桥梁支架施工方案

新淑高速第十六协议段

桥梁盖梁支架专题施工方案

一、工程概况

我协议段起点为淑浦县油洋乡麻溪村，路线沿X012南侧展线，

经甘溪村、庄坪村、河底江村、三板桥村、桥江镇槐荫村，路线终点

为桥江乡独石村。路线全长5.685km。其中，桥梁工程包括大中桥梁

1687m/6座，桥梁下部构造设计有扩大基础、U型桥台、桩基础、承

台、肋板、立柱、盖梁等构造形式，上部构造有预应力空心板、T梁、

现浇箱梁等构造形式，目前正进入高空作业盖梁施工。为保证桥梁盖

梁施工按总体施组中口勺工期顺利开展，特制定如下有关桥梁盖梁支架

施工日勺专题方案。

二、施工布署

我部施工日勺桥梁工程合计6座，其中K75+722擂鼓坡大桥盖梁

支架采用包箍法施工，其他K76+370.5廖家湾大桥、K78+285新塘湾

大桥及A、B匝道桥、K79+532向家山大桥等五座桥梁盖梁采用剪力

销法施工。

三、施工方案及稳定计算

（一）包箍法施工方案

盖梁包箍法无支架施工可操作性强，有很高口勺安全保证体系，

外观轻巧又便于检查验收，可以很好控制施工安全，支模可以省诸多

工时，对地基规定不高，节省支撑钢管，大大减少了成本。抱箍法无

支架施工很少影响道路、河道日勺交通和通航，有助于迅速施工和文明

施工，具有很好日勺推广应用价值。

1、盖梁抱箍法构造设计

按最大立柱与盖梁尺寸进行设计验算，根据设计施工图，选定擂

鼓坡大桥7#墩墩柱为6200cm,盖梁尺寸为170*220（宽*高）为设计

验算根据

（1）、侧模与端模支撑

侧模为特制大钢模,面模厚度为56mm,肋板高为10cm,在肋板

外设2[16违带。在侧模外侧采用间距LOm的2[16b作竖带,竖带高

2.9m；在竖带上下各设一条020的栓杆作拉杆，上下拉杆间间距

2.7m,在竖带外设@48的钢管斜撑，支撑在横梁上。端模为特制大

钢模，面模厚度为66mm,肋板高为10cm。在端模外侧采用间距L0m

的2[16b作竖带，竖带高2.9m；在竖带外设048的钢管斜撑，支撑

在横梁上。

（2）、底模支撑

底模为特制大钢模，面模厚度为36mm,肋板高为10cm。在底模

下部采用间距0.6m工16型钢作横梁，横梁长4.4mo盖梁悬出端底

模下设三角支架支撑，三角支架放在横梁上。横梁底下设纵梁。横梁

上设钢垫块以调整盖梁底2%的横向坡度与安装误差。与墩柱相交部

位采用特制型钢支架作支撑。

(3)、受荷纵梁

在横梁底部采用双层1排加强型贝雷片(原则贝雷片规格：

3000cmX1500cm,加强弦杆高度10cm)连接形成纵梁，长12nb每组

中的两排贝雷片拼装在一起，两组贝雷梁位于墩柱双侧，中间间距

233.6cm,贝雷梁底部采用3m长W、J工16型钢作为贝雷梁横向底部联

接梁。贝雷片之间采用销连接。纵、横梁以及纵梁与联接梁之间采用

U型螺栓连接；纵梁下为抱箍。

(4)、抱箍

采用两块半圆弧型钢板(板厚t=16mm)制成，M24的高强螺栓

连接，抱箍高1734cm,采用66根高强螺栓连接。抱箍紧箍在墩柱上

