京沪高铁快速路工程某标段主线及匝道桥支架施工方案Word文档格式.docx
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匝道桥梁面宽8.5m，翼板宽度1.8m，结构形式为单箱室混凝土箱梁，箱梁中心高1.6m，结构边缘线处厚度为20cm，横坡跟随路线超高进行变化，支架平均高约9m左右。
本标段现浇箱梁均选择碗扣式满堂支架的施工方案。
1、箱梁支架验算
1.1、主线桥鱼腹式箱梁
梁体施工采用碗扣式满堂支架浇筑混凝土的方法施工，碗扣支架钢管采用φ48mm×
3.5mm，模板采用竹胶板（内模采用胶合板）2440×
1220×
9mm，方木采用松什方木10×
10cm（小楞），大楞采用φ48mm×
3.5mm钢管，与纵向水平钢管之间采用扣件连接。
鱼腹式箱梁满堂支架搭设分二个区域如下图所示。
（1）Ⅰ区域梁底纵向小楞采用10×
10cm方木，纵枋横向间距15cm，Ⅱ区域间距15cm；
Ⅰ区域梁底大楞φ48mm×
3.5mm钢管，纵向布置（Ⅱ区域梁底大楞φ48mm×
3.5mm钢管，纵向布置）。
（2）Ⅰ区域除端横梁、中横梁及腹板位置钢管支架采用60×
90cm（横向×
纵向），横杆步距120cm；
端横梁、中横梁位置钢管支架采用30×
60cm（横向×
腹板位置钢管支架采用30×
Ⅱ区域位置立杆采用60×
90cm，横杆步距120cm。
（3）根据《桥梁施工常用数据手册》，钢管支架容许荷载：
横杆步距为120cm时每根立杆容许荷载30KN。
（4）标准荷载
模板自重：
F1=0.3KN/㎡×
1.2=0.36KN/㎡（梁模板及背楞）取安全系数1.2。
箱梁荷载：
取最不利的端横梁、中横梁及腹板位置荷载验算。
Ⅰ区域位置：
端横梁、中横梁及腹板位置：
F2＝26×
2.5×
1.2=78KN/㎡
Ⅱ区域位置：
1.1×
1.2=34.32KN/㎡（取安全系数1.2）
施工人员和施工材料、机具或堆放荷载标准值：
计算模板及支撑小楞时，按照F3=2.5KN/㎡×
1.4=3.5KN/㎡；
计算大楞按照均布荷载按照F3=1.5KN/㎡×
1.4=2.1KN/㎡；
计算支架立杆均布荷载：
F3=1KN/㎡×
1.4=1.4KN/㎡；
（取安全系数1.4）
振捣混凝土产生荷载：
F4=2.0KN/m2×
1.4=2.8KN/㎡（取安全系数1.4）
倾倒混凝土产生荷载：
F5=2.0KN/m2×
钢管支架按照最高14m取值，每根立杆加横杆总计按2KN。
1.2、Ⅰ区域验算
1.2.1取最不利位置底板位置（端横梁、中横梁位置）为例验算
纵向），横杆步距120cm，竹胶板、小楞及大楞的设置如下。
1.2.1.1、底模强度及挠度验算
箱梁底模采用高强度竹胶板，板厚t=9mm，竹胶板方木背肋间距为15cm，即跨度为L=15cm，大楞钢管间距为60cm，即宽b=60cm。
其力学性能为：
弯拉应力：
σ=M/W=0.037×
103/（8.1×
10-6）=4.6MPa＜［σ］=11MPa，竹胶板弯拉应力满足要求。
挠度：
从竹胶板下方木背肋布置可知，竹胶板可看作为多跨等跨连续梁，按三等跨均布荷载作用连续梁进行计算，计算公式为：
f=0.677qL4/100EI=（0.677×
13.07×
0.154）/（100×
0.1×
108×
3.65×
10-8）=0.13mm＜L/400=0.375mm，竹胶板挠度满足要求。
1.2.1.2、纵梁（小楞）强度计算：
纵梁为10×
10cm方木，跨径为0.6m，中对中间距为0.15m。
纵梁弯拉应力：
σ=M/W=0.59×
103/1.67×
10-4=3.6MPa＜［σ］=14.5MPa
纵梁弯拉应力满足要求。
纵梁挠度：
f=5qL4/384EI=（5×
13.12×
0.64）/（384×
11×
106×
8.33×
10-6）=0.25mm＜L/400=1.5mm，纵梁弯拉应力满足要求。
1.2.1.3、横梁（大楞）强度计算
横梁为φ48mm×
3.5mm钢管，跨径为0.3m，间距为0.6m。
横梁弯拉应力：
