跨线桥满堂支架施工方案

一、工程概况纬七路东进Q2标桥梁工程从14号桥墩（不包括14号桥墩）至25号桥台（起止点桩号K5+163.65～K5+513.4，长348.75米）。共包括五、六、七三联，其中14～17号墩为3×28m三跨第五联，17～21号墩为（30.5+45+45+30.5）m四跨第六联，21～25号墩为4×28m四跨第七联。（一）、标准段梁：采用4×28m、3×28m四跨、三跨一联预应力混凝土等高度连续箱梁。横桥向为单箱六室箱梁截面，标准段箱梁设计箱梁顶宽24.5m，底板17.5m,梁高1.65m，翼缘板宽度1.25m,顶板厚度22cm，底板厚度22cm或40cm(底板与腹板和横隔梁过渡段)，腹板厚度40cm，拟实施施工的第五联为3×28m、第七联为4×28m的预应力混凝土连续箱梁（详见《Q2标施工图设计》）。箱梁采用纵横向预应力体系，真空压浆工艺。中间墩与交接墩均采用双柱框架墩，每个墩柱断面尺寸为1.5m×1.5m（横桥向×纵桥向），并设10×10cm倒角。承台为矩形，平面尺寸为8.0m×6.5m（横桥向×纵桥向），承台厚度2.5m。基础为4根直径1.5m钻孔摩擦桩，桩长40～50m。（二）、大明路跨线桥：采用（30.5+45+45+30.5）=151m四跨一联预应力混凝土变高度连续箱梁。横桥向为单箱六室箱梁截面，箱梁顶板宽24.5m，箱梁跨中处底板宽17.5m，中支点处底板宽14m。箱梁跨中梁高1.65m，中支点梁高2.7m，翼缘板宽度1.25m,顶板厚度25cm，底板厚度25cm、40cm或50cm(底板与腹板和横隔梁过渡段)，腹板厚度60cm，拟实施施工的第六联为30.5+45+45+30.5m的预应力混凝土连续箱梁（详见《施工图设计Q2标段》第六联箱梁断面图）。箱梁采用纵横向预应力体系，真空压浆工艺。主墩采用双柱框架墩，每个墩柱断面尺寸为1.8m×1.8m（横桥向×纵桥向），并设10×10cm倒角。承台为矩形，平面尺寸为10.5m×9.5m（横桥向×纵桥向），承台厚度3.5m。基础为8根直径1.5m钻孔摩擦桩，桩长39.1～39.5m。二、计算依据《南京市纬七路东进建设工程施工图》《结构力学》、《材料力学》、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）《路桥施工计算手册》三、支架、模板分析3.1支架、模板方案3.1.1模板箱梁底模、侧模和内膜均采用δ＝15mm的竹胶板。竹胶板容许应力[σ0]=80MPa,弹性模量E=6*103MPa。3.1.2纵横向方木纵向方木采用A-1东北落叶松，截面尺寸为10*15cm。截面参数和材料力学性能指标：W=bh2/6=100*1502/6=3.75*105mm3I=bh3/12=100*1503/12=2.81*107mm3横向方木采用A-1东北落叶松，截面尺寸为10*10cm。截面参数和材料力学性能指标：W=bh2/6=100*1002/6=1.67*105mm3I=bh3/12=100*1003/12=8.33*106mm3方木的力学性能指标按《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）中的A-3类木材并按湿材乘0.9的折减系数取值，则：，容重6KN/m3。纵横向方木布置：纵向方木间距一般为90cm,在腹板和端、中横隔梁下为60cm。横向方木间距一般为30cm，在腹板和端中横隔梁下为20cm。3.1.3支架采用碗扣支架，碗扣支架钢管为φ48、t=3.5mm，材质为A3钢，轴向容许应力[σ0]=140MPa。1-1门架钢管截面特性外径壁厚截面积惯性矩抵抗矩回旋半径每米自重mmmmMm2Mm4Mm3mmN/m483.54.89×1021.219×1055.08×10315.7838.4碗扣支架立、横杆布置：立杆纵、横向间距为90cm，在腹板、端、中横隔梁下为60cm。横杆除顶、底部步距为60cm外，其余横杆步距为120cm。