产生摩擦力供应上部构造日勺支承反力，是首要的支承受力构造。为了

提高墩柱与抱箍间内摩擦力，同步对墩柱碎面保护，在墩柱与抱箍之

间设一层2〜3mm厚的橡胶垫，纵梁与抱箍之间采用U型螺栓连接。

(5)、防护栏杆与与工作平台

栏杆采用*50W、J钢管搭设，在横梁上每隔2.4米设一道1.2m

高出J钢管立柱，竖向间隔0.5m设一道钢管立柱，钢管之间采用扣件

连接。立柱与横梁的连接采用在横梁上设0.2m高的支座。钢管与支

座之间采用销连接°工作平台设在横梁悬出端，在横梁上铺设2cm

厚日勺木板，木板与横梁之间采用铁丝绑扎牢固。

运用620圆钢拉杆间距1m布置满足应力规定。

竖带抗弯与变形程度计算

设竖带两端的拉杆为竖带支点，竖带为简支梁，梁长L0=2.0m,役侧

压力按均布荷载q0考虑。

竖带[16b的弹性模量E=2.lX105MPa;惯性矩Ix886cm4;抗弯模量

Wx=108cm3

q0=35.2X1.0=35.2kN/m

最大弯矩：Mmax=qolo78=35.2X2.02/8=17.6kN-m

o=Mmax/2Wx=17.6/（2X108X10-6）

=81481Kpa^82MPa<[ow]=160MPa（可）

（3）变形程度计算：

fmax=5qolo7384X2XEIx=5X35.2X2.07（384X2X2.1X108X886

X10与二0.002mW[f]=lo/4OO=2.0/400=0.005m

（4）、横梁计算

采用间距0.4m工16型钢作横梁，横梁长4.6mo在墩柱部位横

梁设计为特制钢支架，该支架由工16型钢制作，每个墩柱1个，每

个支架由两个小支架栓接而成。故共布设横梁31个，特制钢支架2

个（每个钢支架用工16型钢18）o盖梁悬出端底模下设特制三角支

架，每个重约8kN。

a.荷载计算

盖梁碎自重:Gl=43.27m3X26kN/m3=l125kN

模板自重：G2=49kN

侧模支撑自重：G3=22X0.172X2.0=7.5kN

三角学支架自重：G4=8X2=16kN

施工荷载与其他荷载：G5=20kN

横梁上日勺总荷载：GH=G1+G2+G3+G4+G5=1125+49+7.5+16+20=1218kN

qH=1218/12=102kN/m

横梁采用0.4m的工字钢，则作用在单根横梁上的荷载

GH'=102X0.4=41kN

作用在横梁上的均布荷载为：

q=6/1=41/2.4=171^/01(式中：1卜1为横梁受荷段长度，为2.4m)

横梁抗弯与变形程度验算

横梁日勺弹性模量E=2.lX105MPa;惯性矩ril27cm‘；抗弯模量

Wx=140.9cm3

最大弯矩：Mmax=ql2/8=17X2.42/8=12.2kN•m

。=Mmax/Wx=12.2/(140.9X106)

=86586^87MPa<[ow]=160MPa(可)

最大变形程度：

fmax=5ql4/384XEI=5X17X2.47(384X2.1X108X1127X108)

