桥梁专业类___毕业设计.doc

存档号： 学 号： 200701031030 石家庄铁路职业技术学院 毕 业 设 计 裕溪路高架四标段箱梁支架专项施工方案裕溪路高架四标段箱梁支架专项施工方案 系系 部部 交通系 姓姓 名：名： 专专 业：业： 道路桥梁工程技术 指导教师指导教师： 二零一零年六月二零一零年六月 石家庄铁路职业技术学院 毕业论文任务书毕业论文任务书 学生用表 学生姓名郭建波学 号200701031030班级10731 指导教师 姓 名 杜建华职 称讲师系部交通系 毕业论文题目裕溪路高架四标段箱梁支架专项施工方案 毕业论文要求： 1.能熟练准确的掌握箱梁施工的基本知识； 2.能够运用箱梁施工的基本原理解决实际遇到的问题； 3.熟悉箱梁施工工序、施工方法、施工工艺； 完成期限和主要措施： 1. 严格遵守学校有关规章制度。 2. 查阅有关技术规范，参加相关工程资料。 3. 上网检索工程的施工案例与施工方法。 主要参考文献： 高海波，贾宏达等主编，桥梁工程，西南交通出版社 黄绳武主编，路桥施工与组织管理，北京人民交通出版社 李亚东主编，桥梁工程概论M.成都，西南交通大学出版社 指导教师签名： 年 月 日 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 I 目目 录录 第第 1 1 章章 编制说明及依据编制说明及依据1 1 第第 2 2 章章 工程概况工程概况2 2 第第 3 3 章章 支架模板基本方案支架模板基本方案3 3 3.1 支架 3 3.1.1 支架构造 .3 3.1.2 支架拆除 .4 3.2 模板.4 第第 4 4 章章 支架施工方法支架施工方法5 5 4.1 地基处理.5 4.2 支架搭设及支座安装.5 4.3 预压.6 4.4 观测要求.6 4.5 支架预拱度设置.7 4.6 验收.7 第第 5 5 章章 质量保证措施质量保证措施8 8 第第 6 6 章章 计算书及相关图纸计算书及相关图纸9 9 6.1 标准跨及大跨箱梁碗扣式钢管模板支架计算书.9 6.1.1 基本资料 .9 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 II 6.1.2 荷载取值及组合 .9 6.1.3 底模板 10 6.1.4 横向方木 11 6.1.5 纵向木枋 12 6.1.6 碗扣式支架受力检算 15 6.1.7 地基承载力 17 6.2 箱梁跨铁路门洞支架计算书18 6.2.1.工程概况18 6.2.2 箱梁施工概述 18 6.2.3 支架预拱度设置 18 6.2.4 门洞布置及防护措施 18 6.2.5、HW400 型钢强度及刚度验算 .19 6.2.6 支墩碗扣脚手架检算： 21 6.2.7 地基承载力计算： 21 6.3 跨 7#开闭所支架计算书 .22 6.3.1 基本资料 22 6.3.2 纵梁 HW175 型钢强度及刚度验算 22 参参 考考 文文 献献2626 致致 谢谢2727 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 III 摘 要 本施工组织设计介绍了合肥裕溪路高架工程标段的箱梁实施性施工组织 设计、箱梁受力计算的全过程，以及在修建过程中所用到的有关专业知识，合 肥裕溪路高架，西起广德路口以东，东至大兴镇政府，里程桩号 H4+916.403 - H7+000.008,全长 2083.605m。主要工程内容为 14 联主线桥和 G1、G2 两座匝道 桥，以及道路路面，排水和挡墙附属等，主线桥长 1869m，匝道桥长 240m。 标准跨箱梁的梁高为 2.2m，箱梁采用碗扣式满堂支架整联现浇施工。我司 计划分两次浇筑，第一次将砼浇至顶板转角处以下约 20cm，浇筑的梁高为 1.45m（标准跨） 、1.452.75m（大跨） ，第一次浇筑完后七天再进行第二次浇 筑，第二次浇筑的范围是顶板及翼板，整联纵向不分缝，一次浇筑完成，主要 以项目经理为首作业队分层管理的模式，本设计将此工程的箱梁施工方法一一 列出，首先测量放样定位，支架构造，支架搭设及支座安装，预压，支架沉降 量观测，大跨箱梁碗扣式钢管模板支架计算，文中还叙述了雨季施工时的注意 事项以及工程质量的保证，文中主要详细论述了施工流程，箱梁受力计算，详 细论述了我对大桥施工体会，比如：钢筋混凝土的浇筑，钢筋绑扎，钢筋预拉 的施工工艺，现浇箱梁施工方法等。 关键字：关键字：箱梁施工；预应力计算； 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 1 第第 1 1 章章 编制说明及依据编制说明及依据 依据国家现行相关标准规范，结合工程实际，编制本标段高大模板支撑系 统的专项施工方案，从施工技术、安全及计划等方面，指导本标段工程施工。 1、本工程项目施工图； 2、 建筑施工模板安全技术规范JGJ162-2008 3、 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001 J84-2001 4、 建筑结构荷载规范 （GB5009-2001） ； 参考资料：建筑施工手册第四版 中国建筑工业出版社、 简明施工计 算手册第三版 中国建筑工业出版社、 建筑施工安全检查标准JGJ59-99 中 国建筑工业出版社、合建质安【2010】7 号关于转发建设工程高大模板支 撑系统施工安全监督管理导则的通知等。 