竹园特大桥现浇梁施工方案(定稿对比)综述

1、中铁十二局集团武广客运专线第八项目部竹园特大桥膺架施工方案中铁十二局集团四公司武广客专第八项目部竹园特大桥坑尾大桥膺架施工方案项目名称：武广客运专线XXTJ 标施工规模：施工单位：中铁十二局第四工程公司有效标记：编制日期：2007 年 1 月 29 日发放编号：2007-001持 有者：武广客运专线第八项目部- 1 -中铁十二局集团武广客运专线第八项目部竹园特大桥膺架施工方案膺架施工方案审报表项目总工审核意见签字：年月日项目经理审核意见签字：年月日- 1 -中铁十二局集团武广客运专线第八项目部竹园特大桥膺架施工方案膺架施工方案审报表单位审核意见工程管理部签字：年月日安全质量环保部签字：年月日测

2、试中心签字：年月日设备管理部签字：年月日物资管理部签字：年月日劳动人事部签字：年月日办公室签字：年月日总工 /副总工签字：年月日注： 1 亿元以上工程（含1 亿元）- 2 -中铁十二局集团武广客运专线第八项目部竹园特大桥膺架施工方案膺架施工方案审报表集团公司评审组意签字：年月日见集团公司总工审批意签字：年月日见注： 1 亿元以上工程（含1 亿元）- 3 -中铁十二局集团武广客运专线第八项目部竹园特大桥膺架施工方案目录一、工程概况1二、工期计划1三、施工方案1四、设计荷载1五、碗扣支架膺架法25.1 支架布置方案25.2 结构验算35.3 地基承载力检算4六、钢管桩支墩方案66.1 支架布置方案

3、66.2 结构受力检算106.3 钢管桩检算126.4 地基承载力检算13七、钢管桩基础方案137.1 支架布置方案137.2 结构受力检算156.3 钢管桩检算15八、 0#-1# 墩贝雷架膺架方案168.1 布置方案168.2 纵横梁受力检算168.3 贝雷架受力检算178.4 工程数量17九 .附图179.132 米梁碗扣支架膺架布置图189.224 米梁碗扣支架膺架布置图199.332 米梁钢管桩支墩膺架布置图209.432 米梁钢管桩基础膺架布置图219.50#1#墩贝雷梁膺架布置图22- 4 -中铁十二局集团武广客运专线第八项目部竹园特大桥膺架施工方案竹园特大桥坑尾大桥膺架施工方案

4、一、工程概况竹园特大桥共 32 个直立式圆端型桥墩和 2 个桥台，其中 1# 11# 、21# 29# 墩为空心墩，最高空心墩墩高为 15m ，且位于水库淹没区； 12 # 20 # 、30 # 32 # 墩为实心墩，最高实心墩墩高为 7m 。上部为 32m 和 24m 预应力钢筋混凝土整孔箱梁。坑尾大桥共 6 个自立式矩形桥墩和2 个桥台，最高墩高6.5 米，最低墩高3.5 米，全部为实心墩。上部为32m 预应力钢筋混凝土整孔箱梁。二、工期计划竹园特大桥箱梁计划于2007 年 4 月 2 日开始施工，于2008 年 4 月 20 日完工。坑尾大桥计划于2007.6.2 2008.6.30完成

5、膺架法现浇梁的施工。三、施工方案竹园特大桥整孔现浇箱梁施工方案为12-21# ，28#-33# 采用碗扣支架和钢管桩支墩对比施工方案， 1#-12# 和 21#-28# 墩采用打入钢管桩基础施工方案。施工 21#-22# 墩现浇梁时先将进场便道改移至 22#-23# 墩之间后施工，施工完成后再改移到原位。 16#-17# 墩施工时将水泥道路改移至 17#-18# 墩之间后再施工现浇梁。 0#-1# 墩采用贝雷梁施工方案。坑尾大桥0# 8 # 箱梁采用碗扣支架和钢管桩支墩对比施工方案。通过成本对比后确定具体施工方案。四、设计荷载考虑支架与模板重量， 32 米梁按重量 1200t 进行检算， 24