=0.0031m<[f]=10/400=2.4/400=0.006m（可）

（5）、纵梁计算

纵梁采用单层四排加强型贝雷片（原则贝雷片规格：

3000cmX1500cm,加强弦杆高度10cm）连接形成纵梁，长12m。

荷载计算

横梁自重：G6=12/0.4X4.6X0.169=23kN

贝雷梁自重：4X8X0.3X9.8=94kN

纵梁上口勺总荷载：

GZ=Gl+G2+G3+G4+G5+G6+G7=l125+49+7.5+16+20+23+94=1335kN

纵梁所承受的荷载假定为均布荷载q：

q=GZ/L=1335/6.8=196kN/m

a计算支座反力RA/B：

RA/B=l/2ql=l/2X196X6.8=666.4KN

Mmax=l/8X196X6.82=1132kN•m

贝雷片的容许弯矩计算

查《公路施工手册桥梁和涵洞》第923页，单排单层贝雷桁片的容

许弯矩[M0]为975kN•mo

则四排单层的容许弯矩[M]=4X975X0.9=3510kN•m（上下加强型的J

贝雷梁口勺容许变矩应不小于此计算值）

故：MB=1132kN•mV[M]=3510kN•m

满足强度规定

纵梁变形程度验算

贝雷片刚度参数

弹性模量:E=2.lX105MPa

惯性矩：I=BhXh/2=(25.48X2X4)X150X150/2=2293200cm4

最大变形程度发生在盖梁中间

fmax=648q/EI=648X112/(2.1X108X2293200X10-8)=0.015m

[f]=a/400=6.8/400=0.017m

fniaxW[f]变形符合规定。

(6)、抱箍计算

抱箍承载力计算

荷载计算

每个盖梁按墩柱设两个抱箍体支承上部荷载，由上面日勺计算可知：

支座反力RA/B=l/2ql=l/2X196X6.8=666.4KN

以最大值为抱箍体需承受日勺竖向压力N进行计算，该值即为抱箍体需

产生H勺摩擦力。

抱箍受力计算

螺栓数目计算

抱箍体需承受的I竖向压力N二666.4kN

抱箍所受R勺竖向压力由M24的高强螺栓的抗剪力产生，查《路桥施工

计算手册》第426页:

M24螺栓日勺容许承载力：

[NL]=PPn/K

式中：P--高强螺栓日勺预拉力，取225kN;

口--摩擦系数，取0.3；

n—-传力接触面数目，取1；

K---安全系数，取1.7。

则：[NL]=225X0.3X1/1.7=39.7kN

螺栓数目m计算：

m=NV[NL]=666.4/39.7=16.7心17个，取计算截面上的螺栓数目m=18

个。

则每条高强螺栓供应的抗剪力：

P=N/18=666.4/18:37KNW[NL]=39.7kN

故能承担所规定日勺荷载。

螺栓轴向受拉计算

碎与钢之间设一层橡胶，按橡胶与钢之间的J摩擦系数取u=0.3计

算抱箍产生H勺压力Pb=N/P=666.4kN/0.3=2221.3kN由高强螺栓承

担。

则：N*=Pb=2221.3kN

抱箍的压力由18条M24口勺高强螺栓口勺拉力产生。即每条螺栓拉力为

Nl=Pb/18=2221.3kN/18=123kN<[S]=225kN

。二N〃/B=N’(1-0.4ml/m)/B

式中：Nz--轴心力

ml—-所有螺栓数目，取：36个

B--高强螺栓截平面或物体表面积，B=4.52cm2

。=N^/B=Pb(l-O.4ml/m)/B=2221.3X(1-0.4X36/18)/36X4.52X10

7=109208kPa=109MPa<[o]=140MPa

故高强螺栓满足强度规定。

抱箍体的应力计算：

抱箍壁为受拉产生拉应力

拉力P1二18N1=18X123=2214(KN)

抱箍壁采用面板516nlmH勺钢板，抱箍高度为0.5m。

则抱箍壁的纵向截平面或物体表面积：S1=O.016X0.5=0.008(m2)

。二P1/S1=2214/(0.008X2)==138.4(MPa)<[。]=140Mpa

满足设计规定。

抱箍体剪应力

T=(1/2RB)/(2S1)=(1/2X666.4)/(2X0.008)

