上跨石德铁路转体满堂支架专家评审用文稿1

1、邢衡高速公路上跨石德铁路转体邢衡高速公路上跨石德铁路转体T T构满堂支架方案构满堂支架方案专家评审会二二0 0一五年四月十四日一五年四月十四日邢衡高速公路上跨石德铁路转体邢衡高速公路上跨石德铁路转体T T构满堂支架构满堂支架施工方案施工方案邢衡高速衡水段邢衡高速衡水段LQ8LQ8合同项目部合同项目部二二0 0一五年四月十四日一五年四月十四日汇报内容第一部分 转体工程概况第二部分 满堂支架搭设方案第三部分 支架体系验算第一部分：转体现浇梁概况第一部分：转体现浇梁概况邢衡高速公路LQ8合同段上跨石德铁路立交桥在K38+359.9处上跨既有石德铁路，铁路里程为K102+126.4，线路与铁路交角为6

2、7。上跨石德铁路立交桥8#10#转体T构全长119.9m，其中转体部分为2*55m，首先平行于铁路线路方向进行现浇及预应力等施工，转体67后，于8号墩和10号墩处进行合拢段施工，合拢段长度为4.95m。转体T构设计为整幅设桥，上部结构采用单箱3室箱形状截面，桥宽28.5m，箱梁中支点处高6.2m，边支点处高2.9m，梁底线形按圆曲线变化。梁体梁体1/21/2纵断面示意图纵断面示意图8#10#转体现浇梁共分5段施工，由9#墩向两侧8#、10#墩方向依次为1个0#段、2#4#段各2个，其中4#段为合拢段。梁体横断面示意图梁体横断面示意图第二部分：满堂支架搭设方案第二部分：满堂支架搭设方案1、满堂支

3、架搭设流程满堂支架搭设的工艺流程为：场地平整、夯实基础承载力实验场地硬化、材料配备纵横向弹线定位摆放底层方木摆放底托立杆搭设并扣紧安装纵、横向横杆，并与立杆扣紧安装第二层及以上支架加设纵向、横向、水平剪刀撑及扫地杆安装调节杆安装顶托顶托上安装主、次楞方木及模板安装设置防护栏杆扎安全网。2、支架地基处理支架地基处理范围按宽出支架之外50cm控制。先将原地面平整碾压，压实度不小于90%后，填筑50cm厚砂砾，分两层填筑。平整碾压后在其上浇筑20cm厚C20砼垫层。地基两侧设置纵向排水沟，排水沟截面型式为矩形，宽0.3m，深0.3m，随时排走地表的积水，防止影响地基承载力。支架地基换填后地基承载力实

4、测值均超过200Kpa，满足支架地基承载力要求，后附地基承载力报告。3、支架区段划分根据支架布置方式的不同，将支架体系分成A、B、C、D、E五个区段。4、立杆、杆横布设各区段立杆横桥向布置间距：支架A区段立杆横桥向布置间距为：50.9m+720.3m+50.9m（底板区均加密为0.3m）；支架B、C、D区段立杆横桥向布置间距为50.9m+60.6m+30.9m+60.3m+60.9m+60.3m+30.9m+60.6m+50.9m（中腹板下0.3m，边腹板下0.6m）; 支架E区段立杆横桥向布置间距为：50.9m+60.6m+30.9m+30.6m+60.9m+30.6m+30.9m+60.6

5、m+50.9m（腹板下0.6m）。各区段立杆纵向间距及横杆步距：支架A区立杆纵向间距均为0.6m，横杆步距0.6m；支架B区立杆纵向间距0.6m，横杆步距0.6m；支架C区立杆纵向间距0.6m，横杆步距边腹板处0.6m，其它1.2m；支架D区立杆纵向间距0.9m，横杆步距边腹反处0.6m，其它1.2m；支架E区立杆纵向间距0.6m，横杆步距0.6m。支架平面示意图支架纵断面示意图支架立杆顶部和底部分别设可调顶托和可调底托，为保证碗扣件支架顶部稳定性，顶托螺杆伸入立杆长度不得小于15cm，外露长度不得大于30cm，也不得小于10cm；底托螺杆伸入立杆长度不得小于15cm，外露长度不得大于15cm

