庙村大桥支架施工方案

B17线K2+370.00~K2+600.00庙村大桥箱梁现浇支架搭设方案编制：复核：审核：重庆新科建设工程公司二OO五年三月三十日庙村大桥箱梁现浇支架搭设方案第1页共17页庙村大桥箱梁现浇支架搭设方案1、工程概况B17路南接已建成的金童大道（金龙东路），北接中环快速干路上的陡溪立交，道路全长2.7km，在K2+370.00~K2+600.00设6-35m预应力连续箱梁即庙村大桥，桥梁全长230m，桥宽22m，桥面横坡1.5％，纵坡4.5％，下部结构为独立双柱墩（按不同墩柱高度采用3.0m×3.0m及2.5m×2.5m两种截面形式），桥宽22m，采用双箱单室断面，两箱之间设1m刚接桥面板（湿接头），箱梁梁高1.7m，翼缘悬臂长度3.0m，箱梁顶板厚0.25m，底板厚0.2m，腹板厚0.55m，为增强支点处抗剪能力，支点附近渐变为0.8m。本桥箱梁采用现浇方案，箱梁浇注必须提前搭设满足强度、刚度及稳定性要求的施工作业平台，以利模板安装及砼浇注。本桥跨度大（跨度35m）、高度高（墩柱高度30~49m），施工安全威胁极大；并且本桥上部结构施工正好跨雨季，设计资料所反映庙村河最高洪水位达275m，桥梁上部结构施工支架必须考虑雨季泄洪要求；同时桥梁两端桥台地势陡峻，不利于采用拆装梁、移动模架等施工措施。根据现场施工实际，并综合考虑以上因素，拟对箱梁砼浇注作业平台采用两种搭设形式以满足相关要求，即0#台、1#墩、2#墩之间拼装万能杆件桁架作为箱梁浇注作业平台；3#墩、4#墩、5#墩、6#台之间搭设碗扣式钢管支架形成箱梁浇注作业平台。2、箱梁现浇支架受力检算0#台、1#墩、2#墩之间拼装万能杆件桁架，在万能杆件桁架上横向加工字钢形成分配梁平台，再在工字钢分配梁上架设碗扣式钢管支架，形成箱梁现浇作业平台；为确保万能杆件受力符合要求，在孔跨之间增设万能庙村大桥箱梁现浇支架搭设方案第2页共17页杆件支墩，减小万能杆件桁架跨度，万能杆件配置按桁架受力分析确定。3#墩、4#墩、5#墩、6#台之间搭设碗扣式钢管支架形成箱梁浇注作业平台，碗扣式支钢管支架纵、横间距及横杆步距按刚度、强度及稳定性检算确定。根据前述原则，对本桥支架分别按万能杆件桁架、碗扣式钢管支架进行构造设计（具体详《庙村大桥构造支架拼装图》），并分别按万能杆件桁架、碗扣式钢管支架进行受力分析、检算，确保该构造满足强度、刚度及稳定性要求。2.1、万能杆件桁架受力检算2.1.1、万能杆件桁架荷载计算（按顺桥向计算）（1）标准截面砼重量（单箱范围）5.44m3×2.5t/m3=13.6t/m。（2）I22a型钢及钢管支架重量（单箱范围）单箱范围横桥向宽11.5m，工字钢分配梁按0.9m间距布置，则顺桥向1m范围工字钢重量为：11.5m×33kg/m/(0.9+0.2)×1.0=345kg/m=0.345t/m。工字钢分配梁上碗扣式钢管支架平均高度按照1.5m计，横杆步距按照1.2m计，则顺桥向1m范围碗扣式钢管支架重量为：[1.0×11.5/(0.6×0.9)×4×1.5+1.0×11.5/(0.6×0.9)×4×(0.6+0.9)/2]×3.81=730kg/m=0.73t/m。两者合计重量为：0.345t/m+0.73t/m=1.075t/m，按1.1t/m计。（3）箱梁模板、施工人员荷载按0.25T∕m2，单箱桥梁宽度按11.5m计算，则顺桥向荷载为：0.25T∕m2×11.5m=2.9t/m。庙村大桥箱梁现浇支架搭设方案第3页共17页庙村大桥箱梁现浇支架搭设方案第4页共17页庙村大桥箱梁现浇支架搭设方案第5页共17页为此，万能杆件桁架荷载按13.6t/m＋1.1t/m＋2.9t/m=17.6t/m。