匝道桥现浇支架施工方案.docx

1、匝道桥现浇支架施工方案匝道桥现浇支架施工方案一、工程概况某匝道桥全桥长度为 228.58米，桥型布置为为4X25+3X 20+3 x 20m预应力连续箱梁，全桥共计三联，本桥位于圆曲线和缓和曲线 上，其中 1、2、3、5、6 号墩采用墩梁固结，桥墩采用双柱式桥墩， 桥台为肋式桥台，钻孔桩基础。上部构造施工时，先浇注第一联 4x25m,采用两端张拉，一次落架的施工方法，然后依次浇注第二联， 第三联，采用一端张拉，一次落架的施工方法。全桥现浇梁共有 C50 砼 1490m3。二、施工方案本桥对于墩高采用搭u 425或u 325钢管柱，壁厚有6mm 8mm两 种，钢管柱基础采用片石混凝土和钢筋混凝土

2、作为基础， 钢管柱上铺 工字钢，工字钢上用贝雷片作梁，贝雷片上用工字钢和顶托调平，方 案如下：1、基 础：将路基压实或处理后现浇8mX 1.6m x 0.40m厚C25钢筋混凝土基 础，钢筋采用底部布20cm*20cm间距的钢筋网，保护层厚度为7cm地 基处理可采用片石砼、浆砌片石、碎石、片石等换填，对于基底下软 弱层较厚的地方可采用人工挖孔桩上作承台的方法， 具体采用哪种方 法要待基础开挖时决定。2、支 架：因地形原因第一联第一跨的头 10 米和第三联采用扣件式钢管满 堂支架，其他跨采用钢管柱作立柱，贝雷梁为梁的支架形式。其中第 一联第一跨中间支墩和靠1#墩身采用325 （各4根）钢管柱，壁

3、厚 6mm第一联第二跨靠1#墩身支墩采用425 （各4根）钢管柱，壁 厚6mm第一联其他跨采用 425钢管柱，壁厚8mm第二联采用 425钢管柱，壁厚6mm第三联采用钢管型号 48X 3.5的钢管满堂 支架搭设满堂支架A、满堂支架采用钢管型号 48 X 3.5。满堂架基础采用10cm厚 C25砼硬化。钢管支架采用方木支垫，方木底必须垫实，必要时可用 砂浆找平。钢管架必须设置纵、横扫地杆，距底座小于 20cm的立杆上；纵向水平杆宜设置在立杆内侧，其长度不宜小于 3 跨，其对接或 搭接扣件应交错布置， 搭接长度不应小于 1 米，并应等间距设置 3个 旋转扣件固定； 立杆上部采用顶托并搭接连接， 立

4、杆上的扣件接头应 交错布置，搭接长度大于1米，立杆必须垂直，腹板下3X 50cm范围 内立杆扣件至少 6 个，其他部位立杆扣件至少 4 个，立杆下部采用对 接连接，注意钢管接头不得在同一平面，应错开搭接；钢管沿纵向在跨中平均布置间距为 1 米，在两端靠墩柱处间距为 0.5 米；横向间距在腹板底为 0.6 米，底板其他处为 0.8，翼缘板底 1.0 米。钢管支架两端应与墩身连为整体， 增强稳定性； 每根剪刀撑跨越 立杆的根数不少于是2根并应超过5根，与地面的倾角为45。60 之间，纵向剪刀撑沿横向每隔 4 排支架立杆设置一道， 横向剪刀撑沿 纵向每隔34米设置一道。底板顶托上采用 10 号工字设

5、纵向梁，工字钢上横铺方木作为小 横梁（净间距20cm）,其上铺底板。B、对于高墩桥跨采用钢管柱与贝雷桁架片组合的临时支架，钢 管柱顶部采用两根 40b 工字钢焊接， 贝雷桁架片两两组合成一幅。 贝 雷梁每两片用连接连为整体，同时用 48钢管每隔4米将全部贝雷 梁连接。贝雷梁上大横梁为两根槽钢用 48 钢管焊接（共焊 8 个钢管， 每根四面满焊，见顶托示意图） 。顶托插入槽钢上钢管内，支撑纵向 小纵梁（小纵梁采用10号工字钢，见顶托示意图）。小横梁采用1OX 10或10X15的方木横铺在小纵梁上，净间距为 20cm。钢管立杆基础采用C 25号钢筋，并在施工基础前对地基进行承 载力试验。 钢管立杆

