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1、B17線K2+370.00K2+600.00廟村大橋箱梁現澆支架搭設方案編 制：復 核：審 核：重慶新科建設工程公司二OO五年三月三十日廟村大橋箱梁現澆支架搭設方案1、工程概況B17路南接已建成的金童大道（金龍東路），北接中環快速干路上的陡溪立交，道路全長2.7km，在K2+370.00K2+600.00設6-35m預應力連續箱梁即廟村大橋，橋梁全長230m，橋寬22m，橋面橫坡1.5，縱坡4.5，下部結構為獨立雙柱墩（按不同墩柱高度采用3.0m3.0m及2.5m2.5m兩種截面形式），橋寬22m，采用雙箱單室斷面，兩箱之間設1m剛接橋面板（濕接頭），箱梁梁高1.7m，翼緣懸臂長度3.0m，箱2、梁頂板厚0.25m，底板厚0.2m，腹板厚0.55m，為增強支點處抗剪能力，支點附近漸變為0.8m。本橋箱梁采用現澆方案，箱梁澆注必須提前搭設滿足強度、剛度及穩定性要求的施工作業平臺，以利模板安裝及砼澆注。本橋跨度大（跨度35m）、高度高（墩柱高度3049m），施工安全威脅極大；并且本橋上部結構施工正好跨雨季，設計資料所反映廟村河最高洪水位達275m，橋梁上部結構施工支架必須考慮雨季泄洪要求；同時橋梁兩端橋臺地勢陡峻，不利于采用拆裝梁、移動模架等施工措施。根據現場施工實際，并綜合考慮以上因素，擬對箱梁砼澆注作業平臺采用兩種搭設形式以滿足相關要求，即0#臺、1#墩、2#墩之間拼裝萬能桿件桁架作為3、箱梁澆注作業平臺；3#墩、4#墩、5#墩、6#臺之間搭設碗扣式鋼管支架形成箱梁澆注作業平臺。2、箱梁現澆支架受力檢算0#臺、1#墩、2#墩之間拼裝萬能桿件桁架，在萬能桿件桁架上橫向加工字鋼形成分配梁平臺，再在工字鋼分配梁上架設碗扣式鋼管支架，形成箱梁現澆作業平臺；為確保萬能桿件受力符合要求，在孔跨之間增設萬能桿件支墩，減小萬能桿件桁架跨度，萬能桿件配置按桁架受力分析確定。3#墩、4#墩、5#墩、6#臺之間搭設碗扣式鋼管支架形成箱梁澆注作業平臺，碗扣式支鋼管支架縱、橫間距及橫桿步距按剛度、強度及穩定性檢算確定。根據前述原則，對本橋支架分別按萬能桿件桁架、碗扣式鋼管支架進行構造設計（具體詳廟村大橋4、構造支架拼裝圖），并分別按萬能桿件桁架、碗扣式鋼管支架進行受力分析、檢算，確保該構造滿足強度、剛度及穩定性要求。2.1、萬能桿件桁架受力檢算2.1.1、萬能桿件桁架荷載計算（按順橋向計算）（1）標準截面砼重量（單箱范圍）5.44m32.5t/ m3=13.6t/m。（2）I22a型鋼及鋼管支架重量（單箱范圍）單箱范圍橫橋向寬11.5m，工字鋼分配梁按0.9m間距布置，則順橋向1m范圍工字鋼重量為：11.5m33kg/m/(0.9+0.2)1.0=345kg/m=0.345t/m。工字鋼分配梁上碗扣式鋼管支架平均高度按照1.5m計，橫桿步距按照1.2m計，則順橋向1m范圍碗扣式鋼管支架重量為：15、.011.5/(0.60.9)41.5+1.011.5/(0.60.9)4(0.6+0.9)/23.81=730kg/m=0.73t/m。兩者合計重量為：0.345t/m+0.73t/m=1.075t/m，按1.1t/m計。（3）箱梁模板、施工人員荷載按0.25Tm2，單箱橋梁寬度按11.5m計算，則順橋向荷載為：0.25Tm211.5m=2.9t/m。