σ=M/W=0.24×
103/（5.08×
10-6）=47.3MPa＜［σ］=205MPa，横梁弯拉应力满足要求。
横梁挠度：
f=qL4/150EI=（25.82×
103×
0.34）/（150×
2.06×
1011×
12.19×
10-8）=0.06mm＜L/400=0.75mm，横梁弯拉应力满足要求。
综上，横梁强度满足要求
1.2.1.4碗扣支架立杆架承载力
（1）、立杆承重计算
每根立杆总承重：
N=（F1+F2+F3+F4+F5）×
0.6×
0.3+2=17.37KN＜30KN
立杆承重满足要求。
（2）、支架稳定性验算
立杆轴向荷载［N］=Am×
φ×
［σ］=489×
0.744×
145=52.8KN＞N=17.37KN，支架稳定性满足要求。
1.2.1.5、立杆地基承载力计算
主线桥现浇箱梁支架基础位于原227省道沥青路面，支架受力能满足要求。
1.2.2、底板位置（腹板位置）验算：
1.2.2.1、底模强度及挠度验算
箱梁底模采用高强度竹胶板，板厚t=9mm，竹胶板方木背肋间距为15cm，即跨度为L=15cm，大楞钢管间距为90cm，即宽b=90cm。
103/（12.15×
10-6）=3.05MPa＜［σ］=11MPa，竹胶板弯拉应力满足要求。
5.47×
10-8）
=0.09mm＜L/400=0.375mm，竹胶板挠度满足要求。
1.2.2.2、纵梁（小楞）强度计算：
10cm方木，跨径为0.9m，中对中间距为0.15m。
σ=M/W=1.33×
10-4=8MPa＜［σ］=14.5MPa，纵梁弯拉应力满足要求。
0.94）/（384×
10-6）=1.23mm＜L/400=2.25mm，纵梁弯拉应力满足要求。
1.2.2.3、横梁（大楞）强度计算
3.5mm钢管，跨径为0.3m，间距为0.9m。
1.2.2.4、碗扣支架立杆架承载力
（1）、立杆承重计算
0.3×
0.9+2=25.05KN＜30KN，立杆承重满足要求。
145=52.8KN＞N=25.05KN，支架稳定性满足要求。
1.2.2.5、立杆地基承载力计算
1.3、Ⅱ区域验算
Ⅱ区域立杆采用60×
90cm，横杆步距120cm，纵枋横向间距15cm（梁底大楞Φ48×
3.5mm，纵向间距60cm）。
1.3.1、底模强度及挠度验算：
σ=M/W=0.019×
10-6）=1.6MPa＜［σ］=11MPa，竹胶板弯拉应力满足要求。
6.52×
10-8）=0.05mm＜L/400=0.375mm，竹胶板挠度满足要求。
1.3.2、纵梁（小楞）强度计算：
σ=M/W=0.67×
10-4=4.1MPa＜［σ］
=14.5MPa，纵梁弯拉应力满足要求。
5.31×
10-6）=0.5mm＜L/400=2.25mm，纵梁弯拉应力满足要求。
1.3.3、横梁（大楞）强度计算
3.5mm钢管，跨径为0.6m，间距为0.9m。
σ=M/W=0.92×
10-6）=182MPa＜［σ］=205MPa，横梁弯拉应力满足要求。
f=qL4/150EI=（25.43×
0.64）/（150×
10-8）=0.88mm＜L/400=1.5mm，横梁弯拉应力满足要求。
1.3.4、碗扣支架立杆架承载力
0.9+2=24.6KN＜30KN
145=52.8KN＞N=24.6KN，支架稳定性满足要求。
1.3.5、立杆地基承载力计算
1.4、立杆底托验算
立杆底托验算：
N≤Rd
通过前面立杆承受荷载计算，每根立杆上荷载最大值为N=25.05kN
底托承载力（抗压）设计值，一般取Rd=40KN；
得：
25.05＜40KN，立杆底托符合要求。
1.5、满堂支架整体抗倾覆
依据《公路桥涵技术施工技术规范实施手册》第9.2.3要求支架在自重和风荷栽作用下时，倾覆稳定系数不得小于1.3。
K0=稳定力矩/倾覆力矩=y*Ni/ΣMw
采用主桥中跨34m验算支架抗倾覆能力：
主桥宽度按28m，长34m按60×
90×
120cm支架来验算全桥：
支架横向48排；
支架纵向39排；
高度按10m；
顶托TC60共需要48*39=1872个；