=21MPa<[T]=85MPa

满足强度规定。

根据以上计算，抱箍与贝雷梁组合施工支架验算符合各项应力

验算规定，安全经济可行。

（二）、剪力销法施工方案

1、盖梁设计技术参数

我标段盖梁的I构造尺寸有多种形式，在此仅以最大尺寸盖梁为例

进行简介，该盖梁长10.78m,宽2.3m,高L5m,设计为C30钢筋梁,

设计碎方量35.7m3,钢筋含量5.9T。详细细部尺寸如图1所示。

盖梁立面图盖梁侧面图

图1

2.拟用施工方案

根据我标段的实际状况决定采用剪力销法施工。该措施日勺施工原

理是，在墩柱上穿剪力棒承载工字钢，以工字钢为受力主梁搭设盖梁

受力底座，在此底座上进行盖梁模板、钢筋、碎口勺施工。施工要点在

于穿剪力棒搭设盖梁底座受力平台。通过粗略估算计划采用如下材料

搭设盖梁底座受力平台。

采用690mm钢棒作剪力棒，左右墩柱各1根。

采用36b工字钢作为受力主梁，墩柱两侧各1根。

采用16a槽钢作小横梁，在工字钢上按中到中45cm间距布置，

共布设20根。

采用10cm*10cm方木作为盖梁底模垫层，在槽钢上按中到中

25cm间距布置，共布设10道。

采用10cm*30cm木楔作为高度调平层，安装在槽钢与方木之

间。

详细布置如图2所示。

方木盖梁底模槽钢

图2

3.受力验算

通过图2可以看出，盖梁荷载首先通过方木传递到槽钢上，再通

过槽钢传递到工字钢上，最终传递到剪力棒上。因此我们对方木、槽

钢、工宇钢、剪力棒都进行了验算。在实际施工中，部分钢筋和墩柱

顶碎日勺重量由墩柱承担，底座承载的盖梁重量不不小于盖梁实际重

量，在计算中仍按盖梁实际重量计算，以毙高受力底座的安全系数。

1)、荷载计算

⑴盖梁模板H勺自重Q1

我标段该型号盖梁W、J模板重量为6.3T,即：Q1=63KNO

⑵盖梁砂区I重量Q2

盖梁砂的总方量为35.7m3,参照《简要公路施工手册》取纲筋碎

容重为26KN/m(含钢筋)，可得：

Q2=35.7m3*26KN/m3=928.2KN

⑶施工人员和施工机具荷载Q3

进行碎浇筑时，盖梁上面只有3〜4个施工人员及小型振捣器械，

因此取：Q3^4KN

(4)振捣碎时H勺荷载Q4

参照有关资料，振捣碎时在有效范围内产生的荷载为2.OKpa,

因此取：Q4七2.0m*2.0m*2.0Kpa=8KN

⑸方木的重量Q5

方木每道口勺铺设长度1=11.2-1.4*2=8.4m,参照有关资料P木

二6KN/ni3,因此方木的重量为：

Q5=V*P木二8.4*10*0.1*0.1*6=5.04KNo

(6)槽钢的重量

参照有关资料，16a槽钢日勺延米重量P=197.5N/m,每根槽钢长

度为300cm,放置20根，共长L=60m。因此槽钢的重量为:

