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 LXS13 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 日一、 工程概况河口村1号特大桥第187#桥墩、里程 DK72併477.75第193#墩、里程DK70H626.19，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

2、为 9.2mX5.8m,门墩横截面尺寸为4mK2m,门墩盖梁尺寸高2.6mX 宽4mK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。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500mn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）、100mX 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。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

3、凝土重度P= 2.6t/m 3。盖梁自重 Q仁 18X2.6 X4X2.6=486.72t。 、模板、支架平台、支架梁等施工荷载Q前35% Q仁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=Q/1800=438.05kg/cm。荷载系数K取1.2。2.2、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 = 46220cm;横截面积 A= 153.938cm2;延米重量 p

4、= 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钢管支撑柱高度1042cm钢管长细比：入=H/ r=61.33依据入查得折减系数书二0.76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、一端简支状态验钢材的弹性模量 E= 2.1 X 105MP半 2.1 X 106Kg/cm2;单根钢管的轴心受压

5、支撑能力2eiPc门=2(H)2=847t。受压自由系数B取1。钢管允许支撑力Pcr = 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、贝雷桁架截面特性、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11 = 250500cm4横截面积A1 = 50.96cm2; 、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

6、340cm组拼宽度36 + 54+ 36cm双排双层加强型截面特性几何特性结构构造3W( cm)I (cm?)A (cni)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= 273MPa允许剪应力为1.3 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 X 1300= 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 、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，

7、“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。、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。 、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fma>=3cn。 、钢材的弹性模量 E= 2.1 X 105MP年2.1 X 106Kg/cm2;、根据均布荷载-简支梁跨中挠度计算公式:5ql384EI、所需惯性矩，由挠度计算公式5ql 4384EI，求得:5ql44刀 I = 384Efc = 5

8、438 .05I500= 4583391cm。38421000003 、所需贝雷梁片数n=E I /1二1,考虑不均匀受力系数B二0.8，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:Ma=118273500kg-cm； 、贝雷梁最大弯曲拉应力273(T max= MmaxEW=1930kg/cm2 193Mpa小于16锰钢允许拉应力、压应力及弯应力MPa、核算跨中最大挠度fc5ql4384 EI=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

9、 、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个支撑端承载能力为=494.3KN,按此能力所需贝雷桁架数量 n=( 15Q十18- 2)十49.43 = 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，求得:384 EI 、所需惯性矩，由挠度计算公式fc5ql45 357.1 4004 4刀I 二 384Efc 二 384 2100000 0.8 二70853cm° 、所需贝雷梁片数

10、 n=X I /11 = 70853cm/33760cm4= 2.1，取 n=3 根。I45b工字钢截面惯性矩I1 = 33760cm42.5、I20b工字钢横向分布梁1沏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、100mrX 100mn木方楞100mriX 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。3.2、钢管支撑柱布置位置如图4

11、所示。3. 3、支架落架支座结构示意图一图5。3 5、 组合横梁横向支撑加固支架结构示 意图图 73 5、钢管支撑柱横向加固结构示意图图 8。两端局部需焊接10mm厚肋钣，以增加局部承载力承受能力。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。37、钢管支撑柱底座顶帽结构示意图图 10。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

12、架参考图 7制作，高340cm净宽400cm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120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、I 45b工字钢平台两端有悬臂，在端部安放两根小槽钢，将所有 l45b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

13、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 2030mn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、17.5m墩柱设计的。不可以直接用于其他尺寸的门式墩。对于其他不同尺寸门式墩的支