6、 米 32 米梁按重量 950t 进行检算。相应均布荷载 32 米梁为 36.7t/m ，24 米梁为 38t/m 。为了统一支架构造与安全设计，验算荷载取 38t/m ，横向荷载分配系数和分配值见- 1 -中铁十二局集团武广客运专线第八项目部竹园特大桥膺架施工方案图 1 和表 1。结构容许正应力 =140Mpa结构容许剪应力 =85MpaA3 钢弹性模量 E=2.1 10 5Mpa对于临时结构，钢材的容许应力值提高1.3 倍，达到钢材的极限应力值。结构验算，安全系数取K=1.3 。地基承载力检算时，考虑到非均布力集中荷载作用和支架的重量，按照1400t 进行检算。该设计荷载也适用于其他膺架法

7、施工方案。五、碗扣支架膺架法5.1 支架布置方案竹园特大桥 12#-21# ，28#-33# 和坑尾大桥 0# 8# 箱梁采用碗扣支架施工时，初步布置方案如下，根据检算结果再做相应的调整。对于粘土层，除去腐植土层并挖掉 0.8 米厚的粘土层后换填 50cm 碎石层；对于卵石层，除去腐植土层换填 50cm 碎石层充分碾压后即可。换填层上垫一层 14 槽钢后架设立杆。图 1 横向荷载系数分配图- 2 -中铁十二局集团武广客运专线第八项目部竹园特大桥膺架施工方案表 1 横向荷载分布系数表序号每块面积 (cm2)每块面积面积和每块占总的纵向均布荷载横向分(cm2)(cm2)百分比布（ T/m)1159

8、615963.370.6423047.83047.86.441.2234583.34583.39.681.8449706.79706.720.53.9516747.716747.735.376.7263051.52814.75866.212.392.35730002800580012.252.33合计47347.610019承台基坑用隧道碎碴回填至承台顶面， 立式冲击夯夯实。 承台顶面标高与换填层标高通过立杆高度和底托来调节。横向间距 60cm ，纵向间距 90cm 。顶托内横向布置 14 槽钢，槽钢上纵向布置 20a 工字钢，间距 0.6 米，工字钢上放置箱梁模板。通过顶托来调整箱梁底部标高

9、。箱梁模板底部每 1.0 米左右一道双支 16 槽钢。32 米梁支架横向布置宽度为 15 米，共 26 排；纵向布置宽度 29.7 米，共 34 排。24 米梁支架横向布置宽度为 15 米，共 26 排；纵向布置宽度 20.7 米，共 24 排。对于墩高小于 3.0 米的桥墩，需剪刀撑局部加强。为了满足施工作业的需要， 支架需要支立到桥墩中心位置处， 则扣除桥墩所占位置，支架横向布置需要 12 排，纵向布置 4 排。碗扣支架施工辅助工程数量和材料用量见表 2， 3， 4 ，5，6 。支架布置与安装见图 2 和图 3。5.2结构验算碗扣钢管为 48 ，厚 3.25mm ，按照受压杆件进行检算，截

10、面特性如下：截面积 A= （D 2-d 2） /4=4.57 10 -4 （m 2 ）惯性矩 x= （ D 4-d 4 ）/64=11.510 -8 （m 4）回转半径 r= （ x/A ） 0.5 =1.59 10 -2 （m ）对于两端铰支，自由长度L0=L=0.6m- 3 -中铁十二局集团武广客运专线第八项目部竹园特大桥膺架施工方案长细比 = L0/r=0.6/0.0159=37.7纵向弯曲系数 =1.02-0.55 （+20 ） /100 ） 0.5 =0.837承载力允许值 N=A=0.837 140 10 64.57 10 -4 =53.6 KN按照横向分配系数，在箱梁腹板处纵向每

11、延米受力最大q=6.72t/m=67.2KN/m作用在立杆上的最大作用力 Qmax=67.2 0.9 0.6/2=18.1 KN N 安全系数 K=53.6/18.1=3.0 1.3 所以满足要求。5.3 地基承载力检算碗扣支架采用满布方式，底铺一层 14 槽钢，纵横向连接系较多，为超静定结构。力传递到基础时分布较均匀，按照均布力检算地基的承载力。每排支架上作用力Q=1400/34=41.2T=412（Kn ）换填层按照 30 内摩擦角传递到作用力，换填 50cm 后传递到原地面的承载力=1.3412/(（0.14+20.5tg30）15)=0.05（Mpa ）0.12Mpa通过换填处理后地基

