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现浇箱梁钢管支架施工方案

贵州高速公路开发总公司建设项目

遵义至毕节高速公路第二十合同段

陈家田分离式桥

满堂支架施工方案

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复核：

审核:

陈家田分离式桥现浇箱梁钢管支架施工方案

1、工程概况

陈家田分离式桥为陈家田支线横跨主线的跨线桥，跨线处主线桩号为

ZK1728+878.527,支线桩号为K0+1970.000~K0+274.00（。

此桥平面位于直线段上，桥梁总长77米，桥面宽度为7.5米，上部构造为预应力混凝土箱梁，孔径布置为2-30米，主梁高1.6米，悬臂长1.875米，底板宽3.75米，现浇箱梁钢筋混凝土总量为259.6m3。

桥面横坡为双向3%，纵坡-1.5%，箱梁底板水平设置，顶板与路基同坡度，箱梁腹板垂直于大地水平面。

2、支架搭设

箱梁采用满堂支架现场浇筑施工，预应力混凝土连续箱梁除为抵消支架弹性变形而设置的预拱外，支架不另设预拱。

为保证路基工程正常施工，在0#台与1#墩之间预设4米

宽门架，采用工字钢架空跨越路基施工临时通道。

2.1、支架搭设

分离式立交桥现浇箱梁为单幅2跨整体施工，支撑方式采用满堂式扣件钢管支架，架杆外径4.8cm,壁厚0.35cm，内径4.1cm。

支架顺桥向纵向间距0.6m,支架横桥向横向间距0.6m，支架为单根6m管高度。

1#墩中线两侧各1.5m范围内立杆纵横均加密，间距调整为横向30cm纵向30cm纵横水平管步距1.5m，立杆内插入顶托调节模板高度。

考虑支架的整体稳定性，在横向排距2.4m及纵向间距2.4m布置斜向钢管剪力撑，剪力撑与地面45〜60°。

支架体系见图。

6000

1.5%

1.5%

250

6x20

400

6x20

16x60—

十4040_

16x60_

20

20

陈家田分离式桥满堂支架布置图

750

375

施工用防护栏

305

顶托

伸出量20~30cm

双钢管横梁纵向间距60cm

立杆

纵横间距均60cm

横杆

x步距150cm

15厚C25混凝土

硬质渣石

2x30

14x60

陈家田分离式桥支架普通段横向布置图

2.1.1、支架安装

根据立杆及横杆的设计组合，从底部向顶部依次安装立杆、横杆。

一般先全部安装完一个作业面的底部立杆及部分横杆，再逐层往上安装，同时安装所有横杆。

立杆和横杆安装完毕后，安装斜撑杆，保证支架的稳定性。

斜撑通过扣件与支架连接，安装时尽量布置在框架节点上。

2.1.2、顶托安装

为便于在支架上高空作业，安全省时，可在地面上大致调整好顶托伸出量，再运至支架顶安装。

根据梁底高程变化决定横桥向控制断面间距，顺桥向设左、中、右三个控制点，精确调出顶托标高。

然后用明显的标记标明顶托伸出量，以便效验。

最后再用拉线内插方法，依次调出每个顶托的标高，顶托伸出量控制在10〜15cm左右，保证顶托的稳

定性。

顶托及双钢管横梁安装示意图

2.1.3、横梁安装

顶托标高调整完毕后，横向上每排顶托上水平安放2根钢管作为横梁，横梁长度比底模板一边各宽出至少50cm安装横梁时，如横梁有接头，应注意横梁接头错开，且在任何相邻两根横梁接头不在同一平面上。

