现浇箱梁支架5m宽门洞方案 最新.docx

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现浇箱梁支架5m宽门洞方案最新

第一章：

工程概况……………………………………………………………2

第二章：

计算依据……………………………………………………………2

第三章：

路口支架方案演算1

（第一联、第十八联40m+60m+40m路口）…………………………2

第四章：

路口支架方案演算2

（第五联、十一联30m+45m+30m路口）………………………………………8

第五章：

非路口段支架方案演3……………………………………………9

第六章：

钢管脚手架搭设注意事项………………………………………13

第七章：

支架预压…………………………………………………………13

第八章:

交通渠化方案……………………………………………………14

第九章:

支架安全方案……………………………………………………14

外环北路高架桥支架方案

一、工程概况

根据外环北路及通宁大道快速化改造工程桥梁施工图纸进行满堂支架布置。

横向布置间距分别为30、60、90厘米。

纵向布置间距为：

30、90厘米。

中间腹板及端横梁、中横梁荷载不利,所以加密支柱。

横向、纵向的立杆分别用剪力撑连接，剪刀撑高6m宽5m，每5m断面布置一道。

支架采用外径48mm，壁厚3.5mm碗扣式钢管支架，其截面积A=4.89×102,惯性矩I=1.215×105，抵抗矩W=5.078×103，回转半径i=15.78mm。

支架地基利用原有路面，底托下放两根钢管直接作用在原路面上，桥墩下回填后采用20cmC20砼作为支座承载。

示意图：

15cm

原路面（20cm砼）

路口支架方案：

（第一联、第十八联40m+60m+40m路口）中跨需搭设门洞，为保证路口交通流量，设计四孔尺寸宽度4.5m高度4m门洞。

D500钢管柱作为临时支撑柱，采用56#型工字钢做为横梁，32#型工字钢做为纵向横梁;（第五联、十一联30m+45m+30m路口）设计两孔尺寸宽度4.5m高度4m门洞。

D500钢管柱作为临时支撑柱，采用56#型工字钢做为横梁，32#型工字钢做为纵向横梁

布置详图见附图：

二、计算依据

1、《路桥施工计算手册》人民交通出版社周水兴著

2、《建筑地基基础设计规范》

2、外环北路及通宁大道快速化改造工程B标施工图桥梁工程

三、路口支架方案演算1（第一联、第九联、第十八联40m+60m+40m路口）

本工程箱梁砼浇筑分两次浇筑，支架的受力演算主要分为五部分：

⑴端横梁处的支架演算

⑵中横梁处的支架演算

⑶主梁箱梁底板的支架演算

⑷腹板处的支架演算

⑸门洞处型钢演算

1端横梁处支架演算：

1.1支架、方木布置：

支架立杆顺桥方向按0.3m间距布置，垂直桥方向按0.6m间距布置，横杆的上下步距为1.2m布置。

端横梁方木布置：

箱梁底板铺设两层方木，下层方木为顺桥向，间距0.6m；上层方木为垂直桥向，间距20cm

1.2荷载设计：

砼自重：

端横梁钢筋体积V=

端横梁砼体积=59.576m3

钢筋砼含筋率=0.831/59.576=1.4%＜2%钢筋砼容重取25KN/m3梁高2m

模板荷载：

不计

倾倒砼及振捣砼产生的荷载：

取K1=2KN/㎡

其他荷载：

支架高度小于6m，不考虑风荷载

1.3小横杆计算：

钢管立柱的顺桥向间距为0.3m，垂直桥向间距为0.6m，因此小横杆的计算跨径l1=0.6m，在顺桥向单位长度内荷载g

查《路桥施工计算手册》由公式（13-16）、（13-17）得：

弯曲强度：

抗弯刚度：

1.4大横杆计算：

立柱间的横向间距为0.3m因此大横杆的计算跨径l2=0.3m，按三跨连续梁进行计算,由小横杆传递的集中力F=15.6*0.6=9.36KN，最大弯矩按公式（13-20）：

