铁路桥梁门式桥墩支架施工方案

1、新建铁路兰州至乌鲁木齐第二双线（甘青段）LXS 13标河口村1号特大桥门式桥墩盖梁施工支架设计方案中铁九局集团有限公司LXA 13标兰新项目经理部2010年12月4日新建铁路兰州至乌鲁木齐第二双线（甘青段）LXS 13 标河口村 1 号特大桥门式桥墩盖梁施工支架设计方案编 制： 审 核： 审 定： 审 批：编制单位：中铁九局集团有限公司编制时间： 2010 年 12 月 4 日工程概况河口村1号特大桥第187#桥墩、里程DK720 + 477.75第193#墩、里程DK702 + 626.19，设计为门式桥墩。门式桥墩是用来跨越油气管线。 门式墩的最大高度17.5m，门式桥墩承台平面尺寸为9.

2、2mx 5.8m,门墩横 截面尺寸为4mx2m,门墩盖梁尺寸高2.6mX宽4mX长22m,两个门墩 最大跨度20m。为保证门式墩跨越的输油气管线不受压，门墩盖梁拟采用 大跨贝雷桁架梁支架施工方案。门式桥墩外形尺寸如图1所示。190_盖絮260门蠟400二、门式墩盖梁大跨支架施工设计方案1、方案概况门式墩盖梁施工支架采用直径 500mm钢管支撑柱、双层组合加强型贝雷桁架作为主承重梁、145b型工字钢作为横向分布梁（长度不短于6m）、100mmX 100mm木方楞、竹胶模板。门式墩盖梁施工支架结构示意图如图 2所示J可距30贝雷梁长盯a2200盖梁31120b，间距 IOOcb /B糊擁Ifc昌

3、06MWI畑MIKI1500!钢管柱少5“承台580 580丨注二1.尺寸单cm 么12叫工李钢长56皿图2门式墩盖梁施工支架示意图2、贝雷梁数量设计2.1、计算荷载 、盖梁支撑部分自重盖梁长度18m、高度2.6m、宽度4m。盖梁钢筋混凝土重度p = 2.6t/m3。盖梁自重 Q1 = 18X2.6X4X2.6=486.72t。 、模板、支架平台、支架梁等施工荷载Q2= 35% Q1 = 170.35t;根据施工经验，施工荷载按结构自重的35%计列。 、结构检算荷载 Q= K (Q1 + Q2)= 788.49t。换算均布荷载 q二Q/1800=438.05kg/cm。荷载系数K取1.22.2

4、、钢管支撑柱承载力检算钢管支撑柱采用直径 500mm、壁厚t-10mm钢管。两端共计4根支 撑柱全部落在承台上，支点间距 4.36m、支点跨距15m。钢管支撑柱的截面特性：截面惯性矩I = 46220cm4;横截面积 A = 153.938cm2;延米重量 p= 120.84kg/m;钢管回转半径 r =( I/A) 0.5= 17.33cm。初步拟定压杆支撑高度H = 1063cm。钢管支撑柱支撑高度计算表盖梁支架高度组成计算表单位模板厚2cm木楞10cmI20b工字钢20cm加强型贝雷梁2X 170cm支架降落支座30cmI45b工字钢帽梁45Cm合计427cm盖梁总高度1490cm钢管支

5、撑柱高度1042cm钢管长细比：入=H / r=61.33。依据入查得折减系数 = 0.76。支撑钢管下端固定在承台上，上端直接支顶降落支座。按一端固定、 一端简支状态验算。56钢材的弹性模量 E= 2.1 x 10MPa= 2.1 x 10 Kg/cm2;单根钢管的轴心受压支撑能力Per -EL=847to（Ph）受压自由系数B取1。钢管允许支撑力: Per= 644t。检算：一组支架共计布置 4根钢管，合计支撑力4P= 2576t 计算 荷载 Q = 788.49t。安全系数n=4P/Q=3.3倍，满足结构要求。2.3、主桁架梁（双排双层加强型）贝雷桁架梁承载了检算2.3.1、贝雷桁架截面

6、特性、物理力学参数 、通用单片长3m高1.5m贝雷桁架参数截面惯性矩I1 = 250500em4横截面积 A1 = 50.96em2; 、双加强型贝雷片采用双排双层加强型贝雷桁架组合梁。共计布置三组（其中两边各两片，中间加一组3片长、15m）。上下加强型桁架组拼总高度 340cm组拼宽度 36+54 + 36cm）双排双层加强型截面特性7-几何特性结构构造3W (cm )I (cm4)A (cm2)双排双层加强30641.74596255.2457. 6 、贝雷桁片力学性能现行国产贝雷桁片弦杆材料 16锰钢，允许拉应力、压应力及弯应力为 1.3 X 210= 273 MPa 允许剪应力为 1.

