公路桥梁临时支护设计方案示范

公路桥梁临时支护设计方案示范一、引言在公路桥梁的建设过程中，临时支护结构扮演着至关重要的角色。它不仅是保障施工安全、确保工程质量的关键，也是顺利实现桥梁上部结构施工的必要条件。临时支护设计的合理性与可靠性，直接关系到施工进度、工程成本乃至整个项目的成败。本文旨在通过一个示范方案，系统阐述公路桥梁临时支护设计的核心思路、主要内容及关键技术要点，为相关工程技术人员提供具有实际参考价值的设计范例与技术指引。二、设计依据与工程概况（一）设计依据临时支护设计必须严格遵循国家及行业现行的相关法律、法规、标准与规范。主要包括但不限于：1.《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T____）2.《建筑施工临时支撑结构技术规范》（JGJ____）3.《钢结构设计标准》（GB____）4.《混凝土结构工程施工规范》（GB____）5.项目招标文件、施工合同及业主相关要求6.桥梁主体结构设计图纸及地质勘察报告7.施工现场实际地形、地貌、水文及周边环境条件（二）工程概况本示范方案以某典型的预应力混凝土连续梁桥为例。该桥跨径组合为（30+45+30）米，采用悬臂浇筑法施工。桥梁上部结构为单箱单室截面，梁高按二次抛物线变化。桥墩为双柱式墩，基础为钻孔灌注桩。施工区域场地较为开阔，但存在局部软弱土层，地下水位较高。根据施工组织设计，0#块及边跨直线段采用支架法现浇，悬臂段采用挂篮施工。本方案主要针对0#块及边跨直线段施工支架这一临时支护结构进行设计。三、临时支护设计原则临时支护设计应在满足安全性、适用性、经济性的前提下，遵循以下原则：1.安全可靠性原则：临时支护结构必须具有足够的强度、刚度和稳定性，能可靠承受施工过程中的各项荷载，包括结构自重、施工荷载、人群荷载、风荷载及可能的偶然荷载，并留有一定的安全储备。2.适用性原则：支护结构形式应与桥梁结构特点、施工方法相适应，满足施工操作空间要求，便于安装、拆除及周转使用。3.经济合理性原则：在确保安全可靠的前提下，应优先选用性价比高、可回收利用的材料和成熟的结构形式，优化设计方案，降低工程成本。4.施工便利性原则：设计方案应考虑现场施工条件，力求构造简单，施工工艺成熟，便于操作和质量控制。5.环境保护原则：尽量减少对周边环境的扰动，避免或降低施工过程中的噪音、扬尘及废弃物污染。四、临时支护方案设计（一）支护形式选择综合考虑本工程特点、地质条件及施工方法，0#块及边跨直线段现浇支架拟采用“钢管桩+型钢横梁+贝雷梁+碗扣式脚手架”的复合支护体系。具体如下：*基础：采用Φ630mm（壁厚8mm）螺旋钢管桩作为主要承重基础，按地质情况打入一定深度，确保其承载力满足要求。*横梁：在钢管桩顶设置双拼I45b工字钢作为横向分配梁。*纵梁：横向分配梁上布置321型贝雷梁作为纵向承重主梁，贝雷梁按一定间距排列。*分配梁及顶托：贝雷梁上铺设I12.6工字钢作为纵向分配次梁，间距与碗扣架立杆纵距相匹配，其上设置可调顶托。*脚手架：顶托上搭设碗扣式脚手架，作为模板支撑系统，调整模板标高及承受局部施工荷载。（二）结构布置与主要参数1.钢管桩基础：*0#块区域：沿桥梁纵向在墩柱两侧对称布置多排钢管桩，横向间距根据荷载分布及贝雷梁跨度确定。钢管桩采用振动锤打入，入土深度根据地质勘察报告及承载力计算确定，桩顶露出地面约50cm。*边跨直线段区域：钢管桩按梅花形或行列式布置，具体间距通过计算确定，确保地基承载力及桩身强度满足要求。钢管桩之间采用[10槽钢设置横向及斜向连接，以增强整体稳定性。2.横向分配梁（双拼I45b工字钢）：*放置于钢管桩顶，与钢管桩之间采用焊接或螺栓连接固定。*横梁接头处应设置在钢管桩上方，确保传力可靠。3.贝雷梁纵梁：*根据计算确定贝雷梁的排数、间距及每排的片数。贝雷梁采用销接方式连接，每联长度根据实际需要确定。*贝雷梁两端应设置限位装置，防止横向位移。4.纵向分配次梁（I12.6工字钢）：*垂直于贝雷梁方向铺设，间距与碗扣架立杆纵距一致（通常为60cm或90cm）。*次梁接头应设置在贝雷梁节点上方。5.碗扣式脚手架：*立杆纵横间距均采用60cm×60cm，步距120cm。*脚手架四周及内部应按规范要求设置纵横向扫地杆、水平剪刀撑及竖向剪刀撑，以保证脚手架的整体稳定性。*立杆底部设置可调底座，顶部设置可调顶托，顶托伸出长度不超过30cm。（三）荷载计算与结构验算1.荷载组合：*永久荷载：模板自重、支架自重（钢管桩、型钢、贝雷梁、脚手架等）、新浇混凝土自重、钢筋自重。*可变荷载：施工人员及设备荷载、振捣混凝土产生的荷载、倾倒混凝土产生的冲击荷载、风荷载。*根据规范要求进行荷载组合，对关键构件进行强度、刚度及稳定性验算。