12、承载力满足要求。表 2竹园特大桥辅助工程数量表墩号承台顶标高原地面标高承台埋深挖土标高（）换填后标开挖深度换填厚度开挖方量换填方量（）（）（）高（）（）（）（ 3）3 ）#24.06528.4264.36111 墩12#墩28.5228.9620.44228.0228.520.9420.5382.075202.813#墩28.01129.1091.09828.0228.521.0890.5441.698202.814#墩28.03829.5471.50927.53828.0382.0090.5814.85202.815#墩28.630.6762.07628.128.62.5760.51044.

13、83202.816#墩30.69431.6470.95330.19430.6941.4530.5589.337202.817#墩31.29232.0170.72530.19430.6941.8230.5108.701202.818#墩32.3932.6580.26832.3932.890.2680.5212.94202.819#墩32.48932.9630.47432.43832.9380.5250.520#墩32.58731.947-0.6432.58733.087-0.640.521#墩24.68526.0671.38228#墩28.37229.9321.5629#墩27.9729.524

14、1.55429.02429.5240.50.5202.8202.830#墩29.56830.190.62229.06829.5681.1220.5455.083202.831#墩29.66631.2111.54529.16629.6662.0450.5829.452202.832#墩31.7432.74131.2431.741.50.5608.4140.4- 4 -中铁十二局集团武广客运专线第八项目部竹园特大桥膺架施工方案33#墩35.06338.9133.8531.2431.747.6730.51287.9140.4合计7530.262511.6表 3竹园特大桥支架重量表跨LG120LG18

15、0LG240LG300HG-60HG-90KT支架小14 槽I20 工合计 (T)号计(T)钢(T)钢(T)根重 (T)根重(T)根重(T)根重(T)根重(T)根重(T)根重(T)139326.99329.900.093216.1983427.7983439.093213.7113.515.222.0150.71400.0186419.900.093216.11072830.31072842.693213.7122.615.222.0159.8159326.99329.900.093216.1983427.7983439.093213.7113.515.222.0150.7169326.900

16、.000.093216.1715220.2715228.493213.785.315.222.0122.6179326.900.000.093216.1715220.2715228.493213.785.315.222.0122.61800.09329.900.000.0357610.1357614.293213.747.915.222.085.21900.09329.900.000.0357610.1357614.293213.747.915.222.085.22000.09329.900.000.0357610.1357614.293213.747.915.222.085.2219326.

17、900.000.093216.1715220.2715228.493213.785.315.222.0122.6299326.900.093213.193216.1983427.7983439.093213.7116.615.222.0153.9309326.900.093213.193216.1983427.7983439.093213.7116.615.222.0153.9319326.900.093213.193216.1983427.7983439.093213.7116.615.222.0153.9326725.000.000.067211.6515214.5507220.19321

18、3.765.010.915.591.43300.000.0134418.800.0450812.7443817.693213.762.910.915.589.3合计1726.8竹园特大桥碗扣支架现浇箱梁采用2 套外膜 1 套内膜，为了循环使用，则至少需要 2 套碗扣支架。 根据具体每孔梁材料需求数量，2 套碗扣支架需求的材料数量见下表 4 ：表 4竹园特大桥支架材料汇总表1.2 米立 1.8 米立 2.4 米立 3.0 米立60 顶托60 底座90 横杆60 横杆 14 槽钢 20a 工项目杆杆杆字钢杆重量29.726.232.213.713.7785830.44413.8(吨 )- 5 -中

19、铁十二局集团武广客运专线第八项目部竹园特大桥膺架施工方案表 5坑尾大桥支架重量表LG180LG300HG-60HG-90KT支架小14 槽钢20a 工跨号合计 (T)计(T)(T)钢(T)根重（ T）根重(T)根重(T)根重(T)根重(T)1.000.093216.1536415.1536421.393213.766.315.222.0103.52.000.093216.1536415.1536421.393213.766.315.222.0103.53.09329.900.0357610.1357614.293213.747.915.222.085.14.09329.900.0357610.

