引桥箱梁段支架施工专项方案

引桥现浇箱梁支架搭设施工方案目 录一、工程概况1二、编制依据1三、支架设计方案1四、支架搭设1五、支架计算、验算2六、支架预压2七、附图：5八、附件：引桥支架计算、验算5 第1页(共1页)引桥现浇箱梁支架搭设施工方案一、工程概况(一)工程简介新建中曹司大桥位于现有中曹司大桥的花溪侧，新老两桥桥面净距离2.5m，新建桥面宽15m，全长649.5m。主桥为77+127.5+130+127.5+77m刚构连续梁桥,引桥为28+43+29.5m现浇连续箱梁。(二)工程地质情况新建中曹司大桥该段岩石为薄一中厚层白云岩/质灰岩和页岩,岩层呈多样性且风化程度不一,多属中硬以上岩石,裂隙发育,坚硬系数f=810，表面覆土层厚度0.51 m。二、编制依据1、贵阳市南二环道路工程施工设计文件，2011.12、公路桥涵施工规范（JTJ041-2000）3、路桥施工计算手册4、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JTJ130-2001）5、引桥现浇箱梁支架搭设施工方案专家论证会 2011.05.01三、支架设计方案引桥划分：从5#墩到8#台，共三跨一联（28+43+29.5m）中跨最大43m，支架搭设为：5#6#采用3排530×12mm钢管支撑，每排钢支撑用5根钢管柱，其中2排搭在承台上，承台不够长的用浇筑砼方进行补足；还有1排在跨中砼基础上。6#7#墩每跨采用5排530×12mm钢管支撑，全部需用砼基础支撑；7#墩8#桥台采用3排支撑，其中2排搭在承台上，承台不够长的用浇筑砼方进行补足；还有1排在跨中砼基础上。支撑上横向采用双拼工字钢I32作横担，纵向采用贝雷梁，3个腹板下用单层3组贝雷梁、翼板下用单层2组贝雷片作支撑。钢支撑基础采用钢筋砼，改善地基承载力，达到箱梁结构和施工的荷载要求四、支架搭设支架搭设详见附图1、2所示：每跨钢管有两根固定在墩柱承台上，另外的搁置在2x3m的扩大基础上，以挖到原状土为准。中间钢管柱采取条形基础2×3m×17m。在钢管柱基础墩的底部布置长宽、均为1.5m，间距为10×10cm直径为18的双层钢筋网片，并在钢筋万片上部预埋1000x1000mm的3cm钢板与钢柱焊接连接固定，钢板贝雷纵梁搁置在钢柱上端的I32的双拼工字钢横担上。钢管支撑设置横向间距均为3.75m。钢管两端焊接钢板，底部与基础预埋钢板连接，每根钢管顶部2cm的钢板上设置2个砂筒，砂筒上再放3cm钢板，钢板上放一组贝雷梁（高1.5m，每节长3m），拼装成贝雷纵梁。贝雷梁底部纵向每1.5m设置横向连接系梁一道，以8槽钢用U型卡子连接，以保证贝雷梁整体受力。钢管间布置两道I28工字钢水平拉杆,并设14槽钢为剪刀撑。箱梁底板处设置贝类梁共 计5组(13片),因跨度不等，贝雷梁的模数不相配，可以交错同墩柱平齐，梁上横向按90cm布置I25槽钢作模板纵梁，纵梁上采用截面为15×15cm的方木，间距15cm，其上铺设1.2cm光面竹胶板为箱梁底板。翼板下面布置满布式碗扣支架，纵、横向间距均为900mm，下端设可调节底座，上端设可调节上托，可调范围为1040cm。五、支架计算、验算本支架计算及验算共有6类：1、翼板下满布式碗扣支架；2、底板下的分配梁I25；3、贝雷架；4、钢支撑上的I32b工字钢；5、530×12的钢支撑；6、地基承载力要求计算经计算和验算，本支架搭设满足受力和施工要求。六、支架预压预压目的：检验支架及地基的强度及稳定性；消除整个支架的塑性变形；消除地基的沉降变形；测量出支架的弹性变形。预压材料：用吊装钢筋对支架进行预压，预压荷载为梁体自重的120%；分20%、50%、80%、100%、120%五级荷载进行预压。预压范围：对现浇支架全范围进行预压，支架搭设完成后利用顶托调平，铺设方木及底模；采用吊装钢筋对支架进行预压。预压观测：采用钢筋按分20%、50%、80%、100%、120%五级荷载进行预压，对靠近墩边1、2米中心及其左右侧布7个点进行观测，其余采用间隔5米布置一个断面7个观测点进行观测；在预压前对底模标高观测一次，在预压过程中每隔2小时观测一次，观测至沉降稳定为止，沉降稳定的标准为沉降量10mm/d；将预压荷载卸载后再对底模标高观测一次，从以上的观测资料中计算出支架的弹性变形及地基的下沉。