支架顶口和底口分别设置顶调和底调，水平和高度方向分别采用钢管加设水平连接杆和竖向剪刀撑。见后附“箱梁支架纵向布置图和箱梁支架平面布置图”3.2标准段支架计算3.2.1荷载分析①碗口式支架钢管自重，可按表1查取。②钢筋砼容重按25kN/m3计算则：腹板和端、中横隔梁：25×1.65=41.25KPa箱梁底板厚度为22cm:25×（0.22+0.22）=11KPa箱梁底板厚度为40cm:25×(0.4+0.22)=15.5KPa③模板自重(含内模、侧模及支架)以砼自重的5%计,则:腹板和端、中横隔梁：41.25×0.05=2.06KPa箱梁底板厚度为22cm:11×0.05=0.55KPa箱梁底板厚度为40cm:15.5×0.05=0.78KPa④施工人员、施工料具堆放、运输荷载:2.0kPa⑤倾倒混凝土时产生的冲击荷载：2.0kPa⑥振捣混凝土产生的荷载:2.5kPa荷载组合计算强度:q=1.2×(②+③)+1.4×(④+⑤+⑥)计算刚度:q=1.2×(②+③)3.2.2腹板和端、中横隔梁下方支架检算（1）、底模检算底模采用δ＝15mm的竹胶板,直接搁置于间距L=20cm的5×8cm横向方木上，按连续梁考虑,取单位长度(1.0米)板宽进行计算。荷载组合:q=1.2×(41.25+2.06)+1.4×（2.0+2.0+2.5）=61.07kN/m竹胶板（δ＝15mm）截面参数及材料力学性能指标:承载力检算：强度：Mmax=ql2/10=61.07×0.2×0.2/10=0.244KN.Mσmax=Mmax/W=0.244×106/3.75×104=6.5MPa[σ0]=80MPa合格刚度：荷载:q=1.2×(41.25+2.06)=51.97kN/mf=ql4/150EI=51.97×2004/150×6×103×2.81×105=0.33mm[f0]=200/400=0.50mmf[f0]合格（2）、横向方木检算横向方木搁置于间距60cm的纵向方木上,横向方木规格为100mm×100mm,横向方木亦按连续梁考虑。荷载组合:q1=[1.2×(41.25+2.06)+1.4×（2.0+2.0+2.5）]×0.2+6×0.10×0.10=12.27KN/M承载力计算:强度:Mmax=q1l2/10=12.27×0.63/10=0.265KN.mσmax=Mmax/W=0.265×106/1.67*105=1.58MPa[σ0]=10.8MPa合格刚度:荷载:q=1.2×（41.25+2.06）×0.2=10.39kN/mf=ql4/150EI=10.39×6004/150×9.9×103×8.33*106=0.11mm[f0]=600/400=1.5mmf[f0]合格(3)纵向方木检算纵向方木规格为10×15cm，腹板和端、中横隔梁下立杆纵向间距为60cm。纵向方木按简支梁考虑，计算跨径为60cm。荷载组合：横向方木所传递给纵向方木的集中力为：箱底:P=12.24×0.6=7.34kN纵向方木自重：g＝6×0.1×0.15＝0.09kN/m承载力计算：力学模式：强度：按最大正应力布载模式计算：支座反力R＝(7.34×3+0.09×0.6)/2=11.04KN最大跨中弯距Mmax＝11.04×0.3-0.06×0.32/2-7.34×0.2＝1.84KN.mσmax＝Mmax/W＝1.84*106/3.75*105＝4.91MPa＜[σ0]=10.8MPa合格刚度：按最大支座反力布载模式计算：集中荷载:P=7.34*4-1.4*（2.0+2.0+2.5）*0.6=23.9kNf＝Pl3/(48EI)+5ql4/(384EI)＝23.9*1000*6003/(48*9.9*103*2.81*107)+5*0.09*6004/(384*9.9*103*2.81*107)＝0.39mm＜[f0]＝600/400＝1.5mm合格（4）支架立杆计算每根立杆所承受的坚向力按其所支撑面积内的荷载计算，忽略横向方木自重不计，则纵向方木传递的集中力（均以跨度0.6米计算）：P1=(1.2*(41.25+2.06)+1.4*（2.0+2.0+2.5）)*0.6*0.6+0.09*0.6=22.04kN安全起见满堂式碗扣支架按10米高计，其自重为：g=10*0.235=2.25KN单根立杆所承受的最大竖向力为：N=22.04+2.25=24.29kN立杆稳定性：横杆步距按1.2m计算，故立杆计算长度为1.2m。