托架和支架施工设计方案模板.docx

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1、济荷高速公路第十二协议段梁济运河特大桥主桥托架和支架施工设计方案中铁十六局集团第三工程有限企业济荷高速公路项目部二OO五年九月梁济运河特大桥主桥托架和支架施工设计方案一、主桥工程概况梁济运河特大桥是济南至荷泽高速公路上的一座特大型桥梁，全长527m,位于半径R=9000m的平曲线内，曲线变化由主桥和引桥箱梁翼板长度变化形成。主桥上部构造采用三跨60+100+6Om预应力混凝土半刚构持续箱形梁，全长220m。桥面纵坡分别为1700%和-1785%,变坡点位于主桥上的K122+098.00位置；桥面横坡为单向2%。木桥按两幅分离设计，两幅间距为IOOCnb主桥箱梁为二向预应力构造，采用单箱单室截面

2、，箱梁顶板宽13.5m,底板宽6.6m：梁高为2.55.Om不等（其中主墩墩顶梁高5.0m,跨中和边跨支点梁高2.5m,1#9#块和0#块部分梁高按二次抛物线变化，其他箱梁梁高为等高度）；翼板长度为34m之间不等：1#9#块底板厚按二次抛物线变化，0#块底板厚为分段线性变截面，10#块底板为等厚：箱梁顶板设置成单向2%横坡。箱梁除墩顶设置横隔板外，边孔、中孔合拢段各设-一块横隔板。箱梁0#块长度10.0m,在托架或支架上现浇施工。1#块长度3.75m,考虑挂篮长度的原因，可采用两种施工方案，第一种方案是调整其中一副挂篮中的承重主构架H勺横向联结间距Im左右，使其在平面错开布置，实现1#块的挂篮

3、施工；第二种方案是采用在托架上现浇施工，提议采用第一种方案（挂篮施工方案）。2#10#梁段，每段长3.75m或4.5m,均采用挂篮悬臂浇筑施工，两个“T”构同步施工。中孔合拢段长度3.0m,边孔合拢段长度1.5m；边孔支架现浇段长度9.93m。梁济运河特大桥主桥除6号墩H勺墩梁采用刚性联结外，其他均采用盆式橡胶支座。梁济运河特大桥主桥每座共用墩（5号、8号墩）为厚度1.6m单薄壁墩，基础为双排由15m钻孔桩，桩顶设规格为10.66.52.5m时承台。主墩（6号、7号墩）为厚度1.5m双薄壁墩，两薄壁中心距6.0m,墩高约为I115m,基础为三排1.8m钻孔桩，桩顶设规格为11.911.93.O

4、m的承台。梁济运河特大桥主桥除8号墩位于级通航河道的梁济运河内（目前水深2m左右，属第四系孔隙潜水）外，其他墩（5号、6号、7号墩）均位于平坦的早地上。该特大桥主桥钵孔在7090m之间，地质状况为表层0.5m左右耕植土层（对于水中为黑色的淤泥层），褐黄色、松散、稍密，以亚砂土，含植物根系；0.540.2m以亚砂土为主，局部地层夹杂姜石：40.290.4m为粘土和细砂、中砂、中粗砂和粗砂互层，平均每层2.O3.Om厚，容许承载力最大达420kPao二、方案设计原则和方案确实定和选用（一）方案设计原则1、在保证安全质量的前提下，尽量经济的原则；2、取材和安装以便的原则；3、尽量运用既有常备材料的原

5、则：4、尽量运用既有构造物并尽量减少对既有构造强度影响的原则。（二）方案确实定和选用1、。号块采用在墩身上设置托架方案（又分预埋式和装配式两种方案，但本设计只论述装配式托架方案）和在承台顶面上架设碗扣式满堂支架方案，此二种方案可任选一种，但最佳选择碗扣式满堂支架方案。2、1号块本桥现浇0号块较短，长10.Om,施工1号块时无法正常布置挂篮，可采用如下两种施工方案：第一种方案是调整其中一副挂篮中的承重主构架的横向联结间距Im左右，使其在平面错开布置，实现1井块的挂篮施工；第二种方案是采用在托架上现浇施工。这两种方案中，第一种方案简朴、经济；第二种方案费用高，托架加工和安装复杂，对墩身整体构造强度