预压过程中进行精确的测量，可测出梁段荷载作用下支架将产生的弹性变形值及地基下沉值，将此弹性变形值、地基下沉值与及设计预拱度叠加，计算出施工中应当采用的预拱度，按算出的预拱度调整底模标高。同时要注意在支架外侧设置临时防护设施，防止流水及雨水流入支架区引起支架下沉。预压完成移除沙袋及钢筋，根据下沉量重新调整支架。预压加载数据：翼板（单侧）：根据附件中的计算可知，翼板钢筋混凝土、模板重为3780KN，按1.2倍荷载预压则为4536 KN。等效成钢筋堆载，则需沿纵向每米翼板堆载45.1 KN的钢筋，即4.5t。则每平方米翼板堆载4.5/3.5=1.29t钢筋。底板：根据附件中的计算可知，底板钢筋混凝土、模板重为22542KN，按1.2倍荷载预压则为27050KN。等效成钢筋堆载，则需沿纵向每米底板堆载269.2 KN的钢筋，即26.92t。则每平方米底板堆载26.92/8=3.37t钢筋。钢筋选择：由于我部施工现场¢16、¢22的钢筋较多，故打算选择这两种钢筋堆载来达到预压效果。翼板（单侧）：¢16的钢筋：则1.29*1000/1.58=816根；堆载高度h=3.14*0.016*0.016*816/4=0.164m¢22的钢筋：则1.29*1000/2.98=433根;堆载高度h=3.14*0.022*0.022*433/4=0.164m底板：¢16的钢筋：则3.37*1000/1.58=2133根；堆载高度h=3.14*0.0162*2133/4=0.429m¢22的钢筋：则3.37*1000/2.98=1131根;堆载高度h=3.14*0.0222*1131/4=0.430m附图：沉降观测点布置图 预压工作完毕后，将出据“预压报告”。加载阶段测 点1234567加载前加载20%加载50%加载80%加载100%加载120%满载24小时后卸载后弹性变形非弹性变形七、附图：附图1：支架搭设平面图附图2：支架搭设图八、附件：引桥支架计算、验算(一)翼板下碗扣支撑架计算、验算1、荷载计算：碗扣布置：纵、横向均为60cm，翼板下荷载均匀，横向有5根立杆，纵向有立杆。翼板下碗扣主要承重荷载如下所示： 翼板下荷载综合计算表材料计算式(重量:单位t)备 注混凝土（1.37*100.5）*2.6=358t混凝土容重为2.6t/M3模板4*100.5*0.05=20t模板用木模,重量按50kg/m2计碗扣自重纵+横+竖=2.31+11.61+12.9=26.8t横6排、纵168排、平均3m高算施工荷载4*100.5*3.5*0.3/10=42.2t按满布的30%取值，4KN/m2砼倾倒4*30*3.5/10=42倾倒荷载4KN/m2，按30米计算（同时）振捣砼产生荷载2*4*3.5*2/10=5.6荷载2KN/m2，按4米计算（同时）总荷载G1（358+20+26.8）*1.2+（42.2+42+5.6）*1.4=611.5t翼板下碗扣布置：横向6根，4根参预受力计算，纵向168排，共计立杆总数为672根，单根平均受力为：611.5/168*4=0.91t/根=9.1KN/根。横杆间距为60cm。2、验算碗扣钢管为外48×3.5mm，力学特性：截面积A：4.89cm2；弹性模量E：2.05×105MPa；截面惯性矩I：12.19 cm4；截面模量W：5.08 cm3；回转半径i:1.58cm；长细比：碗扣立杆承载力为 N=9.1KN<N/3 =29.8KN (取3倍安全系数计算) 承载力满足要求(二)底板和翼板下I25工字钢分配梁计算验算1、荷载计算：I25工字钢布置：纵向均为60cm，纵向有168根立杆,由于底板重量比翼板重量大，故选择底板作为验算对象。工字钢主要承重荷载如下所示： 工字钢承受荷载综合计算表材料计算式(重量:单位t)备 注混凝土（底板）（1127-276）*2.6=2214t（翼板下面）混凝土容重为2.6t/M3模板（底板）8*100.5*0.05=40.2t模板用木模,重量按50kg/m2计碗扣自重施工荷载8*30*4/10=96t按满布的30%取值，4KN/m2砼倾倒8*30*4/10=96倾倒荷载4KN/m2，按30米计算（同时）振捣砼产生荷载4*4*8/10=12.8荷载2KN/m2，按4米计算（同时）总荷载G1（2214+20）*1.2+（96+96+12.8）*1.4=2967t2、工字钢验算底板下工字钢受力最大，如底板下受力通过，则底板下受力满足要求。