1、新建吉林至珲春铁路JHS VI标（GDK283+044.6GDK323+000段）图们北站旅客地道支架施工方案编制： 审核： 批准： 中铁十二局集团有限公司吉图珲客专JHS 标四工区项目部二一三年六月图们北站旅客地道标准段支架布置方案1 设计依据1.旅客地道施工图；2.钢结构设计规范；3.铁路桥涵施工技术规范；2 支架结构及工况2.1 支架组成以旅客地道标准段为例计算支架布置：支架结构(如图所示)由以下几个部分组成：底模钢模板（面板5mm,边框高6cm），横向分配梁28a槽钢，纵梁3组贝雷梁，间距为4.5m，纵梁放置在I32横垫梁上，螺旋管顶设置法兰板，螺旋管底部设置砂筒。整个支架体系支撑在已
2、浇筑的底板上，布置图如下。 平面图2.2 施工工况旅客地道荷载按一次浇筑全部施加给支架体系。3 荷载分析3.1 计算参数A超灌系数：1.05B浇筑动力及模板系数：1.20C施工人员、机具系数：1.05D混凝土容重系数：26.5 kN/m3.2 荷载大小根据上面的参数可以计算出底模板承受的面荷载大小是（按12.82m宽承受总荷载计算）：q（9.80.911.051.21.0526.5 ）9.8 31.5kN/m 3.15t/m4 底模模板计算底模面板采用5mm厚的钢板背带和边框为高6cm,间距30cm。钢模板下垫28a槽钢横向分配梁，间距75cm。q3.15t/m0.3m0.75m0.75m 0
3、.95t/m附图3：钢模板检算截面图（单位：mm）H=6.5cm;d=0.5cm;h=6cm;c=0.5cm;B=30cmy1=1/2*(cH2+ d2(B-c)/(Bd+hc) =0.5*(0.5*6.52+0.5*(50-0.5)/(50*0.5+6*0.5) =0.79cmy2=6.5-0.79=5.71 cmIX=1/3*cy23+By13-(B-c)*(y1-d)=1/3*(0.5*5.683+50*0.823-(50-0.5)*(0.82-0.5)3)=33.11cm4强度检算（应力）：MMAX=ql2/8=0.95*1000*10*0.752/8=668N.mMAX=MMAX/I
4、*YMAX=668*5.71*10-2/33.11*10-8=115.2MPa181MPa强度能满足要求。刚度检算（扰度）：f=5ql4/384EI=5*0.95*1000*10*0.754/384*2.1*1011*33.11*10-8 =0.56mm1mm钢模板面板刚度也能满足要求。5 28a槽钢横向分配梁计算5.1 工况及荷载分析钢模板下方横向分配梁为28a槽钢，横向分配梁间距为75cm。分配梁放置在大纵梁上，大纵梁的间距为4.5m，也就是说横向分配梁受力为两等跨4.5m连续梁结构。 I=4752.5cm4*2=9505cm4;E=2.1*105MPa;h=20cm;A=40.02cm2
5、*2=80.04cm2混凝土对底模的面荷载大小是3.15t/m，横梁纵向间距是75cm，那么横梁的线荷载大小是：q13.15t/m0.75m 2.36t/m钢模板重量：(0.5*0.75*0.005+0.75*0.06*0.005+0.5*0.06*0.005*3)*7850=20.02 kg q2=20.02/0.5=40.04.4kg/m=0.040 t/mq= q1+ q2=2.36+0.040=2.4t/m5.2横向分配梁支反力 分配梁的支反力中间(跨中)为：F1=1.25*ql=1.25*2.4*4.5=13.5t，两边则分别是为： F1=0.375*ql=0.375*2.4*4.5
6、= 4.1t，可见中间一排纵梁受力最大，大纵梁检查算就按这个反力进行大纵梁的检算。5.3 横向分配梁位移 f=0.521*ql4/100EI=0.521*2.4*1000*10*4.54/100*2.1*1011*5017*10-8=4.56mm从计算结果可知，扰度最大位移均小于4.5/400=11.3mm,刚度满足要求。5.4 横向分配梁应力 弯曲应力：MMAX=0.125*ql2=0.125*2.4*1000*10*4.52=60750N.MMAX=MMAX/I*YMAX=560750/(9505*10-8)*0.14=89.5 MPa150MPa剪应力：i=F/A=13.5*10000/
7、(80.04*10-4)=16.8 MPa85MPa从计算可知强度能够满足要求。6中跨贝雷梁纵梁计算根据上面横向分配梁的计算可知，大纵梁是中间一组受力最大，即每75cm承受荷载混凝土及模板下传力大小达到F1=13.5t，28a槽钢分配梁自身重量下传至中支点的反力值为：F2=1.25*ql=1.25*0.063*4.5=0.36t，合计大纵梁每75cm承受荷载大小为：F= F1+ F2=13.5+0.36=13.86 t。大纵梁支撑螺横垫梁上，大纵梁为7.5m两等跨连续梁。采用贝雷片。那么大纵梁按承受均布荷载分析，其均布荷载大小则是：q113.86t0.75 18.48t/m大纵梁自重荷载：q1
