满堂支架计算材料.docx

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满堂支架计算材料

满堂支架计算材料

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新建武汉至咸宁城际铁路二标连续梁满堂支架

临时结构检算资料

中国铁建

中铁十一局集团武咸城际铁路二标项目经理部

二〇一一年十一月

一、项目概况．............．．..．.....．..．..．......．.．..．．.．．．....．..1

二、临时结构方案．..．．．.......．..．.．..．.．.．.．....．.．..．.．.．...．.．．.３

三、支架布置图.．......．.．.......．.........．.．...．..．.........．．．．...６

四、支架计算书．.．．．．．．.....．．.．.．.．．．．....．.．.．．..．.............．...９

五、相片资料..．.．.．.．.．．.．....．........．．..．..........．.．．．..．....23

一、项目概况

１.概况

武咸城际铁路位于湖北省南部，北连"九省通衢"武汉,南接鄂南著名的生态城市咸宁，自武汉枢纽武昌站引出,途经东湖新技术开发区、庙山经济开发区,江夏区纸纺镇、于贺站进入咸宁市境内。

全线运营长度９0.1２km,新建正线长度7７km,其中武汉市境内长51.6kｍ,咸宁市境内长2５.4kｍ。

ＷＸＳG-2标段位于湖北省咸宁市境内,起点桩号为ＤK５3+500,终点桩号为DK7６＋06２，全长22.５6２公里。

十六潭特大桥位于湖北省咸宁市甘鲁村以及咸安区经济开发区境内,在DＫ６９+96０-DK７０+0００处采用（40+6４+40）m连续梁跨越横温路,银泉大道行车道为双向4车道,正宽约２4ｍ,与线路夹角１44°。

图１线路关系图

连续箱梁全长145．２m，计算跨径４0＋６4+40m,为单箱单室、变高度、变截面结构。

中支点处梁高5．4ｍ，跨中２m直线段及边跨7．６ｍ直线段处梁高均为3.００m,梁底下缘按二次抛物线变化；箱梁顶宽１2．2米，箱梁底宽为变截面，中支点处为6．91m,其余按５.54m～６．1５0m线性变化;顶板厚度除梁端附近外均为３７cm；底板厚度44～7２cm,按圆曲线线性变化；腹板厚度50~70cｍ，按折线变化。

全梁在端支点、中跨中及中支点处共设5个横隔板，横隔板设有过人门洞，供检查人员通过。

箱梁采用纵、横、竖三向预应力体系。

主桥箱梁共分7个节段,其中2A0＃块长２7ｍ、２A1#块长1７.5m、２A2#块长２7.1m、中跨合拢段２m。

图２主梁立面图

图3主梁横断面图

２.方案选择

支架现浇梁施工可采用多种支架法,如墩梁固结支架、满堂支架或组合支架等。

本梁选择碗扣式满堂支架施工依据以下几点：

2.1搭设高度：

整体搭设高度小于８m（依据公司文件，大于８ｍ时不得采用满堂支架,宜采用墩梁固结形式）

２.2地质情况:

旱地,表层为素填土,层厚在0．５-２．2m之间,其次为粉质粘土层，地基承载力为１８0kPa。

挖除换填后即可满足满堂支架地基基础要求。

２.3　梁体线型:

梁体底部曲线为二次抛物线，利用满堂支架可调顶撑便于梁体线型控制。

ﻬ二、临时结构方案

1.概述

十六潭特大桥跨横温路（40+6４+40）m连续梁采用满堂支架现浇施工方法。

墩身施工完成后,对支架搭设位置进行地基处理,然后搭设满堂支架。

图1　支架立面布置图

2．　地基处理

地表层为素填土,在搭设支架前对其挖除换填（支架搭设宽度１4．４m，地基处理范围超出每边1m，即需要换填处理的地基范围宽16.４ｍ）。

先测量现有地面高程,确定支架搭设高度及基础顶面高程，再下挖至粉质黏土层，而后回填AＢ组填料,用振动碾分层碾压密实,处理后测试地基承载力不得小于计算值（计算地基承载力1２６.２6ｋPa，考虑保险系数后本文计算取１8０ｋPa）。