6、有一定的影响。为此提议采用第一种方案（挂篮施工方案），第二种方案只作参照。3、陆上边孔现浇段（5号6号墩之间）采用碗扣式满堂支架方案，但地基需作加固处理。4、水中边孔现浇段（7号8号墩之间）采用临时墩梁式支架方案。运用钢管桩、贝雷架、型钢等材料。建造两个临时地，其中一种在8号墩承台上设置钢管排架墩，另一种运用震动钢管桩作基础口勺水中墩。三、O号块支架和托架方案1、三角桁架型托架概述根据梁济运河特大桥的特点，本桥0#块施工采用三角桁架型托架支撑。托架的主承重架采用三角形桁架，桁架用热轧型钢组拼而成，构造受力明确，自重轻，刚度较大，变形稳定可以有效防止混凝土开裂。托架顶面重要受力杆件采用贝雷架，连

7、接采用J506焊条焊接，支撑端以直径32un高强精轧螺纹钢贯穿墩柱固定，装拆以便。外模采用组合钢模，以槽钢焊接支架支撑：内模采用组合钢模，以槽钢焊接的内模支架和钢管支撑。该托架由三角桁架、贝雷架、拉杆锚固三个基本受力系统构成，其基本构造布置图详见图1所示，节点详细布置图在背面计算检查阐明书中有详细阐明。托架主承重的上桁梁采用228和斜撑采用2122b槽钢焊接构成,材质为Q235钢，。=215MPa,T=125MPa0次要受力杆件采用220a槽钢构成，横向系杆为220a和112514mm角钢焊接而成，均采用Q235钢材，E=2IOGPa,。=215MPa,T=125MPa托架锚固系统由直径32m

8、m高强度精轧螺纹钢、1125X14、2cm钢垫板构成（详细尺寸见附图），钢材为40S1Mov,屈服强度750MPa,容许拉（压）应力。=0.7750=525MPa,容许剪应力T=0.5。=0.58525=304.5MPa2、托架构造详图（见下图）3、托架检算（1）、荷载分析：托架所受荷载包括新浇碎梁体自重45tm;内外模板和其框架重（ItZm）;支架自重（4tm）;浇注混凝土、振捣混凝土、施工机具、冬季措施、人员等施工荷载（合计7.5KNm2）托架构造所受静载作用图如下：（2）、杆件内力计算：由于杆件的弯距与剪力相对轴力来说很小，可忽视不计，各杆节点以较节形式考虑，根据构造和荷载的对称性，取半

9、构造进行计算，计算简图如下：求出各杆轴向力：N1=+19.17t；N3=+75t;N2=-31.5t；N4=-106.07t（3）、构件选材和其截面特性：、（3）杆件选用228b组合构造，截面参数为:A=45.62cm2,g=35.81Kgm,Ix=5118.4cmW,=365.6cmix=10.59cm,Iy=241.5cm,iy=2.3cm,Zo=2.02cm,斜杆（2）、（4）杆选用222b组合构造，截面特性为：A=36.24cm,g=28.45kgm,1=2571.3cm,Wx=233.8cmi,1=8.42cm,Iy=176.5cmi,=2.21cm,Zo=2.03cmo（4）、强度

10、检算:二力杆强度检算：由于在所有杆件中（4）号杆件受力最大，且截面积最小，因此只需对（4）号杆件检算即可。对拉杆牛高强精轧螺纹钢的检算：单根拉杆承受H勺最大拉力等于N3=18.75t,单根拉杆承受的最大剪力为：Qs=I8.753对连接角钢口勺检算：连接角钢采用1125X14,单块角钢承受的最大拉力为单根拉杆所受的最大剪力Q”，（5）、受压杆件长细比检算：只需对（4）杆检算即可。1212绕定轴X的长细比：x=一些=-7=25.210On1m：由于,=22.6,W=O.961,N/=106.07X1070.961X72.48XIO2=152.28Nmm215Nmm2受压杆件缀尺寸确定:A、构件小J

