坝头拱桥临时支架修改方案1

1、坝头拱桥临时支架修改方案一、工程概况：本桥位于庆元坝头至寿宁大熟公路k0+651.03-k0+710.97路段，全 长59.94m，桥宽为8.5m，上部为l=40m的空腹式石拱桥，拱圈为等截面（厚 度1.1m）悬链线无铰拱，矢跨比为1/5,下部结构采用u型桥台，扩大基础。其中：1、拱圈、拱上横墙：m10砂浆砌粗料石；2、台墩侧墙：m7.5砂浆砌片块石；3、护拱：m5.0砂浆砌片石；4、基础：c20片石混凝土。二、临时支架体系修改方案：本桥的临时支架体系设计，已由浙江交通勘察设计有限公司作出设计，其 设计方案为木拱架方案。通过进场后的现场调查，该桥位于既有河道又有省道穿行的狭长山谷， 采用木结构

2、临时支架，存在以下不足：1、通车意外撞击及河流泄洪能力较差；2、高度和跨度较大，整体稳定性较差，变形量也较大；3、所耗用木材量大，制作、加工、安装工期较长。综合以上不足，拟对原木临时支架体系作如下修改；1、原设计的临时支架起拱线以上部分维持原有方案不变，现场施工时应 严格执行原图纸，按原图纸要求的构造组织实施。2、在起拱线以下（绝对标高869.47m以下部分），拟采用321桁架的临时结构体系。（见附图）321桁架单片长3m，高1.5m，重量为270kg （见附图）（1）基础处理：1 ）、j-1基础：将岩面凿平后，用m7.5浆砌片石找平，面抹5cm厚c20 细石混凝土。长度比桁架布设范围毎端加长

3、50cm，宽度不少于lm。2）、j-2基础：坐落于岩面用c20片石混凝土做基础。基础长度为10m, 宽度不少于1.5m。在毎片桁架下弦架孔处预埋2个1）25螺栓单根长60cmo 做7字弯折，共12处，外露部分车丝。共重：27.8kg。3）、j-3基础：坐落于岩面，用c20片石混凝土做基础。基础长度为 10m，宽度不少于2m。在每片桁架下弦架孔处预埋2个4）25螺栓单根长 70cm。做7字弯折，共12处，外露部分车丝。共重：32.4kg。（2）、桁架墩：1）、j-2位桁架墩：采用双排四层加强型桁架片，桁架墩宽度50cm， 高度6.0m，长度9.0m。布设该墩用桁架片为24片。在桁架墩端内50cm

4、 处及中部两侧沿高度布10号槽钢各一道，每处槽钢沿高度用四道小16 的拉杆螺栓对应锁紧。10号槽钢毎根长6.0m，共6根计36米，总重360kg。 毎片桁架竖向相接处及端头设支撑架，全墩共用支撑架16片。2）、j-3位桁架墩：采用双排八层加强型桁架墩，桁架墩宽度lm，高 度12.0m，长度9.0m。布设该墩用桁架片为48片。在桁架墩端内50cm处及中部两侧沿高度布14a号槽钢各一道，每处沿高度用八道的拉 杆螺栓对应锁紧。14a号槽钢每根长6.0m，共12根计72m，总熏1049.1kg。 毎片桁架竖向相接处及端头设支撑架，全墩共用支撑架32片。3）、桁架梁：采用八排单层加强型桁架组成，每两排间

5、用支撑架联 成一组，相间相连，桁架片间距1.2m，布设长度为39m，1#台处距离起 拱点水平距离为lm。支撑架布于桁架片连接处及端部，每3m布一道。拱盔水平梁布设于桁架梁的上弦杆上，梁头与桁架上弦杆上支撑架 孔通过螺栓紧固。桁架梁在下弦杆上布设10号槽钢，沿横向通长布设， 通过螺栓与下弦杆相连。毎3m间距布设一道。以此将各桁架梁连成整体。桁架梁共用桁架片104片，下弦杆连结用10号槽钢每根长度9米，共14道总长126m,总重1260kg。共用支撑架：14x4 = 56片。贝雷桁架支架的具体加强及安装要求，应遵照相关安装规范要求，在专业人员指导下进行。、构件选型与验算：（一）、模板的选型与验算：