Mmax=0.267Fl2=0.267*9.36*0.3=0.75KN﹒m

弯曲强度：

刚度（挠度）

1.5立杆计算：

（稳定性）

立杆承受由大横杆传递来的荷载，因此N=9.36KN，由于大横杆步距为1.2m，立杆采用对接，查表13-5得

【N】=33.1KN

N＜【N】，故满足要求。

1.6地基承载力演算：

查《建筑地基基础设计规范》地基标准承载力fk=216.4KN/m2

脚手架荷载通过立杆传给底托再传给地基承受，底托宽度15cm*15cm，下放钢管长度5m长，算出基础底面积

n为每个垫木上立杆的个数a、b为垫木的边长

f=F/A=9.36/0.083=112.8KN/m2＜fk

所以地基承载力满足要求

2中横梁处支架演算：

2.1支架、方木布置：

支架立杆顺桥方向按0.3m间距布置，垂直桥方向按0.3m间距布置，横杆的上下步距为1.2m布置。

中横梁方木布置：

箱梁底板铺设两层方木，下层方木为顺桥向，间距0.3m；上层方木为垂直桥向，间距20cm

2.2荷载设计：

砼自重：

中横梁钢筋体积

中横梁砼体积=155.685m3

钢筋砼含筋率=1.771/155.685=1.1%＜2%钢筋砼容重取25KN/m3梁高3.8m

模板荷载：

不计

倾倒砼及振捣砼产生的荷载：

取K1=2KN/㎡

其他荷载：

支架高度小于6m，不考虑风荷载

2.3小横杆计算：

钢管立柱的顺桥向间距为0.3m，垂直桥向间距为0.3m，因此小横杆的计算跨径l1=0.3m，在顺桥向单位长度内荷载g

查《路桥施工计算手册》由公式（13-16）、（13-17）得：

弯曲强度：

抗弯刚度：

2.4大横杆计算：

立柱间的横向间距为0.3m因此大横杆的计算跨径l2=0.3m，按三跨连续梁进行计算,由小横杆传递的集中力F=29.1*0.3=8.73KN，最大弯矩按公式（13-20）：

Mmax=0.267Fl2=0.267*8.73*0.3=0.699KN﹒m

弯曲强度：

挠度：

2.5立杆计算：

立杆承受由大横杆传递来的荷载，因此N=8.73KN，由于大横杆步距为1.2m，立杆采用对接，查表13-5得

【N】=33.1KN

N＜【N】，故满足要求。

2.6地基承载力演算：

查《建筑地基基础设计规范》地基标准承载力fk=216.4KN/m2

脚手架荷载通过立杆传给底托再传给地基承受，底托宽度15cm*15cm，下放钢管长度5m长，算出基础底面积

n为每个垫木上立杆的个数a、b为垫木的边长

f=F/A=8.73/0.044=188.6KN/m2＜fk

所以地基承载力满足要求

3主梁箱梁底板支架演算：

3.1支架、方木布置：

支架立杆垂直、顺桥方向都按0.9m间距布置，横杆的上下步距为1.2m布置。

主梁底板方木布置：

箱梁底板铺设两层方木，下层方木为顺桥向，间距0.90m；上层方木为垂直桥向，间距20cm

3.2荷载设计：

砼自重：

主梁钢筋体积

主梁砼体积=2500m3

钢筋砼含筋率=52.522/2500=2.1%＞2%钢筋砼容重取26KN/m3梁板按50cm计算

模板荷载：

不计

倾倒砼及振捣砼产生的荷载：

取2KN/㎡

其他荷载：

支架高度小于6m，不考虑风荷载

3.3小横杆计算：

钢管立柱的顺桥向间距为0.9m，垂直桥向间距为0.9m，因此小横杆的计算跨径l1=0.9m，在顺桥向单位长度内荷载g

查《路桥施工计算手册》由公式（13-16）、（13-17）得：

弯曲强度：

抗弯刚度：

3.4大横杆计算：

立柱间的横向间距为0.9m因此大横杆的计算跨径l2=0.9m，按三跨连续梁进行计算,由小横杆传递的集中力F=13.5*0.9=12.15KN，最大弯矩按公式（13-20）：