20、1357614.293213.747.915.222.085.15.000.093216.1536415.1536421.393213.766.315.222.0103.56.09329.993216.1804622.7804631.993213.794.415.222.0131.67.09329.993216.1804622.7804631.993213.794.415.222.0131.68.000.093216.1536415.1536421.393213.766.315.222.0103.5合计847.3坑尾大桥碗扣支架现浇箱梁采用1 套外膜 1 套内膜，为了循环使用，则至少需要 2

21、套碗扣支架。根据具体每孔梁材料需求数量，2 套碗扣支架需求的材料数量见下表 4 ：表 6坑尾大桥支架材料汇总表项目1.8 米立杆 3.0米立杆60 顶托60 底座90 横杆60 横杆 20a 工字14 槽钢钢重量（ T）19.832.213.713.753.237.830.444六、钢管桩支墩方案6.1 支架布置方案竹园特大桥 12#-21# ，28#-33# 和坑尾大桥 0# 8# 箱梁采用钢管桩支墩施工时，初步布置方案如下，根据检算结果再做相应的调整。对于粘土层，除去腐植土层并挖掉0.8 米厚的粘土层后换填80cm 碎石层；- 6 -中铁十二局集团武广客运专线第八项目部竹园特大桥膺架施工方

22、案对于卵石层，除去腐植土层换填 80cm 碎石层充分碾压后即可。地基处理后，钢管桩安装在 1.2 米1.2 米0.5 米的混凝土预制块上。钢管桩直径 500 壁厚 8mm 。钢管桩横向间距 2.7 米，共 5 排。32 米梁纵向按照间距 3.6 米布置 9 排，24 米梁纵向按照间距 3.6 米左右布置 7 排。钢管桩之间采用 10 槽钢做剪刀撑。钢管桩顶部纵向布置 45a 工字钢，横向布置 49 排间距 60cm 的 20a 工字钢，其上纵向再按照铁楔位置布置 20a 工字钢。其上纵向每 1 米左右放置一排 9 个铁楔，铁楔起到调节预拱度的作用， 拆模时在箱梁顶梁位置用液压千斤顶将梁顶起，拆

23、除模板。在铁楔上放置箱梁模板。 钢管桩统一在钢管桩支墩膺架施工所需材料数量见表 7 、表 8、表 9、表 10 、表 11 。支架布置见图 4 。为了满足施工作业的需要，在桥墩中心位置外侧各打设 2 根钢管。表 7辅助工程数量表墩号承台顶标挖土标高换填后标开挖深度换填厚度开挖方量换填方量高（）（）高（）（）（）（ 3）（ 3）12#墩28.5213#墩28.01128.0228.521.3890.8618.8356.414#墩28.03827.53828.0382.3090.81028.7356.415#墩28.628.128.62.8760.81281.3356.416#墩30.69430.

24、19430.6941.7530.8781.0356.417#墩31.29230.19430.6942.1230.8945.8356.418#墩32.3932.3932.890.5680.8253.0356.419#墩32.48932.43832.9380.8250.8367.5356.420#墩32.58732.58733.0870021#墩24.68528#墩28.37229#墩27.9729.02429.5240.80.8367.5356.430#墩29.56829.06829.5681.4220.8633.5356.431#墩29.66629.16629.6662.3450.81044.

