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1、新建吉林至琿春鐵路JHS VI標（GDK283+044.6GDK323+000段）圖們北站旅客地道支架施工方案編制： 審核： 批準： 中鐵十二局集團有限公司吉圖琿客專JHS 標四工區項目部二一三年六月圖們北站旅客地道標準段支架布置方案1 設計依據1.旅客地道施工圖；2.鋼結構設計規范；3.鐵路橋涵施工技術規范；2 支架結構及工況2.1 支架組成以旅客地道標準段為例計算支架布置：支架結構(如圖所示)由以下幾個部分組成：底模鋼模板（面板5mm,邊框高6cm），橫向分配梁28a槽鋼，縱梁3組貝雷梁，間距為4.5m，縱梁放置在I32橫墊梁上，螺旋管頂設置法蘭板，螺旋管底部設置砂筒。整個支架體系支撐在已2、澆筑的底板上，布置圖如下。 平面圖2.2 施工工況旅客地道荷載按一次澆筑全部施加給支架體系。3 荷載分析3.1 計算參數A超灌系數：1.05B澆筑動力及模板系數：1.20C施工人員、機具系數：1.05D混凝土容重系數：26.5 kN/m3.2 荷載大小根據上面的參數可以計算出底模板承受的面荷載大小是（按12.82m寬承受總荷載計算）：q（9.80.911.051.21.0526.5 ）9.8 31.5kN/m 3.15t/m4 底模模板計算底模面板采用5mm厚的鋼板背帶和邊框為高6cm,間距30cm。鋼模板下墊28a槽鋼橫向分配梁，間距75cm。q3.15t/m0.3m0.75m0.75m 03、.95t/m附圖3：鋼模板檢算截面圖（單位：mm）H=6.5cm;d=0.5cm;h=6cm;c=0.5cm;B=30cmy1=1/2*(cH2+ d2(B-c)/(Bd+hc) =0.5*(0.5*6.52+0.5*(50-0.5)/(50*0.5+6*0.5) =0.79cmy2=6.5-0.79=5.71 cmIX=1/3*cy23+By13-(B-c)*(y1-d)=1/3*(0.5*5.683+50*0.823-(50-0.5)*(0.82-0.5)3)=33.11cm4強度檢算（應力）：MMAX=ql2/8=0.95*1000*10*0.752/8=668N.mMAX=MMAX/I4、*YMAX=668*5.71*10-2/33.11*10-8=115.2MPa181MPa強度能滿足要求。剛度檢算（擾度）：f=5ql4/384EI=5*0.95*1000*10*0.754/384*2.1*1011*33.11*10-8 =0.56mm1mm鋼模板面板剛度也能滿足要求。5 28a槽鋼橫向分配梁計算5.1 工況及荷載分析鋼模板下方橫向分配梁為28a槽鋼，橫向分配梁間距為75cm。分配梁放置在大縱梁上，大縱梁的間距為4.5m，也就是說橫向分配梁受力為兩等跨4.5m連續梁結構。 I=4752.5cm4*2=9505cm4;E=2.1*105MPa;h=20cm;A=40.02cm25、*2=80.04cm2混凝土對底模的面荷載大小是3.15t/m，橫梁縱向間距是75cm，那么橫梁的線荷載大小是：q13.15t/m0.75m 2.36t/m鋼模板重量：(0.5*0.75*0.005+0.75*0.06*0.005+0.5*0.06*0.005*3)*7850=20.02 kg q2=20.02/0.5=40.04.4kg/m=0.040 t/mq= q1+ q2=2.36+0.040=2.4t/m5.2橫向分配梁支反力 分配梁的支反力中間(跨中)為：F1=1.25*ql=1.25*2.4*4.5=13.5t，兩邊則分別是為： F1=0.375*ql=0.375*2.4*4.56、= 4.1t，可見中間一排縱梁受力最大，大縱梁檢查算就按這個反力進行大縱梁的檢算。5.3 橫向分配梁位移 f=0.521*ql4/100EI=0.521*2.4*1000*10*4.54/100*2.1*1011*5017*10-8=4.56mm從計算結果可知，擾度最大位移均小于4.5/400=11.3mm,剛度滿足要求。5.4 橫向分配梁應力 彎曲應力：MMAX=0.125*ql2=0.125*2.4*1000*10*4.52=60750N.MMAX=MMAX/I*YMAX=560750/(9505*10-8)*0.14=89.5 MPa150MPa剪應力：i=F/A=13.5*10000/7、(80.04*10-4)=16.8 MPa85MPa從計算可知強度能夠滿足要求。6中跨貝雷梁縱梁計算根據上面橫向分配梁的計算可知，大縱梁是中間一組受力最大，即每75cm承受荷載混凝土及模板下傳力大小達到F1=13.5t，28a槽鋼分配梁自身重量下傳至中支點的反力值為：F2=1.25*ql=1.25*0.063*4.5=0.36t，合計大縱梁每75cm承受荷載大小為：F= F1+ F2=13.5+0.36=13.86 t。大縱梁支撐螺橫墊梁上，大縱梁為7.5m兩等跨連續梁。采用貝雷片。