Mmax=0.267Fl2=0.267*12.15*0.9=2.92KN﹒m

弯曲强度：

挠度：

3.5立杆计算：

立杆承受由大横杆传递来的荷载，因此N=12.15KN，由于大横杆步距为1.2m，立杆采用对接，查表13-5得

【N】=33.1KN

N＜【N】，故满足要求。

3.6地基承载力演算：

查《建筑地基基础设计规范》地基标准承载力fk=216.4KN/m2

脚手架荷载通过立杆传给底托再传给地基承受，底托宽度15cm*15cm，下放钢管长度5m长，算出基础底面积

n为每个垫木上立杆的个数a、b为垫木的边长

f=F/A=12.15/0.125=97.2KN/m2＜fk

所以地基承载力满足要求

4主梁腹板支架演算：

腹板荷载最不利处位于接近中横梁边腹板处，对该处进行演算：

4.1支架、方木布置：

支架立杆顺桥方向按0.3m间距布置，垂直桥方向按0.6m间距布置，布置宽度1.8m横杆的上下步距为1.2m布置。

腹板下方方木布置：

箱梁底板铺设两层方木，下层方木为顺桥向，间距0.6m；上层方木为垂直桥向，间距20cm

4.2荷载设计：

砼自重：

钢筋砼含筋率=52.522/2500=2.1%＞2%钢筋砼容重取26KN/m3腹板高度按3.8m计算

模板荷载：

不计

倾倒砼及振捣砼产生的荷载：

取2KN/㎡

其他荷载：

支架高度小于6m，不考虑风荷载

4.3小横杆计算：

钢管立柱的顺桥向间距为0.3m，垂直桥向间距为0.6m，因此小横杆的计算跨径l1=0.6m，在顺桥向单位长度内荷载g

查《路桥施工计算手册》由公式（13-16）、（13-17）得：

弯曲强度：

抗弯刚度：

4.4大横杆计算：

立柱间的横向间距为0.3m因此大横杆的计算跨径l2=0.3m，按三跨连续梁进行计算,由小横杆传递的集中力F=30.24*0.6=18.144KN，最大弯矩按公式（13-20）：

Mmax=0.267Fl2=0.267*18.144*0.3=1.453KN﹒m

弯曲强度：

挠度：

因为σ＞{σ}，不满足设计要求，故假设腹板高度为h，由{σ}反算h，腹板高度＞h采用30cm×30cm支架布置，中横梁处以演算满足要求；腹板高度＜h采用30cm×60cm支架布置。

已知{σ}=215Mpa，求得Mmax=1.092KNm。

由公式：

带入求得h=2.836m

查桥梁施工图纸第五分册，h=2.836m的截面距离中横梁中心10m处，在此范围内腹板处采用30cm×30cm布置，其它部分采用30cm×60cm布置。

立杆承受由大横杆传递来的荷载，因此N=13.632KN，由于大横杆步距为1.2m，立杆采用对接，查表13-5得

【N】=33.1KN

N＜【N】，故满足要求。

5门洞处型钢演算

5.1纵横梁稳定性演算

在第一联、第九联、第十八联跨中布置4孔5m宽门洞，纵向横梁对应箱梁腹板处荷载最不利，因此对腹板下方的纵向横梁进行稳定性演算：

纵向横梁的荷载：

门洞上方腹板最高为2.5m所以计算得每根立杆的应力为

，一口纵向横梁上方分部16根立杆间距30cm均匀分布在纵横梁上，假设视为均布荷载q，则：

q

q=12.06*16/5=38.592KN/m

跨中最大弯矩Mmax

5.0m

工字钢采用16#Mn钢抗弯强度210N/mm2

需要截面抵抗距

查《路桥施工计算手册》附表3-31，截面采用32a热轧普通工字钢Wx=692.5cm3＞574cm3，满足要求，其截面特性：

Ix=11080cm4Wx=692.5cm3Sx=400.5cm3ix=12.85cm腹板厚度d=9.5mm工字钢底宽b=130mm自重为52.69kg/m

考虑自重后最大弯矩

跨中剪力V=

⑴抗弯强度演算：

⑵剪应力演算：

⑶挠度演算：

刚度满足要求。

5.2垂直桥向横梁演算（方案采用钢管柱）

垂直于桥向采用D500钢管柱作为临时支柱，间距5m分布，用C30砼浇筑基础，基础宽度1.2m高度1m长度30m条形砼基础，上面预埋螺栓，钢管下法兰盘固定在条形基础上。