2.验算内容：*钢管桩：单桩承载力验算、桩身强度验算、整体稳定性验算。*型钢横梁及贝雷梁：强度验算、刚度验算（挠度控制）、稳定性验算。*碗扣式脚手架：立杆稳定性验算、横杆及扫地杆强度验算、节点承载力验算。*基础：地基承载力验算（若为天然地基，则需验算；本方案为钢管桩，主要验算桩承载力）。*（注：具体计算过程需根据实际工程参数，采用结构力学方法或有限元软件进行详细分析，此处从略。）*（四）节点构造设计节点是临时支护结构的关键部位，其设计应确保传力明确、可靠。主要节点包括：*钢管桩与横梁连接：采用焊接或螺栓连接，可在桩顶设置法兰盘或直接将工字钢翼缘与桩顶焊接，并加焊肋板加强。*横梁与贝雷梁连接：在横梁上焊接限位挡块或采用U型螺栓将贝雷梁固定，防止其滑移或倾覆。*贝雷梁之间连接：采用标准的贝雷梁销栓连接，并按要求设置抗风拉杆或剪刀撑。*贝雷梁与分配次梁连接：可采用骑马螺栓或焊接短钢筋进行限位固定。*脚手架立杆与顶托、底座连接：确保连接紧密，顶托螺杆与立杆同心。五、施工组织与安全保障措施（一）施工准备1.技术准备：组织技术人员熟悉设计图纸，编制详细的施工专项方案及安全技术交底；进行原材料检验及构配件进场验收。2.场地准备：平整场地，清除障碍物，做好排水设施；测量放样，精确放出钢管桩、支架的平面位置及标高。3.设备准备：配备足够的打桩机、起重机、电焊机、切割设备及测量仪器等。（二）施工工艺流程场地平整及硬化→测量放样→钢管桩施打→桩顶处理及横梁安装→贝雷梁安装→纵向分配次梁安装→碗扣式脚手架搭设→可调顶托安装及标高调整→设置剪刀撑及连墙件→模板安装→支架预压→钢筋绑扎及预应力管道安装→混凝土浇筑及养护→预应力张拉及压浆→模板拆除→脚手架拆除→贝雷梁及型钢拆除→钢管桩拔除→场地清理。（三）关键施工要点1.钢管桩施工：严格控制桩位、垂直度及入土深度，确保符合设计要求。施打过程中注意监测，避免邻近桩位偏移。2.支架搭设：严格按照设计图纸及规范要求搭设，确保立杆垂直，横杆水平，节点连接牢固。脚手架搭设应从一端向另一端延伸，逐层改变搭设方向，以避免误差积累。3.支架预压：为消除支架非弹性变形，检验支架承载能力，在模板安装完成后，混凝土浇筑前必须进行预压。预压荷载一般为设计荷载的1.1倍，采用沙袋或水箱分级加载，分级卸载，并做好沉降观测记录，根据预压结果调整模板标高。4.模板工程：模板安装应保证其位置、标高、尺寸准确，接缝严密，支撑牢固，具有足够的刚度和稳定性。（四）安全保障措施1.组织保障：成立安全生产领导小组，明确各级人员安全职责，配备专职安全员。2.技术保障：施工前进行详细的安全技术交底，特种作业人员必须持证上岗。3.防护措施：*支架四周设置连续封闭的防护栏杆及安全网，高度不低于1.2m。*设置供作业人员上下的专用通道（如之字形爬梯），通道应牢固可靠，有防滑措施。*夜间施工应有充足的照明。4.荷载控制：严禁超载堆放材料和设备，施工荷载应均匀分布。5.监测监控：施工过程中对支架沉降、位移及结构应力进行实时监测，发现异常情况立即停工处理。6.应急预案：制定支架失稳、坍塌等突发事件的应急预案，配备必要的应急物资和设备。六、支护结构拆除方案临时支护结构的拆除应在桥梁上部结构施工完成，且预应力张拉压浆达到设计强度后进行。拆除应遵循“自上而下，对称均衡，先搭后拆、后搭先拆”的原则。1.拆除顺序：模板→碗扣式脚手架→纵向分配次梁→贝雷梁→型钢横梁→钢管桩。2.拆除方法：*脚手架拆除：逐层、逐跨、由上而下进行，严禁上下同时作业。拆除的构配件应及时清理，严禁抛掷。*大型构件（贝雷梁、型钢横梁）拆除：采用起重机配合，设置专人指挥，确保吊装安全。拆除前应检查起重设备及吊具的安全性。*钢管桩拔除：采用振动拔桩机或液压拔桩机拔除，拔除后及时回填桩孔。3.安全注意事项：拆除区域设置警戒线及警示标志，严禁非作业人员进入；拆除作业人员必须佩戴安全帽、安全带等个人防护用品；六级及以上大风、雨雪、浓雾等恶劣天气应停止拆除作业。七、监测与维护1.监测内容：包括支架沉降观测、水平位移观测、结构应力应变监测（必要时）、地基沉降观测等。2.监测频率：支架搭设完成后、预压期间、混凝土浇筑前、浇筑过程中、浇筑完成后及预应力张拉前后应进行重点监测。日常监测频率根据施工阶段确定，一般每天不少于一次。3.数据处理与反馈：及时整理分析监测数据，与设计预警值比较，若发现异常，立即通知相关单位采取措施。4.日常维护：定期检查支架各构配件连接是否松动、变形，发现问题及时紧固或更换；检查地基是否有不均匀沉降、排水是否畅通；对易锈蚀的金属构件进行防锈处理。八、结论与建议本示范方案通过对某连续梁桥0#块及边跨直线段现浇支架的设计，展示了公路桥梁临时支护结构设计的一般流程和主要内容。在实际工程应用中，应根据具