立杆需要48*39*4.4=8236.8m;
纵向横杆需要48*10/1.2*34=13600m；
横向横杆需要39*10/1.2*28=9100m；
故：
钢管总重（8236.8+13600+9100）*3.84=118.8t;
顶托TC60总重为：
1872*7.2=13.5t；
故Ni=118.8*9.8+13.5*9.8=1296.54KN；
稳定力矩=y*Ni=14*818.2=18151.56KN.m
风荷载计算WK=0.7uz×
us×
w0=0.7×
1.38×
1.2×
0.8=0.927KN/m2
跨中34m共受力为：
q=0.927*10*34=315.2KN；
倾覆力矩=q*5=315.2*5=1576KN.m
K0=稳定力矩/倾覆力矩=18151.56/1576=11.5>
1.3
计算结果说明本方案满堂支架满足抗倾覆要求
1.6、侧模验算
振捣混凝土产生的荷载，对侧板取F1=4.0kPa。
新浇混凝土对侧模的压力计算
因现浇箱梁采取水平分层以每层30cm高度浇筑，在竖向上以V=1.2m/h浇筑速度控制，砼入模温度T=28℃控制，因此新浇混凝土对侧模的最大压力F5=
K为外加剂修正系数，取掺缓凝外加剂K=1.2
当V/T=1.2/28=0.043＞0.035
h=1.53+3.8V/t=1.69m
F5=
分别按10×
10cm方木以15cm的间距布置，以侧模最不利荷载部位进行模板计算，则有：
q=（q4+q5）l=（4.0+50.7）×
0.15=8.21kN/m
则：
Mmax=
模板需要的截面模量：
W=
m2
模板的宽度为1.0m，根据W、b得h为：
h=
因此模板采用1220×
2440×
9mm规格的竹胶板符合要求。
2.1、匝道桥箱梁
匝道桥梁体施工采用碗扣式满堂支架浇筑混凝土的方法施工，碗扣支架钢管采用φ48mm×
9mm，小楞采用松什方木10×
10cm，大楞采用双排Φ48×
3.5mm钢管。
（1）梁底横向小楞采用10×
10cm方木，横枋纵向间距15cm（翼板位置间距20cm）；
梁底大楞采用双排Φ48×
3.5mm钢管，纵枋横向间距60cm。
（2）箱梁底板位置（端横梁、中横梁位置）钢管支架采用60×
箱梁底板位置（腹板位置）钢管支架采用30
×
箱梁底板位置（除端横梁、中横梁及腹板位置）钢管支架采用60×
翼板位置立杆采用120×
F1=0.3KN/㎡×
1.2=0.36KN/㎡（梁模板及木楞）（取安全系数1.2）
底板位置采用最不利的腹板及横隔板位置荷载验算。
翼板位置：
0.4×
1.2=12.48KN/㎡
底板位置（除端横梁、中横梁及腹板位置）：
0.76×
1.2=23.72KN/㎡
底板位置（端横梁、中横梁及腹板位置）：
1.6×
1.2=49.92KN/㎡（取安全系数1.2）
计算支架立杆均布荷载取F3=1KN/㎡×
取F4=2.0KN/m2×
取F5=2.0KN/m2×
2.2、取最不利底板位置（端横梁、中横梁位置）验算
端横梁、中横梁位置钢管支架采用60×
2.2.1、底模强度及挠度验算
箱梁底模采用高强度竹胶板，板厚t=9mm，竹胶板方木背肋间距为15cm，即跨度为L=15cm，大楞间距为60cm，即宽b=60cm。
σ=M/W=0.025×
10-6）=3.09MPa＜［σ］=11MPa，竹胶板弯拉应力满足要求。
8.86×
10-8）=0.084mm＜L/400=0.375mm，竹胶板挠度满足要求。
2.2.2、横梁（小楞）强度计算
横梁为10×
σ=M/W=0.4×
10-4=2.4MPa＜［σ］=14.5MPa
横梁弯拉应力满足要求。
8.91×
10-6）=0.17mm＜L/400=1.5mm，横梁弯拉应力满足要求。
2.2.3、纵梁（大楞）强度计算
纵梁为φ48mm×
3.5mm的双拼钢管，跨径为0.6m，间距为0.6m。
σ=M/W=1.26×
103/（10.16×
10-6）=125MPa＜［σ］=205MPa，纵梁弯拉应力满足要求。
f=qL4/150EI=（34.79×
24.38×
