠2首先对高架桥下空间利用进行了分析研究，作为高架体系建设前的技术分析，为现场施工提出了一些宝贵的建议，郑建文3则针对城市高架桥项目给出了一种无支架施工技术的研究与分析，为
2、不同结构形式的高架桥提供了施工参考，袁炼等4通过对城市高架实际案例的分析，给出了吊装施工方案里技术参数的选择与确定方法，岳粹歌5同样也研究了城市高架的吊装施工技术，对关键环节进行了总结，具有一定的参考意义，谢飞峰等6与周正海7都对城市高架桥施工中支架体系的应用进行了分析，给出了一些建议供参考。1工程概况1.1工程简介该高架体系为某城市环路与城市主干路交叉城市作者简介：唐海峰（1989-），男，工程师。研究方向为市政路桥施工。摘要：高架体系是组成城市交通系统的重要组成部分，其有效地运用地表以上的空间，缓解地表交通的拥挤情况，优良的高架体系系统可以完成 8 个转向的全互通定向立交，是城市由节点向外
3、辐射的重要转换通道。城市高架体系由于其施工条件复杂、工期紧张等因素，对现场施工提出更高的要求，临时支撑的选型及布设是项目施工的重点环节之一，综合人流、车流和既有道路等原因，往往要灵活地进行临时支撑的选型与布设。该文所述项目根据项目情况选择门式支架及 1.5 m1.5 m、2.0 m2.0 m 并列格构柱支架 3 种支架形式，并进行多方位的布设，在施工前对所有支架进行施工模拟分析，结果显示格构柱支架最大应力=143 MPa=305 MPa，最大变形 u=11 mmu=15 mm；门式支架最大应力=150 MPa=305 MPa，最大变形 u=36 mmu=53 mm，满足施工要求。关键词：高架体
4、系；支架；数值模拟；应力；变形中图分类号：U445.4文献标志码：A文章编号：2095-2945（2023）08-0118-04Abstract:The elevated system is an important part of the urban traffic system,which makes effective use of the space abovethe surface and alleviates the congestion of the surface traffic.An excellent elevated system can complete the ful
5、ly interconnecteddirectional overpass with 8 turns,and is an important transition channel for the city to radiate outward from nodes.Due to thecomplex construction conditions and tight construction period,the urban elevated system has posed higher requirements for siteconstruction.The selection and
6、layout of temporary support is one of the key links of project construction.The selection andlayout of temporary support is often flexible for the reasons of comprehensive flow of people,traffic flow and existing roads.In thispaper,according to the situation of the project,three types of portal supp
7、ort and 1.5 m 1.5 m,2.0 m 2.0 m parallel latticecolumn support are selected,and the multi-directional layout is carried out.Before construction,the construction simulationanalysis of all the supports is carried out.The results show that the maximum stress of the lattice column support is =143 m =305
8、 MPa,and the maximum deformation upright 11 mm u=15 mm.The maximum stress of the portal support is=150 MPa =305 MPa,and the maximum deformation of the portal support is 36 mm u=53 mm,which meets theconstruction requirements.Keywords:elevated system;support;numerical simulation;stress;deformationDOI：
9、10.19981/j.CN23-1581/G3.2023.08.027118-方法创新科技创新与应用Technology Innovation and Application2023年8期立交工程，是完成 2 条快速路转换的枢纽型立交高架体系，该工程远期目标为 8 个转向的全互通定向立交，本期实施东向北、东向南 2 条出城方向的匝道桥工程，环节主干路的交通压力情况，如图 1 所示。结合高架桥自身结构特点及施工现场的环境要素，拟将六联钢箱梁划分为制作分段 133 段，合计总重为 3 977 t，单段钢箱梁最长为 26.6 m、最宽 4.9 m、最高 3.033 m 及最重 65 t。图1施工现场
10、平面布置图1.2施工难点施工现场位于该城市的主干路与环路快速路交口，属于城市经济繁华路段，每日人流量及车流量极大，拟建场地现状为主干路既有高架桥、环路快速路及其辅路，道路两侧有居民区、大型超市、宾馆、商铺及商务办公楼等，在实际施工中周围建筑及设施对现场安装影响较大。另外环路为道路箱涵无法站立吊车，新建匝道需要跨越既有高架桥，吊装空间狭小，部分道路在施工过程中无法断交，焊接工作对周围环境影响较大等。基于这些复杂的施工条件，在做施工准备时，需要考虑临时支撑的选择，布设情况及吊车型号、数量的确定，是施工中的难点重点。2临时支撑的选型及布设2.1临时支撑的选型施工现场按空间层次分为 2 部分，一部分为
11、跨越主线高架与环路，另一部分为地表施工部分，根据其空间层次特点进行临时支撑的选择。经分析，跨越道路部分考虑选用 3.0 m3.0 m 门式支架形式，地表施工部分采用并列格构式墩柱支架，根据荷载情况，格构式墩柱支架采用 1.5 m1.5 m、2.0 m2.0 m 2 种。对于 1.5 m1.5 m 并列格构式墩柱支架，主管为1408 mm 的无缝钢管，斜撑采用 706 mm，横撑采用 63.55 mm，支架顶部分配梁及垫梁为 2HN5002001016，如图 2 所示；对于 2.0 m2.0 m 并列格构式墩柱支架，主管为 21910 mm 的无缝钢管，斜腹杆为 1408 mm，直腹杆为 895
12、 mm，分配梁及垫梁为HW4004001321，如图 2 所示。（a）1.5 m1.5 m支架图（b）2.0 m2.0 m支架图图22种并列格构式墩柱支架对于门式支架，支架主管为 42012 mm、63012 mm 的无缝钢管，斜腹杆为 21910 mm，直腹杆为1598 mm，分配梁为 2HN5002001016，分配梁上的简支主梁为并排 2 根箱型截面（500 mm1 300 mm20 mm30 mm）钢梁，如图 3 所示。2.2临时支撑的布设临时支架的安装受场地限制，所有支架均在工厂拼装成整体，运输至施工现场，直接安装，1.5 m 支架及2.0 m 支架采用 25 t 吊车进行安装，3.
