连续梁现浇模板支撑架专项方案计算书

1、xx铁路某桥连续梁现浇模板支撑架专项方案计算书 一、工程概况1、描述单位工程概况2、介绍本方案所涉及的分部分项工程概况、结构概况插入平面布置图、结构立面示意图。3、本方案涉及的地形地物条件；4、地质水文条件二、专项施工技术方案概况根据中华人民共和国住房和城乡建设部危险性较大的分部分项工程安全管理办法200987号文要求，针对本桥第6号墩第9号墩间（22.65+30+22.65）m三孔现浇钢筋混凝土连续梁模板支撑架专项工程编制专项施工技术方案。本分项工程专项方案编制内容只包括支撑柱、一次横向主梁、二次纵向主梁、临时基础及其横向桁联结构。考虑本桥施工应满足既有xx铁路的运营需要，本方案采用大跨型钢

2、支撑架，俗称鹰架。支撑柱采用直径350mm、壁厚12mm钢管柱，每排两根；一次横向主梁采用2I36b工字钢组合梁；纵向主梁采用普通型贝雷桁架梁，横向布置6排，中孔纵向共计布置9个3m标准节，边孔共布置7节（6节3m+1.65非标节）。贝雷桁架梁顶层铺设100×100 mm方木楞，再上铺设箱梁底模板。支撑柱临时基础：两端支撑柱置于永久承台上，中间支撑柱设置临时混凝土条形板式基础，条形基础设置尺寸为5×3×1m。支撑架结构形式布置示意图如图2所示。三、方案设计依据及参数1、本工程xx箱梁设计图；2、本工程xx下部结构设计图纸；3、铁路桥涵工程施工技术规范(TB1020

3、3-2002）/（J162-2002）)；4、铁路桥涵工程施工安全技术规程（TB10303-2009）；5、【TZ3242010】铁路预应力混凝土连续梁（刚构）悬臂浇筑施工技术指南；6、钢结构设计规范（GB500172003）；7、混凝土结构设计规范（GB50010-2002）；8、钢材弹性模量E=2.1×105MPa；Q235钢材抗拉、抗压设计控制强度f=215Mpa，剪切强度fv=125Mpa；9、钢筋混凝土重度rc=26KN/m3；10、结构安全系数K=1.3，抗倾覆系数K=1.5；11、二次分配梁允许挠度【】=L/500；12、恒载系数1.2，活载系数1.4。13、施工人员及

4、机械活载按1KN/m2。（参考【JGJ162-2008】建筑施工模板安全技术规范取值）。14、模板重量q=2.5KN/m2。外钢模板、竹胶板芯模、木框架，参考【JGJ162-2008】建筑施工模板安全技术规范取值。四、荷载计算1、计算箱梁支撑段横截面积被支撑梁段标准横截面示意图如图2所示。（或采用平均横断面图）被支撑梁段横截面面积：A=4.5416m2。箱梁顶面宽度B=4.9m。2、计算支撑架设计荷载、箱梁结构恒载：平均线荷载：q1=rcA=118KN/m；、箱梁模板恒载：q2=Bq=12.25KN/m；q为模板荷载，取2.5KN/m2； 、支撑架结构恒载：q2=15q118KN/m；按以往施

5、工经验估算。、施工人、机活载：q4=1B=5KN/m。、支撑架设计计算荷载：q=1.2（q1+q2+q3）+1.4q4=185KN/m。结构计算荷载放大系数K=1.57。五、结构内力计算（一）、绘制支撑架受力分析的荷载简图根据图2所示支撑架结构布置图，中孔支撑架的最大跨度为12m，边孔支撑架的最大跨度为10.75m，故选择中孔30m跨支撑架为设计对象，其余两边孔支撑架按此标准施工。中孔30m跨模板支撑架荷载示意图如图3所示。（二）、结构内力1、使用结构力学法计算（三弯矩方程法）（1）、求中间两个未知点支座弯矩上述荷载图图3中的的未知点是支座2点及3点弯矩。分别对2及3点列方程，求M2及M3。三

6、弯矩方程式如下：（1）（2）上述方程（1）及（2）的已知条件为：两端点支座弯矩：M1=M4=0；各支点的虚反力：=13320；=13023；由于结构布置跨度的对称性，可知：M2=M3。于是方程（1）可简化为：（3）将上述已知条件代入（3）中得到：59.82M2=-158058；计算结果为：M2=M3=-2642KN-m（2）、求各支座支反力R利用力矩平衡法：由1点开始对2点取弯矩，力矩平衡方程为：L1R1-0.5qL12=M2；将其中已知量代入之，求解：R1=R4=880KN；R2=R3=2433KN。（3）、绘制结构内力图，如图4所示。（4）、结构内力汇总表最大支反力：R2=R3=2433K

