(40+64+40)现浇箱梁支架方案(工字钢)

1、杭甬铁路客运专线hyzq-1标段绍兴特大桥第 467469跨 40m+64m+40m连续梁支架现浇方案编制: 审核: 批准: 中铁五局集团四公司杭甬铁路客运专线工程指挥部2009.07.21 绍兴特大桥第467469跨40m+64m+40m 连续梁支架现浇方案一、工程概况绍兴特大桥第 467 跨469跨为 40.75m+64m+40.75m连续刚构梁，里程为k63+374.27k63+519.97 ，主跨（第 468 跨）跨越上庙港河道，河宽65.8 米，为 vi 级航道，通航净空 10m3m，河道中心线与线路中心线交角为64，第 467#墩与 468#墩均位于河岸浅水中。地质情况：第467

2、跨与 469 跨从表层往下依次为1.5m2.9m 不等厚度的粉质粘土，基本承载力为120kpa ；6.5m12.4m 厚流塑状淤泥质软土， 基本承载力50kpa ；6.5m9.1m 厚软塑粉质粘土，基本承载力120kpa ；13m15m 厚软塑淤泥质粘土，基本承载力 90kpa 。为满足施工进度要求，本连续跨设计采用支架现浇施工，划分为a、b、c、d 四个施工段，即先施工 b、d 段，再施工 c段合拢，最后施工 a 段。如下图所示（尺寸单位：米） ：连续梁顶板宽度 12.0 米，底板宽度 6.7 米，梁底按二次抛物线变化，梁高从6.05米渐变到 3.05 米，腹板厚从 0.8 米到 0.48

3、米,从断面尺寸如下图所示（尺寸单位：米） ：467跨469跨桥墩布置立面图：a段重7728knb段重12043knc合龙段d段重8955kna段b段c合龙段贝雷梁跨径钢管支架0#1#1293kn2#1306kn3#1311kn4223kn4#1438kn5#1263kn6#1160kn7#1068kn8#534kn9#2266kn43.6kpa40kpa40kpa41kpa44.3kpa51kpa56kpa64.4kpa60kpa70kpa4#1438kn5#1263kn6#1160kn7#1068kn40kpa41kpa44.3kpa51kpa8#534kn40kpa4#1438kn5#12

4、63kn6#1160kn7#1068kn40kpa51kpa41kpa44.3kpa1#1293kn2#1306kn3#1311kn56kpa64.4kpa60kpa二、总体施工方案考虑到工期紧、施工难度大，拟用现浇支架方案施工，(40+64+40)m三跨悬臂现浇梁支架一次性搭设完成，考虑到箱梁砼施工的整体性，b段、a 段、d段及 c段合拢段采取一次性立模灌注砼。支架采用 630 钢管桩基础，桩柱顶部铺设工字钢作为横梁，再在横梁上方按一定间距铺设纵梁。纵梁上方搭设i16 工字钢横向分配梁、钢管支架、调节螺杆顶托、i12工字钢、方木和模板进行现浇梁体。钢管桩柱横向布置：横向间距为2.0m+3.2

5、m+2.0m，考虑利用承台宽度节省钢管，端头设置单排钢管桩置于承台基础上，其余钢管桩打入地层约25m35m 深，各桩之间露出地面部分用 12 号槽钢联系杆将钢管桩柱沿纵横斜向连接，保证其受力整体性。钢管桩柱纵向布置：在承台上，桩柱中心距桥墩外边缘1.2 米，在中跨、边跨钢管桩纵向间距见支架纵断面图。ad段桥墩采用钢管桩柱，其中1 号、5 号、6 号、及 6号、5 号、1 号墩为端头，用 400mm 钢管桩，基础置于承台上，在施工承台时应按设计尺寸预埋钢管桩接头螺栓， 钢管桩底部应焊接在直径550mm、厚0mm 的圆钢板上，在钢板周围均布 8 个螺栓眼，与预埋在承台上的螺栓连接稳固，钢管桩之间用