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 2 第第 2 2 章章 工程概况工程概况 合肥裕溪路高架工程标段，西起广德路口以东，东至大兴镇政府，里程 桩号 H4+916.403 - H7+000.008,全长 2083.605m。主要工程内容为 14 联主线桥 和 G1、G2 两座匝道桥，以及道路路面，排水和挡墙附属等，主线桥长 1869m， 匝道桥长 240m。 本标段桥梁施工范围是 K4+916.403K7+000.008。桥梁上部结构均采用预 应力砼箱梁结构，其中标准跨采用 2.2m 等高度现浇预应力砼连续箱梁结构；大 跨采用变高度现浇预应力砼连续箱梁结构( 端头高 3.5m，跨中高 2.2m)。预应 力钢绞线主要布置在腹板内，局部布置在顶底板；主线桥在桥宽25.5m 时设 置桥面横向预应力钢绞线。 主线桥 25.5m 主梁标准断面箱梁采用单箱三室，斜腹板形式，箱梁顶宽 25.5m，箱底宽 16.2m，两侧斜腹板斜率 1：1.65,悬臂 3.65m，梁高 2.2m。顶板 厚 0.250.55m，底板厚 0.220.4m，腹板厚 0.450.75m。主梁中横梁宽 3.0m，端横梁宽 2.0m。 主线桥 25.5m 大跨主梁标准断面箱梁采用单箱三室，斜腹板形式，箱梁顶 宽 25.5m，箱底宽 16.214.624m，两侧斜腹板斜率 1：1.65,悬臂 3.65m，梁高 2.23.5m。顶板厚 0.250.55m，底板厚 0.250.8m，腹板厚 0.60.9m。主 梁中横梁宽 3.0m，端横梁宽 2.0m。 匝道桥 8.5m 主梁标准断面箱梁采用单箱双室，鞋斜腹板形式，箱梁顶板宽 8.5m，箱底宽 4.0m，两侧斜腹板斜率为 1:1.65，悬臂 1.4m，梁高 1.8m。顶板 厚 0.250.4m，底板厚 0.220.37m，腹板厚 0.450.75m。主梁中支点处横 梁宽 2.0m，边支点处横梁宽 1.5m。 主线桥标准 25.5m 宽桥墩采用钢筋混凝土矩形墩，中墩和分联墩均为 2 根 1.51.8m 矩形墩。墩顶用系梁进行横向连接。主线桥 25.5m 大跨桥墩采用钢 筋混凝土矩形墩，中墩均为 2 根 1.82.0m 矩形墩，分联墩采用 2 根 1.51.8m 矩形墩。墩顶用系梁进行横向连接。墩柱最高为 9.043m，最低 2.014m，原地面（混凝土路面）标高比承台顶高约 1 米，支撑系统基础处理后， 支模高度为 1m。 184 轴-185 轴跨 7#开闭所，需架空施工。 204 轴-205 轴跨马钢铁路专用线，需架空施工。 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 3 第第 3 3 章章 支架模板基本方案支架模板基本方案 标准跨箱梁的梁高为 2.2m，大跨箱梁的梁高位 2.23.5m，箱梁采用碗扣 式满堂支架整联现浇施工。我司计划分两次浇筑，第一次将砼浇至顶板转角处 以下约 20cm，浇筑的梁高为 1.45m（标准跨） 、1.452.75m（大跨） ，第一次浇 筑完后七天再进行第二次浇筑，第二次浇筑的范围是顶板及翼板，整联纵向不 分缝，一次浇筑完成。 碗扣式满堂支架自下往上布设为：既有路面（或 15cm 厚 C20 砼）+可调底 座+支架立杆+可调顶托+纵向（1215cm）方木+横向(1010cm)方木+竹胶板 (15mm 厚) 3.13.1 支架支架 3.1.13.1.1 支架构造支架构造 连续梁支架立杆采用碗扣式支架，材料壁厚 3.5mm，外径 48mm。上下托 均采用 60cm 高可调式托撑，剪刀撑采用 48mm 普通钢管，壁厚 3.5mm。 钢管支架纵距在梁端头为 60cm，跨中为 90cm；钢管支架横距在端头、腹板 及斜腹板处为 60cm，空心部分及翼板处为 90cm。支架步距在 3.5m 梁端头及所 有腹板及斜腹板处为 60cm，其余部分为 120 cm，顶层横杆步距统一取为 60cm（具体见图纸） 。 支架底层、纵横向水平杆作为扫地杆，距地面高度小于或等于 350mm。 支架纵横向均设置竖向剪刀撑，剪刀撑的与地面夹角在 4560之间。 剪刀撑间距小于或等于 4.5m，在支架外侧及分区连接处，所有剪刀撑应每步与 立杆相扣接。 支模高度大于等于 4.8m 时。顶端和底部设置水平剪刀撑，中间剪刀撑设置 间距小于或等于 4.8m。 桥墩处支架与桥墩用钢管抱结，垂直间距不大于 2.4m。 梁端支承垫石四周用方木支撑底模。安装时根据高度选定方木厚度，用木 楔调整楔死，待支架拆除时退楔拆除方木。支架搭设完毕，铺设底模板之前， 应对支架进行一次全面检查，包括杆件底座、纵横向剪刀撑。支架高程的确定 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 4 根据预压结果考虑砼未凝固前所有施工荷载对支架产生的弹性变形和非弹性变 形。 支架搭设时同时考虑预拱度的设置，预拱度根据梁体自重、预应力上拱度、 模板及支架的重量即荷载对支架产生的弹性变形、非弹性变形等综合因素来考 虑。 3.1.23.1.2 支架拆除支架拆除 箱梁砼达到设计强度要求，预应力施工完成孔道压浆后，可拆除支架。拆 除时应对称、均匀、有序地松动支架顶托进行。