6、取拱顶处模板进行选型与验算：拱圈厚度d=1.10m,模板跨度l=1.2m，模板宽度取0.1m,石砌圬工单位容重取r=24kn/m（1）、荷载计算：1）、拱圈自重荷载：根据计算规则，因本设计采用分环逐层砌筑，故自重荷载可按总重 的60%75%计算，本方案验算时取75%计算，故有：gl=75 % dr=0.75 xl.lmx 24kn/m2）、施工荷载：gr取2.0kn/m（2）、模板外力计算:模板按简支模板型计算，则右：1) 、按均布荷载计算跨中弯矩：mi=(gi+gr) x l2)/8=(19.8+2.0) x 0.1 x 1.22)/8=0.39kn.m2) 、按1.5kn集中力验算跨中弯矩

7、：m2=(p.l)/4=( 1.5x1.2)/4=0.45kn.m 显然：m!<m2设计按m2考虑。(3) 、模板断面的选型：临时木结构用a3类木材，其容许弯应力o w=12mpa并可以提高1.2 则有模板所需要截面：w=m/1.2o ww =0.45/(1.2x 1.2x 103) 3.1 x 105 m2(4) 、模板挠度验算：木材弹性模量e取9.0x 106kpa i=(bh3)/12=(0.1 x0.063)/12=1.8x 10_6m4f=5gl4384ei=(5x2.18x 1.24)/ 384ei=(5x2.18x 1.24)/ (384x9x 106x 1.8x10-6)

8、 =3.63x 10_3m>l/400=120/400=0.3cm(5) 、模板断面调整：因厚度不能满足捺度要求，故将模板调整为：bxh=10cmx7cm的方 木。则：i=(bh3)/12=(0.1 x0.073)/l 2=2.86 x 10_6m4f=5gl4384ei=(5 x 2.18 x 1.24)/ (384 x 9 x 106x 2.86 x io-6) =2.29 x 10"3m=0.23cm<f=l 20/400=0.3cm（二）、弓形木的选形与计算：取拱顶处弓形木，按间支梁计算，因圬工荷载取60%75%中的极大值， 故这里忽略模板重量，计算弓形木。(1)

9、、弓形木的跨中弯矩：弓木108.5cm108,5rm124,5cmj,124,5cm柱实际形式2xalld9rnl109cm c计算模型1) 、均布跨中弯矩：mab=mbc=0.07gl2=0.07 x 26.16 x 1.092=2.18 kn.m2) 、集中荷载1.5kn验算：、mab=mbc=0.1 56pl2=0.156x 1.5x 1.09=0.26 kn.m 显然均布跨中 荷载大于1.5kn集中荷载引起的弯矩。、需要的弓形木截面：w=m/1.2o w = 2.18 (1.2x12x103)=0.15x10_3m2 弓木宽度预计为 0.16m，贝lj: h=(6xco)/b ) =

10、y/ (6x0.15x 10-3) /0.16)=0.075m选取弓形木，最小净高10cm，宽度16cm。、弓形木挠度检验：i=bl?/12 = (0.16x0.13 ) /12=1.33x10_5m4fab=fbc =0.521 xgl4/100ei=0.52ix (26.16x 1.094) /(100 x 9x 106x 1.33 x10-5) =1.6x io-3f =l/400=1.09m/400 =2.73 x10'3m 故有：fab=fbc< f弓形木选取bxh=16cmx 10cm满足要求。（三）、拱圈内木柱计算：本方案修改时，对拱圈内原设计的临时支架未做修改。施

11、工时按原方案 实施，本方案不作验算。（四）、立柱轴力计算：（1）、立柱荷载计算，立柱轴力计算时，计入用模板的方木重及每一排弓木的自重。1）、圬工砌体重：6 r=19.8kn/m2x 1.2m=23.8kn/m2）、模板荷载：杉木容重取4 kn/m3计算：8 尸4kn/m3 x 0.07m xi .2m=0.34kn/m3) 、弓形木荷载：6 3=4kn/m3 x 0.16m x 0.1 m=0.06 kn/m4) 、施工荷载：8 4=2.0kn/m2x1.2m =2.4 kn/m5) 、总体荷载值：8 = ( 8 1+ 8 24- 8 3+ 8 4) =23.8+0.34+0.06+2.4 =

12、 26.6kn/mn3(2)、立柱轴力计算:在临时支架的中部任取一排立柱所在标准面作计算断面计算柱的轴力。立柱按轴力计算按:n=0.5 5 (l1+(a,+bi+b2) /l2) 计算，其计算结果如下表：f n2轴力计算简图n1立柱轴力计算表(表一)桩位12345678910111213141516轴力(kn)44.141.539.537.635.934.533.832.931.430.930.630.330.0429.9829.9（五）、j2> j3处的支座反力计算:j2> j3处的支座反力表（表二）拱盔传递的柱轴力 （kn）j咧（kn）)2 (kn)j3 (kn)44.144.