6、。支架高度根据经处理后地基的高程与箱梁各部位高程进行确定，高度不合适的地方用调节杆调节高度。碗扣支架搭设时应保证纵横成线，纵横向杆件用扣碗扣紧，形成牢固的纵、横、竖三维网架。5、剪刀撑设置为了保证支架的整体稳定性，按支架设计要求安装斜撑杆（剪刀撑），布设在支架两侧沿45-60度进行调整。纵、横向每隔4.5m布置剪刀撑l道，需调整时按35m控制。剪刀撑应用旋转扣件固定在与之相交的水平杆或立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于15cm。每根剪刀撑钢管的长度不宜小于6m，扣拉的立杆和水平杆的数量不得小于4根。剪刀撑斜杆搭接长度不应小于1m，且不应少于三个旋转扣件，扣件边缘至杆端的距离应大于10

7、cm。支架高度大于4.5m水平杆的底层和顶层必须设置水平剪刀撑，水平剪刀撑间距不得大于4.5m。6、扫地杆设置纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上。横向扫地杆应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。立杆基础不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低差不应大于1m。靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于500mm。7、主、次楞方木布设梁底板区立杆顶托上先纵向放置12cm12cm方木，间距同立杆间距，纵向方木上横向放置间距25cm（净距15cm）10cm10cm方木作为模板肋板，横向方木上面铺设固定底板模板。翼板下先横向放置12c

8、m12cm方木，间距同立杆间距，再纵向铺设10cm10cm方木，间距25cm，上面铺设固定翼板模板；侧模支撑采用与支架同规格钢管，垂直于模板方向设置，横向间距90cm,纵向间距同立杆间距，用旋转扣件固定于支架体系上，顶部设顶托，先于箱梁横断面方向固定12cm12cm方木，间距同立杆间距，再于其上纵向布置10cm10cm方木，间距25cm，其上铺设固定侧模模板。支架A区横断面布置示意图支架B区横断面布置示意图支架C、D区横断面布置示意图支架E区横断面布置示意图8、模板安装现浇梁模板采用长2.44m，宽1.2m，厚度15mm的竹胶板，铺设固定于支架体系次楞方木上。9、支架预压a.预压方法支架及底模

9、完成后按要求静载预压，预压材料拟采用袋装砂堆载预压法，分段进行预压。预压荷载不小于箱梁恒载和模板总重量的120%，预压应分三级进行，3级加载分为45%、95%、120%，以模拟钢筋布设、底腹板砼浇筑、顶板混凝土浇筑各不同施工阶段荷载。纵向加载从靠近转体墩侧向边墩侧对称进行加载；横向加载时，应从中间向两侧对称加载，加载或卸载均由人工配合吊车进行。b.沉降观测预压观测断面设置：0#段于转体墩两侧各设置3个观测断面，分别位于距转体墩中心2m、7m和12m处；每个1#、2#、4#段各设置3个观测断面，分别位于各段的0/2、1/2、2/2处；每个3#段各设置5个观测断面，位于各段的0/4、1/4、2/4

10、、3/4、4/4处；每个观测断面布置3根观测杆，在观测断面内对称布置。沉降观测方法：分别测出加载前、每级加载及卸载后高程H0H4。观测数据分析：通过预压消除非弹性变形1=H0-H4和测出弹性变形2=H4-H3数值，为支架、模板施工高度控制提供依据。第三部分：支架体系验算方法第三部分：支架体系验算方法一、最不利立杆验算1.立杆材料选择及受力单元类型分析支架搭设采用碗扣支架，碗扣支架钢管为48，t=3.5mm，材质为A3钢，查路桥施工手册可知，扣件式钢管截面特性见下表。根据支架平面布置图可知立杆上部承受荷载单元主要有以下几6种情况。2、最不利立杆确定根据支架平、纵断面选出各区段代表断面：A区代表断