拆除按照先翼缘板后底板，先 跨中后支点的顺序进行。当达到一定的卸落量后，支架便可脱离梁体，进行底 模拆除，底模拆除完毕后拆除支架。 3.23.2 模板模板 模板由侧模、端模、内膜和底模四大部分组成。模板在安装时，所有的拼 缝均设双面胶带贴紧，以防漏浆。 底模：模板采用 2440122015mm 竹胶板，顺桥向布置,固定在支架顶部 横向方木上。 侧模：因斜腹板外侧有圆弧，侧模采用定做圆弧钢模与 15mm 厚竹胶板组合 方式，固定在支架顶部的横向方木上。 内膜（内顶模）：采用 15mm 竹胶板，100mm100mm 方木作内支撑，内支 撑间距 4550。为确保底板砼浇注密实和防止内模上浮，内模的底模部分不 安设。内模顶部每隔 2m 预留 2020砼浇注天窗，采用 3厚的钢板封堵。浇 注混凝土时箱梁顶部距墩柱中心 1/41/5 跨径处预留 10001000mm 的进人孔， 用作内模拆除需要。 端模：面板采用厚 1.2cm 的竹胶板，背材采用 5cm8cm 的方木，间距 250mm。 模板支撑横梁采用 100100mm 方木，底板横梁方木间距 20cm，翼板横梁 方木间距 30cm，斜腹板下第一层方木间距 25cm，顺桥向布置。U 型支托内采用 120150mm 方木做纵梁（翼板纵梁为 100mm100mm 方木） ，顺桥向布置（斜腹 板处为横桥向布置） ，间距采用 60cm、90cm。在方木铺设过程中严格控制在钢 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 5 管顶托附近的纵横向方木搭接点为钢管上托的支撑点，为了安全起见，在计算 过程中采用最不利部位或截面进行计算。 第第 4 4 章章 支架施工方法支架施工方法 4.14.1 地基处理地基处理 本工程支架地基在既有市政道路范围内，部分支架在既有绿化带内，地面 处理宽度为超出箱梁两侧各 1.2m，地面处理分述如下： 1、既有绿化带范围： 既有绿化带部分土方挖除 0.8m，进行土方换填改良。然后用 15T 振动压路 机碾压 1012 遍，局部采用蛙式夯机进行夯实，具体要求为：地基压实度90%， 用压路机压实后无“弹簧”土，平整度30mm。然后在其上浇注 15cm 厚 C20 混 凝土。同时支架下增加条状垫木，分散支架立柱集中荷载。 2、既有道路范围： （1） 、清除支架地段地面杂物、泥浆； （2） 、对基坑、泥浆池进行回填，采用 15T 以上振动压路机碾压，局部采 用蛙式夯机进行夯实，必要时做 4%掺灰处理，然后浇注 15cm 厚 C20 混凝土垫 层。 4.24.2 支架搭设及支座安装支架搭设及支座安装 箱梁（包括主梁 43 联和 50 联）支架布设：钢管支架纵距在梁端头为 60cm，跨中为 90cm；钢管支架横距在端头、腹板及斜腹板处为 60cm，空心部分 及翼板处为 90cm。支架步距在 3.5m 梁端头及所有腹板及斜腹板处为 60cm，其 余部分为 120 cm，顶层横杆步距统一取为 60cm（具体见图纸） 。脚手架用 （Q235 钢材）碗口式钢管脚手架及扣件加强，为确保支架的整体稳定性，在每 五排横向立杆和每五排纵向立杆各设置一道剪刀撑，且剪刀撑与纵横杆交叉主 节点处必须用扣件加固。在地基处理好后，按照施工图纸进行放线，便可进行 支架搭设。支架搭设好后，测量放出几个高程控制点，用可调顶托和底托来调 整支架高度和拆除模板。支架顶部的步距为 60cm，同时可调托伸出顶层不得大 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 6 于 60cm。 1、支架立杆位置放样 用全站仪放出箱梁中心线，然后根据支架设计步距用钢尺放出底座十字线， 并标示清楚。 2、安放底座 按标示的底座位置先安放底座，然后将旋转螺丝顶面调整在同一水平面上。 3、安装立杆、横杆和上托座 从一端开始安装底层立杆和横杆，调整立杆垂直度和位置后并将碗扣稍许 扣紧，一层立杆、横杆安装完后再进行第二层立杆和横杆的安装，直至最顶层， 最后安放上托座，并依设计标高将 U 型上托座调至设计标高位置。 4、安放纵横方木、铺底模 在上托座调整好后铺设纵向 1215cm 方木，铺设时注意使其两纵向方木接 头处于 U 型上托座上，接着按 20cm（翼板为 30cm）间距铺设横向 1010cm 方 木，根据箱梁放样中线铺钉竹胶板做为箱梁底模，竹胶板接缝加双面胶处理， 桥梁外模竹胶板沿纵向铺设。 5、设置剪刀撑 横向、纵向剪刀撑采用普通钢管脚手架通过扣件与碗扣架的立杆相连，当 支架高度在 4m 以上时，为确保支架的整体稳定性，在每五排横向立杆和每五排 纵向立杆各设置一道剪刀撑，且剪刀撑与纵横杆交叉主节点处必须用扣件环固。 大跨主梁 43 联和 50 联变截面箱梁，每排剪刀撑之间设置一排斜抛撑，以抵抗 底板的水平分力。 4.34.3 预压预压 支架预压采用袋装沙土堆积法，预压荷载为箱梁自重的 120%，其荷载分布 与现浇箱梁重量分布情况一致，用吊车吊装、人工堆码。分三次水平加载，第 一次试压重 40%，第二次为 40%，第三次（20%）全部加完，待支撑体系沉降稳 定以后，测出支架及地基变形量参数。预压时，每 6 小时进行一次沉降观测， 直到最后三天的平均沉降值3.0mm 时，方可卸载；卸载后要求支架反弹在 1 厘 米以内，否则支架的竖向刚度需要加强。支架预压前将全部碗扣用铁锤打紧。 