7、3 X 160= 208 MPa.节点穿销采用30铬锰钛钢，允许拉应力、压应力及弯应力为0.85 X1300= 1105 MPa 允许剪应力为 0.45 X 1300=585 MPa。 、单片贝雷桁片几何尺寸如图6.1所示ms. k单艸us泪冷几舛尺寸闇 尺中 、贝雷桁架不均匀受力的安全考虑按照相关贝雷桁架计算规范的要求，“三排单层贝雷的容许弯矩可按单 排单层的乘以3再乘以不均匀系数0.9 ;双排双层的可按单排单层的乘以 4再乘0.9 ;三排双层的可按单排单层的乘以 8再乘0.8。2.3.2、确定主桁梁贝雷桁架梁所需片数贝雷桁架梁的受力简图如图3所示。118007=438. 05kC/cinr

8、 u ir 1r T V V V T 1 v V f 1r ir t 1贝宙梁150冷R2 j1500-150-銅菅1钢管殳圈3、真畜集受力简图注；尺寸单世U计 、贝雷梁的挠度控制，按照“钢结构施工支架相关技术规范”要求, 控制挠度按照1/500,贝雷梁支撑跨度15m最大挠度取f ma=3cm 、钢材的弹性模量 E= 2.1 X 105MP= 2.1 X 106Kg/cm2;、根据均布荷载-简支梁跨中挠度计算公式:5ql4384EI 、所需惯性矩，由挠度计算公式fc二旦，求得:384 EI5ql4刀 I = 384 Efc = 5 438 .05 1500= 4583391cm。384 x 2

9、100000 乂 3 、所需贝雷梁片数n二刀I /1 = 1,考虑不均匀受力系数0.8，取 n=2组（组合贝雷桁梁）。 、组合贝雷桁架主梁的布置布置在门式墩柱两侧各一组2. 3. 3、贝雷桁架梁弯曲抗拉强度核算 、依据贝雷梁受力如图3所示，求得跨中最大弯矩：MLx=118273500kg-cnm 、贝雷梁最大弯曲拉应力er max= MmaxE W=1930kg/cm告193Mpa小于16锰钢允许拉应力、压应力及弯应力273 MPa、核算跨中最大挠度5ql4384EI=1.5cm=15mm计算结构不超标以上检算结果满足施工支架钢结构设计要求、贝雷桁架的腹杆抗压屈服强度较低，经验算加强型贝雷片每

10、个支撑端承载能力为 P= 494.3KN，按此能力所需贝雷桁架数量 n=（ 15Q宁18宁2）-49.43= 6.65,取 7 片。2.4、I45b工字钢帽梁 支撑跨度L= 4.36m= 436cm。 承担荷载q=357.1kg/cm。施工荷载按梁重Q1的15%，荷载系数K取1.2。 跨中挠度f = 400/500 = 0.8cm,按1/500控制。5ql4 、所需惯性矩，由挠度计算公式 fc，求得:384EI5ql45 357.1 4004LI = 384Efc = 384 2100000 0.8 =70853cm。 、所需贝雷梁片数 n=L I /I1 = 70853cm/33760cm4

11、= 2.1，取 n=3 根。145b工字钢截面惯性矩I1 = 33760cm42.5、120b工字钢横向分布梁120b工字的强度和挠度检算满足要求，检算略。分布布置在18m跨度内，布置20根I20b工字钢，布置间距95cm2.6、100mmX 100mm 木方楞100mmX 100mm木方楞，以满足模板安装为基准。布置间距不大于50cm。2. 7、盖梁的模盒模板结构依据现场资源条件，另行补充完善方案设计。模板可采用竹胶模板，或者采用组合钢模板。3、支架结构设计简图3.1、盖梁施工支架结构布置简图如图 2所示 盖梁31120b,间距 100cm2ZZ耳配沁贝雷梁长站00何距3DcmJ2n馆200