11、面取1#和2#断面；B区代表断面取3#断面；C区代表断面取4#断面；D区代表断面取5#断面； 由支架平、纵、横断面图可知，E区最不利断面为8#断面代表的端横梁区，由于其位于盖梁上面，无需验算。所以E区代表断面取7#断面。各区代表断面如下图：A区 1#代表横截面图A区 2#代表横截面图B区 3#代表横截面图C区 4#代表横截面图D区 5#代表横截面图分别计算出各区段最不利断面处各种不同荷载单元作用下立杆承受荷载大小，从而得出各区段最不利立杆位置，对比结果见下表。E区 7#代表横截面图表2 最不利立杆位置确定3.最不利立杆验算支架结构承受的荷载分为恒载和活载两大部分。1）恒载梁体自重，按照26kn

12、/m取值模板、方木自重取7.5kn/m32）活载施工人员、材料及机具荷载取2.5kn/；振捣混凝土时产生的荷载，取2kn/；浇筑混凝土时产生的冲击荷载取2kn/。立杆强度验算：（此步仅列出A区计算过程，其它同理不再列出）主要荷载取值A区段：最不利立杆位于2#断面中腹板区支架A区中腹板处最不利立杆承受荷载：新浇混凝土荷载：N混凝土=1.8402*0.6*26=28.71KN倾倒混凝土荷载：N倾倒=0.6*0.3*2KN/m2=0.36KN振捣混凝土荷载：N振捣=0.6*0.3*2KN/m2=0.36KN施工活载：N施工活载=0.6*0.3*2.5KN/m2=0.45KN模板荷载：N模板=0.6*

13、0.3*0.015*7.5KN/m3=0.02KN纵向方木荷载：N纵向方木=1*0.12*0.12*0.6*7.5KN/m3=0.06KN横向方木荷载：N横向方木=3*0.1*0.1*0.3*7.5KN/m3=0.07KN则A区最不利立杆承受的坚向荷载为：N=1.2*(28.71+0.02+0.06+0.07)+1.4*(0.36+0.36+0.45)=36.27KN支架横杆步距0.6m，则：=L/i=600/15.78=38=150，查路桥施工手册附表3-26得=0.9，则单根立杆能承受荷载为：N容=A=0.9*489*215=94621.5N=94.6KN，又查路桥施工计算手册表13-5，

14、步距为0.6米时单根立杆设计荷载N=40KN，则：NN容=40KN，满足要求。B区段：最不利立杆位于3#断面中腹板区B区横杆步距0.6m，容许承载力40KN，经计算B区最不利立杆承受荷载N=34.55KN，满足要求。C区段：最不利立杆位于4#断面，边腹板横杆步距0.6m、其它1.2m。因此需将中腹板和边腹板下立杆分别进行验算。C区边腹板下横杆步距0.6m，容许承载力40KN，经计算边腹板下最不利立杆承受荷载32.26KN，满足要求；C区中腹板下横杆步距1.2m，容许承载力30KN，经计算中腹板下最不利立杆承受荷载25.87KN，满足要求；D区段：最不利立杆位于5#断面，边腹板横杆步距0.6m、

15、其它1.2m。因此需将中腹板和边腹板下立杆分别进行验算。D区边腹板下横杆步距0.6m，容许承载力40KN，经计算边腹板下最不利立杆承受荷载32.44KN，满足要求；D区中腹板下横杆步距1.2m，容许承载力30KN，经计算中腹板下最不利立杆承受荷载28.91KN，满足要求；E区段：E区最不利立杆位于7#断面中腹板区。E区横杆步距0.6m，容许承载力40KN，经计算E区最不利立杆承受荷载N=35.4KN，满足要求。支架整体稳定性验算a.压杆稳定性计算进行压杆稳定性验算时只需分别验算两种横杆步距中受力较大的，由立杆验算可知支架横杆步距0.6m时，承受上部荷载最大立杆位于A区；支架横杆步距1.2m时，