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 7 预压完成后，卸载按三次进行，第一次按压重的 20%，第二次为 40%，第三次全 部卸完，卸载时从先加载的一端开始。卸载时沙袋要垂直起落，不得在模板上 拖拉。卸去砂包后，重新测量标高调整底板，把模板清洗干净，并涂刷优质脱 模剂。 4.44.4 观测要求观测要求 预压期间在每跨纵向设置五个断面；横向分别设在梁中心、腹板处、斜腹 板处，交错布置；竖向分别设置在下托底（1#点） 、竹胶板底（2#点） ；每断面 6 个,计 30 个观测点。首先测量预压前每个观测点的原始标高，其次在第一次 加载完毕后进行 24 小时的沉降观测，第二了加载完毕后再进行 24 小时的沉降 观测，支架变形稳定后不小于 6 小时（且预压时间不少于 2 天）方可卸载。卸 载后及再将所有观测点观测记录一遍。 根据预压测量结果，得出：1#点的沉降量即地基下沉量，2#点的沉降量减 1#点的沉降量为支架、竹胶板、方木压缩变形量。由此二个量推出今后同条件 的支架搭设过程中施工标高控制量。同时预压检验支架的承载力及稳定性。 4.54.5 支架预拱度设置支架预拱度设置 按观测结果进行底标高调整及纵横向施工预拱度预留。先对观测点处标高 进行调整，每一点调高的高度为该点的非弹性变形值与弹性变形值之和，然后 对观测点之间的模板标高进行调整，经调整后的底模要平整、线形流畅。最大 值设在梁的跨中位置，并按抛物线形式进行分配，算得各点的预拱度值后，通 过支架上的可调丝杆顶托或底座对底模进行调整。 4.64.6 验收验收 支架搭设完毕后，经班组自检，并填写验收记录，项目部组织安全、质检、 测量、施工队相关人员对支架进行全面检查，合格后向监理单位报检，报检合 格后方可进行下道工序。 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 8 第第 5 5 章章 质量保证措施质量保证措施 脚手架要有足够的牢固性和稳定性，保证在施工中对所有规定的荷载作用 于不变形、不摇晃、能够确保作业人员的安全，要有足够的面积，满足堆放材 料、行走的要求，构造简单、搭设方便、使用安全。设计钢管脚手架主要考虑 三个方面的问题，既满足要求，不能超过杆件的受力允许限度；施工中不要超 过允许的荷载；同时，脚手架的钢管要按照有关规定。 现浇箱梁采用搭设碗扣式满堂脚手架施工，按箱梁混凝土、模板、施工荷 载计算承重支架的承载力，保证支架强度、刚度、稳定性符合规范要求。脚手 架材料主要为 48 钢管扣碗式，立杆长度视各层层高不同而选用不同规格。底 层搭设脚手架前先对场地进行平整夯实，铺设条形基础，做好地表排水，支架 搭设完成后，须按承重荷载进行试压，测定地基沉落和支架变形量，确保支架 符合设计要求。 全部脚手架和排架支撑必须经力学计算、测力计检查合格后方可使用，并 设防护安全网。 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 9 第第 6 6 章章 计算书及相关图纸计算书及相关图纸 6.16.1 标准跨及大跨箱梁碗扣式钢管模板支架计算书标准跨及大跨箱梁碗扣式钢管模板支架计算书 6.1.16.1.1 基本资料基本资料 竹胶板弹性模量 E1=10.4103 MPa =80MPa 顺纹=5100 Mpa f/l=1/400 容重 1：8600N/ m3 木材弹性模量 E2=9103 MPa =12 MPa 顺纹=1.9 Mpa，横纹=4.8 MPa f/L=1/400 容重：2=8000N/m3 A3 钢弹性模量 E=2.1105Mpa 215Mpa f/L1/400 483.5（外径壁厚）钢管 A=489mm2 i=15.8mm 抗压强度设计值=205N/mm2 6.1.26.1.2 荷载取值及组合荷载取值及组合 1、模板和支架自重： 竹胶板容重：1=8600N/m3 板厚 15mm P1=1h1=86 000.015=129 N/m2 方木容重：2=8000N/m3 1010cm 方木 qa=2b2h2=80000.10.1=80 N/m 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 10 1215cm 方木 qb=2b3h3=80000.120.15=144 N/m 2、砼重力： 容重：3=26000 N/m3 P3-1=260003.5=91000 N/m2(大跨 3.5 米梁端) P3-2=260002.2=57200 N/m2(标准跨 2.2 米梁端) P3-3=（2.90.6+（252+382 + (70/3+30)2）20/10000）) 26000=57338 N/m2(大跨 3.5 米 D-D 截面梁腹板处等效均布荷 载) P3-4=（2.20.45+（252+222 + (60-27.5)/2+30+(90-27.5)/3+30） 27.5/10000)26000=39402 N/m2(标准跨 2.2 米梁跨腹板处) 3、施工人、机、料荷载： P4=2500 N/m2 4、振捣砼对水平模板的施工荷载： P5=2000 N/m2 5、各种材料自重： 钢管支顶架自重：a=38.4N/m 6、 永久荷载分项系数取 1.2，可变荷载分项系数取 1.4 7、 强度验算：荷载组合 1.2（P1+P3）+1.4（P4+P5） 