长细比λ=L/i=1200/15.78=7680,故φ=1.02-0.55（(λ＋20)/100）2=0.513，则：[N]=φA[σ]=0.513×489×215=53.93kNN[N]合格强度验算：σa＝N/Aji=24.29×1000/489=49.67MPa＜[σa]=140MPa合格（5）地基承载力计算因支架底部通过底托（底调钢板为7cm×7cm）坐在原有沥青砼路面上或硬化后的水泥混凝土路面上,另外承台基坑和原有绿化带范围内严格按规范和标准分层夯填,顶部浇筑15cmC15砼,因此基底承载力至少可以达到15MPa。因此σmax=N/A=24.29×103/0.072=4.96MPa＜15MPa可以3.2.3箱梁底板下支架检算3.2.3.1箱梁底板厚度40cm情况下支架检算（1）、底模检算底模采用δ＝15mm的竹胶板,直接搁置于间距L=30cm的5*8cm横向方木上，按连续梁考虑,取单位长度(1.0米)板宽进行计算。荷载组合:q=1.2×(15.5+0.78)+1.4×（2.0+2.0+2.5）=28.64kN/m竹胶板（δ＝15mm）截面参数及材料力学性能指标:W=bh2/6=1000*152/6=3.75×104mm3I=bh3/12=1000*153/12=2.81×105mm3竹胶板容许应力[σ]=80MPa,E=6×103MPa。承载力检算:强度：Mmax＝ql2/10＝28.64*0.3*0.3/10＝0.258KN*mσmax＝Mmax/W＝0.258*106/3.75*104＝6.9MPa＜[σ0]=80MPa合格刚度：荷载:q=1.2*(15.5+0.78)=19.54kN/mf＝ql4/(150EI)＝19.54*3004/(150*6*103*2.81*105)＝0.63mm＜[f0]＝300/400＝0.75mm合格（2）、横向方木检算横向方木搁置于间距60cm的纵向方木上,横向方木规格为100mm*100mm,横向方木亦按连续梁考虑。荷载组合：q1=[1.2×(15.5+0.78)+1.4×（2.0+2.0+2.5）]×0.2+6×0.1×0.1=5.79KN/M承载力计算：强度：Mmax=q1l2/10=5.79×0.62/10=0.208KN.mσmax=Mmax/W=0.208×106/8.33×104=2.5MPa[σ0]合格刚度：荷载:q=1.2×（15.5+0.78）×0.3=5.86kN/mf=ql4/150EI=5.86×6004/150×9.9×103×8.33×106=0.61mm[f0]=600/400=1.5mmf[f0]合格(3)纵向方木检算纵向方木规格为10×15cm，立杆纵向间距为60cm。纵向方木按简支梁考虑，计算跨径为60cm。荷载组合：横向方木所传递给纵向方木的集中力为：箱底:P=5.75×0.6=3.45kN纵向方木自重：g＝6×0.1×0.15＝0.09kN/m承载力计算：力学模式：强度：按最大正应力布载模式计算：支座反力R＝(3.45×3+0.09×0.6)/2=5.20KN最大跨中弯距Mmax＝5.20×0.3-0.06×0.32/2-3.45×0.2＝0.87KN.mσmax＝Mmax/W＝0.87*106/3.75*105＝2.32MPa＜[σ0]=10.8MPa合格刚度：按最大支座反力布载模式计算：集中荷载:P=(5.75×4-1.4×（2.0+2.0+2.5）)×0.6=8.34kN/mf＝Pl3/(48EI)+5ql4/(384EI)＝8.34*1000*6003