2.1.4、支架预压、卸载

为减少支架变形及地基沉降对现浇箱梁线形的影响，浇筑混凝土前对支架进行等载预压，以消除支架的非弹性变形，预压期不小于7天。

在横梁安装完毕后安装底模板，

底模安装完毕后进行支架预压施工。

预压采用砂袋，预压范围为箱梁底部，重量不小于箱梁总重的1.2倍。

因悬臂翼板本身重量较轻，可根据实测的预压结果，对悬臂翼板模板的预拱度作相应调整。

（1）加载顺序：

分三级加载，第一、二次分别加载总重的30%第三次加载总重的40%

（2）预压观测：

观测位置设在每跨的L/2，L/4处及墩部处，每组分左、中、右三个点。

在点位处固定观测杆，以便于沉降观测。

采用水准仪进行沉降观测，布设好观测杆后，加载前测定出其杆顶标高。

第一次加

载后，每2个小时观测一次，连续两次观测沉降量不超过3mm且沉降量为零时，进行第二次加载，按此步骤，直至第三次加载完毕。

第三次加载沉降稳定后，经监理工程师同意，可进行卸载。

（3）卸载：

人工配合吊车吊运砂袋均匀卸载，卸载的同时继续观测。

卸载完毕后记录好观测值以便计算支架及地基综合变形。

根据观测记录，整理出预压沉降结果，调整支架顶托的标高来控制箱梁底板及翼板的预拱高度。

2.1.5卸架

预应力工程施工完毕后，开始进行卸架，卸架时应按先跨中后两边的顺序均匀拆除,严禁野蛮施工，卸架后的支架应堆放整齐，以便以后的施工。

2.2、支架检算

221、荷载检算

（1）箱梁荷载：

箱梁钢筋混凝土自重：

G=259.6m3ix26kn/m3=6750kn,便安全考虑,

取安全系数r=1.2，以全部重量作用于底板上计算单位面积压力：

Fi=Gxr/S

=6750knx1.2/（3.75mx60m）

=36kn/m2

（2）施工人员及机具荷载：

取F2=2.5kn/m2

（3）振捣混凝土产生荷载：

取F3=2.0kn/m2

2

（4）模板：

取F4=2.0kn/m

2.2.2、横梁检算

横梁为顶托上支撑的双钢管，跨径为0.6m，中对中间距0.6m。

作用在单根钢管上的均布荷载为:

q=（F1+E+F3+F4）x0.6/2

=（36+2.5+2.0+2.0）x0.6/2

=12.75kN/m

横梁受力简图

跨中最大弯矩：

M=qL/8=12.75x0.678

=0.574kN•m

横梁弯拉应力：

（T=M/W

3=0.574kN•m/5080mm

3

=574000N•mm/5080mm

=112.99N/mm2=112.99MPa<[c]=205MPa

横梁弯拉应力满足要求。

横梁挠度：

f=5q『/384EI

=（5x12.75N/mmx6004mr4）/（384x2.1x105N/mrrx121900mm

=0.84mnr：

L/400=2mm

2.2.3、钢管支架稳定性检算

2.2.3.1、立杆承重受力计算

（1）每根立杆承受标准荷载：

N=（F1+F2+F3+EOX0.6mX0.6m=（36kN/nf+2.5kN/m2+2kN/m+2kN/m）

x0.6mX0.6m=15.3kN

（2）横梁施加在每根立杆重量：

N2=2x0.038kN/mx0.6m=0.05kN

（3）支架自重：

N3=（6m+4x0.6m+4x0.6m）x0.038kN/m

=0.41kN

每根立杆总承重：

N=N1+N2+N3=15.76kN

2.2.3.2、立杆稳定性验算

立杆长细比：

入=o/i=kh=1.155x1.5x1.5m/1.58cm=164

由长细比表可查得轴心受压构件的纵向弯曲系数©=0.262

立杆截面积：

2

Am=489m2m

由钢材容许应力表查得弯向容许应力[（7]=205MPa所以，立杆轴向荷载[N]=AmX©

2

x[7]=489mmx0.262x205MPa=26.26kN>N=15.76kN

支架稳定性满足要求。

2.3、门架的搭设及检算

门架净空尺寸沿桥纵向宽4米，高4.5米，门架采用①48mn钢管支架作为支墩，支墩支架顶高与两端满堂钢管支架处于同一平面，支墩支架桥纵向间距20cm,桥横向间距

20cm,步距1.5m，每端设1m长支墩，每端支墩6排立杆，离地基4.5m处横杆作为支墩支架的横梁。

支墩支架横梁上铺6m长I20b工字钢作横梁跨越临时通道，工字钢梁计算跨径取5m,工字钢间距20cm—榀，即支墩桥横向每2立杆之间安装1根工字钢横梁。

工字钢梁安装就位后，工字钢端头用槽钢焊接牢靠，使之连接成整体。

为便于调节底模高度及拆模，在工字钢梁上搭设立模支架，立模支架顶高与两端支墩支架处于同一平面，

支架高度1.3m,支模方法与其他部位支架相同，横向间距60cm纵向间距30cm步距

1.1m，底层横杆作为分配梁，立杆安设在两榀工字钢之间，与其他位置支架纵向成排。

门架横向布置图

750

支墩支架横向布置图

2.3.1、工字钢检算

（1）钢筋混凝土、模板、施工荷载：

q1=Fi+F?