刚度验算：荷载组合 1.2（P1+P3） 6.1.3 底模板底模板 1、截面力学特征： 采用 15mm 厚竹胶板，下面支撑方木间距为 20cm，取单宽 b1=1m 计算 A1=b1h1=10.015=0.015 m2 W1=b1h12/6=10.0152/6=37500 mm3 I1=b1 h13/12 E1I1=10.410310610.0153/12=2925N.m2 按 L=0.2m 三跨连续梁计算，取 3.5m 梁端最大值 P3-1验算 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 11 2、强度验算 q=1.2(P1+P3-1) b1+ 1.4(P4+P5)b1=1.2(129+91000) 1+1.4(2500+2000)1 =115655 N/m Mmax=0.1qL2 =0.11156550.22=462N.m Qmax=0.6qL=0.61156550.2=13879N max=Mmax/W1=462000/37500=12.73MPa=80MPa =Qmax/A1=13879/15000=0.93 MPa=5100MPa 强度满足要求 3、刚度验算 q=1.2(P1+P3-1) b1=1.2(129+91000) 1=109355N/m f/L =0.677qL3/（100E1I1） =（0.6771093550.23）/（1002925）=1/493f/l=1/400 刚度满足要求 底模板符合受力要求 6.1.46.1.4 横向方木横向方木 截面力学特征 A2=b2h2=100100=10000 mm2 W2=b2h22/6=1001002/6=106/6 mm3 E2I2=91031060.10.13/12=75000 N.m2 （一） 、20cm，底层纵向方木的间距为 60cm 按 L=0.6m 三跨连续梁计算，取 3.5m 梁端 P3-1验算 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 12 1、强度验算 q= 1.2 (P1+P3-1) 0.2+1.2 qa +1.4(P4+P5)0.2 =1.2(129+91000)0.2+1.280+1.4(2500+2000)0.2=23227 N/m Mmax=0.1qL2=0.1232270.62=836N.m Qmax=0.6qL=0.6232270.6=8361N max=Mmax/W2=8360006/ 106=5MPa=12 MPa =Qmax/A2=8361/10000=0.8MPa=4.8MPa 强度满足要求 2、刚度验算 q= 1.2 (P1+P3-1) 0.2+1.2 qa=1.2(129+91000)0.2+1.280=21967 N/m f/L=0.677qL3/（100E2I2）=（0.677219670.63）/（10075000） =1/2335f/L=1/400 刚度满足要求 （二） 、20cm，底层纵向方木的间距为 90cm 按 L=0.9m 三跨连续梁计算，此种布置在，底板空心部分，荷载较小，完 全满足，可以不用计算。 横向方木符合受力要求 6.1.56.1.5 纵向木枋纵向木枋 （60cm,钢管支架间距为 60cm60cm、60cm90cm 和 90cm90cm 三种） (一)、钢管支架间距为 60cm60cm，在 3.5m 梁端处，取 P3-1验算 1、截面力学特征 A3=b3h3=120150=18000 mm2 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 13 W3=b3h32/6=1201502/6=450000 mm3 E2I2=91031060.120.153/12=303750N.m2 按 L=0.6m 三跨连续梁转化成均布荷载计算强度验算 2、强度验算 q=1.2 (P1+P3-1) 0.6+1.2 qa 30.6/0.6+1.2 qb +1.4(P4+P5)0.6 =1.2(129+91000)0.6+1.2803+1.2 144+1.4(2500+2000)0.6=69854 N/m Mmax=0.1qL2 =0.1698540.62 =2515N.m Qmax=0.6qL =0.6698540.6 =25147N max=Mmax/W3=2515000/450000=5.6MPa=12 MPa =Qmax/A3=25147/18000=1.39MPa=4.8MPa 强度满足要求 a)刚度验算 q=1.2 (P1+P3-1) 0.6+1.2 qa 30.6/0.6+1.2 qb =1.2(129+91000)0.6+1.2803+1.2 144=66074 N/m f/L =0.677qL3/（100E2I2） =（0.677660740.63）/（100303750） =1/3144f/L=1/400 满足刚度要求 (二)、钢管支架间距为 60cm90cm，在梁跨中部处，取最不利截面 3.5m 梁 D-D 截面梁腹板处腹板处 P3-3验算 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 14 1、截面力学特征 A3=b3h3=120150=18000 mm2 W3=b3h32/6=1201502/6=450000 