莆永高速A3标悬空支架施工方案1229.docx

1、莆永高速A3标 悬空支架施工方案1229福建省莆田至永定（闽粤界）高速公路永春至永定泉州段A3合同段悬空支架施工方案（剪力销）编制：审核：批准：中铁十局二公司莆永高速A3合同段项目部2011年 12月29日目 录1、编制依据及原则 11.1编制依据 11.2编制原则 12、工程概况 13、总体施工方案 23.1支承平台布置 33.2计算依据及采用程序 33.3计算参数 43.4计算结果 64、结论 8 1、编制依据及原则1.1编制依据（1）福建省莆田至永定高速公路泉州段A3标两阶段施工图设计。（2）公路工程技术标准（JTG B01-2003）。（3）公路工程质量检验评定标注（JTGF80/1-

2、2004）。（4）公路桥涵施工技术规范（JTJ 041-2000）。（5）当地的水文、气象及本项目的地质资料。（6）福建省高速公路施工标准化管理指南。1.2编制原则（1）本着“安全第一、质量至上”的原则。（2）充分考虑施工不利因素，加快施工进度，保证节点工期。（3）多年来本单位在相似工程上使用的先进经验和施工方法。2、工程概况炉内大桥右幅桥梁起讫桩号： K11+705.3K11+830.5，桥长125.2m。左幅起讫桩号：ZK11+699.5ZK11+823.5，桥长124m。全桥上部构造采用预应力混凝土T梁，先简支后结构连续（刚构）体，右线桥跨组合：430，全桥共1联，下部结构采用柱式墩，钻

3、孔灌注桩基础，墩柱直径均为1.50m，墩柱最高20.5m，桩基直径1.80m，最长19m。左线桥跨组合：430，全桥共1联，下部结构采用柱式墩，钻孔灌注桩基础，墩柱直径均为1.50m，墩柱最高22m，桩基直径1.80m，最长19m。西溪大桥右幅桥梁起讫桩号： K16+727.3K17+135.5，桥长408.2m。左幅起讫桩号：ZK16+679.3ZK17+098.7，桥长419.4m。全桥上部构造采用预应力混凝土T梁，先简支后结构连续（刚构）体，右线桥跨组合：4*40+3*40+3*40m，全桥共3联，下部结构采用柱式墩及薄壁实心墩，钻孔灌注桩基础，1#、5#、6#、7#、8#、9#墩墩柱直

4、径1.80m，墩柱最高27.3m，桩基直径2.0m，最长29m；2#、3#、4#墩采用薄壁实心墩，墩柱最高43.7m；左线桥跨组合采用4*40+4*40+3*30m，全桥共3联。下部结构采用柱式墩及薄壁实心墩，钻孔灌注桩基础，1#、2#、5#、6#、7#、8#、9#、10#墩墩柱直径1.8m，墩柱最高33.5m。当铺大桥右幅桥梁起讫桩号： K19+733.5K19+980.5，桥长247.0m。左幅起讫桩号：ZK19+801.5ZK20+018.5，桥长217m。全桥上部构造采用预应力混凝土T梁，先简支后结构连续（刚构）体，右线桥跨组合：430+430m，全桥共2联，下部结构采用柱式墩，钻孔灌

5、注桩基础，1#、2#、7#墩墩柱直径1.50m，墩柱最高18.9m，桩基直径1.80m，最长20m；3#、4#、5#、6#墩墩柱直径1.80m，墩柱最高30.5m；左线桥跨组合采用330+430m，全桥共2联。下部结构采用柱式墩，钻孔灌注桩基础，1#、2#、3#、6#墩墩柱直径1.50m，墩柱最高18.7m。3、总体施工方案莆永高速A3合同段桥梁大部采用双柱式墩身，且部分墩高较高，采用满堂支架施工盖梁耗时长、占用大量钢管扣件等周转材料、不经济，并且施工风险高，拟采用在墩柱上预留孔穿钢棒搭设支承平台施工。本标段盖梁尺寸分别为2.4m1.7m10.9m（宽高长）、2.2m1.5m10.9m（宽高长

6、）、2.2m1.5m10.8m（宽高长）、2.0m1.3m10.8m（宽高长）。考虑最不利情况，采用西溪大桥左线8#墩盖梁作为计算模型。盖梁简图如下：3.1支承平台布置盖梁施工支承平台采用在两墩柱上各穿一根2.4m长10cm钢棒，上面采用墩柱两侧各一根12m长45b工字钢做横向主梁，搭设施工平台的方式。主梁上面安放一排每根3.5m长 的16槽钢，间距为50cm作为分布梁。分布梁上铺设盖梁底模。传力途径为：盖梁底模分布梁（16槽钢）横向主梁（45b工字钢）支点10cm钢棒。如下图：3.2计算依据及采用程序本计算书采用的规范如下：1、公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011）2、钢结构设

