碗扣式支架方案.doc

1、常州西绕城高速公路 CRC-7 标现浇梁满堂支架专项安全技术方案中铁十五局集团有限公司常州西绕城高速公路 CRC-7 标项目经理部二 OO 九年八月二日现浇梁碗扣式满堂支架专项安全技术方案一、工程概况常州西绕城高速公路 CRC-7 标段主线跨长虹西路大桥，桥梁跨径布置为2（525）（625）（525）（425）米，上部结构第一、二联为部分预应力砼预制箱梁，第三五联采用现浇预应力砼连续箱梁。C 匝道跨长虹西路大桥、C 匝道跨主线大桥跨径布置为 825 米，全桥一联，上部结构为预应力连续现浇箱梁。采用双向六车道高速公路标准，桥涵设计汽车荷载等级采用公路级。被交路长虹西路为一级公路，现状双向四车道，

2、路基宽 24.5 米，现状长虹西路交通流量较大。长虹西路由原来的四车道拓宽为六车道，路基总宽由 24.5m 拓宽为 32m，与西互通同期开工，相互交叉施工，存在施工干扰，施工时，道路通行不得中断。钢筋砼连续箱梁现浇支撑采用满堂支架施工，现取主线跨长虹西路大桥 10#-16#墩第三联做设计，所代表数据如下：1、箱梁长度：24.92+ 425+24.92m2、架设高度：5.274m-7.071m3、箱梁高度：1.4m（直腹板）4、桥面宽度：16.9m（单幅） ，底板宽度 12.9m二、场地处理搭设支架的场地必须平整、坚实，承载力要能满足上部结构传递的荷载，沉降变形在允许的范围内。如施工现场地基松软

3、、耕植土、回填土都必须进行改良硬化，采取如下措施以提高地基承载力，控制沉降变形，满足支架搭设、结构稳定的要求。1、承台基坑回填必须采用优质土或灰土分层回填且夯实。雨天条件不具备时，采用建筑垃圾分层回填，层厚不超过 40cm。2、回填土必须先排水清淤至原土，然后进行回填每 30cm 一层碾压至实，最表层30cm 应采用灰土碾压。3、耕植土先清除表层松土厚 30cm，进行原地碾压。4、以上二项处理完毕后，填筑厚 10cm 至 15cm 碎石或碎渣，分层压实，宽度比支架范围超出 50cm，面层浇筑 10-15cm 厚素砼。5、在泥浆池开挖或原有沟塘地段，先进行抛石挤淤处理或全部采用建筑垃圾分层回填，

4、然后再进行如上灰土及垫层处理。6、在地基两侧挖排水沟，截断地表水，雨水不得注入地基上，避免地基受雨水浸泡软化而降低地基承载力，给工程带来安全隐患。三、地基承载力验算墩身施工结束后，先对原地面进行静力触探试验,根据静力触探结果，灰土处理表面，地基承载力为 130KPa，地基承载力按斜 45方向传递，从保守考虑，按最不利荷载情况进行计算，只要地表所受压力不超过 130KPa，均可以满足要求。按每根立杆所能承受的最大荷载为 40KN，支架布置为 60cm60cm 的情况进行计算（地基所承受荷载最不利的情况）荷载对地基所施加的力为：kPa130.6.04故地基承载力满足要求。四、支架设计与稳定验算（一

5、）碗扣支架的设置方法本工程根据现场的实际情况，地基较为平整，可采用碗扣式支架。碗扣支架的设置方法如下：1、基底处理好后，在上面铺设10cm15cm厚混凝土垫层，宽度每侧大于桥宽0.5m，然后在上面支立排架，整个支架系统由底托、碗扣式脚手架、顶拖和上纵、横方木及大小剪刀撑、纵横水平杆组成。2、排架采用碗扣式钢管脚手架。支架布置原则为横桥向间距在箱梁底板横梁（墩顶实心段）和结合部（渐变段）按0.6m布设，跨中处（标准段）按0.6m间距布设，翼板处按0.9m布设；纵桥向间距在箱梁梁端、横隔梁处以及结合部位按0.6m布设，跨中间距均为0.9m，翼板部位间距采用0.9m间距。纵向方木为12cm12cm布

6、设于顶拖上，上层设8cm8cm横向方木，横向方木间距为30cm。具体布置见支架布置图。3、支架体系在安装过程中，支架立杆要垂直、横杆要平顺，接口必须按规范对接，连接紧固。保证支架受力均匀分布和传递，每搭一层支架必须检查其整体垂直度和整体稳定性后才继续搭上一层。支架搭设要严格控制其立杆的顶标高。支架搭设完毕后，在立杆顶部放好顶拖和纵横方木，使方木的接触面恰好在顶拖的中心位置。铺放现浇箱梁底模，底模采用竹胶板，其厚度为1.2cm。（二）碗扣支架的荷载分析1、根据施工结构截面图可以看出，该桥各截面的结构重量不等，可以分为四个单元进行分析计算，以便合理的设置现浇支撑。重量以桥面每平方米为计算单位，砼密