25、7356.432#墩31.7431.2431.741.80.8564.3250.8- 7 -中铁十二局集团武广客运专线第八项目部竹园特大桥膺架施工方案33#墩35.06331.2431.747.9730.82500.0250.8合计10386.14065.6表 8竹园特大桥周转材料数量表墩号承台顶标高支墩高度500 钢管重量45a 工字钢 20a工字钢混凝土块铁楔（个）（）（）（吨）10 槽钢（吨）（吨）（ m3）（吨）12# 墩28.5213# 墩28.0115.29124.86.412.929.122.527014# 墩28.0385.827.16.412.929.122.527015#

26、墩28.65.324.86.412.929.122.527016# 墩30.6943.315.46.412.929.122.527017#墩31.2923.39815.96.412.929.122.527018#墩32.391.36.086.412.929.122.527019#墩32.4891.3516.36.412.929.122.527020#墩32.5871.36.36.412.929.122.527021# 墩24.6853.315.46.412.929.122.527028# 墩28.37229# 墩27.975.73626.86.412.929.122.527030# 墩29.5

27、685.7927.16.412.929.122.527031# 墩29.6665.7927.16.412.929.122.527032# 墩31.743.817.84.89.420.917.520533# 墩35.0633.88518.24.89.420.917.5205钢管桩支墩采用2 套外膜 1 套内膜，为了循环使用，则至少需要2 套钢管桩支墩。根据具体每孔梁材料需求数量，则 2 套钢管桩支墩需求的材料数量见下表 9 ：表 9竹园特大桥材料数量表 500 钢管10 槽钢 45a 工字 20a 工字砼预制块14mm预埋钢项目（吨）钢（吨）铁楔（个）（ m3）板重量（吨）钢（吨）- 8 -中铁

28、十二局集团武广客运专线第八项目部竹园特大桥膺架施工方案数量51.512.028.058.254045.09.6表 10坑尾大桥周转材料数量表墩号支墩高度500 钢管重量45a 工字钢 20a工字钢混凝土块铁楔（个）（）（吨）10 槽钢（吨）（吨）（ m3 ）（吨）0#墩1#墩2.411.23.212.929.122.52702#墩5.827.16.412.929.122.52703#墩5.827.16.412.929.122.52704#墩4.628.16.412.929.122.52705#墩1.46.63.212.929.122.52706#墩1.46.63.212.929.122.527

29、07#墩3.114.53.212.929.122.52708#墩3.114.53.212.929.122.5270钢管桩支墩采用1 套外膜 1 套内膜，为了循环使用，则至少需要2 套钢管桩支墩。根据具体每孔梁材料需求数量，则 2 套钢管桩支墩需求的材料数量见下表 9 ：表 11坑尾大桥材料数量表 500 钢管10 槽钢 45a 工字 20a 工字铁楔（个）砼预制块14mm预埋钢项目（吨）钢（吨）钢（吨）（ m3）板重量（吨）数量55.212.825.858.2540459.6- 9 -中铁十二局集团武广客运专线第八项目部竹园特大桥膺架施工方案6.2 结构受力检算 上纵梁受力检算纵梁按照连续梁受

30、力进行检算，纵梁均布荷载分布图见图4 所示，均布力大小见表12( 也可以按照简支梁计算 )表 12纵梁每延米受力分析表序受力受均布荷节段形式力载 (N/m)号1简支16400R1-R2固定22122003简支318400R2-R3固定43900045简支567200R3-R4固定66235007简支623500R4-R5固定72330089 合计a(m)b(m)c(m)d(m)L(m)R1(N)R2(N)R3(N)R4(N)R5(N)M2M3M4M5备注0.9360.8500.7000.2361.78613263154-14401.3610.4250.8500.9361.78610359335

31、-25590.6461.5501.0000.1462.1961338822802879结构减除约1.6460.5501.0001.1462.196587031382-7283束后为一端简支一端固0.5000.9771.0000.0001.4773568431516-12949定外加弯1.2620.2160.5230.9541.47753811753-1854矩，计算时只叠加一次0.2391.2390.4770.0001.47785422668-12670.9770.5001.0000.4771.477443618864-5097236031748698835624721532-4000-440

32、4-14804-6364- 10 -中铁十二局集团武广客运专线第八项目部竹园特大桥膺架施工方案根据表 6 得，腹板下纵梁受力最大，均布力且q=69.883kN/m。按照纵向 最大 间距0.6米 和简 支梁 检算 纵 梁受 力 ,Rmax=qL/2=104.83（ kn ）Mmax=ql2 /8=3.145KN.m，纵梁采用 20a 工字钢，则截面特性 W=236.9 （cm 3 ），x=2369 （ cm 4）Sx=136.1 （cm 3 ）， d=7.0mmE=2.1 10 5 Mpa 。最大正应力 =Mmax/W=3145/236.9=13.3（Mpa ）1.3 =1.3 140=182

