铁路桥梁门式桥墩支架施工方案.docx

1、铁路桥梁门式桥墩支架施工方案铁路桥梁门式桥墩支架施工方案新建铁路兰州至乌鲁木齐第二双线（甘青段）LXS13标河口村1号特大桥门式桥墩盖梁施工支架设计方案中铁九局集团有限公司LXS13标兰新项目经理部 12月4日新建铁路兰州至乌鲁木齐第二双线（甘青段）LXS13标河口村1号特大桥门式桥墩盖梁施工支架设计方案编 制：审 核：审 定：审 批：编制单位：中铁九局集团有限公司编制时间： 12月4日一、 工程概况河口村1号特大桥第187桥墩、里程DK720477.75第193墩、里程DK702626.19，设计为门式桥墩。门式桥墩是用来跨越油气管线。门式墩的最大高度17.5m，门式桥墩承台平面尺寸为9.2

2、m5.8m，门墩横截面尺寸为4m2m，门墩盖梁尺寸高2.6m宽4m长22m，两个门墩最大跨度20m。为保证门式墩跨越的输油气管线不受压，门墩盖梁拟采用大跨贝雷桁架梁支架施工方案。门式桥墩外形尺寸如图1所示。二、门式墩盖梁大跨支架施工设计方案1、方案概况门式墩盖梁施工支架采用直径500mm钢管支撑柱、双层组合加强型贝雷桁架作为主承重梁、I45b型工字钢作为横向分布梁（长度不短于6m）、100mm100mm木方楞、竹胶模板。门式墩盖梁施工支架结构示意图如图2所示。2、贝雷梁数量设计2.1、计算荷载、盖梁支撑部分自重盖梁长度18m、高度2.6m、宽度4m。盖梁钢筋混凝土重度2.6t/m3。盖梁自重Q

3、1182.642.6=486.72t。、模板、支架平台、支架梁等施工荷载Q235Q1170.35t； 根据施工经验，施工荷载按结构自重的35计列。、结构检算荷载QK（Q1Q2）788.49t。换算均布荷载q=Q/1800=438.05kg/cm。荷载系数K取1.2。2.2、钢管支撑柱承载力检算钢管支撑柱采用直径500mm、壁厚t-10mm 钢管。两端共计4根支撑柱全部落在承台上，支点间距4.36m、支点跨距15m。钢管支撑柱的截面特性：截面惯性矩I46220cm4；横截面积A153.938cm2；延米重量p120.84kg/m；钢管回转半径r（IA）0.517.33cm。初步拟定压杆支撑高度H

4、1063cm。钢管支撑柱支撑高度计算表盖梁支架高度组成计算表单位模板厚2cm木楞10cmI20b工字钢20cm加强型贝雷梁2170cm支架降落支座30cmI45b工字钢帽梁45Cm合计427cm盖梁总高度1490cm钢管支撑柱高度1042cm钢管长细比：Hr=61.33。依据查得折减系数0.76。支撑钢管下端固定在承台上，上端直接支顶降落支座。按一端固定、一端简支状态验算。钢材的弹性模量E2.1105MPa2.1106Kg/cm2；单根钢管的轴心受压支撑能力Pcr=847t。受压自由系数取1。钢管允许支撑力PPcr644t。检算：一组支架共计布置4根钢管，合计支撑力4P2576t计算荷载Q78

5、8.49t。安全系数n=4P/Q=3.3倍，满足结构要求。2.3、主桁架梁（双排双层加强型）贝雷桁架梁承载了检算2.3.1、贝雷桁架截面特性、物理力学参数、通用单片长3m、高1.5m贝雷桁架参数截面惯性矩I1250500cm4；横截面积A150.96cm2；、双加强型贝雷片采用双排双层加强型贝雷桁架组合梁。共计布置三组（其中两边各两片，中间加一组3片长、15m）。上下加强型桁架组拼总高度340cm，组拼宽度365436cm。双排双层加强型截面特性 几何特性结构构造W（cm3）I（cm4）A（cm2）双排双层加强30641.74596255.24576、贝雷桁片力学性能现行国产贝雷桁片弦杆材料1

6、6锰钢，允许拉应力、压应力及弯应力为1.3210273 MPa；允许剪应力为1.3160208 MPa。节点穿销采用30铬锰钛钢，允许拉应力、压应力及弯应力为0.8513001105 MPa；允许剪应力为0.451300585 MPa。、单片贝雷桁片几何尺寸如图6.1所示、贝雷桁架不均匀受力的安全考虑按照相关贝雷桁架计算规范的要求，“三排单层贝雷的容许弯矩可按单排单层的乘以3再乘以不均匀系数0.9；双排双层的可按单排单层的乘以4再乘0.9；三排双层的可按单排单层的乘以8再乘0.8。2.3.2、确定主桁梁贝雷桁架梁所需片数贝雷桁架梁的受力简图如图3所示。、贝雷梁的挠度控制，按照“钢结构施工支架相