為此，萬能桿件桁架荷載按13.6t/m1.1t/m2.9t/m=17.6t/m。2.1.2、萬能桿件桁架加載受力計算（按順橋向計算）根據前述萬能桿件桁架順橋向荷載為13.6t/m1.1t/m2.9 t/m=17.6t/m，考慮其它因素并適當保守6、加載，萬能桿件桁架按20t/m加載，在前述萬能桿件桁架構造設計中，桁架上方荷載通過I22a工字鋼分配梁由四片萬能桿件桁架分配承載，則每片桁架順橋向承載5t/m（即節點荷載為10t）。利用MIDAS軟件對桁架建模計算，分別計算桁架軸力、最大反力、桿件變形位移，參照萬能桿件手冊，分別選用不同型號萬能桿件進行組合拼裝，并據此作為箱梁預拱度、變形控制依據。其荷載加載型式，所計算的桁架軸力、最大反力、桁架變形及結點編號順序詳附圖。萬能桿件桁架荷載加載型式萬能桿件桁架軸力計算萬能桿件桁架反力計算萬能桿件桁架變形計算萬能桿件節點編號2.1.3、萬能桿件桁架頂面工字鋼分配梁檢算萬能桿件桁架頂面橫向鋪設工字鋼分7、配梁（間距0.9m），型鋼長度11.5m（滿足單箱橫向寬度），確保桁架整體受力。工字鋼鋪設范圍內最大跨度為4m，按照簡支梁檢算最大跨度所選用工字鋼型號是否符合要求。按照前敘桁架縱向按照20t/m加載，橫向鋪設型鋼均勻承載：按簡支梁計算4m跨度跨中彎矩：計算型鋼查表應選用I22a工字鋼（33.07kgm Ix=3400cm4 Wx=309cm3）按簡支梁計算工字鋼撓度：經檢算撓度符合要求。為此，萬能桿件桁架頂面橫向鋪設I22a工字鋼作為分配梁符合受力要求。為增加工字鋼整體穩定性,施工時用12鋼筋將工字鋼焊接成整體，以利工字鋼上方碗扣式鋼管支架受力。2.1.4、萬能桿件桁架墩柱處預埋件檢算由于萬能8、桿件桁架在橋墩處不能直接利用橋墩形成支撐，只能考慮在橋梁墩柱上預埋型鋼形成牛腿支撐桁架，牛腿由預埋在墩柱中的斜向型鋼（H600300）支撐橫橋向水平型鋼（H600300）形成，并在牛腿上部順橋向鋪設2.5m長型鋼（H600300）縱向頂撐桁架。為確保穩定，將牛腿中斜向型鋼與橫橋向水平型鋼、橫橋向水平型鋼與順橋向水平型鋼、順橋向水平型鋼與萬能桿件桁架全部焊接；同時，同一橋墩兩肢牛腿之間、同一牛腿上順橋向兩根2.5m型鋼之間均根據實際情況用槽鋼或鋼筋焊接形成整體以增加穩定性。具體詳橋梁墩柱處預埋件設計圖。為保證牛腿斜向型鋼受力，將斜向型鋼下端與預埋在墩柱中的橫向水平型鋼（H600300）焊接，形成9、剛性頂撐增加牛腿穩定性。斜向型鋼上、下方的橫橋向型鋼均在澆注墩柱砼前預埋，預埋型鋼范圍內導致墩柱豎向主筋截斷時，應將被截斷主筋與型鋼上下焊接，并在型鋼外側適當布置加強鋼筋，以彌補主筋被截斷引起的強度損失。（1）、牛腿頂面水平型鋼檢算按一端固接，一端簡支計算。由B點的撓度為0，可求得RBL=2.5M a=0.5M E=2.1*105Mpa I=103000cm4RB=517636N RA=413364N MA=102410N.M HA=369744NMmax=MD=104272N.M由于水平型鋼承受軸向壓力(或拉力),并承受彎曲應力,則其強度計算為:總體穩定性計算: （2）、斜撐型鋼檢算： 擬采10、用H600*300型鋼A=174.5cm2 Ix=103000cm4 Wx=3530cm3 ix=24.3cm iy=6.63cm