6、12 号槽钢连接，端头桩柱顶部工字钢横梁为1 根 i 50a。其余钢管桩柱采用直径为630，排桩柱顶部工字钢横梁为2 根 i 50a 并置，桩基础入土深度具体见后面计算结果。钢管桩柱顶部横梁： 横梁的荷载来自纵梁及自重， 梁端横梁采用 1 根 i 50a，中部横梁采用两根 50a工字钢。纵梁：采用 50工字钢，每跨横向12 列，承受箱梁自重及施工荷载，腹板处受力较大，贝雷梁横向间距为0.6 米，翼板处受力较小，间距为1.0 米，底板下横梁间距为 1.0 和 1.1 米（见支架横断面图） 。钢管支架及模板：纵梁上方安装i16 工字钢横向分配梁，分配梁上安装0.5m2.5m高钢管支架 (50mm,

7、t=3.5mm)，钢管上部安装调节顶托， 再在顶托上方横向放置i 12 工字钢,纵向放 15cm15cm 方木，方木上铺竹胶板作箱梁模板。钢管支架每35m 用剪刀撑加固，顶面标高通过顶托升降调整。三、施工计划与资源配置略四、主要施工方法略五、质量保证措施略六、安全、职业健康文明施工管理措施略七、支架计算支架受力分析 ,支架采用扣件式钢管脚手架,在工字钢上搭设。由于连续梁底面为弧型，由二次抛物线渐变，故计算荷载时底模按钢模板考虑，要考虑的荷载主要有：钢管支架顶托上方的计算， 主要检算其弯应力和挠度， 也可以按照简支梁近似计算。钢管支架主要检算压应力及稳定性。纵梁与横梁主要检算其弯应力、剪应力及挠

8、度。钢管桩柱主要检算其强度和入土深度。计算从上往下依次分层计算， 如果底模用竹胶板， 还要检算模板及方木强度与挠度。强度按容许应力控制，挠度按l/400 控制。荷载分析：支架及模板（按定型钢模）自重，产生荷载为4.3kpa; 施工人员、机械、材料堆放等施工荷载：取1.5kpa ，振捣混凝土时的振动力: 取 2.0kpa 。b段梁梁体混凝土自重12043kn；产生荷载为 63.4kpa; 则总荷载为 71.2kpa 。d段梁体混凝土自重8955kn ；产生荷载为 43.1kpa; 则总荷载为 52.7kpa ，a段梁体混凝土自重7728kn ；产生荷载为 43.53kpa; 则总荷载为 51.3

9、2kpa ，一、支架计算采用从上往下依次分层计算，因贝雷梁上部结构荷载集度b 段最高，故贝雷梁以上支架部分检算选b段，其余段同 b段支架。1、模板底部纵向方木，截面为15*15cm，长度为 3 米以上，间距为0.3 米,按 1 米跨径简支进行检算 ,间距为 0.3 米,方木上线性荷载：q纵=71.2 kpa*0.3=21.36kn/m a=0.15*0.15m2=0.0225 m2, l0=1.0 m跨中弯矩 m= q纵l02/8=42.72*12/8 kn/m=2.67 kn*m w=b3/6=153/6cm3=562.5cm3 =m/w=2.67*1000/562.5=4.75mpa=9.

10、5 mpaq= q纵* l0/2=21.36kn/m*1.0 m/2=10.7 kn 截面上的最大应力 max=3 /2*q/a=3/2*10.7*1000/0.0225pa =0.71mpa =1.7 mpa 满足要求，可用2、顶托顶部工字钢横梁每根工字钢 i 12 横梁承受两侧各 0.3m 范围内的荷载，这样在工字钢上产生的荷载集度为 q=42.72kn/m，用 5 等跨连续梁近似计算， 跨度 l=1.0m，查建筑施工计算手册有：i 12 力学参数： e=200gpa, i=488cm4,w=77.5cm3,单位重量 14kg/m m1=0.078ql2=3.33kn.m m2=0.033

11、ql2=1.41kn.m m3=0.046ql2=2.0kn.m m 支=-0.105 ql2=-4.5 kn.m f1= 0.644ql4/100ei=0.26mml/ 400=2.5mm f2= 0.151ql4 /100ei=0.06mml/ 400=2.5mm f2= 0.315ql4/100ei=0.13mml/ 400=2.5mm qql/2=21.36kn =80kn 弯应力： =m/w=58mpa=200 mpa 3、钢管支架钢管支架采用 48mm 壁厚 3.5mm 钢管，承受荷载主要有： 71.2kpa i 12 及方木荷载： 0.32 kpa ， 总荷载：71.52kpa