2.1.2、万能杆件桁架加载受力计算（按顺桥向计算）根据前述万能杆件桁架顺桥向荷载为13.6t/m＋1.1t/m＋2.9t/m=17.6t/m，考虑其它因素并适当保守加载，万能杆件桁架按20t/m加载，在前述万能杆件桁架构造设计中，桁架上方荷载通过I22a工字钢分配梁由四片万能杆件桁架分配承载，则每片桁架顺桥向承载5t/m（即节点荷载为10t）。利用MIDAS软件对桁架建模计算，分别计算桁架轴力、最大反力、杆件变形位移，参照万能杆件手册，分别选用不同型号万能杆件进行组合拼装，并据此作为箱梁预拱度、变形控制依据。其荷载加载型式，所计算的桁架轴力、最大反力、桁架变形及结点编号顺序详附图。万能杆件桁架荷载加载型式庙村大桥箱梁现浇支架搭设方案第6页共17页万能杆件桁架轴力计算万能杆件桁架反力计算庙村大桥箱梁现浇支架搭设方案第7页共17页万能杆件桁架变形计算万能杆件节点编号庙村大桥箱梁现浇支架搭设方案第8页共17页2.1.3、万能杆件桁架顶面工字钢分配梁检算万能杆件桁架顶面横向铺设工字钢分配梁（间距0.9m），型钢长度11.5m（满足单箱横向宽度），确保桁架整体受力。工字钢铺设范围内最大跨度为4m，按照简支梁检算最大跨度所选用工字钢型号是否符合要求。按照前叙桁架纵向按照20t/m加载，横向铺设型钢均匀承载：mtmmmtq/82.1111/20按简支梁计算4m跨度跨中弯矩：mNmtM.36400.64.3482.1812计算型钢325114536400][cmMW查表应选用I22a工字钢（33.07kg∕mIx=3400cm4Wx=309cm3）按简支梁计算工字钢挠度：cmLcmEIqlf140044009.02500100.2128418200128544max经检算挠度符合要求。为此，万能杆件桁架顶面横向铺设I22a工字钢作为分配梁符合受力要求。为增加工字钢整体稳定性,施工时用Φ12钢筋将工字钢焊接成整体，以利工字钢上方碗扣式钢管支架受力。2.1.4、万能杆件桁架墩柱处预埋件检算由于万能杆件桁架在桥墩处不能直接利用桥墩形成支撑，只能考虑在桥梁墩柱上预埋型钢形成牛腿支撑桁架，牛腿由预埋在墩柱中的斜向型钢（H600×300）支撑横桥向水平型钢（H600×300）形成，并在牛腿上部顺桥向铺设2.5m长型钢（H600×300）纵向顶撑桁架。为确保稳定，将牛腿中斜向型钢与横桥向水平型钢、横桥向水平型钢与顺桥向水平型钢、顺桥向水平型钢与万能杆件庙村大桥箱梁现浇支架搭设方案第9页共17页桁架全部焊接；同时，同一桥墩两肢牛腿之间、同一牛腿上顺桥向两根2.5m型钢之间均根据实际情况用槽钢或钢筋焊接形成整体以增加稳定性。具体详《桥梁墩柱处预埋件设计图》。为保证牛腿斜向型钢受力，将斜向型钢下端与预埋在墩柱中的横向水平型钢（H600×300）焊接，形成刚性顶撑增加牛腿稳定性。斜向型钢上、下方的横桥向型钢均在浇注墩柱砼前预埋，预埋型钢范围内导致墩柱竖向主筋截断时，应将被截断主筋与型钢上下焊接，并在型钢外侧适当布置加强钢筋，以弥补主筋被截断引起的强度损失。（1）、牛腿顶面水平型钢检算按一端固接，一端简支计算。由B点的挠度为0，可求得RBNPEIalPaEILREIPLB2931000:06)3(33233式中L=2.5Ma=0.5ME=2.1*105MpaI=103000cm4RB=517636NRA=413364NMA=102410N.MHA=369744NMmax=MD=104272N.M由于水平型钢承受轴向压力(或拉力),并承受弯曲应力,则其强度计算为:][145][7.5010*3530.10*10427217450369744max3332wWMANMPawMPammmmNmmNWMAN则取因总体稳定性计算:MPaMPammmmNmmNWMAN145][2.4710*3530.10*104272*.384.1*9.0117450*9.0369744.1333221庙村大桥箱梁现浇支架搭设方案第10页共17页庙村大桥箱梁现浇支架搭设方案第11页共17页4.1,4.1:384.14.1*)17450*10*1.2*14.33.28*369744*4.11()...