12、XX/XX2XXX92乂X2X3145b工字钢帽梁1500150卜 圖IW練Ift190!钢管柱 P5m -f 八一l 凡 i承台190注=K尺寸单位：cm2、I2Db工字钢长5向图鉄门式墩盖梁施工支架示意图3.2、钢管支撑柱布置位置如图4所示遍管柱底座石1 宮 00101800图4*钢管支撐柱平面位置示意图注：尺寸单位e计。3. 3、支架落架支座结构示意图图 5萍架支區正面示意图-上下座板落架支应侧视團说明:烈一布右支挥板til -可座扳$35iWL,安装皤肉纹1.本图比例示意.尺寸单也加计.2*亦夷座系:用lEnm臥朋飯制作乐本立座垂直支荐能力应满足300吨。 血为确保立座承談能力，上下座

13、扳和左右支撑仮内夬目曾加加劲淼 N3-*32(51纹拉杆怅度不屮于狒加血图氣支架降落支座结构示意图3. 4、支架落架照片一参考照片一图 63. 5、组合横梁横向支撑加固支架结构示 意图图7氐结构连接处均呆用焊接j3、金支架每3u布置一处图九桁梁横向支撑加固支架结构示意判3. 5、钢管支撑柱横向加固结构示意图一图8两端局部需焊接10mm厚肋钣，以增加局部承载力承受能力50X50X13Wl45b帽梁* L-&盖 ft 50X50X1图队钢管支挣柱横向加固结构示意图注.尺寸单ficn.it，结构连按采用焊接*3. 6、盖梁支撑架横断面结构示意图-图9纵向贝雷桁架梁共计采用3组5片双层加强型桁架。其中

14、两边各放置 2组27m长 双层贝雷桁架梁、中间放置 3组15m长双层贝雷桁架梁。T丄字钢橫噪承台b u II?一 Llflt曲IB怛抽图取盖梁支架横断面结构示意图牡；尺寸单包*1计.3. 7、钢管支撑柱底座顶帽结构示意图一图10。Himtooxeoox iq灌累慣固尺寸单隹图&搁音拄库座绪辑尺寸图孔4串岳狀具宦衣ErsXOOTxSA图I钢管柱底座*顶帽结构示意图三、支架施工注意事项及保证措施1、加强组合贝雷桁架梁的横向稳定性，防止侧向屈稳。 加固措施：两组桁架间架设 3 道横向连接间隔支撑桁架，分别安放在 跨中和两个钢管支撑柱附近处。间隔加固支架桁架参考图 7 制作，高 340cm、净宽400

15、cm。间隔加固支架与桁架间的空隙使用垫钣填塞严密。贝雷梁要与墩柱贴住放置，使用I20工字钢或者槽钢做夹板、配备32 精轧螺纹拉杆拉紧，抱住、夹紧墩身。2、贝雷桁架梁杆件组装，对有弯曲、锈蚀严重、电焊烧伤严重、杆件 接头开焊的应不得使用；两层桁架间弦杆应连接牢固，使其成为一体。3 、在两组贝雷桁架梁安装和拆卸过程， 要注意另一榀翻倒事故。 应在 墩身上进行单独榀片的拉结栓牢措施。4、 I45b 工字钢平台两端有悬臂，在端部安放两根小槽钢，将所有I45b 工字钢横梁连成一体，并与贝雷梁捆扎牢固，防止倾覆事故。5、 贝雷梁落架使用支架降落支座，要求每个支座支撑能力达到300 吨。制作后，应先在压力机上试验检验，达不到要求，增加肋钣加固。6、钢管支撑柱横向稳定按图 8 设置剪刀撑； 纵向稳定：在柱顶与贝雷梁间，利用 32精轧螺纹钢所固、拉紧。约束钢管柱产生纵向位移。7、 支架沉落量，根据结构计算结果，可以按 2030mm预留。8、大跨盖梁混凝土浇注过程， 以及预应力张拉后， 盖梁的收缩和压缩， 都会使得墩柱向内弯曲位移，从而造成墩柱的弯曲次应力。要及时和设计 沟通，了解设计意图。弄清楚是否在施工方案中采取相应的防治方案。9、支架预压荷载，在18米范围内按结构检算荷载 Q= 788.49t进行预 压。10、本方案是按照18m跨度、17.