6、的连接宜采用法兰盘连接， 当采用焊接连接时应 严格控制其对接的精确度。钢管立杆与基础的接触处焊接法兰盘或 650X 650X 12 钢垫板。钢管立杆沿高度方向每 6 米设置平面连接， 钢管立杆之间用槽钢焊接， 并设置抗倾覆抱箍与该平面墩身连接， 使 其连为整体，增强其稳定性。横向垫木：采用10cm槽钢，间距1m调平：采用顶托调平。纵向垫木：采用10cmX 15cm方木为纵向垫木，间距为30cm净间距 20cm。模 板：采用 1.15cm 厚竹胶板。3、加强施工范围内的排水，四周水沟用水泥砂浆抹面，使地面 排水与预压水箱的抽排水系统成为整体， 严防水浸地基。 在每个地面 台阶处采用片石砼护坡。三

7、、结构验算3.1 、荷载计算： 根据公路桥涵施工技术规范主要由以下荷载组成1 、砼荷载：25 米梁跨：在梁端一米的范围内为 10.3*26=267.8kN/m, 其中腹 板重：(267.8-31.2 )/6.5=36.4kN/m 2 ; 在梁距端 12.5 米的范围内 为线型变化荷载，平均为 ( 10.3+6.13 )/2*26=213.59kN/m ，其中 腹 板 重 ：( 213.59-31.2 ) /6.5=28.06kN/m 2 ; 梁 中 为 6.13*26=159.38kN/m, 其 中 腹 板 重 ： ( 159.38-31.2 ) 2/6.5=19.72kN/m 2 ;20 米

8、梁跨：在梁端一米的范围内为 10.3*26=267.8kN/m, 其中 腹板重：(267.8-31.2 )/6.5=36.4kN/m 2 ; 在梁距端 12.5 米的范围内为线型变化荷载，平均为 (10.3+6.13 ) /2*26=213.59kN/m ，其 中 腹 板 重 ：( 213.59-31.2 ) /6.5=28.06kN/m 2 ; 梁 中 为 6.13*26=159.38kN/m, 其 中 腹 板 重 ： ( 159.38-31.2 ) /6.5=19.72kN/m 2 ;其中：翼缘板每米重：(0.15+0.45) X 2/2 X 2.6 X 2=3.12T 计2,0.78T/

9、 m翼缘板处荷载 q=7.8+2.5+1+2=13.3 KN/m、方料、模板自重按1.0KN/ md、振捣砼产生的荷载：2 KN/ m2e、贝雷梁自重:270 kg/ 片X 8 片X 9组+ 25M=0.77t/m。3.2、支架受力计算（贝雷梁与钢管柱组合）3.2.1、二十五米梁跨（第一联）根据梁体断面图，砼荷载可简化如下图布置模式：其他荷载只计算人员、施工机具行走荷载 2.5KN/m2、振捣砼产生的荷载2. KN/m2、方料及模板荷载1.00KN/mf。布置如下图：q=(1.0+2+2.5)*10.5=57.75KN/m321.1、贝雷梁及两端反力计算根据对称原理可将贝雷梁及临时支座受力布置

10、简化成下图（贝雷梁按简支计算）：q仁 q1+q+q 贝=(267.8+57.75+7.7)=333.25KN/mq2=q2+q+q 贝=(159.38+57.75+7.7)=224.83kN/mQ1+Q2=12.5 224.83+(1.0+0.75) X (333.25-224.83)=30009.5*Q1+224.83*1.5 2/2=224.83*11 72+(333.25-224.83)*1.75*(11-1.75/2)解方程式得：Q仁 1607.4KN ,Q2=1392.6KN取梁受力最不利情况，假设受均布荷载，求最大弯矩和挠度 q=240.07KN/mI rHqMmax=q L/8=