+F3+F4

=36+2.5+2.0+2.0

2

=42.5kN/m

（2）立模钢管支架荷载：

取立模支架立杆高1.3m

q2=1.3mx7X13X0.038kN/m+4mK7X13X2X0.038

=32.16kN

（3）工字钢自重:

qa=31.047X20X4X10/103=24.84kN

荷载总和：

q=42.5X3.75X4+32.16+24.84=694.5kN

主要由中间20根间距20cm工字钢承受荷载，则每根工字钢荷载q=34.73kN/5m=6.946kN/m

q=6.946kN/m

IJJIIIII丨JJJ讥科岬

500

1

」

600

人

20

支墩支架横梁受力简图

工字钢跨中最大弯矩为：

2

MU=ql/8=（34.73/5）X5X5/8=21.71kN-m

支座处最大剪力设计值:

Vmax=0.5Xq|=0.5X（34.73/5）X5=17.37kN

弯矩正应力：

2

（Tmax=M/W=21.71kN-rn/250200mm2=86.77Mpa<[c]=205Mpa

满足要求。

支座处总剪力值V=17.37kN

t=QS/IS

=17.37kNX（102mnX11.4mnrK（200mm/2-11.4mm/2））/（25020000mm4X9mm）

=8.46Mpa<[t]=120Mpa

抗剪满足要求。

工字钢梁挠度检算

均布荷载标准值为q=34.73/5=6.95kN/m

f=5qL4/384EI=5X6.95X50004/（384X2.10X105X0.25X108）=10.77mm<[f]=L/400=12.5mm。

工字钢梁变形满足要求。

2.3.2、工字钢下支墩支架检算

（1）支墩支架横梁检算

工字钢及其承受的荷载：

N=（42.5X4X3.75+32.16+0.031047X20X6X10）

=706.9kN

单根工字钢每端承受的荷载：

F1=706.9/20/2=17.67kN单根横梁承受的荷载：

F=17.67/6=2.95kN跨中最大弯矩：

M=FL/2=2.95X0.2/2

=0.295kN•m

横梁弯拉应力：

（T=M/W

3

=0.295kN•m/5080mm

=295000N•mm/5080m3m

=58.07N/mm2=58.07MPa<[c]=205MPa

横梁弯拉应力满足要求。

横梁挠度：

f=FL3/48EI

=（2.95kNx2003mri）/（48x2.1x105N/m餵121900mrr）

=0.02mm

横梁变形满足要求。

（2）支墩支架稳定性检算

每根立杆承受的荷载：

22

N1=2.95kN+（36kN/m2+2kN/m2）x0.2mx0.2m=4.47kN

支架自重：

N2=（6m+4x0.2m+4x0.2m）x0.038kN/m

=0.29kN

每根立杆总承重：

N=N1+N2=4.47+0.29=4.76kN

立杆稳定性验算：

立杆长细比：

入=o/i=kh=1.155x1.5x1.5m/1.58cm=164

由长细比表可查得轴心受压构件的纵向弯曲系数©=0.262

立杆截面积：

2

Am=489m2m

由钢材容许应力表查得弯向容许应力[c]=205MPa所以，立杆轴向荷载[N]=Amx©

x[c]=489mrfix0.262x205MPa=26.26kN>N=4.76kN

支架稳定性满足要求。

（3）支墩支架横梁扣件抗滑力检算

扣件抗滑承载力RC=8.5kN

计算最大竖向力R=2.95X2=5.84kN,

R=5.9kNvR=8.5kN满足抗滑力要求。

经验算,设计施工支架承载力满足要求。

2.3.3、工字钢上立模支架检算相比较于其他部位（门架以外的支架）顶托上支撑的横梁、立模支架立杆,顶托上支撑的横梁、立杆所受荷载减半,因此支架横梁的抗弯、挠度及支架的稳定性也均能满足要求,不作检算。