11、剪力V=(Af/85HEV/235=(3624221585)=18.33KTV每个缀板面剪力为*=V2=18.33/2=9.17KX;B、初选缀板尺寸：纵向高度hbN23C=23X189.4=126.27mm,厚度aNc40=4.375mm,hbtb=706,相邻缀板中心距1.=101+hb,I01=oy1=1221.1=253.2,11=253.2+70=423.2un;缀板刚度和等分肢线刚度比值:满足。ZIb1C2(81703/12)/189.4一八,/.9oI1c1.765IO6/423.2c、检算缀板强度:弯距Mt11=V,1,2=9.17X403.2/2=1848.67KN剪力Vb1

12、=V1111=9.17X403.2/189.4=19.52KN。=6Mbtbhb2=61848.6710361702=63.97f=215KN=1.5Vb1tbhb=1.5X19.52X107(6170)=28.7Nun2f2=125Nmm2D、缀板焊缝计算:采用三面周围角钢焊缝，计算时偏丁安全地只取端部纵向焊缝，1200mm,焊脚尺寸h.aN1NI11N,N、1、19.170.771041.1531.51.26IO41.89八S=+二-=丁+z7=059如EA1EA2210XIO391.24IO2210IO372.48IO2D点竖向位移的计算:四、0#节段满堂支架施工方案1、扣式脚手架概述I

13、根据梁济运河特大桥的特点，本桥0节段大部分位于承台时正上方，只有很少部分翼板处在承台正上方以外，这样为使用脚手架提供了良好的支撑基础，因此采用满堂腕扣式脚手架支撑是一种交好的方案。腕扣式满堂支架受力明确，刚度较大，沉降量较小，拆装以便。支架顶部采用方木满布承力，局部变形小，线形易于控制。底模采用5cm厚平板钢模平装而成。内、外模采用组合钢模，用角钢或槽钢焊接成支架支撑。该支撑系统大部分直接架设在承台上，小部分支撑需地基硬化后架设在硬化层上，详细布置见附图。支架材料采用Q235钢，=215Mpa,=0.58=125Mpa,E=2.1IO5Mpao2、荷载分析：支架所受荷载包括新浇混凝土梁体自重（

14、45Tm）,内外模板和其筐架重（0.5Tm）,支架自重（517m）,计算荷载按区段内的1.5倍，因此支架所承受的总荷载为：Nz=15（450X6.2+50X6.2+545+6.213.57.5=1785.98KN）03、立杆截面性质：A=600mmSI=240000mmr2=IA,r=20mm,长细比1=1/r=900/20=45,查表得由=0.929,考虑偏心影响取力=0.5,则杆件零界承载力Nc,=2156000.5103=64.5KN0比较厂家提供其承载力为30KN,检查杆件合格，取单根杆件承载力30KNo4、立杆承载力检算：检算时，为了偏于安全，将总荷载所有分派腹板处的杆件中，即单根杆件所受的力为：Nd=1785.98/174=10.26KN30KN,符合承载力规定。5、补充阐明：由于支撑面小，支撑高度较高，必须加强稳定性，因此加密斜撑的间距以和使用钢管使其与墩柱连为一体；支撑承台以外的部分，先压实后浇注20CmCI5混凝土。详细布置状况见附图。五、主桥0、1串段拖架施工方案1、三角桁架型托架概述根据梁济运河特大桥的特点，本桥0#块施工采用三角桁架型托架支撵，又由于OiS块总长度只有10米，少于安放挂篮的有效长度，因此采用0#块、1#块托架施工方案。主承重架采用三角形桁架，桁架用热轧型钢组拼而成，构造受力