经检验合格后,在上面浇筑10-1５cm厚C1５混凝土封闭层。

基础顶面设置人字形排水坡，基础四周设置梯形排水沟（砂浆抹面）。

因地势起伏变化，所以在99#墩位置设置挡墙，形成台阶,通过台阶来调节两侧支架高低过渡。

3．支架搭设

采用Φ48×3．5型碗扣式满堂支架,按横向60cm、纵向60cm、步距60cｍ进行搭设,同时对腹板下部支架进行加密,调整横向立杆间距为30cm。

顶托上横桥向铺设10×１５cｍ枕木,其上沿纵桥向分布6×10cｍ方木,梁体底板下间距为30cｍ，腹板下满铺;再在上面铺1．8ｃｍ厚竹胶板作为梁底模,宽度不等。

3．1　扫地杆

支架立杆底部通过可调底座支撑于硬化混凝土面上,并设置纵、横扫地杆，其高度距地面小于或等于35ｃm。

支架顶部加顶撑可进行标高调整，可调顶撑伸出距离距最上层水平杆间距不得大于7０cm。

3．2剪刀撑

为了确保满堂支架的整体强度、刚度和稳定性，依据规范要求在支架纵、横方向由底至顶连续设置竖向剪刀撑，其间距应小于或等于４.5m；同时当支架高度大于4．8m时在支架顶部与底部设置水平剪刀撑,中间水平剪刀撑设置间距小于或等4.8m。

３.3支架搭设要求

按施工方案弹线定位,放置可调底座后分别按先立杆后横杆再斜杆的搭设顺序进行。

立杆要求每根竖直,立竖杆后及时加纵、横向平面钢管固定,各根钢管的纵横向间距应严格按设计要求布置,确保满堂支架具有足够的强度、刚度、稳定性。

满堂支架搭设完毕后，测量放样,确定每根顶托的高度（每根顶托的标高按其位置处梁底标高减构造模板厚度和纵、横向方木厚度计算,取２5ｃｍ）,保证整个支架的高度一致并满足设计要求。

为了施工方便和安全,在中墩的外侧搭设人行工作梯,工作梯采用碗扣式脚手架搭设而成。

3.4支架验收与检查

3.4．１进入现场的碗扣架构配件应具备以下证明资料:

⑴主要构配件应有产品标识及产品质量合格证;

⑵供应商应配套提供管材、零件、铸件、冲压件等材质、产品性能检验报告。

3.4.2构配件进场质量检查的重点：

⑴钢管管壁厚度；焊接质量;外观质量；

⑵可调底座和可调托撑丝杆直径、与螺母配合间隙及材质。

3．4.3脚手架搭设质量应按阶段进行检验：

⑴首段以高度为6ｍ进行第一阶段的检查与验收;

⑵架体应随施工进度定期进行检查;达到设计高度后进行全面的检查与验收；

⑶遇６级以上大风、大雨、大雪后特殊情况的检查；

⑷停工超过一个月恢复使用前。

3.4．4对整体脚手架应重点检查以下内容:

⑴保证架体几何不变形的纵、横竖向剪刀撑及水平剪刀撑等设置是否完善；

⑵基础是否有不均匀沉降,立杆底座与基础面的接触有无松动或悬空情况;

⑶立杆上碗扣是否可靠锁紧；

⑷立杆连接销是否安装、斜杆扣接点是否符合要求、扣件拧紧程度;采用扭力扳手检查，不合格重新拧紧到合格为止。

3.5预拱度设置

在支架上浇筑连续箱梁时，随着混凝土的增加，支架发现一定的下沉,而梁体在支架拆除后也会发生一定的下挠。

为保证梁体在支架拆除后能达到设计要求的外形,在支架搭设时设置合适的预拱度（初设１.8ｃm）,通过预压消除支架非弹性变形,获得弹性变形值后再通过调整底托重新设定标高。

