高架桥满堂支架施工方案.docx

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高架桥满堂支架施工方案

SC1桥支架施工方案

1.编制依据

1.1《青岛市东西快速路三期工程施工图第二册桥梁工程》

1.2《公路桥涵施工技术规范》JTJ041—2000

2.工程概况

SC1桥为24米+34.23米两跨现浇混凝土箱梁，施工时需要搭设脚手架施工，SC1—SC2段跨越市场三路和堂邑路，在跨路部分采用门架跨越，其余部分采用满堂脚手架，SC2—SC3段采用满堂脚手架。

SC1桥跨堂邑路施工时拟采用工字钢做两个间距4米、高5米的门式支架跨越堂邑路供车辆通过，在人行道位置做间距0.9米、高2米的通道供行人通过，通道上方铺设木板，为减少交通压力，市场三路施工时不封闭，在市场三路设单行方向通道，市场三路门架搭设方法同堂邑路门架。

3.支架搭设

SC1#—SC2#墩位于公路和人行道上，不做地基处理，SC2#—SC3#墩位于土质部分，上方换填30cm石碴，用25t振动式压路机碾压，直至不出现轮痕为止，上方灌注10cmC20混凝土作为满堂支架垫层，上方搭设60×90满堂脚手架,顶托上部铺设10×15cm纵向方木，上铺7×9cm横向方木，间距30cm。

跨堂邑路和市场三路采用搭设门架方式跨越。

跨堂邑路采用连续搭设顺路方向2个4m宽门架，与箱梁横桥向方向交角22.9°。

门架搭设采用直接在路面上做C20混凝土基础，基础高度为0.5米，宽度为1.2米，长度为12.17米，边支墩采用在条形基础上方套搭60×60脚手架，中支墩采用在条形基础上方搭设30×30脚手架，脚手架上方顺条形基础方向铺设12×15方木，箱梁底板部分方木上方垂直于条形基础方向铺300×150工字钢，以保证门架上方脚手架落在工字钢上，翼缘板部分斜向铺300×150工字钢，间距为0.3m，工字钢上部铺设12×15方木，工字钢上方铺设竹胶板用以防护。

市场三路搭设顺路方向1个4m宽门架，与箱梁横桥向方向交角54.7°。

门架搭设采用直接在路面上做C20混凝土基础，基础高度为0.5米，宽度为1.2米，长度为17.99米，支墩采用在条形基础上方搭设30×30脚手架，脚手架上方顺条形基础方向铺设2根7×9方木，方木上方垂直于条形基础方向铺300×150工字钢，工字钢间距为0.6米，以保证门架上方脚手架落在工字钢上，工字钢上方铺设竹胶板用以防护。

4.支架及模板的设计及安全检算

4.1满堂支架检算

4.1.1荷载分析

1）混凝土自重产生的恒载p1；混凝土容重按26kN/m3计；（可通过总的砼重量平均在有效底模板得出单平方米箱梁砼自重荷载值，也可根据计算单元砼平均厚度计算单平方米箱梁砼自重荷载值。