mm3 E2I2=91031060.120.153/12=303750N.m2 按 L=0.9m 三跨连续梁转化成均布荷载计算 2、强度验算 q=1.2 (P1+P3-3) 0.6+1.2 qa 50.6/1+1.2 qb +1.4(P4+P5)0.6 =1.2(129+57338)0.6+1.2803+1.2 144+1.4(2500+2000)0.6=45617N/m Mmax=0.1qL2 =0.1456170.92 =3695N.m Qmax= 0.6qL =0.6456170.9 =24633N max=Mmax/W3=3695000/450000=8.2MPa=12 MPa =Qmax/A3=24633/18000=1.37MPa=4.8MPa 强度满足要求 3、刚度验算 q=1.2 (P1+P3-3) 0.6+1.2 qa 50.6/1+1.2 qb =1.2(129+57338)0.6+1.2803+1.2 144=41837 N/m f/L =0.677qL3/（100E2I2）=（0.677418370.93） /（100303750） =1/1471f/L=1/400 满足刚度要求 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 15 (三)、钢管支架间距为 90cm90cm，在梁跨中底板空心部，由于空心部分荷 载较小，足以满足强度及稳定要求，可不用验算。 纵向方木符合受力要求 6.1.66.1.6 碗扣式支架受力检算碗扣式支架受力检算 钢管步距为 0.6m、1.2m，立杆纵距为 0.6m 和 0.9m，横距为 0.6m 和 0.9m 钢管自重 38.4N/M9M=346N （一） 、钢管步距为 0.6m，立杆纵距和横距均为 0.6m，此种布置在 3.5m 梁 端处，取 P3-1验算 1、强度验算： N/Af=205N/mm2 A=489mm2 N=1.2(P1+P3-1)0.60.6+1.2qa30.6+1.2qb 0.6+1.2346+1.4(P4+P5)0.60.6 =1.2(129+91000)0.60.6+1.28030.6+1.21440.6+1.2346 +1.4(2500+2000)0.60.6=42327N N/A=42327/489=86.6 MPa=205MPa 满足强度要求 2、稳定性验算： 步距 h=0.6m，计算高度 H0=9m，1h=1.35，a0.5（1w-1） h=0.5(1.35/0.6/0.9-1)0.6=0.45m,查表 5-89普通钢管支架立杆的稳定承载能 力 Rd ，插入法，算得 Rd=52.05KN N=42.327KNRd=52.05KN 满足稳定性要求 （二） 、钢管步距为 1.2m，立杆纵距和横距均为 0.6m，此种布置在 2.2m 梁 端处，取 P3-2验算 1、强度验算： N/Af=205N/mm2 A=489mm2 N=1.2(P1+P3-2)0.60.6+1.2qa30.6+1.2qb 0.6+1.2346+1.4(P4+P5)0.60.6 =1.2(129+57200)0.60.6+1.28030.6+1.21440.6+1.2346 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 16 +1.4(2500+2000)0.60.6=27726N N/A=27726/489=56.7 MPa=205MPa 满足强度要求 2、稳定性验算： 步距 h=1.2m，计算高度 H0=9m，1h=1.80，a0.5（1w-1） h=0.5(1.8/1.2/0.9-1)1.2=0.4m，查表 5-89普通钢管支架立杆的稳定承载能力 Rd ，插入法，算得 Rd=36.5KN N=27.726KNRd=36.1KN 满足稳定性要求 （三） 、钢管步距为 0.6m，立杆纵距位 0.6，横距为 0.9m，此种布置在梁腹 板及斜腹板处，取最不利截面（大跨 3.5 米 D-D 截面梁腹板处）荷载 P3-3验 算 1、强度验算： N/Af=205N/mm2 A=489mm2 N=1.2(P1+P3-3)0.60.6+1.2qa30.6+1.2qb 0.6+1.2346+1.4(P4+P5)0.60.6 =1.2(129+57338)0.60.9+1.2804.50.6+1.21440.9+1.2346 +1.4(2500+2000)0.60.9=41471 N N/A=41471/489=84.8MPa=205MPa 满足强度要求 2、稳定性验算： 步距 h=0.6m，计算高度 H0=9m，1h=1.35，a0.5（1w-1） h=0.5(1.35/0.6/0.9-1)0.6=0.45m,查表 5-89普通钢管支架立杆的稳定承载能 力 Rd ，插入法，算得 Rd=52.05KN N=41.471KNRd=52.05KN 满足稳定性要求 （四） 、钢管步距为 1.2m，立杆纵距位 0.9，横距为 0.9m，此种布置在梁底 板空心部分。 步距 h=1.2m，计算高度 H0=9m，1h=1.80，a0.5（1w-1） 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 17 h=0.5(1.80/1.2 /0.9-1)1.2=0.4m,查表 5-89普通钢管支架立杆的稳定承载能 力 Rd ，插入法，算得 Rd=36.5KN 由于空心部分荷载较小，足以满足强度及稳定要求，可不用验算。 