４．支架预压

４．1预压荷载

为了检查支架的承载力,减少和清除支架的非弹性变形及地基的沉降量。

在铺设完箱梁底模方木后,对全桥支架进行预压,预压荷载按箱梁自重荷载的1.２倍考虑。

４.2预压方法：

预压采用砂袋,用吊车吊装逐级加载，砂袋装好后任意挑选五袋对其承重，取其平均重量（按每袋1m３按１.5T计算）。

预压重量按计算荷载的40％→８0%→120%分三次逐级加载。

即砂袋分层布设，先铺设第一层,全部完成后再铺第二层,最后是第三层。

加载前检测沙含水量，加载后在做好防雨措施,遇雨天时应用防雨布覆盖。

４.3预压观测

每6小时对观测点观测1次,若24小时的沉降量小于2ｍｍ，则可以确认为沉降稳定，并计算总沉降量。

在预压前、后和预压过程中,用仪器随时观测跨中、1/4梁跨位置的变形,并检查支架各扣件的受力情况，验证、校核施工预拱度设置值的可靠性和确定支架预拱度设置的合理值。

4.4　卸载

当观测到２４小时的沉降量小于2ｍm后,不再观测开始卸载。

卸载也采用吊车逐个将砂袋卸下。

卸载完成后，观测支架的弹性变形。

4．5　支架调整及预拱度设置

在支架预压完成后,重新标定桥梁中心轴线，对箱梁的底模板平面位置进行放样。

预压后通过调承托或木楔精确调整底模板标高。

4.6调整底模板

支架预压完成后，根据预压所得数据通过调整顶托来重新调整预拱度,对因预压造成底模变形、破损的需及时更换。

5.　支架拆除

张拉压浆结束后可拆除支架。

支架拆除方向均应由跨中向支点平衡对称进行,尽量减少作用于支架的水平力。

三、支架布置图

（附后）

四、支架计算书

1．设计规范

《铁路桥梁钢结构设计规范》（ＴB１00０2.2-20０5）

《铁路桥涵钢筋混凝土及预应力混凝土结构设计规范》（ＴB100０2．3-20０5）

《铁路桥涵地基与基础设计规范》（TB10002．5－2０05）

《建筑结构荷载规范》（GＢ５0０09-２００1）

《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ1６6－2008）

２.材料

2.１钢材采用Q235-B钢材，并应符合《碳素结构钢》（GB/T７00）的规定。

2.２Ｑ２3５钢材允许应力

抗拉、抗压和抗弯［б］=１40MPａ

抗剪[τ]＝８0MPa

２.3木材允许应力（红松）

　抗拉、抗压和抗弯［б]=１2MPａ

　抗剪［τ]=1．９MPa

２.4钢材容重：

78kN/ｍ³

2.5混凝土自重:

26kN／ｍ³

2.6　木材自重:

９kN／ｍ³

3.计算荷载

①选取中心梁高为4.858处断面检算支架稳定,腹板厚度90cm,底板厚度7３cm,顶板厚度37cm。

腹板处断面尺寸为0.９m×４.858m,面积4.３7m2,长度按1m取,折算成每平米均布荷载：

２6KN/m³×4．3７㎡×1m/（0.９m×1.0m）=126.24KN／m2；

底板荷载为底板自重加上上部顶板自重,其断面面积为２.34+3．04=5.38m2,底板宽度取3.8９８m,长度按１ｍ取,则每平米均布荷载为26KＮ/ｍ³×５.38㎡×１m/（3.8９8ｍ×１.０m）=35.８9KN/ｍ2；

翼缘板荷载则为２6ＫＮ／m³×1.22㎡×1ｍ/（３.２５ｍ×1.0m）=9．76KＮ/m2。

图5梁体断面图

图6断面荷载分部图

②倾倒砼时产生的冲击荷载:

2.0ＫＮ／ｍ2

③振捣砼时产生的荷载：

２.0ＫN／ｍ2

④竹胶板自重产生的荷载:

0.０18m×1m×1m×9KN/ｍ³/1ｍ２=0．16KN／m２

⑤纵梁（6×10cm方木）自重9kＮ/ｍ³,则每米重为0．054kＮ／m,满铺时０．9kN/m2,间距0.6m时０．09ｋＮ/m2;间距０.３ｍ时０．１８kＮ／m2。

⑥横梁（10×１5cm方木）自重9kＮ／m³,则每米重为0.1３５N／ｍ按0.6ｍ间距布置时０.2２5kN/㎡

⑦支架自重产生的荷载：

4KＮ/m2

⑧人及机具活载：

1.０KＮ/ｍ2

4.底模板计算

面板及方木计算参考《路桥施工计算手册》,立杆计算参考《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》

底模与纵梁受均布荷载，计算可按多跨连续梁检算其强度和挠度,也可采用近似公式计算,本文采用以下近似公式计算。

弯曲强度:

σ=M/Ｗ

=ql²／１0W≤［σ]

抗弯刚度:

ｆ=ql4／150EＩ≤[f]

横梁受力为集中荷载,查询《路桥施工计算手册》，按多跨连续梁计算。

弯曲强度:

σ=M/W

=kPｌ/W≤[σ］

抗弯刚度:

f=kＰl3/100ＥＩ≤［f]

M——最