13、1041.537.71.43.839.532.37.87.237.627.312.910.335.922.817.613.134.518.822.015.733.815.426.518.432.912.030.620.932.48.831.623.60.831.45.727.725.73.730.92.824.328.16.630.6021.130.69.530.30.618.029.712.330.043.414.926.615.129.986.312.123.717.929.89.120.7合计227.7287.9364.0単位 (kn)30.630.931.432.432.933.834

14、.535.937.639.541.544.1计算简图（一）32.431.430.930.630.330.0429.9829.829.9830.0430.3单位：(kn)丄l! lrjlijlt l'124.5x 10=1245. 0cmzz30. 5cm24. 5cm计算简（二）41.539.537.635.934.533 932 9单位：(kn)i i i i .*/124.5x6 747.0cm44cm计算简图（三）（六）、桁架梁验算：根据计算简图（一）及表二数据可得下图所示弯矩图:30.630.931.432.432.933.834.535.937.639.541.544.1单位

15、:(kn) 228.5kz.m405.5kzm533.5km.m614.2kzm650.4kz.m643.7kn.m594.9kz.m5s.1kn.m375.0kn.m205.ockjslm5 jljrh跨弯矩内力阁从弯矩图可知：一片桁架梁的最大跨中弯矩为650.4 kn m 查321桁架片允许承载的弯矩为m0=975kn m。很显然：有mmax<m查表知：w = 3.75xw3 m3 e=2.1 x lopa1=2.51 x 10_3m4o co=145mpa故 o = (650.4 x 103n.m)/ 3.75 x 10_3m3)= 173.44mpa <1.2 o w=17

16、4mpa上述验算过程采用的是简支梁，本方案的桁架梁实质为三跨连续梁，故 跨中实际最大弯矩只约为简支梁最大跨中弯矩的80%左右。经验算，简支梁 基本满足要求，故连续梁肯定满足要求。(2)>挠度验算：跨中挠度：f=(5 6 l)/(384ei)f= (5 x 26.6x 103x 13.6954)/(3 84 x 2.1 x 1011 x2.51 x io-3)=2.3 x 10'2 m=2.3cm <f=l/400=13695/400=0.034m=3.4cm故桁架梁的刚度满足要求。(七) 、桁架墩的验算:从 m、j2、j3处的支座反力表>可知，每片纵梁传至桁架j2墩的

17、集 中力为287.9kn;每片纵梁传至桁架j3墩的集中力为364.0 kn。1、强度验算：1）、j2墩桁架墩所受总竖向荷载：p2=2x 1/2 x 287.9+287.96=2015.3kn三片双排布置桁架允许承受的压荷载：查表得：单片桁架允许受压荷载 663 kn p=6x 663=3978 kn显然实际承受的轴压力p2<p2）、3墩桁架墩所受总竖向荷载为：p3=2 x 1/2 x 364+364 x 6=2548kn 同样有：p3<p=3978 kn故j2、j3墩桁架墩的强度满足要求。2、稳定性验算：查表知：321桁架的允许长细比19,实际架设时，采取双排桁架加强杆 和设置加强杆、风缆等措施，确保双排桁架成不可变形骨架：j2墩的长细比：4.5/0.5=9 <l/d=19 j3 墩的长细比：10.5/l=10.5<l/d=19 故稳定性能满足要求。（八）、基础验算：1、丄基础：查表二知：承受轴力最大的ji 基础所受竖向力为:2x 1/2x227.7+227.7x6=1593.9 kn基础表面积为：9x 1=9 m2基础应力：o =1593.9 kn/9m2= 177.1 kn/m2查表得知：采用mv25石料m7.5号砂浆砌体的抗压强度可达2.70mpa>177.1kpao2、j2基础.查表二知：j2基础承受