3、本溪太子河(32+48+32)m连续梁O号梁段支架方案.doc

新建铁路沈阳至丹东客运专线太子河特大桥（32+48+32）m连续梁O块模板支架施工设计方案中铁九局集团有限公司：刘东跃2011年5月18日一、工程概况新建沈阳丹东铁路客运专线本溪枢纽工程太子河特大桥，位于本溪市明山区，中心里程为DK56+899.82，桥梁全长1345.96m。其中跨越本溪市滨河南路为一联（32+48+32）m连续梁，桥墩牌号为1315，14和15墩为悬臂梁O#块主墩。连续梁桥墩为双线圆端型实体桥墩，14#和15#墩墩高均为19m，边墩为13#、16#墩，墩高分别为18m、22m。14#和15#墩墩顶横向长度为7.6m，纵向宽度为2.8m，其中两端为半径1.40m圆弧。桥墩均为钻孔灌注桩基础，双层承台。基础地质条件大多为安山岩，允许承载能力为o600Kpa。连续梁截面采用单箱单室、变高度、变截面直腹板形式。箱梁顶宽12.2m，底宽55.5m。顶板厚度除梁端附近外均为400mm，腹板厚度480800mm，按折线变化，底板厚度由跨中的400mm变化至根部的800mm。中支点处梁高4.05m，跨中8.4m直线段及边跨12.95m直线段梁高为3.05m。0#块长度为6m，边跨现浇段长度8m，采用支架现浇法。为满足挂篮安装需要，计划将两个1#块（长3m）采用支架现浇，O和两个1段现浇长度为12m。边跨合拢段和中跨合拢段长度均为1.5m。2#6#节段及合拢段梁段采用挂篮悬浇。二、拟定模板支撑架结构施工方案就地取材，充分利用施工现场自有材料，以及墩身的有利条件，模板支撑架采用倚靠式支撑结构。考虑本丹乙线桥梁与本墩相距较近，本桥O号块梁段支架障碍。本支架支撑柱采用对称倾斜设置。14和15O号梁段模板支架结构拟定采用如图1所示结构。支架支撑柱下端置于桥墩一层承台上。支架支撑梁一端栓接在墩身上，另一端支撑在型钢支柱上。在墩身上设置钢牛腿，钢牛腿采用对拉精轧螺纹钢筋锚固。每侧支架设置2根型钢支撑柱，一个O号块共计设置4根支撑柱。根据支撑柱压杆长细比的折减需要，在支撑柱中部与墩身增设一道水平桁撑。支架支撑柱和纵横梁均利用现有I56b和I56c工字钢。每根支撑柱用2根I56b工字钢组拼，每个柱顶纵向设置2根组合I56b工字钢支撑梁，每一侧支架布置7根I56b工字钢横向分布梁。纵向支撑梁顶面标高与墩顶相当。梁底预留斜坡支架空间。斜坡支架结构由现场技术人员自行设计，以利于调整箱梁底模。支架平台布设长度13m、宽度13m(I56b工字钢横向分布梁错开布置)，满足O块梁段12m长、宽12.2m的施工要求。三、计算荷载（一）、计算主结构恒载1、计算支撑段横截面积O块梁段模板支架承受墩顶悬出梁段重量，故只计算悬出部分重量。悬出梁段横截面面积计算从略。2、计算主结构荷载全部O块及两个1段梁段重量534.05吨。墩顶梁长2.8m，悬出长度4.6m。悬出段箱梁自重Q11602KN；计算过程省略！3、计算支撑段重心计算：略。参考图2.（二）、估算临时结构恒载支架及模板临时荷载Q230Q1481KN（按主结构30%经验估算）；（三）、计算人机活载施工（人、机）活载Q3120KN（按施工组织取值）；（四）、计算混凝土灌注冲击活载未计算。（五）、荷载组合O#块模板支架荷载：Q1.2（Q1Q2）1.4Q32668KN。（六）、计算支撑柱分担荷载根据图1支架结构布置尺寸，绘制出受力简图如图2所示。为简化计算，按梁段高推算结果为：墩身支撑力：2R1964KN，单点支撑力R1482KN；型钢支撑柱：2R21704KN，单点支撑力R2852KN。