）

2）模板自重依p2=2kN/m2计；

3）施工活载按p3=2.5kN/m2计；

4）混凝土倾倒、振捣产生的冲击力p4=4kN/m2计；

5）风荷载ωk=0.7μsμzω0

6）安全系数考虑混凝土超方等因素取1.2系数（底板位置按1.5系数）；活载按照1.4的安全系数计算。

7）按照模板检算规定

强度检算荷载：

p=（p1+p2）×1.2+（p3+p4）×1.4

挠度检算荷载：

p=（p1+p2）×1.2

8）根据对梁体各部位的荷载分析及考虑支架的搭设方便，将支架分为二部分，按各部分的最大荷载分别计算：

a.梁底板区；b.翼缘板区；

9）按照碗扣式脚手架说明，结合本设计支架布置的情况，单根立杆允许承载力为40kN。

4.1.2底板部分受力检算

箱梁混凝土平均厚度按120㎝考虑。

1）底模板下次梁（7×9cm木枋）验算：

底模下脚手管立杆的纵向间距90cm，横向间距为60cm，顶托与底模间布置两层方木；顶托上按纵向布置，间距60cm；底模下按横向布置，间距30cm。

因此计算跨径为60cm，按简支梁受力考虑，验算底模下斜腹板对应位置：

斜腹板对应的间距为30cm的木枋受力验算：

底模处砼箱梁荷载：

p1=1.2×2.6×10=31.2kN/m2

模板荷载：

p2=2kN/m2

设备及人工荷载：

p3=2.5kN/m2

混凝土浇注冲击及振捣荷载：

p4=4kN/m2

则有p=（p1+p2）×1.2+（p3+p4）×1.4=48.94kN/m2

W=bh2/6=7×92/6=94.5cm3

由梁正应力计算公式得：

σ=qL2/8W=（48.94×0.3）×1000×0.62/8×94.5×10-6

=6.99Mpa＜[σ]=10Mpa

强度满足要求；

由矩形梁弯曲剪应力计算公式得：

τ=3Q/2A=3×（48.94×0.3）×103×（0.6/2）/2×7×9×10-4

=1.04Mpa＜[τ]=2Mpa（参考一般木质）

强度满足要求；

由矩形简支梁挠度计算公式得：

E=0.1×105Mpa；I=bh3/12=7×93/12=425.25cm4

fmax=5qL4/384EI

=5×33.2×1.2×0.3×103×0.64/384×425.25×10-8×0.1×105×106

=0.47mm＜[f]=1.5mm（[f]=L/400）

刚度满足要求。

2）顶托纵梁（10cm×15cm木枋）验算：

脚手管立杆的纵向间距90cm，横向间距为60cm，顶托木枋纵梁按纵桥向布置，间距60cm，因此计算跨径为0.9m。

为简化计算，按简支梁受力进行验算，实际为多跨连续梁受力，计算结果偏于安全，仅验算底模下斜腹板对应位置即可：

平均荷载大小为q1=48.94×0.6=29.36kN/m

W=bh2/6=3753mm3；I=bh3/12=2812.5cm4；S=I/12

跨内最大弯矩为：

Mmax=29.36×0.9×0.9/8=2.97kN·m

由梁正应力计算公式得：

σw=Mmax/W=2.97×106/（375×103）

=7.9Mpa＜[σ]=10Mpa，满足要求。

挠度计算按简支梁考虑，得：

E=0.1×105Mpa；

fmax=5qL4/384EI=5×33.2×1.2×103×0.94/

（384×0.1×105×106×2812.5×10-8）

=1.2mm＜[f]=2.25mm（[f]=L/400）刚度满足要求。

3）SC1横梁处方木检算

底模下脚手管立杆的纵向间距60cm，横向间距为60cm，顶托与底模间布置两层方木；顶托上按纵向布置，间距60cm；底模下按横向布置，间距30cm。

因此计算跨径为60cm，按简支梁受力考虑，验算底模下斜腹板对应位置：

a、底模板下次梁（7×9cm木枋）验算：

斜腹板对应的间距为30cm的木枋受力验算：

混凝土荷载p1=2×2.6×10=52kN/m2

模板、门架上部支架自重依p2=6kN/m2计；

施工活载按p3=2.5kN/m2计；

混凝土倾倒、振捣产生的冲击力p4=4kN/m2计

则支架恒载为58KN/m2，施工活载为6.5KN/m2

荷载q=（58×1.2+6.5×1.4）×0.6=47.22kN/m

W=bh2/6=7×92/6=94.5cm3

由梁正应力计算公式得：

σ=qL2/8W=（47.22×0.3）×1000×0.62/8×94.5×10-6

=6.75Mpa＜[σ]=10Mpa

强度满足要求；

由矩形梁弯曲剪应力计算公式得：

τ=3Q/2A=3×（58×0.3）×103×（0.6/2）/2×7×9×10-4

=1.2Mpa＜[τ]=2Mpa（参考一般木质）

强度满足要求；

由矩形简支梁挠度计算公式得：