**1(:9.18][15.02.219.0,9.0:3.283.2863.63.24*2.58250*8.1..:215222211210取取其中则取因查设计规范得由其中nnMAENnMPaMPaANhlyx（2）、斜撑型钢检算：拟采用H600*300型钢A=174.5cm2Ix=103000cm4Wx=3530cm3ix=24.3cmiy=6.63cml0=4.301M计算简图如下:2500BASHASHBSVASVBSBC35004301CSHCSVC计算B点:SVB=RB=517636NSBC=NCOSNCOSSVB636127538.35517636SHB=Sin*SBC=Sin35.538*636127N=369744N计算A点:SVA=RA=413364NMA=102410N.MSHA=SHB=369744N计算C点:SHC=Sin.SBC=369744NSVC=COS.SBC=COS35.538*636127=517636N计算H型钢BC:强度计算:MPaMPammNAN140][5.36174506361272庙村大桥箱梁现浇支架搭设方案第12页共17页总体稳定性验算:][1ANmpaMPaNANxhLy140][0.44828.0*174506361271828.01:8.4863.63.24*2.581.430*8.1.0.查设计规范得2.1.5、基础承载力检算跨中万能杆件立柱所承受的总荷载（按桥跨半跨L/2=17.5m承载计算）a、砼重量：24.2+241=265.3Tb、I22a型钢及钢管支架重量：1.1T/M*17.5M=19.3Tc、模板、施工人员荷载：2.75*17.5=48.1Td、立柱（1个）自重：1.4T/2M*50M=35Te、万能杆件桁架自重；（1个桁架）（1.9T/2M+0.475T/2M）*18M/2=21。4Tf、每个基础上的总荷载：Tedcba2.25615.1*8.2224.213521.483.193.2652式中：1.15为考虑冲击等不可预见因素的提高系数g、基础砼自重：3*3*2*2.5=45T③、地基承载力计算：MPaMPammNN6.0][335.03000*3000450000256200020[σ]=0.6MPa为软岩基础容许承载力；为此，基础只要置于软岩以上基底，则能确保基础稳定。2.2、碗扣式钢管支架受力检算2.2.1、荷载计算由于该桥为双箱单室断面,按照最不利荷载检算原则,拟对单箱底部横桥向5m（底板横向宽度）范围按照不同箱梁截面分别加载检算。荷载为不同箱梁截面底板范围砼重量+模板荷载、施工人员荷载+砼振捣等荷载，并按照1.2考庙村大桥箱梁现浇支架搭设方案第13页共17页虑安全系数以策安全。（1）标准截面底板范围砼每米砼重量4.52m3×2.6T∕m3=11.8T最大荷载11.8T/5m2=2.36T∕m2（2）跨中横隔板底板范围每米砼重量8.26m3×2.6T∕m3=21.5T最大荷载21.5T/5m2=4.3T∕m2（3）墩中线3.25米底板范围每米砼重量4.8m3×2.6T∕m3=12.5T最大荷载12.5T/5m2=2.5T∕m2（4）模板、施工人员荷载按0.25T∕m2计（5）砼振捣等荷载按0.4T∕m2计2.2.2、碗扣支架强度、刚度及稳定性检算根据经验按照箱梁底部0.6米，纵向间距0.9米，横杆步距1.2米,布置碗扣支架按前叙最不利荷载加载附加安全系数后检算。钢管为φ48×3.5mm，A=489mm2。前叙最不利荷载为：跨中横隔板底板最大荷载4.3T∕m2+模板、施工人员荷载0.25T∕m2+砼振捣等荷载0.4T∕m2=4.95T∕m2；附加安全系数后最不利荷载为：4.95mmT∕m2×1.2=5.94T∕m2。每根立杆荷