7、关技术规范”要求，控制挠度按照1500，贝雷梁支撑跨度15m，最大挠度取fmax=3cm。、钢材的弹性模量E2.1105MPa2.1106Kg/cm2；、根据均布荷载简支梁跨中挠度计算公式：、所需惯性矩，由挠度计算公式，求得：I4583391cm4。、所需贝雷梁片数n=II1，考虑不均匀受力系数0.8，取n=2组（组合贝雷桁梁）。、组合贝雷桁架主梁的布置布置在门式墩柱两侧各一组 233、贝雷桁架梁弯曲抗拉强度核算、依据贝雷梁受力如图3所示，求得跨中最大弯矩：Mmax=kg-cm；、贝雷梁最大弯曲拉应力maxMmax/W=1930kg/cm2193Mpa；小于16锰钢允许拉应力、压应力及弯应力2

8、73 MPa；、核算跨中最大挠度1.5cm=15mm，计算结构不超标。以上检算结果满足施工支架钢结构设计要求。、贝雷桁架的腹杆抗压屈服强度较低，经验算加强型贝雷片每个支撑端承载能力为P494.3KN，按此能力所需贝雷桁架数量n（15Q182）49.436.65，取7片。2.4、I45b工字钢帽梁支撑跨度L4.36m436cm。承担荷载q=357.1kgcm。施工荷载按梁重Q1的15，荷载系数K取1.2。跨中挠度f4005000.8cm，按1500控制。、所需惯性矩，由挠度计算公式，求得：I70853cm4。、所需贝雷梁片数n=II170853cm433760cm42.1，取n=3根。I45b工

9、字钢截面惯性矩I133760cm4。2.5、I20b工字钢横向分布梁I20b工字的强度和挠度检算满足要求，检算略。分布布置在18m跨度内，布置20根I20b工字钢，布置间距95cm。2.6、100mm100mm木方楞100mm100mm木方楞，以满足模板安装为基准。布置间距不大于50cm。27、盖梁的模盒模板结构依据现场资源条件，另行补充完善方案设计。模板可采用竹胶模板，或者采用组合钢模板。3、支架结构设计简图3.1、盖梁施工支架结构布置简图如图2所示。3.2、钢管支撑柱布置位置如图4所示。33、支架落架支座结构示意图图5。34、支架落架照片参考照片图6。35、组合横梁横向支撑加固支架结构示意

10、图图7。35、钢管支撑柱横向加固结构示意图图8。两端局部需焊接10mm厚肋钣，以增加局部承载力承受能力。36、盖梁支撑架横断面结构示意图图9。纵向贝雷桁架梁共计采用3组5片双层加强型桁架。其中两边各放置2组27m长双层贝雷桁架梁、中间放置3组15m长双层贝雷桁架梁。37、钢管支撑柱底座顶帽结构示意图图10。三、支架施工注意事项及保证措施1、加强组合贝雷桁架梁的横向稳定性，防止侧向屈稳。加固措施：两组桁架间架设3道横向连接间隔支撑桁架，分别安放在跨中和两个钢管支撑柱附近处。间隔加固支架桁架参考图7制作，高340cm、净宽400cm。间隔加固支架与桁架间的空隙使用垫钣填塞严密。贝雷梁要与墩柱贴住放

11、置，使用I20工字钢或者槽钢做夹板、配备32精轧螺纹拉杆拉紧，抱住、夹紧墩身。2、贝雷桁架梁杆件组装，对有弯曲、锈蚀严重、电焊烧伤严重、杆件接头开焊的应不得使用；两层桁架间弦杆应连接牢固，使其成为一体。3、在两组贝雷桁架梁安装和拆卸过程，要注意另一榀翻倒事故。应在墩身上进行单独榀片的拉结栓牢措施。4、I45b工字钢平台两端有悬臂，在端部安放两根小槽钢，将所有I45b工字钢横梁连成一体，并与贝雷梁捆扎牢固，防止倾覆事故。5、贝雷梁落架使用支架降落支座，要求每个支座支撑能力达到300吨。制作后，应先在压力机上试验检验，达不到要求，增加肋钣加固。6、钢管支撑柱横向稳定按图8设置剪刀撑；纵向稳定：在柱

12、顶与贝雷梁间，利用32精轧螺纹钢所固、拉紧。约束钢管柱产生纵向位移。7、支架沉落量，根据结构计算结果，能够按2030mm预留。8、大跨盖梁混凝土浇注过程，以及预应力张拉后，盖梁的收缩和压缩，都会使得墩柱向内弯曲位移，从而造成墩柱的弯曲次应力。要及时和设计沟通，了解设计意图。弄清楚是否在施工方案中采取相应的防治方案。9、支架预压荷载，在18米范围内按结构检算荷载Q788.49t进行预压。10、本方案是按照18m跨度、17.5m墩柱设计的。不能够直接用于其它尺寸的门式墩。对于其它不同尺寸门式墩的支架方案，钢管柱支撑点和支撑高度都要进行相应调整。特别是贝雷梁的支点位置，必须考虑贝雷梁桁架的特点。支点应落在节点对应处，。支点跨度最好选在接头节点处，一般是3m倍数位置，其次选择桁架1.5m倍数桁节点位置。弦杆中间不得设集中力支撑点。钢管柱支撑位置不得随意放置。11、桁架梁销栓游间产生的下挠度，无法计算，应当经过实测确定。支架预压后仔细测量找到真值。支架整体标高的小幅度调整，可在落架支座上添加垫钣。