7、度取2.6t/m 3。A、墩顶隔梁部位：1.42.6=3.64t/m 2B、箱梁结合部位（按构造图上B-B截面保守计算）：端横梁处结合部位：12.91.4（12.940.8）（1.420.6）12.92.6=3.249 t/m 2中横梁处结合部位（施工缝处）：12.91.4（12.941.1）（1.420.6）12.92.6=3.297 t/m 2C、箱梁跨中部位：（12.90.22240.450.9660.60.2260.30.22）12.92.6=1.601 t/m2D、两侧翼板部位：（0.18+0.45）22.6=0.819t/m 22、支撑体系荷载A、主杆、横杆承载性能立 杆 横 杆步

8、距（m）每根允许荷载（KN）横杆长度（m）允许集中荷载（KN）允许均布荷载（KN）0.6 40 0.9 4.5 121.2 30 1.2 3.5 7.01.8 25 1.5 2.5 4.52.4 20 1.8 2.0 3.0B、荷载取值模板及方木自重：0.1t/m 2施工人员、机械荷载取：0.25t/m 2砼振捣及砼冲击荷载：0.3t/m 2荷载系数取值：静载系数： G=1.2活载系数： 0=1.43、支架承载A、墩顶隔梁部位：支架受动载：Q=(0.250.3)=0.55t/m 2支架受静载：G=（3.640.1）=3.74t/m 2P=Q 0+G G=0.551.43.741.2=5.258

9、t/m 2B、箱梁结合部位：P=Q 0+G G=0.551.43.3491.2=4.789t/m 2P=Q 0+G G=0.551.43.3971.2=4.846t/m 2C、箱梁跨中部位：P=Q 0+G G=0.551.41.7011.2=2.811t/m 2D、两侧翼板部位：P=Q 0+G G=0.551.40.9191.2=1.873t/m 2（三）支架组合的受力验算支架搭设高度的设置，搭设高度指处理好的地基至对应箱梁底板间的垂直距离。碗扣支架选用水平杆 60cm、90cm，主杆高度选择 60cm、120cm，以及可调底座MDZ60、可调托座 MTZ60，轴心承插安装。支架调节范围可在

10、1.2m1.5m 之间。另考虑模板、纵横分配方木及地面铺垫方木、垫层的厚度，具体各支撑点的调节高度现场安装时按实际情况进行调整。1、立杆的受力验算A、墩顶隔梁下立杆支架设置:按 606060 布置每根立杆可承载范围：0.60.6=0.36 m 2每根立杆承受荷载为：5.2580.36=1.893t因支架搭设高度小于 30m，整架高度调整系数 K 取值 0.8因此 1.8934t0.8=3.2t 满足要求B、箱梁结合部立杆支架设置:按 6060120 布置每根立杆可承载范围：0.60.6=0.36 m 2每根立杆承受荷载为：4.7890.36=1.724tN=0.83=2.4t 满足要求4.84

11、60.36=1.745tN=0.83=2.4t 满足要求C、跨中部分立杆支架设置:按 9060120 布置每根立杆可承载范围：0.90.6=0.54 m 2每根立杆承受荷载为：2.8110.54=1.518tN= 0.83=2.4t 满足要求D、翼板部分立杆支架设置:按 9090120 布置每根立杆可承载范围：0.90.9=0.81 m 2每根立杆承受荷载为：1.8730.81=1.517tN=3t0.8=2.4t 满足要求2、支架稳定性检算钢管外径 48mm、壁厚 3.5mmI=(D 4-d4)/64=(4.84-4.14)/64=12.187cm 4A=(D 2-d2)/4=(4.82-4

12、.12)/4=4.893cm 2= = =1.578cmAI/893./17.=L/ =120/1.578=76.05 查表得 =0.675A、横隔梁部分N/A=1.89310 4/(0.675489.3)=57.3N/mm2 f = 215 N/mm2满足要求。B、箱梁结合部N/A=1.74510 4/(0.675489.3)=52.8N/mm2 f = 215 N/mm2满足要求。C、跨中部分N/A=2.27710 4/(0.675489.3)=68.9N/mm2 f = 215 N/mm2满足要求。D、翼板部分翼板部分荷载小于横梁部位，所以亦满足要求。3、方木的强度及刚度验算A、横梁部位

13、下层为纵桥向 12cm12cm 方木，在腹板下跨矩为 60cm，上层为横桥向 8cm8cm方木，间距 30cm。a、对 8cm8cm 方木,按简支梁计算强度和刚度，计算跨径为 0.6m。作用在方木上的均布荷载为：q=PL=37.40.3=11.22kN/m由均布荷载所产生的最大弯矩为：M 1/2=ql2/8=11.220.62/8=0.505kNm方木的抗弯截面模量为：W=bh 2/6=0.080.082/6=8.5310-5m3强度验算：=M/W=0.505/(8.5310 -5)=5.92 MPa =14.5 MPa 满足要求刚度（挠度）验算：取 E=11103MpaI=ab3/12=0.