工字钢上铺的支架横梁（立模支架下横杆）由于2榀工字钢之间实际间距比较小

（9cm,因此各项指标也均能满足要求，不做检算。

下横杆上扣件抗滑力检算：

每根立杆所受荷载：

R=（694.5/（3.75X4））X0.6X0.3

=8.3kNvRc=8.5kN工字钢上铺的支架横梁（立模支架下横杆）扣件抗滑力满足要求。

2.4、1#墩实心段支架检算

2.4.1、荷载检算

（1）箱梁荷载：

1#墩实心段纵向长2.5m,混凝土自重：

G（3.75mX1.7mX2.5m+1.875mX0.25mX2.5mX2）X26kn/m3=475kn,便安全考虑，取安全系数r=1.2，以全部重量作用于底板上计算单位面积压力：

F1=GXr/S

=475knX1.2/（3.75mX2.5m）

2

=60.8kn/m2

（2）施工人员及机具荷载：

取F2=2.5kn/m2

（3）振捣混凝土产生荷载：

取F3=2.0kn/m2

（4）模板：

取F4=2.0kn/m2

2.4.2、横梁检算

横梁为顶托上支撑的双钢管，跨径为0.3m，中对中间距0.3m。

作用在单根钢管上的均布荷载为：

q=（Fi+F2+B+F4）X0.3/2

=（60.8+2.5+2.0+2.0）X0.3/2

=10.1kN/m

750

施工用防护栏

顶托

伸出量20~30cm

双钢管横梁

纵向间距30cm

立杆

纵横间距均30cm

立杆

纵横间距均60cm

横杆

步距150cm

15厚C25混凝土

硬质渣石

3x6016x303x60

1#墩实心段支架横向布置图跨中最大弯矩：

M=qL/8=10.1X0.32/8

=0.114kN•m

横梁弯拉应力：

（T=M/W

3=0.114kN•m/5080mm

3=114000N•mm/5080mm

=22.44N/mm2=22.44MPa<[c]=205MPa

横梁弯拉应力满足要求。

横梁挠度：

f=5qL4/384EI

=（5x10.1N/mmX3004mrr）/（384x2.1x105N/m缺121900mm

=0.04mnr：

L/400=0.75mm

2.4.3、钢管支架稳定性检算

2.4.3.1、立杆承重受力计算

（1）每根立杆承受的标准荷载：

N1=（F1+F2+F3+F4）x0.3mx0.3m=（60.8kN/m2+2.5kN/m2+2kN/m2+2kN/m2）

x0.3mx0.3m=6.06kN

（2）横梁施加在每根立杆重量：

N2=2x0.038kN/mx0.3m=0.02kN

（3）支架自重：

N3=（6m+4x0.3m+4x0.3m）x0.038kN/m

=0.32kN

每根立杆总承重：

N=N1+N2+N3=6.4kN

2.4.3.2、立杆稳定性验算

立杆长细比：

入=o/i=k卩h=1.155x1.5x1.5m/1.58cm=164

由长细比表可查得轴心受压构件的纵向弯曲系数©=0.262

立杆截面积：

2

Am=489mm

由钢材容许应力表查得弯向容许应力[（7]=205MPa所以，立杆轴向荷载[N]=Amx©

2

x[7]=489mmx0.262x205MPa=26.26kN>N=6.4kN

支架稳定性满足要求。

5、施工注意事项：

5.1、地基处理

将地基范围内松散浮土和淤泥挖除干净，然后按照路基填方要求每50cm一层回填碾

压硬质渣石，回填高度控制在距离箱梁底板6.4米处（15cm场地硬化厚度+单根6m立杆+10cm顶托调节高度+5cm钢管横梁+10cm模板），回填坡度与箱梁底板一致，并做好相应的排水处理，防止雨水浸泡地基，避免支架产生不均匀沉降。

回填完毕后，以15cm厚C25混凝土硬化场地，亦作为整个支架的垫块。

5.2、地基承载力检算

普通段每根立杆总承重15.76kN，受力面积为：

0.6mx0.6m=0.36ni，地基承载力：

15.76kN/0.36m2=0.0004MPa

1#墩实心段每根立杆总承重6.4kN，受力面积为：

0.3mX0.3m=0.09mf，地基承载力：

6.4kN/0.09m2=0.0007MPa

支墩支架每根立杆总承重4.47kN，受力面积为：

0.2mx0.2m=0.04mf，地基承载力：

4.47kN/0.02m2=0.0011MPa

因此地基经整平压实后，承载力达到0.2MPa以上，再经15cm厚C25混凝土硬化场地后，地基承载力满足要求。

所采用公式及数据来源于《路桥施工计算手册》