7、计规范（GB 50017-2003）3、建筑结构荷载规范（GB50009-2001）4、建筑施工扣件式钢管支架安全技术规范（JGJ130-2001）5、其他现行相关规范、规程3.3计算参数1、主要材料（1）16a槽钢截面面积为：A=2195mm2截面抵抗矩：W=108.3103mm3截面惯性矩：I=866.2104mm4弹性模量E=2.1105Mpa钢材采用Q235钢，抗拉、抗压、抗弯强度设计值=215Mpa。（2）45b工字钢横向主梁采用2根45b工字钢，横向间距为180cm。截面面积为：A=11140mm2，X轴惯性矩为：IX=33759104mm4，X轴抗弯截面模量为：WX=1500.4

8、103mm3，钢材采用Q235钢，抗拉、抗压、抗弯强度设计值=215Mpa。（3）钢棒钢棒采用100mm高强钢棒(A45)，截面面积为：A=3.14502=7850mm2，惯性矩为：I=d4/32=3.141004/32=981.25104 mm4截面模量为：W=d3/32=3.14*1003/32=9.8125104 mm3抗剪强度设计值=125Mpa。2、设计荷载（1）砼自重砼自重统一取170cm梁高为计算荷载，砼设计方量：V=49.51m3，钢筋砼按27KN/m3计算，砼自重：G=49.5127=1336.77KN盖梁长10.9m，均布每延米荷载：q1=1336.77/10.9=122.

9、64kN/m（2）组合钢模板及连接件1.0 kN/m2，侧模和底模每延米共计5.8m2， q2=5.8kN/m（3）16a槽钢3.5m长 16槽钢间距0.5m，每延米2根共计7米，合计：q3=70.1723=1.2061kN/m（4）45b工字钢共2根，当根长12米，共重：21287.45kg=2098.8kgq4=20.99KN（5）施工荷载小型机具、堆放荷载：q5=2.5 KPa振捣混凝土产生的荷载：q6=2 KPa荷载组合及施工阶段盖梁自重及支架自重均按恒载考虑组合系数1.2，施工荷载按活载考虑组合系数1.4。3、受力模型（1） 16a槽钢分布梁计算模型：16a槽钢分布梁直接承受底模以上

10、的自重，16a槽钢分布在圆柱两侧的45b工字钢上，两工字钢主梁紧贴圆柱，间距按圆柱直径180cm，故16a槽钢分布梁计算跨径为180cm，盖梁底宽为240cm，分布梁两端各悬臂55cm，悬臂有利跨中受力，不计悬臂部分，按简支梁计算，实际偏安全，如下图（2）工字钢主梁计算模型：工字钢主梁承受由每根双槽钢分布梁传来的重力，按均布荷载考虑，两根工字钢各承受一半的力，工字钢搭在两圆柱预埋的钢棒上，故工字钢计算跨径为两圆柱中心的间距，取为6.7m，按两端外伸悬臂计算。如下图（3）钢棒计算模型钢棒为悬臂结构模型，工字钢紧贴圆柱，故只考虑钢棒受剪，4个支点抗剪截面分担承受上面传来的重力。3.4计算结果（1）

11、16a槽钢分布梁计算荷载q=1.2(q1+q2)+1.4(q5+q6)=1.2(122.64+5.8)+1.4(2.5+2)=160.428KN/m16a槽钢分布梁布设间距0.5m，单根承受0.5160.428=80.21KN，盖梁底宽2.4m则单根槽钢均布荷载q=80.21/2.4=33.42KN/m计算跨径1.8m跨中弯矩：M=1/8ql2=0.12533.421.82=13.54KN.m=M/W=13.54/108.3103mm3=125MPa【215MPa】挠度：f=5ql4/384EI=533.421.84/(3842.1866.2)=0.00251mf=l0/400=1.8/400

12、=0.0045m (满足要求)。（2）45b工字主横梁计算荷载：q=1.2(q1+q2+q3)+1.4(q5+q6)=1.2(122.64+5.8+1.21)+1.4(2.5+2)=161.88KN/m45工字钢设两根，单根承受q=0.5161.88=80.94KN/M计算跨径6.7m跨中弯矩：M=1/2qlx(1-a/x)(1+2a/l)-x/l=1/280.946.75.45(1-2.1/5.45)(1+22.1/6.7)-5.45/6.7=275.70KN.m=M/W=275.70/1500.4103mm3=183.75MPa【215MPa】跨中挠度：f=ql4(5-24a2/l2)/3

13、84EI=80.946.74(5-242.12/6.72)/(3842.133759)= 0.0163m=16.3mmf=l/400=6.7/400=16.75mm悬臂端点挠度：f=qal3(6a2/l2+3a3/l3-1)/24EI=80.942.16.73(62.12/6.72+3.52.13/6.73-1)/(242.133759)=-0.0091m（3）钢棒计算荷载：q=1.2(q1+q2+q3)+1.4(q5+q6)=1.2(122.64+5.8+1.21)+1.4(2.5+2)=161.88KN/mQ=(161.8810.9+20.99)/4=446.37KN=Q/A=446.37103/7850=56.86MPa=125Mpa4、结论综合以上计算得知，此支架方案能满足盖梁施工受力要求。