11、240. 07*9.5 2/8=2708.29KN.M标准国产贝雷梁桁片允许弯矩 788kN.m假设每片贝雷片均匀受力，Mmax/ M=2852.71/788=3.44 片。根据施工及受力需要，共布置8片贝雷梁，因梁体的主要荷载在腹板上，所以在布置贝雷片时在腹 位置6片贝雷片，两边翼缘板处各一片。考虑到箱梁断面砼的分布， 将荷载q按如下分配到每片贝雷梁桁片上（如下梁体横断面砼分布 图）， 得 最 大q =240.07*1.005/（0.3047+1.0036+0.7517+1.0050）=78.72 kN.m , 计算最大受弯矩为：Mmax二q L2/8=888.06kN.m 1.3*788=

12、1024.4kN.m（取1.3的提高系数）。而实际上因整个支架钢构 受力通过从上到下的分配，到贝雷梁受力时可大致按均匀分布考虑， 实际此片贝雷桁架受力要比计算小。满足要求。11 1/ 1 /X /X/ 1 11/|r 11501- -一rc1 11.J |11 1.匕 LLi1 f1 11.贝雷片与钢柱布置图贝雷梁挠度计算：假设所有荷载为中间六片贝雷梁承担，以均布荷载q=240.07/6=40.01kN/m , 跨 度 L=9.5 米的 简支梁 计算，4 3 4 5 6 -8f=5*qL 7(384*EI)=5*40.01*10 3*9.5 7(384*2.1*10 5*106*250500*

13、10)=8.1mm 9.5/400=23.8mm。3.2.1.2、工字钢及钢管柱受力计算算法一：根据箱梁横断面砼的分布和贝雷梁的布置型。 计算最大受力处（即中间立柱），根据对称原理，取大横梁左半部计算，不考虑大横梁中间截面的弯矩，取如下的受力计算模型：、大横梁受力计算：S1S2S3S4L:匸 一 Jr 7 / / X Z ./1.J、1 J 一梁体横断面砼分布图计算受力最大端，将 Q1按砼在横断面上的面体分配。S1+S2+S3+S4 =0.3047:1.0036:0.7517:1.0050Q1+Q2+Q3+Q4二Q1/2=1607.4/2=803.7kNQ1=79.90kN Q2=263.16

14、kN Q3=197.11kN Q4=263.53kN求得：R1=430.80kN ,R2=372.90kN最大弯矩 Mmax=127.82KN.M最大剪力 T max=350.90KN算法二：按上述贝雷梁桁片传给大横梁的荷载计算工字钢和钢管 柱的受力。受力模型如下图 1【 * 1 J11 n50. 1 iI14. i /nt25米跨工字钢受力图（算法二）根据对称原理：R仁R4 R2=R3Q左仁Q右1, Q左2=$右2, Q左3=2右3, Q左4=0右4。解二次超静定结构方程，建立力法的典型方程为：S 11X1+5 12X2+A 1p=05 21X1+5 22X2+A 2p=0求解解方程得：R2

15、=R3=345.45kN R仁R4=458.25kN最大弯矩 Mmax=119.45KN.M最大剪力 T max=378.35KN注：通过以上两种方法的计算，简化计算（算法一）与解超静定结构方程计算出的结果 接近，在以下的计算中用简化计算法。大横梁受力计算：大横梁为两根40b型工字钢如下图焊接：钢管柱顶大横梁(两根 40b工字焊接)图A=2*94.07cm；lx=2*22781cm 4 ,Wx=2*1139 cm3。剪应力 t max=T max/A=378.35/(2*94.07)=20.11MPa52.44 MPa所以采用二根40b工字钢能满足要求.、钢管立柱计算：钢管立柱及贝雷布置图钢管

16、立柱为细长压杆用欧拉公式计算压杆稳定性， 压杆的长度系 数匕取1 （按一端固定，另一端可移动但不能转动）：Per二n 2EI/ （卩 L） 2a、钢管立柱采用425mn壁厚8mnt勺钢管。钢管柱按最高28米 计算，对于钢管要求超过 28 米的用基础调高。算法一： 计算最大受力的临时钢管立柱支墩受力， Rmax= Q 中=468.4kN。不考虑偏心受压(按欧拉公式计算)。2 -5 4A=104.803cm,l=22.7886 X 10 cm,E=210GPa,L=28m Rmax=R1=458.25kNPcr= n 2EI/ (匕 L) 2=602.25kN R1=458.25kN又因钢管立柱沿

