1、B17线K2+370.00K2+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+370.00K2+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3.0m3.0m及2.5m2.5m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2、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3049m），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3、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4、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）5.44m32.5t/ 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：11.5m33kg/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：15、.011.5/(0.60.9)41.5+1.011.5/(0.60.9)4(0.6+0.9)/23.81=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0.25Tm2，单箱桥梁宽度按11.5m计算，则顺桥向荷载为：0.25Tm211.5m=2.9t/m。为此，万能杆件桁架荷载按13.6t/m1.1t/m2.9t/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/m1.1t/m2.9 t/m=17.6t/m，考虑其它因素并适当保守6、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万能杆件桁架轴力计算万能杆件桁架反力计算万能杆件桁架变形计算万能杆件节点编号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7、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：按简支梁计算4m跨度跨中弯矩：计算型钢查表应选用I22a工字钢（33.07kgm Ix=3400cm4 Wx=309cm3）按简支梁计算工字钢挠度：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12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8、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（H600300）支撑横桥向水平型钢（H600300）形成，并在牛腿上部顺桥向铺设2.5m长型钢（H600300）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（H600300）焊接，形成9、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RBL=2.5M a=0.5M E=2.1*105Mpa I=103000cm4RB=517636N RA=413364N MA=102410N.M HA=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:总体稳定性计算: （2）、斜撑型钢检算： 拟采10、用H600*300型钢A=174.5cm2 Ix=103000cm4 Wx=3530cm3 ix=24.3cm iy=6.63cm l0=4.301M计算简图如下: 2500 B A SHA SHB SVA SVB SBC 3500 4301 C SHC SVC计算B点: SVB=RB=517636N SBC=SHB=Sin*SBC=Sin35.538*636127N=369744N计算A点: SVA=RA=413364N MA=102410N.M SHA=SHB=369744N计算C点: SHC=Sin.SBC=369744N SVC=COS.SBC=COS35.538*636127=51711、636N计算H型钢BC:强度计算: 总体稳定性验算: 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=48.1T d、立柱（1个）自重： 1.4T/2M*50M=35T e、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：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=45T、地基承载力12、计算： =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 4.52m32.6Tm3=11.8T 最大荷载11.8T/5m2=2.36Tm2（2）跨中横隔板底板范围每米砼重量 8.26m32.6Tm3=21.5T 最大荷载21.5T/5m2=4.3Tm13、2（3）墩中线3.25米底板范围每米砼重量 4.8m32.6Tm3=12.5T 最大荷载12.5T/5m2=2.5Tm2（4）模板、施工人员荷载 按0.25Tm2计（5）砼振捣等荷载 按0.4Tm2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483.5mm，A=489mm2。前叙最不利荷载为：跨中横隔板底板最大荷载4.3Tm2+模板、施工人员荷载0.25Tm2+砼振捣等荷载0.4Tm2=4.95Tm2；附加安全系数后最不利荷载为：4.95mmTm21.2=5.94Tm2。14、每根立杆荷载：0.6m0.9m5.94Tm2=3.21T钢管回转半径:I=按强度计算立杆受压应力:按稳定性计算立杆的受压应力及长细比:,纵向弯曲系数取0.475。由此检算确定箱梁底部碗扣支架布置型式满足强度、刚度及稳定性要求。2.2.3、碗扣支架布置型式根据箱梁断面，箱梁最不利荷载处于跨中横隔板箱梁底部，根据以上检算，箱梁底部支架布置型式为：横向0.6米，纵向间距0.9米，横杆步距1.2米,并适当设置剪刀撑；箱梁翼缘板砼厚度由于0.4m渐变至0.15m，其中荷载仅为跨中横隔板箱梁底部最不利荷载的1/21/3，其中支架间距宜适当加大，为有利支架整体布置，箱梁翼缘板支架布置型式（按水平投影）为：横15、向0.9米，纵向间距0.9米，横杆步距1.2米,并适当设置剪刀撑。为确保碗扣支架落地基础满足超载力要求，拟提前将软弱表土清除，整平夯实后浇注1520cm厚C20砼，养生达一定强度后架立碗扣式钢管支架。3、箱梁现浇支架安全性分析由于箱梁分两次浇注，根据支架受力分析，第二次浇注顶板砼时，第一次浇注的底板及腹板砼中普通钢筋已足以承担第二次浇注砼的重量，按标准截面分次计算第一次浇注砼重量为：3.522.5=8.8t；第二次浇注砼重量为：1.9252.5=4.81t；而在进行支架检算中按照整体浇注砼重量4.81t8.8t=13.61t,保守验算支架承载力，如果以其它荷载为箱梁重量的20%计算，则支架荷载16、计算中相当于附加（13.61t+8.8t0.2）/(8.8t1.2)=1.46的安全系数，如果再将荷载加载过程已将荷载放大的情况考虑在内，支架的安全系数将超过1.5。根据以上检算，苗村大桥箱梁现浇支架均满足强度、刚度及稳定性要求，前述对支架的检算完全能确保支架安全。为确保安全，支架架设好后应根据设计要求,对支架以不小于施工重量90%的荷载进行预压，以消除支架的非弹性变形，同时也可以根据支架变形量再次确认支架是否满足承载要求。由于该桥为坡度桥，万能杆件可能在顺桥向水平附加力作用下，产生顺桥向变形位移，影响桁架稳定性，为此，将靠0#台万能杆件桁架与0#台顶撑连接（在0#台中预埋型钢与桁架焊接），抵17、消顺桥向水平附加力，确保桁架顺桥向稳定性；本桥处于沟谷地段，风荷载较小，而支架横桥向宽度达23m，整体稳定性较好，为确保横桥向稳定性，拟将支架在横桥向设置横联或剪刀撑，并将支架就近与桥梁墩柱连接，借助墩柱抵消横桥向水平附加力。4、支架基础处理4.1、万能杆件桁架基础处理0#台、1#墩、2#墩之间设万能杆件桁架，为减小桁架跨度，在原桥跨（35m）中间增设桁架支墩，为确保桁架支墩稳定，桁架基础采用C30钢筋砼，并置于岩石地基上，基础钢筋砼上预埋钢垫板螺栓孔，以利万能杆件拼装。经计算桁架基础处理主要工程量为：基槽岩石开挖300m3；基础C30砼216m3；钢筋7.6t。万能杆件桁架基础处理详万能杆件18、桁架基础图。4.2、碗扣式钢管支架基础处理碗扣式钢管支架基础需根据现场原始地貌，清除表层松土（厚度80cm），分台阶砌条石挡墙形成台阶状基础平台，碾压密实后，浇注20cm厚C20砼，待砼达一定强度后，开始拼装碗扣式钢管支架。其基础处理主要工程数量为：表层松土清除2600m3；平台基础950m3；M7.5#浆砌条石811m3；C20砼644m3。5、安全保证措施本桥墩柱较高，且跨度大，支架搭设过程（特别是在万能杆件拼装过程）中存在极大安全威胁，为此，在支架搭设过程中将认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，施工中做到：（1）严格执行国家有关施工安全的规范、规则和规定，严格执行各种安全文件中施工安全和文明施工的要求。（2）具体细化施工安全措施，进行专门的安全技术交底，把确保施工安全放在首位，采取严格有效的防范措施，以预防为主。（3）消灭重大人身伤亡事故，消灭一切机械设备重大损失事故，消灭交通运输重大责任事故，消灭等级火灾事故，创“安全生产、文明施工的标准工地”。6、施工进度计划在本桥支架搭设中，将根据施工实际及时插入支架搭设施工，以确保总体施工进度计划。