13、0 m 支架及横梁采用 130 t 吊车进行安装，图 4 为门式支架的安装过程。（a）门式支架格构柱（b）门式支架上部结构图3门式支架及其上部结构单位：mm箱型钢便梁7 0003 0003 0003 000500E-EB-B3 0003 000件 5 M-M161001 4001 400AAAA1 4001 40016100401 50021021016100161001 500210210A-A4-1816066（63）1106 0003 0005 0001 0002 000379278239N库房地道主线地道拼装区二级配电箱二级配电箱库房二级配电箱吊装区域二级配电箱单位：mm119-202
14、3年8期方法创新科技创新与应用Technology Innovation and Application（a）安装步骤一（b）安装步骤二图4门式支架的安装根据计算，第一联、第二联和第三联钢箱梁中的支架承受的荷载较大，现对三联钢箱梁临时支撑的布设进行介绍。第一联钢箱梁设计临时支撑合计 10 组，其中 3 组为 1.5 m1.5 m 的并排格构柱式支架，主管形式为1408 mm，标准支架高度为 13 m，其余 7 组为门式支架，主管形式分别为 42012 mm、63012 mm，标准高度为 11 m 与 12 m，如图5 所示。（a）平面图（b）立面图图5第一联钢箱梁支架布设图第二联钢箱梁设计临时
15、支撑合计 8 组，其中 5 组为 2.0 m2.0 m 的并排格构柱式支架，主管形式为21910 mm，标准支架高度为 14 m，其余 3 组为门式支架，主管形式为 63012 mm，标准高度为 11 m 与12 m，如图 6 所示。（a）平面图（b）立面图图6第二联钢箱梁支架布设图第三联钢箱梁临时支撑共计 11 组支架，其中 6 组1.5 m1.5 m 的并排格构柱式支架，主管形式为 1408 mm，标准支架高度为 14 m，5 组 3.0 m3.0 m 门式支架，主管形式分别为 42012 mm、63012 mm，标准高度为 13.5 m、18 m 和 21 m，如图7 所示。（a）平面图
16、（b）立面图图7第三联钢箱梁支架布设图3临时支撑的施工计算3.1最危险工况分析经分析，第一联和第三联钢箱梁中的支架承受的荷载最大。在第一联中承受最大荷载的支架为 3.0 m3.0 m 门式支架（编号 ES-ZJ4），其跨中承受的荷载最大为 97 t，即 970 kN；第三联钢箱梁中承受最大荷载的支架为 1.5 m1.5 m 的并排格构柱式支架（编号 ES-ZJ25），其承受上部钢箱梁传递的自重荷载 103 t，即1 030 kN。施工活荷载约 25.5 t，即 255 kN；承受的钢箱梁横桥向受风面积的风荷载约 1.5 t，即 15 kN。工况的选定：第一，对于支架 ES-ZJ25，偏安全考虑 1 列 6 m+6 m+3 m 支架承受 1/2 的钢箱梁自重荷载及施工活荷载，承受全部估算的风荷载；第二，对于支架 ES-ZJ4 分为 2 种情况，即考虑荷载在简支梁的中部和端部 2 种情况。3.2计算结果对于支架ES-ZJ25，通过施工模拟计算得到其最大应力为=143MPa=305MPa，最大变形u=11mmu=15mm，均满足相关规范要求，其应力及变形云图如图8所示。对于支架 ES-ZJ4