17、垂直方向每隔 68米在平面上设置了平面联 系，大大减小了钢管立柱的自长度，增加了钢管立柱的整体性。其轴 心受压荷载应大于Pcr (计算如下)，因此压杆是稳定的。算法二： 按水平面设置一道中间横向计：i= (4252+4092) 1/2/4=147.4589入二L/i=14/147.4589=94.94A= (4252-4092) * n /4=104.83cm2。查表内插得u =0.6174P压二Au (T = 104.803*0.6174*210=1358.8kN R1=458.25kN 算法三：假设最大有10cm偏心，偏心受压弯矩:M45.83 kN.m(T =N/A u i+M/u 2W

18、i ,按水平面 10米设置中间横向连接计：W=0.0982(42.54-40.9 4) /42.5=1072.68cm 3 i=(4252+4092) 1/2/4=147.4589入=L/i=10000/147.4589=67.8155查表内插得 u 1=0.7259入 e=a Loi x/(hi y)=1.8*10000/425=42.3529查表内插得u 2=0.8655, a =1(T =N/Au i+M/u W =458.25心04.83*0.7259)+ 45.83/(1*0.8655* 1072.68)=109.58MPaC 210 MPa钢管柱柱满足要求b、钢管立柱采用425mm

19、壁厚6mm的钢管。第一联第二跨中间 临时支墩钢管柱按最高18米计算。计算中间临时支墩最大受力，将 Q2按砼在横断面上的面积比分配。S1+S2+S3+S4 =0.30470:1.0036:0.7517:1.0050Q1+Q2+Q3+Q4=Q2/2= Q2=1392.6/2=696.3kNQ仁69.22kN Q2=228.00kN Q3=170.77kN Q4=228.32kN求得：R1 中=373.22kN ,R2 中=323.08kN钢管立柱的验算：计算最大受力的临时钢管立柱支墩受力只口8乂=只中=373.22 kNA=78.979cm,l=17.3357 X 10-5,E=210GPa,L=

20、18Per二 n 2EI/ ( L) 2=1108.96kNRmax =373.22 kN按水平面不设置中间横向连接计：i= (4252+413) 1/2/4=148.15入二L/i=18000/148.15=121.49852 2 2A= (425-413 ) * n /4=78.979cm。查表内插得u =0.416P压二Au (T = 78.979*0.416*210=689.6kN Rmax= 373.22 kN未考虑水平连接已满足要求，而实际施工时有两道水平连接，因 而立钢管杆满足要求。c、其中第一联第一跨中间支墩和靠1#墩身采用325 (各4根)钢管柱，壁厚6mm勺钢管，10片贝雷

21、桁架片。钢管柱按最高10米计1 11 1-4 、 . /1 11 1 11 /O1K |1 ,1:1111111 11 1卜一1 111TJ1 I1 1第一跨贝雷片分布图如下比例q将分配到每片贝雷桁架上，求出受力最大的贝雷片的荷载分布S1: S2: S3: S4: S5=0.3047:0.7153:0.7648:0.5519:0.7284将受力荷载按以上面积比分配计算如下：q1+q2+q3+q4+q5q/2=240 /2=120kNq1=11.93kN q2=28.01kN q3=29.94kN q4=21.61kNq5=28.52kN对贝雷片进行受力计算：R i 左二R i 右=89.48

22、kN R 2左二R 2右=210.08 kNR 3左二R 3右=224.55 kN R 4左二R 4右=162.08 kNR 5左=R 5右=213.89kN中，按最不利情况计算：Mmax=q5”8=29.94*12 2/8=538.92kN.m 788kN.m国产贝雷桁片的允许弯矩 788kN.m而在施工现场因钢构的变形而引起应力的重新分配，因而第3片贝雷桁片实际的受力比计算假设 的受力要小的。所以贝雷梁的受力满足要求。贝雷梁挠度计算：假设所有荷载为中间八片贝雷梁承担，以均布荷载q=240.07/8=30.09kN/m , 跨度 L=12 米的简支梁计算，4 3 4 5 6 -8f=5*qL

23、 /(384*EI)=5*30.09*10 *12 /(384*2.1*10 *10 *250500*10 )=15.4mmC 12/400=30mm工字钢及钢管柱受力计算根据箱梁横断面砼的分布和贝雷梁的布置取如下的受力计算模型(计算最大受力处，即中间立柱，根据对称原理，将大横梁工字钢 取一半简化成简支梁，取大横梁左半部计算)：/L |O15C cLJr-I11 .4 *9 门 L*r第一跨工字钢及立柱受力图R1+R2= R 1 左 + R 2左+R 3左+R 4左+R 5左=R 1 左=89.48 +210.08+224.55+162.08+213.8S=900kN217R1+58.5 R