钢管柱上方横梁主要承受纵横梁传递的荷载及自重F，F=96.48+1.193=97.673KN

按荷载最不利间距0.6m布置。

钢管柱上方横梁截面选择：

支座反力R1=R2=440KN（先不考虑梁身自重）

跨中最大弯矩Mmax=440*2.4-97.7*0.6-97.7*1.2

-97.7*1.8-97.7*2.4=469.8KN.m=469.8×106N.mm

需要截面抵抗距

查《路桥施工计算手册》附表3-31，截面采用56a热轧普通工字钢Wx=2342cm3＞2237cm3，满足要求,其截面特性：

Ix=65576cm4Wx=2342cm3Sx=1368.8cm3ix=22.01cm腹板厚度d=12.5mm工字钢底宽b=166mm自重为106.27kg/m

考虑自重后最大弯矩

跨中剪力V=

⑴抗弯强度演算：

⑵剪应力演算：

⑶挠度演算：

集中力按均布荷载计算a=97.7*9/4.8=183.188KN/m，加上梁身自重1.06KN/m

Q=183.188+1.06=184.248KN/m

满足要求。

5.3D500钢管柱演算：

钢管桩直径50cm，壁厚1cm，采用16#Mn钢，顶端轴心受垂直方向横梁支座反力

钢管高h=5m，回转半径

截面积A=1.5386×104mm2

长细比

查表得Ф=0.726

那么有【N】=ФA【σ】=0.726×15486×200=2248KN

由σ=442.5KN＜【N】，所有钢管桩满足抗压要求。

由于第九联为跨石花桥，不存在桥下通车要求，故不设计门洞，采用满堂支架布置。

四、路口支架方案演算2（第五联、十一联30m+45m+30m路口）

由于中横梁的尺寸与40m+60m+40m路口不同，中横梁高3m，故仅对中横梁处支架间距进行调整，其他部位布置不变。

演算如下：

1中横梁处支架演算：

1.1支架、方木布置：

支架立杆垂直桥方向按0.3m间距布置，顺桥向按0.6m间距布置，横杆的上下步距为1.2m布置。

中横梁方木布置：

箱梁底板铺设两层方木，下层方木为顺桥向，间距0.3m；上层方木为垂直桥向，间距20cm

1.2荷载设计：

砼自重：

中横梁钢筋体积

中横梁砼体积=126.14m3

钢筋砼含筋率=1.439/126.14=1.1%＜2%钢筋砼容重取25KN/m3梁高3.0m

模板荷载：

不计

倾倒砼及振捣砼产生的荷载：

取K1=2KN/㎡

其他荷载：

支架高度小于6m，不考虑风荷载

1.3小横杆计算：

钢管立柱的顺桥向间距为0.3m，垂直桥向间距为0.6m，因此小横杆的计算跨径l1=0.6m，在顺桥向单位长度内荷载g

查《路桥施工计算手册》由公式（13-16）、（13-17）得：

弯曲强度：

抗弯刚度：

1.4大横杆计算：

立柱间顺桥向间距为0.3m因此大横杆的计算跨径l2=0.3m，按三跨连续梁进行计算,由小横杆传递的集中力F=23.1*0.6=13.86KN，最大弯矩按公式（13-20）：

Mmax=0.267Fl2=0.267*13.86*0.3=1.11KN﹒m

弯曲强度：

挠度：

1.5立杆计算：

立杆承受由大横杆传递来的荷载，因此N=13.86KN，由于大横杆步距为1.2m，立杆采用对接，查表13-5得

【N】=33.1KN

N＜【N】，故满足要求。

演算结果只有大横杆抗弯强度略大于容许值，但可以满足施工要求。

由于此路口交通压力较小，故设计两个门洞。

五、非路口段支架方案演算

1中、端横梁处支架演算

1.1支架、方木布置：

支架立杆顺桥方向按0.3m间距布置，垂直桥方向按0.6m间距布置，横杆的上下步距为1.2m布置。

端横梁方木布置：

箱梁底板铺设两层方木，下层方木为顺桥向，间距0.6m；上层方木为垂直桥向，间距20cm

1.2荷载设计：

砼自重：

端横梁钢筋体积V=

端横梁砼体积=59.576m3

钢筋砼含筋率=0.831/59.576=1.4%＜2%钢筋砼容重取25KN/m3梁高2m

模板荷载：

不计

倾倒砼及振捣砼产生的荷载：

取K1=2KN/㎡

其他荷载：

支架高度小于6m，不考虑风荷载

1.3小横杆计算：

钢管立柱的顺桥向间距为0.3m，垂直桥向间距为0.6m，因此小横杆的计算跨径l1=0.6m，在顺桥向单位长度内荷载g

查《路桥施工计算手册》由公式（13-16）、（13-17）得：

弯曲强度：

抗弯刚度：

1.4大横杆计算：

立柱间的横向间距为0.3m因此大横杆的计算跨径l2=0.3m，按三跨连续梁进行计算,由小横杆传递的集中力F=15.6*0.6=9.36KN，最大弯矩按公式（13-20）：