7、N；弯矩：Mmax=2093KN-m，Mmin=-2642KN-m；剪力：Tmax=1323KN。2、剪力系数求解法（1）、支反力R1=R4=0.3992qL1=880KN；R2=R3=（1-0.3992）qL1+0.5qL2=2434KN；（2）、其他弯矩及剪力计算结果与上述三弯矩方程相同。3、软件计算法（1）、软件计算输出的弯矩图，如图5.1所示。（2）、软件计算输出的剪力图，如图5.1所示。（3）、计算结果弯矩：Mmax=11.31×185=2092KN-m，Mmin=-14.2×185=-2627KN-m；剪力：Tmax=7.15×185=1323KN。支

8、反力：R1=R4=881KN，R2=R3=2432KN。4、三种计算结果比价由于剪力系数和软件计算均为近似计算，本方案计算荷载以三弯矩方程计算结果为准。六、结构设计1、支撑柱设计钢管支撑柱结构设计以中孔支撑架为设计对象，两边孔按此结构施工。中孔支撑架支撑柱承载最大的支撑点是中间的两点最大。为R2=R3=2433KN，每排支撑柱设置两根，每根钢管柱分担的设计荷载为：R=1217KN。选用直径350mm、壁厚12mm钢管做支撑柱。其几何特征：横截面惯性矩I=18220cm4；横截面积A=127.4cm2，回转半径i=11.96cm。中孔支撑架支撑柱高度大约990cm。长细比=82.8，属于受压短杆

9、，其折减系数=0.669。每根钢管柱允许的支撑能力：R=fA=1790KN，大于分担荷载R=1217KN，安全储备系数K=1.47，大于1.3，安全储备满足要求。钢管柱最大沉降量：=4.5mm。2、横向一次工字钢主梁N2（1）、计算箱梁被支撑部分标准横断面面积（或平均横断面面积）箱梁标准横断面面积示意图如图6所示。被支撑梁段标准横断面积为：A=4.5416m2。（2）、计算横向一次主梁N2结构内力横向一次主梁N2在中孔支撑架处共计四处。所对应的中间两点支撑荷载最大，为R2=R3=2433KN。故以此为设计计算对象，其余N2横梁按此标准施工。中间两点N1主梁的结构内力计算简图如图7所示。N2主梁

10、的结构内力：最大弯矩：Mmax=309.7KN-m，最大剪力Tmax=790.6KN。（3）、N2主梁设计N2拟采用2I36b工字钢梁，选择Q235钢材。其几何特征为：Ix=16530cm4，A=83.5cm2，Ix/Sx=30.3cm，d=12mm。、计算所需根数n采用允许应力法：；=1.61根，取2根。、验算抗剪强度最大剪切应力：108.7MPa，安全系数K=1.15，储备系数偏低，可在支撑柱顶范围增加盖板，以增加抗剪切面积，使得安全储备系数达到1.3的要求。、验算弯曲挠度在两支撑柱支撑中间部分，假设作用一单位荷载q=1。则，单位荷载的弯曲挠度为：=1.33×10-3；单位荷载作

11、用的弯矩：=10513；最大设计计算荷载弯矩：Mmax=309.7KN.m；由位移相似比例关系求得最大挠度：=3.9mm,小于允许扰度L/500=5.8mm，变形满足要求。3、纵向贝雷桁架梁N3、普通贝雷桁架梁的物理几何特征参数贝雷桁架物理几何指标（根据交计发199823号文）型 号几何特性容许内力单排单层不加强型Ix（cm4）W（cm3）弯矩(kN·m)剪力(kN)250497.23578.5788.2245.2、贝雷桁架梁内力计算根据内力计算图4所示，贝雷桁架梁的最大弯矩为：Mmax=2642KN-m；最大剪力Tmax=1323KN。、按贝雷桁片的支撑能力确定贝雷桁架梁的片数依据

12、内力计算图图3所示荷载。两端支撑点R1及R4位置承受支撑荷载分别为R1 =R4=880KN。此位置贝雷桁架的承载能力为310KN/片，所以所需贝雷片数量n (R1、R4) max /310=3片。中间两支撑点R2、R3位置承受支撑荷载分别为R2=R3=2433KN。此处贝雷桁架支撑能力为620KN/片，所需贝雷片数量n (R2、R3) max /620=3.9片。、按贝雷桁架的抗弯能力确定桁架数量贝雷桁架梁整体承受的最大弯矩荷载MMax=2642KN-m。一片贝雷梁抗弯能力M=788.2KN.m/片，所需贝雷片数量应满足：=3.4片。、按贝雷桁片的抗剪能力确定数量贝雷桁架梁整体承受最剪力荷载T