24、5 左二(366.5-360)R 4 左 + (366.5-210)R 3 左 + (366.5-150)R 2左+ 366.5R i 左求得 R1=469.86kN R2=430.14kN大横梁受力计算：大横梁为两根40b型工字钢如下图焊接：焊 接 缝钢管柱顶大横梁(两根 40b工字满焊)图A=2*94.07cm；lx=2*22781cm 4 ,Wx=2*1139 cm3。根据受力分析得最大弯矩 Mmax=133.8KN.M最大剪力=401.9KN,剪应力 T max二Qmax/A=380.38/(2*94.07)=20.22MPa57.4 MPa所以采用二根40b工字钢能满足要求钢管立柱的

25、验算:算法一：计算最大受力的临时钢管立柱支墩受力Rmax=R1R1=469.86kN2 2 2A=n (32.5 -31.3 ) /4=60.13cm ,I=7.651*10 -5, E=210GPa,W=0.0982*(D4-d4)/D=470.972 cm 3,L=10Per二 n 2EI/ (L) 2=1585.8kNRmax二R1R1=469.86kN算法二： 按水平面 6米设置中间横向连接计算：假设最大有10e m的偏心，偏心受压弯矩：M=46.986kN.mi=(3252+3132) 1/2/4=112.8035入二L/i=6000/112.8035=53.19查表内插得U =0.

26、8101入 e=a Lai x/(hi y)=1.8*6000/325=33.23查表内插得u 2=0.893, a =1(T =N/Au i+M/u W =469.86/( 60.13*0.8101)+ 46.986/(1*0.893* 470.972) =208.17MPa 210 MPa钢管立柱满足要求。以上针对第一联所有最不利情况进行了计算， 因此所有跨度满足 要求。考虑到线路第一联有 1.15%的纵坡，而第一跨中间支墩为独排 支墩，因此第一跨中间支墩设四根风缆沿纵向对称拉紧。 考虑线路有 纵坡，所有靠墩柱处支架设抱箍与墩身连接， 墩身处贝雷片用方木与 墩身抵紧。3.2.2 、二十米梁

27、跨(第二联)第二联采用钢管柱作为临时支墩， 靠墩柱 3 根钢管柱， 中间设临 时支墩，两排共 6 根y1111/ 1YiX1 1111一丄：1.心;11it r111111 丄11j20米跨贝雷片及钢管柱分布图根据梁体断面图，砼荷载可简化如下图布置模式:q1 = 10.3*26=267.8KN/m q2=6.13*26=159.38KN/m其他荷载只计算人员、施工机具行走荷载 2.5KN/m2、振捣砼产生的荷载2. KN/m2、方料及模板荷载1.00KN/mi。布置如下图：q=(1.0+2+2.5)*10.5=57.75KN/mqr -i - 1 - r -i - 1 - r i - 1 -

28、r i - i - r -1- 1 - r _i_ 1 - r i r i- - r _i_ i r -1 i r i- - r -1 i - r _i_ r3 u米梁振动砼荷载人员机械行走荷载方料及模板荷载分布图322.1、贝雷梁及两端反力计算根据对称原理取贝雷梁一半，按简支梁计算贝雷梁及临时支座受 力，受力布置简化成下图（贝雷梁按简支计算）：q仁q1+q+q贝=(267.8+57.75+7.7)=333.25KN/mq2=q2+q+q贝=(159.38+57.75+7.7)=224.83kN/mqiQ+Q=10X 224.83+(1.0+0.75) x( 333.25-224.83 ) =2438.32 27.0*Q+224.83*1.5 /2=224.83*8.5 /2+(333.25-224.83)*1.75*(8.5-1.75/2)解方程式得：Q=1338.3KN , Q 中=1107.47KN取梁受力最不利情况，假设受均布荷载，求最大弯矩和挠度Q+Q=10X 224.83+(1.0+0.75) x( 333.25-224.83 ) =2438.32 27.0*Q+224.83*1.5 /2=224.83*8.5 /2+(333.25-224.8