Q6=L*P=60*197.5=11.9KN

(7)工字钢的(重量

参照有关资料，36b工字钢W、J延米重量P=656.6N/m,工字钢2

根长度24nb因此工字钢日勺重量为：

Q7=L*P=24*656.6=15.76KN

2)方木的受力验算

方木所受荷载为：

Q木工Ql+Q2+Q3+Q4+Q5=1008.2KN

参照简支梁日勺内力计算措施

q二(1008.24-11.2)4-10=9.0KN/m

M=ql2/8=227.81N*m

W=a3/6=1.67*10-4m3

o=M/W=227.81/1.67^10-4=1.36MPa<14.5MPa

方木铺设满足受力规定。

3)槽钢的受力验算

槽钢所受荷载为：

Q槽=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6=1020.1KN

q二(1020.1+1L2)*0.45+2.3=17.8KN/m

参照外伸臂梁计算跨中弯距，如图3所示。

外伸臂梁受力示意图

图3

M=qlx*((1-a/x)(l+2a/l)-x/1)/2=4.1*103N*m

W=40.9cm3

。=M/W=100MPa<215Mpa

槽钢日勺铺设满足受力规定。

4)工字钢的验算

(1)受力验算

工字钢所受荷载为：

Q工=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7=1035.9KN

q=(1035.94-11.2)4-2=46.25KN/m

参照外伸臂梁计算跨中弯距，如图3所示。

M=qlx*((1-a/x)(l+2a/l)-x/l)/2=1.40*105N*m

W=920.8cm3

。=M/W=152.04MPa<215MPa

（2）挠度验算

q=46.25KN/m,E=2.1*105MPa,1=16574cm4

F=ql4（5-24a2/12）/384EI=0.016m

F/L=l/418<1/400

挠度变形满足规范规定

5）剪力棒的受力验算

剪力棒重要承受剪力，因此只进行剪力验算：

Q棒二Q工=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7=1035.9KN

T棒二Q棒/4=259KN,S=3.14*0.0452=6.36*10-3m2

T=T/S=40.7MPa<125MPa

剪力棒尺寸满足受力规定。

6）验算成果

通过受力验算，拟用方案满足盖梁受力规定，可以组织施工。

4.剪力销法盖梁施工工艺

1）设置剪力棒预留孔

当墩柱施工到设计顶高程，进行最终一次浇筑碎时，需要设剪力

棒预留孔。根据我标段口勺施工状况，决定预埋内径为10cm的硬脂PVC

管，预埋位置在盖梁底71cm。这71cm包括36cm工字钢高度，6.5cm

槽钢高度，10cm木楔高度，10cm方木高度，8.5cm盖梁底模厚度。

2）搭设盖梁受力底座

墩柱所有浇筑完毕并拆模后，及时找到预留孔位置并穿入剪力

棒，穿入后日勺剪力棒应保持居中放置。然后紧贴墩柱站立放置工字钢,

工字钢H勺放置也应保持居中，并且在墩柱两侧将两根工字钢连接在一

起，在跨中也设一道连接，连接W、J力度不必太大，以保持工字钢不产

生刚度形变为度，现场我们采使用方法兰连接。工字钢安装完毕后，

在上面放置槽钢，每根槽钢欧I两端与工字纲绑扎在一起，以免滑动。

3）铺设底模并调平

运用4个千斤顶进行控制在设计口勺高程位置。然后铺设盖梁底

模，底模为大面积拼装模板，可以通过高强螺栓连接为一种整体，盖

梁底模H勺铺设必须保证盖梁H勺轴线和底标高符合设计规定，如有偏差

必须调整在规范容许的范围内。底模铺设完毕后，安排专人到盖梁底

重新检查盖梁底模与方木日勺接触状况，如有局部悬空或冲突的地方，

通过木楔进行调整，保证盖梁底模与方木之间均匀接触。

4）绑扎盖梁钢筋

盖梁骨架钢筋在钢筋加工场地焊接成型，然后吊到盖梁底模上进

行现场绑扎。盖梁骨架钢筋在模具上加工，现场我们用12#槽钢加工

了一种模具，在模具上直接定出了盖梁骨架时长和高，所有起弯点都

给出了固定标识，通过模具加工出来口勺盖梁骨架钢筋尺寸误差非常

小，并且平整顺直，完全满足规范规定。盖梁骨架钢筋吊究竟模上后,

通过横向箍筋绑扎在一起，成型为盖梁钢筋笼。

5）安装侧模及端模

盖梁钢筋笼绑扎完毕后，进行侧模和端模日勺安装。侧模安座于底

模之上，与底模之间采用高强螺栓连接，侧模后设通长背肋，通过上

下两层对拉螺杆固定。侧模与端模之间通过角法兰用高强螺栓连接在

一起，盖梁模板连接加固完毕后，基本不会产生变形和移动，成为一

种整体性钢模。

6）盖梁顶面复测及预埋件定位

盖梁的模板整体性安装完毕后来，及时进行轴线放样和标高测

量。放样完毕后将轴线位置用红油漆点在两块端模上，同步纪录下这

两点H勺高程，通过轴线位置量测出盖梁顶预埋件的位置，通过高程点

量测出盖梁顶面日勺位置，并确定支座垫石及预埋钢板日勺高程。

7）盖梁模板及受力底座日勺拆除

参照规范规定，非承重模板需碎强度达2.