E=0.1×105Mpa；I=bh3/12=7×93/12=425.25cm4

fmax=5qL4/384EI

=5×58×1.2×0.3×103×0.64/384×425.25×10-8×0.1×105×106

=0.83mm＜[f]=1.5mm（[f]=L/400）

刚度满足要求。

b、顶托纵梁（10cm×15cm木枋）验算：

脚手管立杆的纵向间距60cm，横向间距为60cm，顶托木枋纵梁按纵桥向布置，间距60cm，因此计算跨径为0.6m。

为简化计算，按简支梁受力进行验算，实际为多跨连续梁受力，计算结果偏于安全，仅验算底模下斜腹板对应位置即可：

平均荷载大小为q=47.22kN/m

W=bh2/6=375×103mm3；I=bh3/12=2812.5cm4；S=I/12

跨内最大弯矩为：

Mmax=47.22×0.6×0.6/8=2.12kN·m

由梁正应力计算公式得：

σw=Mmax/W=2.12×106/（375×103）

=5.65Mpa＜[σ]=10Mpa，满足要求。

挠度计算按简支梁考虑，得：

E=0.1×105Mpa；

fmax=5qL4/384EI=5×58×1.2×0.6×103×0.64/

（384×0.1×105×106×2812.5×10-8）

=0.31mm＜[f]=2.25mm（[f]=L/400）刚度满足要求。

4）立杆强度验算：

脚手管（φ48×3.5）立杆的纵向间距为90cm，横向间距为60cm，因此单根立杆承受区域即为底板0.9m×0.6m箱梁均布荷载由14cm×9cm木枋作为纵梁集中传至杆顶。

根据受力分析,不难发现斜腹板对应的间距立杆受力比其余位置为的立杆受力大，故以斜腹板下的间距为0.9m×0.6m立杆作为受力验算杆件。

则有P=48.94kN/m2

由于大横杆步距为1.2m，长细比为λ=ι/i=1200/12=100，查表可得φ=0.604，则有：

[N]=φA[σ]=0.604×489×215=63.5kN

而Nmax=P×A=48.94×0.9×0.6=26.4kN，可见[N]＞N，

抗压强度满足要求。

另由压杆弹性变形计算公式得：

（按最大高度18m计算）

△L=NL/EA=26.4×103×18×103/2.1×105×4.89×102

=4.6mm压缩变形很小。

经计算，本支架其余杆件受力均能满足规范要求。

5）立杆的稳定性计算

立杆的稳定性计算公式:

其中N--立杆的轴心压力设计值（kN）：

N=26.4kN；

φ--轴心受压立杆的稳定系数,由长细比lo/i查表得到；

i--计算立杆的截面回转半径（cm）：

i=1.2cm；

A--立杆净截面面积（cm2）：

A=4.89cm2；

W--立杆净截面模量（抵抗矩）（cm3）：

W=5.08cm3；

σ--钢管立杆最大应力计算值（N/mm2）；

[f]--钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205.000N/mm2；

L0--计算长度（m）；

如参照《扣件式规范》，按下式计算：

l0=h+2a

k1--计算长度附加系数，取值为1.155；

u--计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；u=1.700；

a--立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点长度；a=0.200m；

上式的计算结果：

立杆计算长度L0=h+2a=1.200+0.200×2=1.600m；

L0/i=1600.000/12.00=133；

由长细比L0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=401；

立杆的最大应力值σ=26400/（0.401×489.000）=134.6N/mm2；

考虑风荷载的影响：

σ’=Mw/W=6×ωkbh/bh2=8N/mm2

钢管立杆的最大应力计算值σ总=134.6N/mm2+8N/mm2=142.6N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2，满足要求。

4.1.3翼缘板部分

由于混凝土受力主要作用在支架上，加工的定型钢管、钢模板主要起到固定模板成型的作用，故只检算碗扣式脚手架立杆。

（混凝土平均厚度按50㎝考虑）

1）底模板方木验算：

底模处砼箱梁荷载：

P1=0.5×2.6×10=13.0kN/m2（按0.5m混凝土厚度计算）

模板荷载：

P2=2kN/m2

设备及人工荷载：

P3=2.5kN/m2

混凝土浇注冲击及振捣