摘要：本文以浙江舟山某桥为例，详细阐述海上预应力砼现浇箱梁支架（兼做钻孔平台）设计。通过实践证明，支架设计和工艺具有良好的可行性。希望给相关的桥梁建设单位提供可行性参考建议。
关键词：海上；预应力；现浇箱梁；支架；设计
引言：预应力砼现浇箱梁支架作为桥梁建设关键技术结构，在工程施工领域得到广泛应用。尤其在桥跨大、受力情况复杂的工程建设中，更是一种先进的结构和工艺。此支架搭设如按优化的工艺进行，会降低风险，保障工程质量和效果同时，也提升了工程效益和社会效益。
一、工程简介
浙江舟山某桥，跨越150m长海域。沿桥海底表层为中砂，厚约0-1.3m；往下依次为强风化岩厚0.4-0.6m、中风化岩5.8-7.7m、微风化岩3.3-7.3m。线路目标是打造一级道路标准，兼旅游功能。桥长208m，桥宽12m。桥跨布置3*20+4*20+3*20，共3联。上部结构为单箱双室现浇箱梁，梁高1.4m,顶板宽12m,底板宽8m,顶板厚25cm，底板厚22cm。桥墩为桩柱结构，立柱直径1.8m，桩直径2m。采用U型桥台，扩大基础。由于本工程施工难度大，工期十分紧张，在施工中需保障材料设备运输。因此本文对现浇箱梁支架设计进行了探究，提出可行性设计和工艺。海上支架采用钢管贝雷架，箱梁采用整联现浇工艺。此工艺具有明显优势，施工效率高，承载力高、稳定性好、安全易操作、运输方便，并为基础及桥墩施工提供作业平台。
二、选择适宜的支架方案
本桥平面位于缓和曲线、圆曲线和缓和曲线上，纵断面纵坡0.8%，墩台径向布置。桥处海域宽，不通航。但易受海浪、潮汐影响，在考虑搭设支架时，为减少对施工产生不良影响，采用少支点支架，降低搭设高度，减少支架纵桥向搭设面积，将大大降低海浪、潮汐对支架的冲击荷载。为满足桥梁基础及桥墩施工，此支架在设计过程考虑兼做基础及桥墩施工平台。本设计采用钢管贝雷梁支架施工。
三、支架设计分析
支架由钻孔平台和贝雷梁支架两大部分组成，钻孔平台作为贝雷梁支架基础。具体布置：钢管桩为?800x12mm，单排3根，中心距6m，平联?426x6mm，剪刀撑I25a，在钻孔平台主横梁底以下0.5m为?426x6mm扶墙；现浇支架主横梁为2HM588 x300，钻孔平台支架主横梁为2I40a，主横梁上321型贝雷梁，材质Q345，90型标准支撑架连接，组间采用新制支撑架连接；现浇支架贝雷梁顶I25a分配梁，间距90cm，钻孔平台贝雷梁顶I28a分配梁，间距90cm；I25a/ I28a分配梁顶搭设盘扣脚手架，盘扣架立杆?48x3.2钢管，材质Q345，现浇支架顶立杆纵桥向间距0.9m，钻孔平台顶立杆纵桥向间距0.9m，现浇支架及钻孔平台顶立杆横桥向间距0.6/0.9/1.2m，水平杆顶层最大步距不得超过1m，其余水平杆竖向步距1.5m，斜杆满打。
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支架立面图 支架横断面图
四、支架计算
4.1荷载计算
选择桥梁5#-6#墩20m跨箱梁支架作计算分析，主要考虑以下荷载：
1、新浇砼自重:20米一孔箱梁砼数量158m3,故箱梁每米自重205N/m。2、脚手支架及模板荷载:模板2kPa；现浇支架上脚手支架及模板取2.75kPa；钻孔平台上脚手支架及模板取3.6kPa。3、施工荷载:含施工人机料3kPa。4、振捣荷载2kPa。5、砼荷载:倾倒砼对垂直面模板产生的水平荷载取2kPa。箱梁分两次浇筑，最大浇筑高0.95m。新浇筑砼对垂直模板侧压力取下两式较小值：F=0.22rct0K1K2v1/2=27.9kPa、F=rcH=24.7kPa，故取24.7kPa。6、钻机荷载:冲击钻机重22t，冲击系数1.3。7、风荷载:按《港口工程荷载规范》Wk=μsμzW0。8、波浪力顺桥向H1%=5.04m，T=9.34s。根据《海港水文规范》φ800×12钢管桩波浪力：P=51.5KN,作用点标高为3.3m。9、水流力:按《港口工程荷载规范》Fw=Cw(r/2)v2A=11.8KN,作用点标高2.82-(2.82+7) /3=-0.45m。10、钻孔平台堆载按10kPa计算。
4.2钢管贝雷梁支架计算(利用midas建模)
1、荷载组合
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2、顶层分配梁
顶层分配梁I25a最大组合应力82MPa<f=215MPa，截面最大剪应力18MPa<fv=125MPa，符合。
3、贝雷梁主梁承载力
321型贝雷梁材质Q345，轴向正应力最大259MPa<310MPa，最大挠度26.0-5.1=20.9mm<L/400=37.5mm，均符合。
4、主横梁
主横梁2HM588x300型钢，材质Q235。最大组合应力85MPa<f=215MPa，截面最大剪应力54MPa<fv=125MPa，最大挠度8.7-1.4=7.3mm<L/400=15mm，均符合。
5、钢管桩承载力
钢管桩φ800×12mm钢管，材质Q235B，依计算结果，钢管桩最不利荷载组合Nx=2288kN，My=309kN.m，按单向压弯结构进行承载力检算。取钢管长10m，回转半径
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构设计标准》其稳定计算应力需同时满足以下两个公式：
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Φ800×12mm钢管桩抗压弯承载力符合。
6、钢管连接系承载力
平联φ426×6mm钢管，剪刀撑I25a，材质Q235B，主要对其截面组合应力及剪应力检算。最大组合应力74MPa<f=215MPa符合。
7、最大水平位移
现浇支架在波浪力、风荷载等水平力作用下最大水平位移13.1mm，支架高13m，相当于悬臂于地面，相对变形13.1/13000=1/992,符合。
结束语：本文对该桥地质环境和条件进行详细分析，最后明确使用钢管贝雷梁支架结构（兼做钻孔平台），并进行结构优化设计，对支架各主要部件进行强度和受力计算。不仅保障了基础及下部结构正常施工，还提高现浇箱梁支架搭设进度，赢得业主、监理单位的认可和好评，进而为桥梁工程的进步和发展提供基础保障。
参考文献：
[1]王安怀.预应力砼现浇箱梁钢管支架结构设计与验算分析[J].交通建设与管理,2015(Z2):170-172+175.
[2]黄波.海上桥梁上部箱梁现浇施工技术[J].施工技术,2005(09):11-14.