8、0.090 t/mq= q1+ q1=18.48+0.090=18.57 t/m下面就两等跨连续梁计算,跨度为7.5m。说明：为计算方便，计算时采用单根计算，.6.1 大纵梁截面特性(1)贝雷片单片弯曲应力(2)贝雷片单片剪应力：6.2反力 大纵梁下传到垫梁上的力，即垫梁的支反力F1=1.25*ql=1.25*18.57*7.5=174.1t(大纵梁中心处螺旋管受力)F1=0.375*ql=0.375*18.57*7.5=54.4t(大纵梁两端处螺旋管受力)采用以上支反力进行钢管受力检算。6.3位移 贝雷片强度检算能满足时，刚度一定能达到要求。6.4 应力 MMAX=0.125*ql2=0.1
9、25*18.57 *1000*10*7.52=1305703N.M=1305.703KN.M 需要贝雷梁片数：N= MMAX/M= 1305.703/577=2.3（片）取3片能满足要求。7 、边跨贝雷梁纵梁计算根据上面横向分配梁的计算可知，边跨纵梁每75cm承受荷载混凝土及模板下传力大小：F1=4.1t，28a槽钢自身重量下传至中支点的反力值为：F2=0.375*ql=0.375*0.063*4.5=0.106t，合计边跨纵梁每75cm承受荷载大小为：F= F1+ F21=4.1+0.106=4.21 t。纵梁按承受均布荷载分析，其均布荷载大小则是：q14.21t0.75 5.61t/m大纵
10、梁自重荷载：q10.09 t/mq= q1+ q1=5.61+0.09=5.7 t/m下面就两等跨连续梁计算,跨度为7.5m。7.2反力 边跨纵梁下传到垫梁上的力，即垫梁的支反力F=1.25*ql=1.25*5.7*7.5=53.4t（边跨纵梁下中间螺旋管支反力）F=0.375*ql=0.375*5.7*7.5=16.1t（边跨纵梁下两端螺旋管支反力），采用以上支反力进行钢管受力检算。7.3位移 贝雷片强度检算能满足时，刚度一定能达到要求。7.4 应力 边跨纵梁最大应力: MMAX=0.125*ql2=0.125*5.7*1000*10*7.52=400781N.M需要贝雷梁片数：N= MMA
11、X/M= 400.78/577=0.69（片）取1片能满足要求。8 、I25a横垫梁 该支架体系中横垫梁只起到传力作用，不需要受力检算。9 钢管受力检算整个支架体系的支撑立柱是采用的530-8规格的钢管，该钢管的面积大小是13313.6mm。按照150MPa容许应力控制，那么钢管能够承受的荷载大小是199t。足够满足：两边跨纵梁底下中间螺旋管承受53.4t的力，边跨纵梁底下两端根螺旋管承受16.1t的力；跨中大纵梁底下两端螺旋54.4t的力。但跨总大纵梁中间螺旋管需承受174.1t的力，需进一步检算（1）钢管长度最大是2.5m，按3m计算其轴心受压稳定计算。530-8钢管的回转半径是i184.
12、577mm3m184.577mm 16查表得钢管的轴心受压稳定折减系数是：0.9那么钢管在稳定折减后的承载能力是：199t0.9179t，可见中间处螺旋管1根刚能满足要求，为了保证安全中间设置两根螺旋管。10结论从计算可知，螺旋管纵梁采用贝雷片（跨中3片，边跨各1片），纵梁放置在I25a横垫梁上；横向分配梁采用28a槽钢（间距75cm）; 28a槽钢顶铺设定型钢模板（面板厚5mm，背带高6cm,背带间距50cm）；边跨纵梁底下6个受力支点处各设置1根530mm螺旋管，跨中大纵梁底下两端支点处各设置1根530mm螺旋管，中间支点处并行设置两根530mm螺旋管，框架两侧倒角1.2m范围内分别设置3
13、排钢管脚手架支撑顶模（间距0.4m*0.4m）,以上框架桥的支架体系布置合理，结构受力方面能够满足要求，该计算中未考虑倒角范围内48mm钢管架受力计算（按40cm间距能保证支架支架稳定）.11 材料计划 支架材料配置表1框架中间支架材料（标准段15.36m）序号部位材料名称材料规格单位数量重量备注1砂筒外筒螺旋管630mm（70cm高）个10959利用2#墩及光明北街支架砂筒砂筒内筒螺旋管530mm个10618砂筒封底钢板20mm厚m29.8515472支撑螺旋管螺旋管530mm*1050mm根101082螺旋顶法兰钢板20mm厚m24.22663.23横垫梁工字钢I25a(单根长9.8m)根
14、622804纵梁贝雷片3.0m/片片256250曲水栈桥材料5分配梁28a槽钢单根长9.8m根4212932曲水栈桥材料7合计26331 支架材料配置表2框架倒角处材料（标准段15.36m）序号部位材料名称材料规格单位数量重量(kg)备注1竖杆48mm钢管单根长3.5m根2282649倒角处支撑杆横杆48mm钢管不限规格m3601195横杆48mm钢管单根长1.5m根3041514顶托个2282模板加固钢管48mm钢管不限规格m8002656操作平台支架48mm钢管6m根8015933操作平台支架48mm钢管不限规格m5001660合计48mm钢管112674模板分配梁（倒角）方木10*10cm(单根长1.5m)根76
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