那么大縱梁按承受均布荷載分析，其均布荷載大小則是：q113.86t0.75 18.48t/m大縱梁自重荷載：q18、0.090 t/mq= q1+ q1=18.48+0.090=18.57 t/m下面就兩等跨連續梁計算,跨度為7.5m。說明：為計算方便，計算時采用單根計算，.6.1 大縱梁截面特性(1)貝雷片單片彎曲應力(2)貝雷片單片剪應力：6.2反力 大縱梁下傳到墊梁上的力，即墊梁的支反力F1=1.25*ql=1.25*18.57*7.5=174.1t(大縱梁中心處螺旋管受力)F1=0.375*ql=0.375*18.57*7.5=54.4t(大縱梁兩端處螺旋管受力)采用以上支反力進行鋼管受力檢算。6.3位移 貝雷片強度檢算能滿足時，剛度一定能達到要求。6.4 應力 MMAX=0.125*ql2=0.19、25*18.57 *1000*10*7.52=1305703N.M=1305.703KN.M 需要貝雷梁片數：N= MMAX/M= 1305.703/577=2.3（片）取3片能滿足要求。7 、邊跨貝雷梁縱梁計算根據上面橫向分配梁的計算可知，邊跨縱梁每75cm承受荷載混凝土及模板下傳力大小：F1=4.1t，28a槽鋼自身重量下傳至中支點的反力值為：F2=0.375*ql=0.375*0.063*4.5=0.106t，合計邊跨縱梁每75cm承受荷載大小為：F= F1+ F21=4.1+0.106=4.21 t。縱梁按承受均布荷載分析，其均布荷載大小則是：q14.21t0.75 5.61t/m大縱10、梁自重荷載：q10.09 t/mq= q1+ q1=5.61+0.09=5.7 t/m下面就兩等跨連續梁計算,跨度為7.5m。7.2反力 邊跨縱梁下傳到墊梁上的力，即墊梁的支反力F=1.25*ql=1.25*5.7*7.5=53.4t（邊跨縱梁下中間螺旋管支反力）F=0.375*ql=0.375*5.7*7.5=16.1t（邊跨縱梁下兩端螺旋管支反力），采用以上支反力進行鋼管受力檢算。7.3位移 貝雷片強度檢算能滿足時，剛度一定能達到要求。7.4 應力 邊跨縱梁最大應力: MMAX=0.125*ql2=0.125*5.7*1000*10*7.52=400781N.M需要貝雷梁片數：N= MMA11、X/M= 400.78/577=0.69（片）取1片能滿足要求。8 、I25a橫墊梁 該支架體系中橫墊梁只起到傳力作用，不需要受力檢算。9 鋼管受力檢算整個支架體系的支撐立柱是采用的530-8規格的鋼管，該鋼管的面積大小是13313.6mm。按照150MPa容許應力控制，那么鋼管能夠承受的荷載大小是199t。足夠滿足：兩邊跨縱梁底下中間螺旋管承受53.4t的力，邊跨縱梁底下兩端根螺旋管承受16.1t的力；跨中大縱梁底下兩端螺旋54.4t的力。但跨總大縱梁中間螺旋管需承受174.1t的力，需進一步檢算（1）鋼管長度最大是2.5m，按3m計算其軸心受壓穩定計算。530-8鋼管的回轉半徑是i184.12、577mm3m184.577mm 16查表得鋼管的軸心受壓穩定折減系數是：0.9那么鋼管在穩定折減后的承載能力是：199t0.9179t，可見中間處螺旋管1根剛能滿足要求，為了保證安全中間設置兩根螺旋管。10結論從計算可知，螺旋管縱梁采用貝雷片（跨中3片，邊跨各1片），縱梁放置在I25a橫墊梁上；橫向分配梁采用28a槽鋼（間距75cm）; 28a槽鋼頂鋪設定型鋼模板（面板厚5mm，背帶高6cm,背帶間距50cm）；邊跨縱梁底下6個受力支點處各設置1根530mm螺旋管，跨中大縱梁底下兩端支點處各設置1根530mm螺旋管，中間支點處并行設置兩根530mm螺旋管，框架兩側倒角1.2m范圍內分別設置313、排鋼管腳手架支撐頂模（間距0.4m*0.4m）,以上框架橋的支架體系布置合理，結構受力方面能夠滿足要求，該計算中未考慮倒角范圍內48mm鋼管架受力計算（按40cm間距能保證支架支架穩定）.11 材料計劃 支架材料配置表1框架中間支架材料（標準段15.36m）序號部位材料名稱材料規格單位數量重量備注1砂筒外筒螺旋管630mm（70cm高）個10959利用2#墩及光明北街支架砂筒砂筒內筒螺旋管530mm個10618砂筒封底鋼板20mm厚m29.8515472支撐螺旋管螺旋管530mm*1050mm根101082螺旋頂法蘭鋼板20mm厚m24.22663.23橫墊梁工字鋼I25a(單根長9.8m)根14、622804縱梁貝雷片3.0m/片片256250曲水棧橋材料5分配梁28a槽鋼單根長9.8m根4212932曲水棧橋材料7合計26331 支架材料配置表2框架倒角處材料（標準段15.36m）序號部位材料名稱材料規格單位數量重量(kg)備注1豎桿48mm鋼管單根長3.5m根2282649倒角處支撐桿橫桿48mm鋼管不限規格m3601195橫桿48mm鋼管單根長1.5m根3041514頂托個2282模板加固鋼管48mm鋼管不限規格m8002656操作平臺支架48mm鋼管6m根8015933操作平臺支架48mm鋼管不限規格m5001660合計48mm鋼管112674模板分配梁（倒角）方木10*10cm(單根長1.5m)根76