碗扣式钢管支架符合受力要求 6.1.76.1.7 地基承载力地基承载力 Pf g P 一立杆基础底面的平均压力，P=N/A； N 一上部结构传至基础顶面的轴向力设计值； A：基础底面面积； f g：地基承载力设计值。 支架底座规格为：100mm100mm，则每格支架方格底座与地基的接触面积 为： A=100100=10000mm2 对于 15cm 厚混凝土垫层，集中力扩散按 45 度角，每个立杆传到基地的面 积为 A：400400=1.6105mm2 允许地基承载力： NMax /A42327/1600000.265Mpa 地基承载力要求大于 265 Kpa，满足施工要求。 C20 砼抗压设计值fc=10 Mpa，C25 砼抗压设计值fc=12.5 Mpa, 部分钢管支撑点位于旧砼路面结构上，原砼路面结构为 C25 砼路面，能满 足荷载要求，搭设前必须首先检查原砼路面结构是否无损坏。对应承台基坑及 软弱地带，必须采用石屑分层回填压实，并进行地基承载力试验，地基承载力 大于 265 Kpa 方可搭设支架。 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 18 6.26.2 箱梁跨铁路门洞支架计算书箱梁跨铁路门洞支架计算书 6.2.1.6.2.1.工程概况工程概况 本标段桥梁第 48 联施工范围是 K6+222.903K6+372.903，墩柱编号从 200 号至 205 号，其中墩柱 204 号至 205 号跨既有铁路专用线，铁路与公路相交里 程为裕溪路 K6+355。 6.2.26.2.2 箱梁施工概述箱梁施工概述 为满足相交铁路列车的安全通行需要，在与铁路相交处设 7m 宽，高度净距 不低于 6.5 米门洞。204 墩至 205 号墩梁底标高为 25.880 米，轨顶标高 17.700 米。门洞采用门型架支架，H 型钢（HW400）作为纵梁搭设门式通道。箱梁内外 模板均采用 15mm 厚高强度竹制胶合板，用方木做骨架，钢筋及预应力管道绑扎 完毕后进行混凝土浇筑。箱梁支架布设方法同标准箱梁。 6.2.36.2.3 支架预拱度设置支架预拱度设置 按 H 型钢（HW400）计算挠度结果进行底标高调整及纵横向施工预拱度预留。 先对观测点处标高进行调整，然后对观测点之间的模板标高进行调整，经调整 后的底模要平整、线形流畅。最大值设在梁的跨中位置，并按抛物线形式进行 分配，算得各点的预拱度值后，通过支架上的可调丝杆顶托或底座对底模进行 调整。 6.2.46.2.4 门洞布置及防护措施门洞布置及防护措施 4.1 门洞支架设置时要保证其强度、刚度及行车限界的要求。通道净高不 少于 6.5m， （铁路技规规定：建筑限界为钢轨顶向上高 6.5 米，线路中心至建 筑物边线 2.44 米）门洞支墩采用碗扣脚手架（详见附图） 。碗扣支墩立杆按 3030 厘米布置；横杆步距 60 厘米。门洞两侧支架立杆纵向 5 排。碗扣脚手 架立杆上下设可调顶托和可调底托。最下方一层距地面和最上方一层距顶托顶 均不大于 50 厘米。沿桥梁纵向、横向布置剪刀撑。碗扣支墩上端布置 12cm15cm 纵横方木作为横梁，横梁上纵向铺设 HW400 型钢作纵梁，H 型钢纵 梁上铺设碗口脚手架，以利于调坡及拆除模板。 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 19 门洞两侧支架均搭设在 O5 m 高、C 2 0 砼基础上，基础宽度 1.5m,祥见 附图。C 2 0 砼基础兼具有承载和防止车辆撞击支架的功能，当现有道路路面 质量较好时，在道路表面铺设隔离层后再浇筑防撞护墩，以保护现有路面。支 架形式见下图： 跨铁路门洞 1512方木平放 净 距 大 于 等 于 6.5 米 1512方木平放 HW400型钢 碗扣脚手架(5排) 0.3m0.3m 现浇预应力连续箱梁 6.2.56.2.5、HW400HW400 型钢强度及刚度验算型钢强度及刚度验算 HW400 型钢纵梁间距与箱梁下满堂支架的横向间距相同，HW400 型钢横梁一 根。HW400 型钢 Wx=3340cm3,Ix=66900cm4。 1、腹板部位 H 型钢纵梁验算 强度验算：箱梁荷载按 7m 跨简支梁计算，取 l7 米，工字钢布置间距为 0.9m、0.6m。 竖向荷载组成： 砼恒载：G1=（2.20.45+（252+222 + (60-27.5)/2+30+(90-27.5) /3+30） 27.5/10000)26000=39.4KN/m2 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 20 模板、支架：G2=1.5KN/m2 施工荷载：G3=2.0KN/m2 砼冲击及振动荷载：G4=4KN/m2 施工机具人员荷载按规范规定：G5=1.0KN/m2 5 竖向荷载之和：G=（G1+G2）1.2+(G3+G4+ G5) 1.4=58.88KN/m2 按竖向荷载 G=58.88KN/m2 q=G.B=58.880.6=35.3KN/m M=1/8ql2=0.12535.372=216.2KN.m 应力： =M/W=216.2106/3340103=64.7N/mm2=215 N/mm2 正应力满足要求 刚度验算： q=（G1+G2）1.20.6=29.5 KN/m fmax5qL4/(384EI) E=2.1105 MPa fmax529.570004/（3842.110566900104） =6.6mmL/400=17.5mm 2.