l0=4.301M計算簡圖如下: 2500 B A SHA SHB SVA SVB SBC 3500 4301 C SHC SVC計算B點: SVB=RB=517636N SBC=SHB=Sin*SBC=Sin35.538*636127N=369744N計算A點: SVA=RA=413364N MA=102410N.M SHA=SHB=369744N計算C點: SHC=Sin.SBC=369744N SVC=COS.SBC=COS35.538*636127=51711、636N計算H型鋼BC:強度計算: 總體穩定性驗算: 2.1.5、基礎承載力檢算跨中萬能桿件立柱所承受的總荷載（按橋跨半跨L/2=17.5m承載計算）a、砼重量： 24.2+241=265.3Tb、I22a型鋼及鋼管支架重量： 1.1T/M*17.5M=19.3Tc、模板、施工人員荷載： 2.75*17.5=48.1T d、立柱（1個）自重： 1.4T/2M*50M=35T e、萬能桿件桁架自重；（1個桁架）（1.9T/2M+0.475T/2M）*18M/2=21。4Tf、每個基礎上的總荷載：式中：1.15為考慮沖擊等不可預見因素的提高系數g、基礎砼自重：3*3*2*2.5=45T、地基承載力12、計算： =0.6MPa為軟巖基礎容許承載力；為此，基礎只要置于軟巖以上基底，則能確?；A穩定。2.2、碗扣式鋼管支架受力檢算2.2.1、荷載計算由于該橋為雙箱單室斷面,按照最不利荷載檢算原則,擬對單箱底部橫橋向5m（底板橫向寬度）范圍按照不同箱梁截面分別加載檢算。荷載為不同箱梁截面底板范圍砼重量+模板荷載、施工人員荷載+砼振搗等荷載，并按照1.2考慮安全系數以策安全。（1） 標準截面底板范圍砼每米砼重量 4.52m32.6Tm3=11.8T 最大荷載11.8T/5m2=2.36Tm2（2）跨中橫隔板底板范圍每米砼重量 8.26m32.6Tm3=21.5T 最大荷載21.5T/5m2=4.3Tm13、2（3）墩中線3.25米底板范圍每米砼重量 4.8m32.6Tm3=12.5T 最大荷載12.5T/5m2=2.5Tm2（4）模板、施工人員荷載 按0.25Tm2計（5）砼振搗等荷載 按0.4Tm2計2.2.2、碗扣支架強度、剛度及穩定性檢算根據經驗按照箱梁底部0.6米，縱向間距0.9米，橫桿步距1.2米,布置碗扣支架按前敘最不利荷載加載附加安全系數后檢算。鋼管為483.5mm，A=489mm2。前敘最不利荷載為：跨中橫隔板底板最大荷載4.3Tm2+模板、施工人員荷載0.25Tm2+砼振搗等荷載0.4Tm2=4.95Tm2；附加安全系數后最不利荷載為：4.95mmTm21.2=5.94Tm2。14、每根立桿荷載：0.6m0.9m5.94Tm2=3.21T鋼管回轉半徑:I=按強度計算立桿受壓應力:按穩定性計算立桿的受壓應力及長細比:,縱向彎曲系數取0.475。由此檢算確定箱梁底部碗扣支架布置型式滿足強度、剛度及穩定性要求。2.2.3、碗扣支架布置型式根據箱梁斷面，箱梁最不利荷載處于跨中橫隔板箱梁底部，根據以上檢算，箱梁底部支架布置型式為：橫向0.6米，縱向間距0.9米，橫桿步距1.2米,并適當設置剪刀撐；箱梁翼緣板砼厚度由于0.4m漸變至0.15m，其中荷載僅為跨中橫隔板箱梁底部最不利荷載的1/21/3，其中支架間距宜適當加大，為有利支架整體布置，箱梁翼緣板支架布置型式（按水平投影）為：橫15、向0.9米，縱向間距0.9米，橫桿步距1.2米,并適當設置剪刀撐。