14、080.08312=3.41310-6m4=5ql4/384EI=511.221030.64/384111093.41310-6=0.5mmL/600=1.0mm 满足要求。b、对 12cm12cm 方木，按简支梁计算应力和挠度，计算跨径为 0.6m。为简化计算，按照均布荷载考虑上部总体受力： q=PL=37.40.6=22.44kN/m方木受荷载后产生的最大弯矩为：M1/2=ql2/8=22.440.62/8=1.01kNm方木的抗弯截面模量为：W=bh2/6=0.120.122/6=2.8810-4m3 强度验算：=M/W=1.0110 3/(2.8810-4)=3.507 MPa =14

15、.5 MPa 满足要求刚度验算：取 E=11103MpaI=ab3/12=0.120.12312=17.2810-6m4=5ql4/384EI=522.441030.64/3841110917.2810-6=0.2mmL/600=1.0mm 满足要求B、箱梁结合部此部位支架布设同端头横梁段，荷载明显减小，故满足要求。C、跨中部分下层为纵桥向 12cm12cm 方木，在腹板下跨矩为 90cm，上层为横桥向 8cm8cm方木，间距 30cm。a、对 8cm8cm 方木,按简支梁计算强度和刚度，计算跨径为 0.6m。作用在方木上的均布荷载为：q=PL=17.010.3=5.103kN/m由均布荷载所

16、产生的最大弯矩为：M 1/2=ql2/8=5.1030.62/8=0.230kNm方木的抗弯截面模量为：W=bh 2/6=0.080.082/6=8.5310-5m3强度验算：=M/W=0.230/(8.5310 -5)=2.7 MPa =14.5 MPa 满足要求刚度（挠度）验算：取 E=11103MpaI=ab3/12=0.080.08312=3.41310-6m4=5ql4/384EI=55.1031030.64/384111093.41310-6=0.2mmL/600=1.0mm 满足要求。b、对 12cm12cm 方木，按简支梁计算应力和挠度，计算跨径为 0.9m。为简化计算，按照均

17、布荷载考虑上部总体受力： q=PL=17.010.9=15.309kN/m方木受荷载后产生的最大弯矩为：M1/2=ql2/8=15.3090.92/8=1.55kNm方木的抗弯截面模量为：W=bh2/6=0.120.122/6=2.8810-4m3 强度验算：=M/W=1.5510 3/(2.8810-4)=5.382 MPa =14.5 MPa 满足要求刚度验算：取 E=11103MpaI=ab3/12=0.120.12312=17.2810-6m4=5ql4/384EI=515.3091030.94/3841110917.2810-6=0.7mmL/600=1.5mm 满足要求D、两侧翼板

18、位置此部位支架布设同跨中部分，荷载明显减小，故满足要求。五、跨长虹西路门洞支架受力验算（E 区）（一）门洞支架布置与计算1、门洞支架布置门洞支架采用矩形 C25 混凝土条形基础，截面形式为：0.8m1.0m，混凝土条形基础直接坐在长虹西路铺好的沥青面层上，浇筑混凝土时预埋 60060020mm 的管桩底部焊接钢板。单幅设 7 根426（壁厚 8mm）螺旋焊接钢管做支撑立柱，顶部焊接50050020mm 钢板做承接板。设双 40b 工字钢做横桥向分配梁，25b 工字钢为纵桥向分配梁（50cm） ，均采用焊接连接。箱梁底部采用顶托和方木调整标高，形式同碗扣式支架。详见门洞支架布置图。2、荷载分析同

19、上 C 截面计算。P=Q 0+G G=0.551.41.7011.2=2.811t/m 2门洞通过段为箱梁标准节段，共计长度 9.35m，底板部分宽度 12.9m，故中间排单根立柱平均受力为：P=2.8119.3512.925=33.9t箱梁底板部分设 5 根钢管桩立柱，间距为 3m，则中间排桩中间柱最大受力：P=39.3522.811=39.4t为安全考虑取 45t 计。3、钢管桩强度计算选取中间最大受力 426 钢管桩单排布置 5 根代入计算。截面性质： 22210464mdDA）（）（ 44 9576I ）（）（ 1805297i A钢管桩立柱所受的最大应力为：MPafaAN1408.4

20、21053满足要求4、钢管的稳定性验算钢管桩按照长度 5m 计算 8.31450iL查表求得 30 40 33.8 0963 0941 0955MPafaAN149.4159.43满足要求（二）纵横向分配梁设计管桩立柱顶部承接板上设双 40b 工字钢做横桥向分配梁，25b 工字钢为纵桥向分配梁，间距 50cm，均采用焊接连接。A、双 40b 工字钢横桥向分配梁验算1、剪力验算40b 工字钢的截面特性：h=400mm，b=144mm，t=12.5mm，A=94.112cm 2，I=22800cm 4， W=1140cm 3，i=15.6cm。取每根钢管的最大为 450 kN，则 40b 工字钢所受的剪切应力为： MPaaAQ859.3102.9453 满足要求2、强度验算对双 40b 工字钢,按简支梁计算，计算跨径为 3m。作用在跨中工字钢上的均布荷载为：q=PL=2.8119.352=13.14t/m 取值 15 t/m由均布荷载所产生的最大弯矩为：