计算数学模型：采用平均法进行计算，把箱梁看成一个实心的砼梁体进行计算不验算，则梁体厚度为L=2967/8/100.5/2.6=1.42m按2跨连续梁进行计算：荷载q=35.88KN/m，偏安全取跨径为3.75m跨内最大弯矩为：M=35.88*3.75*3.75*0.07=35.32KN.m最大应力：=M/Wx=35.32×106/(0.401×106)=88.1Mpa<140 Mpa端部反力R过载=0.625*35.88*3.75=84KN 为最大端部所受剪应力=QSx/(Ix*)=93.89/0.479/12.5=48<=85 mpa 式中Q=84； Ix =5.017×107 Sx =2.307×105 =8mm fmax=5qL4/384EI=8.8<f=3750/400=9.4mm所以，强度及刚度均满足要求。 (三)贝雷片过载梁计算及验算底板下布置单层5片贝雷行架，如图二所示仍以底板下受力分析为主，如底板满足则翼板下贝雷片也满足受力要求。计算时取最大跨中跨43m来进行计算。根据平面布置图所示，排架布置最大跨径为13.25m,为安全，取最大14m进行计算荷载。1、荷载计算贝雷行架承受荷载综合计算表材料计算式(重量:单位t)备 注混凝土（底板（1127-276）*2.6=2214t（翼板下面）混凝土容重为2.6t/M3模板（底板）20*100.5*0.05=100.5t模板用木模,重量按50kg/m2计碗扣自重施工荷载8*100.5*0.25/3=69按30%计划砼倾倒8*100.5*0.4/30=10.7倾倒荷载4KN/m2，按30米计算（同时）振捣砼产生荷载4*4*0.2=3.2荷载2KN/m2，按4米计算（同时）总荷载G1（2214+100.5）*1.2+（69+10.7+3.2）*1.4=2893t计算数学模型：采用平均法进行计算，把箱梁看成一个实心的砼梁体进行计算不验算，则梁体厚度为L=2893/8/100.5/2.6=1.38m；取其中14m进行验算。贝雷行架受总荷载N=14*8*1.38*26/14=287.4KN/m 共有9片桁架支承。则每片行架受力为q=31.9KN/m的均布荷载。Mmax=ql2/8=31.9×14.02÷8=783 kN·m2、贝雷片验算1）贝雷片受力：经查表：拼装贝雷片行架：单排单层不加强杆梁M958KN·m，Q245.2KN，I =250500cm4单排单层贝雷梁M单max783 kN·mM958KN·m 满足要求。2）刚度验算：均布荷载：q= 31.9KN/m ，满足要求。3）抗剪验算满足要求4)横向支撑只作加固用，不用核算。(四)I32工字钢横担计算及验算工字钢用I32号，要钢支撑上以2排并列，如图二所示，工字钢布置在钢支撑的正上方，在贝雷片的正下方，受力集中力作用，由于集中用相距非常近（钢管直径53cm），所以工字钢主要受剪力作用。集中力间距为53cm（取为60cm）。同理，只计算底板受力处的工字钢，按2跨连续梁进行计算：1、荷载计算 最大弯矩M=0.222*3.15*3.15*31.9=70.3KN.M 最大应力：=M/Wx=70.3×106/(0.727×106)=97Mpa<140 Mpa每根端部所受剪应力=QSx/(Ix*)/2=93.89/0.479/12.5/2=43<=85 mpa 满足要求 fmax=5qL4/384EI=1.8<f=3150/400=7.9mm所以，强度及刚度均满足要求。 (五)530钢支撑排架计算及验算1、荷载计算 （1）考虑钢管厚度的不均匀性，按50钢管进行计算和验算钢管参数：A=0.01539m2 =140MPa 计算长度按6m，视两端铰接，i=17.327 cm则=6000/173.27=35查=0.88 所以 N=××A=1896KN (2)实际上每根钢管受力： N=14*8*1.38*26/6=670KNN=1896/2=948KN 安全系数取2故粗钢管受力满足要求。(六)地基承载力要求1、承台上钢支撑：承台是钢筋砼，放于深孔桩上，其强度和承载力完全满足粗钢管的受力要求。2、跨中处扩大基础：跨中为扩大基础，平面尺寸为17*2m。其地基承载力要求为：P=26（14*8*1.38）+（17*2*3）/17/2=196KPa 第8页(共8页)