13、Max=1323KN。一片贝雷梁的抗剪能力T=245.2KN/片。所需贝雷片数量：=5.4片。综合以上条件，最好选取6片贝雷桁架。（贝雷桁架给的是容许强度，已含安全系数）。、弯曲挠度检算贝雷桁架梁向上弯曲受到箱梁底模约束，不能自由弯曲。因此，只检算向下最大弯矩的下挠度。向下弯矩的最大弯曲挠度Mmax=2093KN-m。假设：在向下最大弯曲挠度跨中作用一单位荷载q=1，则单位荷载的最大弯矩： =17.73KN-m；单位荷载作用下的挠度：=8.3×10-3cm；由位移相似比例关系求得最大挠度：=9.8mm,小于允许扰度L/500=23.8mm，变形满足要求。其中L=1191cm。、贝雷桁

14、架梁的布置横断面共计布置6片，每两片一组，共计3组。依据横断面面积计算简图图6。横断面面积总面积A=45416cm2。每组贝雷桁架梁承担横截面积平均为A1=15139cm2。按等面积分配，共计分为三份，将每组贝雷桁架梁布置在每份的重心线上。以中间一组为起点，一次向两端拆分，使得每一份的和面积约等于15139cm2，再对每份面积计算重心位置，再结合贝雷桁架标准桁撑进行微调。经过计算后结果，绘制贝雷桁架梁横向布置间距如图8所示。4、临时基础本支撑架支撑荷载不是很大，R2=R3=2433KN，采用混凝土临时扩大基础，基础尺寸按45度刚性角布置，临时基础横桥向长度6m、顺桥向宽度3.5m、高度1.2m

15、。地基基底允许承载能力不得小于150Kpa既满足要求。5、支撑柱桁撑支撑柱间稳定桁撑按受压杆件布置，以长细比不大于200为原则。6、贝雷桁架梁顶层底模钣横向支撑梁本桥箱梁荷载不算很大。贝雷桁架梁最宽间距90cm、外悬臂最大70cm，采用150×100mm方木楞即可满足要求，上面直接铺设底模钣。方木楞150mm高方向竖向搁置。七、施工工艺及施工方法1、施工工艺流程2、主要工序施工方法及质量标准八、施工各项（安全、质量）注意事项1、临时基础基底承载力保障措施（要点）、机械开挖作业原状土防止扰动措施、承载力不足碾压、强夯等处理措施、基坑、淤泥等土层换填处理、承载力检测要求、基础防水防冻2、

16、钢管柱及钢梁N2制作质量保证措施、钢管柱对接同轴心控制、钢管柱对接等强度拼接、钢管柱接头焊缝要求、钢管柱上下盖板、接头法兰或加筋钣强度要求、钢梁接长等强度对接：对接接头、搭接板及焊缝要求3、钢管柱及N2钢梁安装质量保证措施、钢管柱垂直度控制措施、钢管柱安装位置控制措施、钢管柱底座板锚固措施、一次N2主梁安装位置控制措施、一次N2主梁整体稳定及防落措施4、落梁支座稳定保证措施、安装位置控制措施、整体稳定防落措施5、支撑柱承载能力、整体稳定保证措施、自由受压高度限制措施、柱顶横向铰接限位措施、柱顶纵向铰接限位控制措施、整体横向稳定控制措施6、贝雷桁架梁质量保证措施、杆件材质质量保证措施、吊装就位位

17、置控制措施、横向稳定措施7、桥面施工安全保证措施、横向分布梁防倾覆措施、安全围栏防高空坠人、作业安全平台防坠人、高空防施工用电、防雷电、夜间施工照明保证措施、防坠物8、支撑柱防撞保证措施、临时基础防撞、支撑柱防撞9、支撑架施工防火安全保障措施、作业防火安全措施、消防器材配备数量保证、消防器材放置位置要求10、施工人员上下通行安全保证措施、上下通道设计与布置、上下通道搭设质量、通道负重能力、逃生通道要求11、支架拆除施工安全保证措施、严格支架拆除流程保证措施、防止支架整体倒塌措施、落架支座拆除安全措施、防止模板平台悬吊意外坠落事故、贝雷桁架梁拆除安全措施、横向主梁拆除安全措施、支撑柱拆除安全措施九、工程数量表中间孔支撑架工程数量表杆件编名称材质规格尺寸（cm）数量（块）单件重（kg）合计重量（kg）N1支撑柱350×12管约99087920座板20钣50×501640700锚栓25筋5032264横撑200×6管280829650斜拉杆角钢75×5400165.82372加筋