為確保碗扣支架落地基礎滿足超載力要求，擬提前將軟弱表土清除，整平夯實后澆注1520cm厚C20砼，養生達一定強度后架立碗扣式鋼管支架。3、箱梁現澆支架安全性分析由于箱梁分兩次澆注，根據支架受力分析，第二次澆注頂板砼時，第一次澆注的底板及腹板砼中普通鋼筋已足以承擔第二次澆注砼的重量，按標準截面分次計算第一次澆注砼重量為：3.522.5=8.8t；第二次澆注砼重量為：1.9252.5=4.81t；而在進行支架檢算中按照整體澆注砼重量4.81t8.8t=13.61t,保守驗算支架承載力，如果以其它荷載為箱梁重量的20%計算，則支架荷載16、計算中相當于附加（13.61t+8.8t0.2）/(8.8t1.2)=1.46的安全系數，如果再將荷載加載過程已將荷載放大的情況考慮在內，支架的安全系數將超過1.5。根據以上檢算，苗村大橋箱梁現澆支架均滿足強度、剛度及穩定性要求，前述對支架的檢算完全能確保支架安全。為確保安全，支架架設好后應根據設計要求,對支架以不小于施工重量90%的荷載進行預壓，以消除支架的非彈性變形，同時也可以根據支架變形量再次確認支架是否滿足承載要求。由于該橋為坡度橋，萬能桿件可能在順橋向水平附加力作用下，產生順橋向變形位移，影響桁架穩定性，為此，將靠0#臺萬能桿件桁架與0#臺頂撐連接（在0#臺中預埋型鋼與桁架焊接），抵17、消順橋向水平附加力，確保桁架順橋向穩定性；本橋處于溝谷地段，風荷載較小，而支架橫橋向寬度達23m，整體穩定性較好，為確保橫橋向穩定性，擬將支架在橫橋向設置橫聯或剪刀撐，并將支架就近與橋梁墩柱連接，借助墩柱抵消橫橋向水平附加力。4、支架基礎處理4.1、萬能桿件桁架基礎處理0#臺、1#墩、2#墩之間設萬能桿件桁架，為減小桁架跨度，在原橋跨（35m）中間增設桁架支墩，為確保桁架支墩穩定，桁架基礎采用C30鋼筋砼，并置于巖石地基上，基礎鋼筋砼上預埋鋼墊板螺栓孔，以利萬能桿件拼裝。經計算桁架基礎處理主要工程量為：基槽巖石開挖300m3；基礎C30砼216m3；鋼筋7.6t。萬能桿件桁架基礎處理詳萬能桿件18、桁架基礎圖。4.2、碗扣式鋼管支架基礎處理碗扣式鋼管支架基礎需根據現場原始地貌，清除表層松土（厚度80cm），分臺階砌條石擋墻形成臺階狀基礎平臺，碾壓密實后，澆注20cm厚C20砼，待砼達一定強度后，開始拼裝碗扣式鋼管支架。其基礎處理主要工程數量為：表層松土清除2600m3；平臺基礎950m3；M7.5#漿砌條石811m3；C20砼644m3。5、安全保證措施本橋墩柱較高，且跨度大，支架搭設過程（特別是在萬能桿件拼裝過程）中存在極大安全威脅，為此，在支架搭設過程中將認真貫徹“安全第一，預防為主”的方針，施工中做到：（1）嚴格執行國家有關施工安全的規范、規則和規定，嚴格執行各種安全文件中施工安全和文明施工的要求。（2）具體細化施工安全措施，進行專門的安全技術交底，把確保施工安全放在首位，采取嚴格有效的防范措施，以預防為主。（3）消滅重大人身傷亡事故，消滅一切機械設備重大損失事故，消滅交通運輸重大責任事故，消滅等級火災事故，創“安全生產、文明施工的標準工地”。6、施工進度計劃在本橋支架搭設中，將根據施工實際及時插入支架搭設施工，以確?？傮w施工進度計劃。