33、（Mpa ）安全系数 K=182/13.3=131.3强度满足要求。跨中最大挠度 f=5ql 4/384 E=0.03 （mm ）L/400=1.5 （ mm ）安全系数 K=1.5/0.03=501.3刚度满足要求。横梁受力检算钢管桩横梁最大跨度 2.7m 。为了安全和计算简便，横梁按照简支梁检算。根据钢管桩布置和受力情况， 主要检算悬臂端和底板处的受力情况。 受力简化如下：r1r4b=147.7cma=147.7cmL=153.6cm当横梁采用 20a 工字钢，间距 60cm 布置时由 6 根横梁承受，其受力检算如下：截面特性 W=236.9 （cm 3 ）， x=2369 （cm 4）

34、Sx=136.1 （cm 3），d=7.0mm E=2.1 10 5Mpa 。对于外侧悬臂：r1=2360 3/6=1180 NMmax=r1L=1812.5 （N.m ）Qmax= r1=1180N最大正应力 = Mmax/W=1812.5/236.9=7.65（ Mpa ）1.3 =1.3 140=182 （ Mpa ）- 11 -中铁十二局集团武广客运专线第八项目部竹园特大桥膺架施工方案安全系数 K=182/7.65=23.81.3强度满足要求。最大剪应力 =QS/ （ d ） =1180 136.1/ （2369 7.0 ）=9.684 （ Mpa ）1.3 =110.5 （Mpa ）

35、- 12 -中铁十二局集团武广客运专线第八项目部竹园特大桥膺架施工方案安全系数 K=110.5/9.684=11.41.3强度满足要求。端部最大挠度 f=pl 3 /3E =1180 1.536 3/ （3 2.1 2369 ）=0.3 （ mm ）L/600=2.6 （mm ）安全系数 K=2.6/0.3=8.71.3刚度满足要求。底板横梁受力检算：r4=R4 3/6=562473/6=28124 NR4 为上纵梁纵向均布力。Mmax=pL/4=281242.7/4=18983.7（N.m ）Qmax=p/2=14062N最大正应力 = Mmax/W=18983.7/236.9=80.13（

36、Mpa ）1.3 =1.3 140=182 （ Mpa ）安全系数 K=182/80.13=2.271.3强度满足要求。最大剪应力 =QS/ （ d ） =14062 136.1/ （ 2369 7）=11.5 （ Mpa ）1.3 =110.5 （ Mpa ）安全系数 K=110.5/11.5=9.61.3强度满足要求。最大挠度 f=Pl 3 /48E =28124 2.7 3/ （48 2.12369 ） =2.3 （mm ）L/600=4.5 （mm ）安全系数 K=4.5/2.4=1.91.3刚度满足要求。底纵梁受力检算每根横梁的受力分析见下表13 。序节段受力受力集中荷号形式载 (N

37、)1悬臂段悬臂 R114023简支R218858R6-R7固定4R3415115简支R433411R7-R8固定6R512790表 13每根横梁受力分析表a(m)b(m)L(m)R6(N)R7(N)R8(N)M6M7M8备注0.0000.0001.536140200-215300结构减除约0.2432.4572.70017516134300-11960束后为一端2.4390.2612.7001759.33975100-82370简支一端固定外加弯1.2231.4772.7000175031590700-11352 矩，计算时只叠加一次0.0000.0000.0000012790000- 11 -中铁十二局集团武广客运专线第八项目部竹园特大桥膺架施工方案9合计206775859728697-2153-9433-11352由图表可知，腹板底部受力最大，R7=58597 （N ）。检算底纵梁时按照最大跨度3.6 米的简支梁计算。L=6 0.6=3.6m其上受到横梁传递来的间距0.6 米的作用力 R7。q1q2q3 q4q5q6q7简化为均布力 q=R7*7/3.6=113938（ N/m ）Mmax=ql2/8=113938 3.6 2/8=184580 N.mRL=3