16、承受上部荷载最大立杆位于支架C区，因此只需要验算A区和C区即可。支架A区：=L/i=60/1.578=38,查路桥施工计算手册附表3-26钢轴心受压构件的稳定系数表，得=0.9N/A=36.27103/(0.9489)=82.41N/mm2=215 N/mm2（钢材的强度极限值）满足要求。支架C区：=L/i=120/1.578=76,查路桥施工计算手册附表3-26钢轴心受压构件的稳定系数表，得=0.7382N/A=32.256103/(0.7382489)=89.36N/mm2=215 N/mm2（钢材的强度极限值）满足要求。综上，压杆稳定性满足要求。b.支架整体稳定性验算此处施工位置偶有大风

17、，按照建筑施工脚手架使用手册附表15-2-1中取风力等级八级，则风压为0.26kN/m2，支架高度取9m，梁总长度为110m，宽度为28.5m，梁高度均值为4.55m。由支架纵断面布置图可知，本支架体系外侧纵、横距0.6m的居多，查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范表A.0.5，支架挡风系数取0.212，则风荷载为F风=0.26（1104.55+11090.212）=184.699KN，风荷载产生的偏心力矩为M风=184.699（9+4.55）/2=1251.3KNm。当支架及模板施工完毕时，为风荷载作用最不利情况，支架及模板的重力。单根立杆自重：N=（7.12*3.84+12层*（0.6+

18、0.6+0.9）*3.84）*10/1000=1.241KN（计算位置取支架A区最不利断面处，支架高度取7.12m）模板及支架总重：G重=1.241/(0.60.9)11028.5+（7.5*0.015）11028.5=7557.4KN。模板及支架抵抗力矩：M重=7557.428.5/2=107692.95KNm很明显，风荷载产生的力矩远远小于支架及模板自重的抵抗力矩，因此，支架的整体稳定性满足要求。二、最不利横向方木验算1.方木材质选择横向方木采用A-1东北落叶松，截面尺寸为1010cm。截面参数和材料力学性能指标：顺纹弯应力=14.5MPa；弯曲剪应力=2.3Mpa；弹性模量E=11103

19、MPa。2.最不利横向方木位置确定由支架平面布置图结合表2进行对比计算可知，跨度0.3m最不利横向方木位于2#断面中腹板处；跨度0.9m最不利方木位于2#断面非腹板区；跨度0.6m最不利横向方木位于7#断面中腹板处，对比结果见表3。表3 最不利横向方木位置确定3.最不利横向方木验算（此步仅列出跨度跨度0.3m横向方木验算，其它方法相同，不再列出）跨度0.3m（2#断面中腹板处）横向方木验算：横向方木上承受荷载：N=1.2*(28.71+0.02)+1.4*(0.36+0.36+0.45)=36.114KN受力单元内横向方木根数：0.6/0.253受力单元内每根横向方木上均布荷载：q=36.11

20、4/3/0.3=40.13KN/M横向方木跨中弯矩值：M=1/8*q1*L2=1/8*40.13*0.32=0.45KN*M横向方木支点剪力值：Q=1/2*q1*L=1/2*40.13*0.3=6.02KN10cm*10cm方木截面惯性矩：Im=1/12*10*103=0.0833*104cm410cm*10cm方木截面面积矩：Sm=10*102/8=125cm310cm*10cm方木净截面抵抗矩：Wj=1/6*10*102=166.7cm3横向方木弯曲强度：w=M/WJ=0.45*103/166.7*10-6=2.70Mpa=14.5Mpa强度满足要求。横向方木剪切强度：=Q*Sm/Im*b

21、=6.02*103*125*10-6/0.0833*104*10-8*0.10=0.9Mpa=2.3Mpa强度满足要求。横向方木挠度：f=5ql4/384EI=5*40.13*103*0.34/（384*11*103*106*0.0833*104*10-8）=0.05mm0.3/400=0.75mm强度满足要求。跨度0.9m（3#断面非腹板处）横向方木： 弯曲强度w=M/WJ=5.58Mpa=14.5Mpa 剪切强度：=Q*Sm/Im*b=0.62Mpa=2.3Mpa 挠度：f=5ql4/384EI=0.86mm0.9/400=2.25mm 各项指标均满足施工要求。跨度0.6m（7#断面中腹板