四、结构强度、刚度、稳定性验算1、支架柱支撑能力检算支撑柱采用双拼I56b组合工字钢，组合截面尺寸如图2.1所示。I56b工字钢截面特性：A146.45cm2，Ix=68512cm4，Iy=1486.95cm4。钢材材质均按Q235验算。组合惯性矩Ix137024cm4，Iy=151255cm4；由于IxIy，故按Ix验算。14、15墩最高，墩高19m，支撑柱斜支撑长度1862cm。支撑柱支撑能力P；长杆、短杆比较，采用小者截面回转半径r=21.6cm，长细比86，按短杆计算，对应降载系数0.64。支撑柱允许承载力PP3937KN；P的垂直分力3891KN，远大于R2852KN，材料应力安全系数K=4.561.3，满足要求。（备注：当中间增加一道水平桁约束后，长细比43，按短杆计算，应降载系数0.88，支撑能力更大！检算略。）2、纵向2I56b工字钢支撑梁荷载、计算荷载梁长4.6m受载：纵向均布荷载q1=580kg/cm;；（图省事，这里按纵向均布荷载估算了，这样有利于支撑安全，最好按梯形荷载计算。）、2拼I56b工字钢支撑纵梁承载能力组合惯性矩Ix137024cm4，A192.9cm2，梁长4.6m，支撑跨度360cm，q1=580kg/cm。最大弯曲拉应力：=192Mpa210Mpa，满足要求；小一点最大剪切应力：44.2 Mpa120Mpa，满足要求；最大挠度：f4.4mmL5007.2mm，满足要求；刚度很大！3、横向分布梁7I56b工字钢荷载、计算荷载按底宽550cm横向分布荷载：q2=485kg/cm;（图省事了，简化计算，忽略外翼缘板）。重点计算跨中部分了。、I56b工字钢横向分布梁承载能力组合惯性矩Ix479584cm4，A675.15cm2，梁底宽5.5m，支撑跨550cm：q2=485kg/cm;最大弯曲拉应力：=107.1Mpa210Mpa，满足要求；最大剪切应力：19.8 Mpa120Mpa，满足要求；最大挠度：f5.7mmL50011mm，满足要求；4、墩上牛腿承载能力、每个支撑牛腿安装6根32mm精轧螺纹锚固栓。精轧螺纹标准强度=830MPa（型号PSB830）。每个支点抗剪切能力：T0.7nA1541KN大于R1482KN ,满足要求。0.7为精轧螺纹受剪力不均衡及受拉附加系数。、2拼I56b工字钢支撑梁与锚板焊缝能力每个牛腿焊缝总长度L200cm，角焊缝焊缝高度h20mm。焊缝抗剪能力：T0.75Lhfv4800KN，大于R1482KN ,满足要求。、斜支撑产生的水平分力：F125KN，横梁锚栓和支撑梁、焊缝强度均满足要求。5、地脚锚栓检算地锚栓受斜支撑产生的水平分力：F125KN。每根柱柱脚锚固四根25mm螺纹钢筋，抗剪能力满足要求。检算略。其它检算均满足要求，计算过程从略。五、结构主要节点细部尺寸图1、I56b工字钢支撑柱截面结构图2、支架与墩身水平桁支撑结构图3、墩身牛腿布置结构图参考（60+100+60）m跨O号块模板支架墩身牛腿结构布置面图3。现场技术人员依据本桥尺寸进行调整结构尺寸。六、施工技术安全质量措施及注意事项1、墩身上牛腿32mm精轧螺纹锚栓预留孔，采用预埋60钢管。安装时应将管口使用海绵堵塞，防止混凝土灌注堵塞。混凝土灌注中防止踩踏偏位、注意保护；2、牛腿锚板应镶入墩身内，以增强墩身混凝土对牛腿的抗剪切能力；3、32mm精轧螺纹锚栓安装时，每根应施加10吨预拉力，以增强锚板的稳固性；4、I56b工字钢支撑梁与支撑柱、牛腿锚板均为焊接，应焊接牢固；5、柱顶设置水平桁撑，支