10-8）=0.60mm＜L/400=1.5mm，纵梁弯拉应力满足要求。
2.2.4、碗扣支架立杆架承载力
0.6+2=22.63KN＜30KN
145=52.8KN＞N=22.63KN，支架稳定性满足要求。
2.2.5、立杆地基承载力计算
素土底基层+30cm厚宕渣基层+20cm厚C20混凝土面层处理后，地基承载力达到[σ]=200Kpa，取立杆基础为0.132m2（枕木，按0.22m*0.6m计算）,则：
P=22.63/0.132=172Kpa＜[σ]=200Kpa，符合要求。
下卧层地基承载力σz=0.22*0.6*132/（（0.22+2*0.6tan（30°
））*（（0.6+2*0.6tan（30°
）））=14.76Kpa＜[σo]=30Kpa，符合要求。
综上，钢管支架受力满足要求。
2.2.6、立杆底托验算
通过前面立杆承受荷载计算，每根立杆上荷载最大值为N=23.43kN，底托承载力（抗压）设计值，一般取Rd=40KN；
得23.43＜40KN，立杆底托符合要求。
2.3、支架整体抗倾覆
采用跨度40m验算支架抗倾覆能力：
宽度按10m，长40m采用60×
支架横向18排；
支架纵向46排；
高度13m；
顶托TC60共需要18*46=828个；
立杆需要16*46*13=9568m;
纵向横杆需要18*13/1.2*40=7800m；
横向横杆需要46*13/1.2*10=4984m；
钢管总重（9568+7800+4984）*3.84=85.8t;
828*7.2=6t；
故Ni=85.8*9.8+6*9.8=899.64KN；
稳定力矩=y*Ni=5*899.64=4498KN.m
依据以上对风荷载计算WK=0.7uz×
0.8=0.927KN/m2
跨中80m共受力为：
q=0.927*13*40=482.04KN；
倾覆力矩=q*5=482.04*5=2410.5KN.m
K0=稳定力矩/倾覆力矩=4498/2410.5=1.86>
计算结果说明本方案支架满足抗倾覆要求。
2.4、侧模验算
三、支架的搭设
1、支架地基处理
主线桥箱梁支架基础位于原227省道沥青路面上。
基础承载力能满足要，故不需在进行特殊处理。
匝道桥梁所经过的范围内有鱼塘、河道的，施工时采用将鱼塘内积水全部抽出后清淤回填素土至设计承台底标高下50cm，然后回填30cm宕渣基层，浇筑20cm厚C20混凝土面层。
混凝土面层顶按1%横坡形式设置，排水坡面斜向线路外侧，进入临时集水坑或边沟排水。
2、支架搭设
现浇箱梁支架采用碗扣式满堂钢管支架，其布置形式如下：
主线支架：
Ⅰ区域，中横梁、端横梁位置立杆0.3m×
0.6m（横向×
纵向），水平杆步距离为1.2m,腹板位置立杆0.3m×
0.9m（横向×
纵向），水平杆步距离为1.2m；
除端横梁、中横梁及腹板位置立杆0.6m×
Ⅱ区域，立杆0.6m×
纵向），
水平杆步距离为1.2m。
匝道支架：
立杆中横梁、端横梁位置立杆0.6m×
纵向）,水平杆步距离为1.2m，腹板位置立杆0.3m×
除端横梁、中横梁及腹板位置立杆采用0.6×
0.9，翼板位置立杆采用1.2m×
0.9m，水平杆步距离为1.2m。
使用Φ48×
3.5mm钢管及扣件加强设置剪刀撑，确保支架的整体稳定性，主线桥剪刀撑每6排横向立杆、每6排纵向立杆设置1道，主线水平剪刀撑每5m设置1道，当支架高度小于5m时，在底部顶部各设1道，当支架高度大于5m小于10m时，在底、中、顶各设置1道，当支架高度大于10m小于15m时，水平剪刀撑设置4道。
匝道桥剪刀撑横、纵向立杆每4排设置1道，层高为3.6m，剪刀撑与纵横杆交叉主节点处必须用扣件环固，匝道水平剪刀撑同主线设置方式相同。
在地基处理好后，按照施工图纸进行放线，便可进行支架搭设。
支架搭设好后，测量放出几个高程控制点，用可调顶托及底托来调整支架高度和拆除模板，本支架使用的顶托、底托的可调范围各为30cm左右。
在搭设支架时，首先用底托及木方调节第一道横杆高度
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