12、。 根据支架布置，每根钢管承受的荷载面积为1.0m*0.6m,则每根钢管受力为n=42.9kn ，层间距为 l=1.2米，回转半径 i=15.78mm，长细比=l/i=1200/15.78=76 ，查表得 =0.6758n= a (a=489mm2，=215mpa) n= a=0.6758*489*215n=71050n=71.05kn n /n=.6 满足要求二、纵梁1、纵梁 i 50a承受的荷载为： 71.52kpa+ 钢管支架自重荷载 =71.54 kpa 。i 50a 力学参数：w=1860cm3,i=46470cm4,e=200gpa,=200gpa ，每米纵梁重 93.6kg/m每

13、根纵梁承受两侧各0.5 米范围内分布荷载， 取 b 段梁根部的最大荷载验 ,则每根纵梁上的荷载集度， q=71.54 kn/m，按简支梁计算 : m =1/8 ql2=322kn.m 弯应力 : =m/w=173.1mpa=200gpa 挠度f= 5ql4/384ei=13mml/ 400=15mm,符合要求。2、贝雷梁，力学参数： w=3578.5cm3,i=250497.2cm4,e=200gpa, =245.2kn,=200gpa ，每米贝雷梁重取100kg/m。d段跨中纵梁承受的荷载为：52.7kpa+ 钢管支架自重荷载 =53.04 kpa 。用 16 列贝雷梁,每根纵梁承受两侧0.

14、75 米范围内分布荷载， 则每根纵梁上的荷载集度q=39.78 kn/m，跨径 12m，按简支梁计算：m =0.125 ql2=-0.125*39.78 kn/m*102=497.3kn.m v=0. 5 ql=238kn 弯应力: =m/w=139mpa =200gpa ，剪应力: v=238kn =245.2kn , 挠度 ： f= 5/384ql4/ei=21mml/400=30mm,符合要求。三、桩柱顶部横梁所有荷载通过纵梁分配到横梁上，每根横梁承受前后各半跨荷载，有：端部桩柱横梁： q=(71.54kn/m*3.5m*10+100kg/m*10*16*3.5 /1000)/10m=2

15、56kn/m 选用一根工字钢 i 50a, w=1860cm3,i=46470cm4,e=200gpa,=200gpa ，每米纵梁重 93.6kg/m 按简支梁进行计算，mmax=1/8*ql2=128kn.m =m/w=128kn.m/1860cm3=68.8mpa=200mpa 跨中桩柱横梁：q=(71.54kn/m*8m*10+100kg/m*10*16*8 /1000)/10m=585.1kn/m 按简支梁近似计算： mmax=1 /8*ql2=292.6kn.m 选用两根根工字钢i50a, =m/2w=78.6 mpa=200mpa 四、钢管桩柱每跨端部钢管桩柱：用 400mm 钢管

16、作为支撑，壁厚10mm,支撑于承台上。每根桩柱荷载来自横梁，根据力的分配原则，每根桩柱承受力取值：503.01kn 因支承在承台上的最大高度为6.5m，压杆稳定性按小柔度杆计，最大压应力=p/s=503.01kn/122.5cm2=41mpa ，合格。跨中钢管桩柱：用 630mm 钢管作为支撑，壁厚12mm,靠土层摩擦力提供支撑。每个横梁用 4 根钢管桩支承，每根桩柱荷载来自横梁，根据力的分配，从左至右每根桩柱承受近似： p = f / 4。则各钢管桩承载力及钢管入土深度如下表：钢管桩入土深度计算： f = （l *( su) ）/1.5s=侧阻挤入系数0.77i=各层对钢管桩极限摩擦力l=冲

17、刷线以下各层对钢管桩摩擦长度m630mm 钢管桩柱入土深度计算表桩号地质描述层厚 m 载力kpa (kpa) 入土深度 m 承载力 kn 备注1 (3)1 淤泥质粘土、流塑10.36 60 15 10.36 155.4 单根桩长 m (3)1-2粉质粘土、硬塑1.62 180 60 1.62 97.2 30.6 (3)1-1粉质粘土、软塑6.3 120 45 6.3 283.5 (3)2 质粘土、软塑14.35 90 35 6.1 213.9 (4)1 粉质粘土、软塑1.87 150 45 0 0 合计承载力kn 露出地面桩长6.2 24.4 750 3000 2 (3)1 淤泥质粘土、流塑11