空腹部位 H 型钢纵梁的强度验算 箱梁荷栽按 7m 跨简支梁计算，取 l7 米，H 型钢布置间距为 0.9m。 竖向荷载组成： 砼恒载：G1=0.4726112.2KN/m2 模板、支架：G2=1.5KN/m2 施工荷载：G3=2.0KN/m2 砼冲击及振动荷载：G4=4KN/m2 施工机具人员荷载按规范规定：G5=1.0KN/m2 5 竖向荷载之和：G=（G1+G2）1.2+(G3+G4+ G5) 1.4=26.3KN/m2 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 21 按竖向荷载 G=26.3KN/m2 q=G.B=26.30.9=23.7KN/m M=1/8ql2=0.12523.772=145.2KN.m 应力： =M/W=145.2106/3340103=43.5N/mm2=215 N/mm2 正应力满足要求 刚度验算： q=（G1+G2）1.20.9=14.8 KN/m fmax5qL4/(384EI) E=2.1105 MPa fmax514.870004/（3842.110566900104） =3.3mmL/400=17.5mm。 6.2.66.2.6 支墩碗扣脚手架检算支墩碗扣脚手架检算： 碗扣支架承受 H 型钢纵梁传下来的力，按承受腹板部分重量的纵梁核算 腹板部分竖向荷载 G=58.88KN/m2 q=G.B=58.880.6=35.3KN/m HW400 型钢 172Kg/m,重：172108.5=14.6KN 碗扣部分受力=35.38.5+14.6=314.7KN 每根立杆的受力 N=314.7/2/15=10.5KN33.5KN 满足要求。 6.2.76.2.7 地基承载力计算：地基承载力计算： Pf g P 一立杆基础底面的平均压力，P=N/A； N 一上部结构传至基础顶面的轴向力设计值； A：基础底面面积； f g：地基承载力设计值。 N=314.7/2=157.35KN，A=1.50.9=1.35m2 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 22 P=157.351000/（1.35100000）=0.117 Mpa=117Kpa 6.36.3 跨跨 7#7#开闭所支架计算书开闭所支架计算书 6.3.16.3.1 基本资料基本资料 本标段桥在 184 轴-185 轴跨 7#开闭所，开闭所长 20 米，宽 7 米，此处需 架空施工，采用 C20 混凝土基础上支设碗扣支撑柱，支撑柱上顶托铺设纵横向 1215cm 方木，方木上平铺 1.21.2m，10mm 厚 A3 钢板，分散应力，A3 钢板 上搭设 11m 长 H 型钢（HW400）做为横梁，横梁上再搭设七跨 H 型钢（HW175） 做为纵梁（纵梁间距布置方式与标准跨梁相同） ，纵梁上再间隔 20cm 横向铺设 1010 方木（布置方式与标准跨梁相同） ，方木上铺竹胶板，作为架空部分的 模板支撑系统。 开闭所长度方向两侧设长 2.0m，宽度 1.5m，高 0.5m 的 C20 砼基础，间距 3m 一个，共 16 个。碗扣支墩立杆按 3030 厘米布置；横杆步距 60 厘米。支 架立杆纵向 5 排，横向 5 排。碗扣脚手架立杆上下设可调顶托和可调底托。沿 桥梁纵向、横向布置剪刀撑。 HW175 型钢纵梁间距与箱梁下满堂支架的横向间距相同，HW175 型钢 Wx=331cm3,Ix=2900cm4，HW400 型钢 Wx=3340cm3,Ix=66900cm4， 6.3.26.3.2 纵梁纵梁 HW175HW175 型钢强度及刚度验算型钢强度及刚度验算 1.腹板部位 H 型钢纵梁验算 强度验算：箱梁荷载按 3m 跨简支梁计算，取 lq3 米，H 钢布置间距为 0.6m。 竖向荷载组成： 砼恒载：G1=（2.20.45+（252+222 + (60-27.5)/2+30+(90-27.5) /3+30） 27.5/10000)26000=39.4KN/m2 模板、支架：G2=1.5KN/m2 施工荷载：G3=2.0KN/m2 砼冲击及振动荷载：G4=4KN/m2 施工机具人员荷载按规范规定：G5=1.0KN/m2 5 竖向荷载之和：G=（G1+G2）1.2+(G3+G4+ G5) 1.4=58.88KN/m2 按竖向荷载 G=58.88KN/m2 q=G.B=58.880.6=35.3KN/m M=1/8ql2=0.12535.332=39.7KN.m 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 23 应力： =M/W=39.7106/331103=119.9N/mm2=215 N/mm2 正应力满足要求 刚度验算： q=（G1+G2）1.20.6=29.5 KN/m fmax5qL4/(384EI) E=2.1105 MPa fmax529.530004/（3842.11052900104） =5.1mmL/400=7.5mm 2.空腹部位 H 型钢纵梁的强度验算