Mmax=0.267Fl2=0.267*9.36*0.3=0.75KN﹒m

弯曲强度：

刚度（挠度）

1.5立杆计算：

（稳定性）

立杆承受由大横杆传递来的荷载，因此N=9.36KN，由于大横杆步距为1.2m，立杆采用对接，查表13-5得

【N】=33.1KN

N＜【N】，故满足要求。

1.6地基承载力演算：

查《建筑地基基础设计规范》地基标准承载力fk=216.4KN/m2

脚手架荷载通过立杆传给底托再传给地基承受，底托宽度15cm*15cm，下放钢管长度5m长，算出基础底面积

n为每个垫木上立杆的个数a、b为垫木的边长

f=F/A=9.36/0.083=112.8KN/m2＜fk

所以地基承载力满足要求

2主梁箱梁底板支架演算：

2.1支架、方木布置：

支架立杆垂直桥方向按0.9m间距布置，横杆的上下步距为1.2m布置。

主梁底板方木布置：

箱梁底板铺设两层方木，下层方木为顺桥向，间距0.90m；上层方木为垂直桥向，间距20cm

2.2荷载设计：

砼自重：

主梁钢筋体积

主梁砼体积=2500m3

钢筋砼含筋率=52.522/2500=2.1%＞2%钢筋砼容重取26KN/m3梁板按50cm计算

模板荷载：

不计

倾倒砼及振捣砼产生的荷载：

取2KN/㎡

其他荷载：

支架高度小于6m，不考虑风荷载

2.3小横杆计算：

钢管立柱的顺桥向间距为0.9m，垂直桥向间距为0.9m，因此小横杆的计算跨径l1=0.9m，在顺桥向单位长度内荷载g

查《路桥施工计算手册》由公式（13-16）、（13-17）得：

弯曲强度：

抗弯刚度：

2.4大横杆计算：

立柱间的横向间距为0.9m因此大横杆的计算跨径l2=0.9m，按三跨连续梁进行计算,由小横杆传递的集中力F=13.5*0.9=12.15KN，最大弯矩按公式（13-20）：

Mmax=0.267Fl2=0.267*12.15*0.9=2.92KN﹒m

弯曲强度：

挠度：

2.5立杆计算：

立杆承受由大横杆传递来的荷载，因此N=12.15KN，由于大横杆步距为1.2m，立杆采用对接，查表13-5得

【N】=33.1KN

N＜【N】，故满足要求。

2.6地基承载力演算：

查《建筑地基基础设计规范》地基标准承载力fk=216.4KN/m2

脚手架荷载通过立杆传给垫木再传给地基承受，垫木采用15cm*200cm，算出基础底面积

n为每个垫木上立杆的个数a、b为垫木的边长

f=F/A=12.15/0.075=162＜fk

所以地基承载力满足要求

3主梁腹板支架演算：

腹板荷载最不利处位于接近中横梁边腹板处，对该处进行演算：

3.1支架、方木布置：

支架立杆顺桥方向按0.3m间距布置，垂直桥方向按0.6m间距布置，布置宽度1.8m横杆的上下步距为1.2m布置。

腹板下方方木布置：

箱梁底板铺设两层方木，下层方木为顺桥向，间距0.6m；上层方木为垂直桥向，间距20cm

3.2荷载设计：

砼自重：

钢筋砼含筋率=52.522/2500=2.1%＞2%钢筋砼容重取26KN/m3腹板高度按3.8m计算

模板荷载：

不计

倾倒砼及振捣砼产生的荷载：

取2KN/㎡

其他荷载：

支架高度小于6m，不考虑风荷载

3.3小横杆计算：

钢管立柱的顺桥向间距为0.3m，垂直桥向间距为0.6m，因此小横杆的计算跨径l1=0.6m，在顺桥向单位长度内荷载g

查《路桥施工计算手册》由公式（13-16）、（13-17）得：

弯曲强度：

抗弯刚度：

3.4大横杆计算：

立柱间的横向间距为0.3m因此大横杆的计算跨径l2=0.3m，按三跨连续梁进行计算,由小横杆传递的集中力F=16.2*0.6=9.72KN，最大弯矩按公式（13-20）：