22、处）横向方木： 弯曲强度w=M/WJ=11.88Mpa=14.5Mpa 剪切强度：=Q*Sm/Im*b=0.88Mpa=2.3Mpa 挠度：f=5ql4/384EI=0.36mm0.6/400=1.5mm 各项指标均满足施工要求。综上，横向方木采用10cm10cm满足要求。三、最不利纵向方木验算1.方木材质选择横向方木采用A-1东北落叶松，截面尺寸为1212cm。截面参数和材料力学性能指标：顺纹弯应力=14.5MPa；弯曲剪应力=2.3Mpa；弹性模量E=11103MPa。2.最不利纵向方木位置确定由支架平面布置图及表2可知， 跨度0.6m纵向方木最不利位置位于支架A区2#断面中腹板区最不利立

23、杆处；跨度0.9m纵向方木最不利位置位于支架D区边腹板最不利立杆处。3.最不利纵向方木验算（此步仅列出跨度0.6m最不利纵向方木验算过程，其它方法同，不再列出）跨度0.6m（2#断面中腹板处）纵向方木验算：2#断面最不利纵向方木承受荷载：新浇混凝土荷载：N混凝土=1.8402*0.6*26=28.71KN倾倒混凝土荷载：N倾倒=0.3*0.6*2KN/m2=0.36KN振捣混凝土荷载：N振捣=0.3*0.6*2KN/m2=0.36KN施工活载：N施工活载=0.3*0.6*2.5KN/m2=0.45KN模板荷载：N模板=0.3*0.6*0.015*7.5KN/m3=0.02KN横向方木荷载：N横

24、向方木=3*0.1*0.1*0.3*7.5KN/m3=0.07KN方木承受的坚向荷载为：N=1.2*(28.71+0.02+0.07)+1.4*(0.36+0.36+0.45)=36.2KN最不利纵向方木所承受均布荷载：q=36.2/0.6=60.3KN/M最不利纵向方木跨中弯矩值：M=1/8*q*L2=1/8*60.3*0.62=2.714KN*M最不利纵向方木支点剪力值：Q=1/2*q*l=1/2*60.3*0.6=18.09KN纵向方木毛截面惯性矩和面积矩：12cm*12cm方木截面惯性矩：Im=1/12*12*123=0.1728*104cm412cm*12cm方木截面面积矩 ：Sm=

25、12*122/8=216cm312cm*12cm方木净截面抵抗矩：Wj=1/6*12*122=288cm3最不利纵向方木弯曲强度：w=M/WJ=2.714*103/288*10-6=9.42Mpa=14.5Mpa 强度满足要求。最不利纵向方木剪切强度：=Q*Sm/Im*b=18.09*103*216*10-6/0.1728*104*10-8*0.12=1.88Mpa=2.3Mpa强度满足要求。最不利纵向方木挠度：f=5ql4/384EI=5*60.3*103*0.64/（384*11*103*106*0.1728*104*10-8）=0.54mm0.6/400=1.5mm强度满足要求。跨度0.

26、9m（5#断面边腹板处）纵向方木： 弯曲强度w=M/WJ=12.63Mpa=14.5Mpa 剪切强度：=Q*Sm/Im*b=1.68Mpa=2.3Mpa 挠度：f=5ql4/384EI=1.61mm0.9/400=2.25mm 各项指标均满足施工要求。综上，纵向方木采用12cm12cm满足施工要求。四、底模验算1.模板选用模板采用长2.44m，宽1.2m，厚度15mm的竹胶板，竹胶板弹性模量E=7.6103MPa，容许承载力f=80.6MPa。2.最不利底模位置确定竹胶板直接搁置于1010cm方木上，净距15cm，计算模板跨径按净距计算，按简支梁考虑进行计算。由表2可知A区2#断面中腹板处为底模板受荷载最大，竹胶板及次楞方木布置见下图。3.模板受力验算受力分析：顶部荷载