Mmax=0.267Fl2=0.267*9.72*0.3=0.779KN﹒m

弯曲强度：

挠度：

立杆承受由大横杆传递来的荷载，因此N=9.72KN，由于大横杆步距为1.2m，立杆采用对接，查表13-5得

【N】=33.1KN

N＜【N】，故满足要求。

3.6地基承载力演算：

查《建筑地基基础设计规范》地基标准承载力fk=216.4KN/m2

脚手架荷载通过立杆传给底托再传给地基承受，底托宽度15cm*15cm，下放钢管长度5m长，算出基础底面积

n为每个垫木上立杆的个数a、b为垫木的边长

f=F/A=9.72/0.083=117.1KN/m2＜fk

所以地基承载力满足要求

六、钢管脚手架搭设注意事项

立杆：

在竖立杆时要注意杆件的长短搭配使用。

立杆的接头除梗肋处可采用搭接头外，必须采用对接扣件实行对接。

搭接时的搭接长度不应小于1m，用不少于3个旋转扣件来扣牢，扣件的外边缘到杆端距离不应小于100mm。

相邻两立杆的接头应相互错开，不应在同一步高内，相邻接头的高度差应大于1500mm。

小横杆：

小横杆紧贴立杆布置，用直角扣件扣紧，拆模前在任何情况下不得拆除贴近立杆的小横杆。

立杆间设剪刀撑，剪刀撑应联系3~4根立杆，斜杆与地面夹角为45~60度，剪刀撑应沿步高连续布置，在相邻两排剪刀撑之间，设大斜撑，剪刀撑的斜杆除两端用旋转扣件与脚手架的立杆或大横杆扣紧外，在其中间应增加2~4个扣结点。

扣件式外脚手架的搭设顺序是：

做好搭设的准备工作→按支撑施工图放线→按立杆间距排放底座→放置扫地杆→逐根拉立杆并随即与扫地杆扣牢→安装第一步大横杆（与各立杆扣牢）→安装第一步小横杆→第二步大横杆→第二步小横杆→第三、四步大横杆和小横杆→接立杆→加设剪刀撑。

满堂支撑需待砼达到设计强度方可拆除，拆除顺序和搭设顺序相反。

先搭的后拆，后搭的先拆。

先从钢管支架顶端拆起。

拆除顺序为：

剪刀撑→小横杆→大横杆→立杆→……。

　　剪刀撑沿架高连续布置，横向也连续布置，纵向每隔5根与立杆设一道，每片架子不少于三道，剪刀撑的斜杆除两端用旋转扣件与脚手架的立杆或横杆扣紧外，在其中应增加2～4个扣结点。

支撑排架是箱体顶板的关键工序，排架搭设结束后由专人对排架进行验收，验收合格后方可支模。

　最后，钢管支架完成后应做预压试验，以检查支架的压缩量和稳定性。

预压采用施工沙袋静压法等。

七、支架预压

1、预压的目的：

　　1.1检验支架及地基的强度及稳定性，消除砼施工前支架的非弹性变形（消除整个地基的沉降变形及支架各接触部位的变形）。

　1.2检验支架的受力情况和弹性变形情况，测量出支架的弹性变形。

在支架及底模铺设完毕后，进行支架预压。

支架拼立好后采用等载预压工艺。

2预压方法：

　　采用砂袋按各段设计荷载进行预压。

以每跨为单位，逐跨预压，一跨卸载后，砂袋移至相邻跨。

一联结束后，具备作业条件的，砂袋移至下一联，不具备作业条件的吊至地面，运输堆放到合适位置以备下次使用。

　2.1预压方法

　　预压前一定要仔细检查支架各节是否连接牢固可靠，同时做好观测记录，预压时各点压重要均匀对称，防止出现反常情况。

预压的荷载为全部重量。

故在支架搭设完工后，应以全部重量，采用堆载的方法均布的压于支架上，并设