大悬臂盖梁支架方案

1、金龙立交主线1号桥大挑臂盖梁支架方案一、工程概况：清平高速第六合同段工程为金龙立交主线1号桥，全长2226米。 分左右两幅，桥宽32米。该桥11#墩至74#墩设计为大挑臂盖梁，其 中从14#至18#墩逐渐靠近环观南路，19#墩至74#墩沿环观南路平行 高架。大挑臂盖梁总长32米，单侧主悬臂长9.25米，端头跳板长0.75 米。盖梁高度从柱顶4.1米渐变至端头2.8米，整个大盖梁混凝土量 设计194立方米。目前，环观南路正在进行改造施工，环观南路设计为双向六车道， 其右幅主车道已完工通车，左幅改造施工正在进行中。二、拟采取的大挑臂施工支架方案根据大挑臂设计情况结合环观南路路况，拟对大挑臂盖梁的施

2、工采 取如下支架方案：考虑盖梁中间部分不影响交通，采用满堂红支架；盖梁两端悬臂 部分主要位于环观南路主车道上面，采用门洞支架；（一）、满堂红支架采用WDJ碗扣支架。支架横向间距30厘米， 布置13排，共3.6米宽；支架纵向间距60厘米。布置22排，共12.6 米长。支架支撑于砼地面上，水平杆间距上下按30厘米布置，其余 中间部分按60厘米布置。支架沿纵向布置剪刀撑三道，中间一道， 两侧各一道，横向每4米布置一道剪刀撑。支架顶部底层采用 12cm*12cm纵向方木，顶层采用10cm*10cm横向方木，用于支垫及 固定模板。（二）、盖梁悬挑部分位于环观南路主车道上方，因为存在交通疏 解问题，采用门

3、洞支架。门洞支架采用钢管立柱作为垂直支撑承重、 横向及纵向采用H型钢作为水平支撑。门洞支架搭设与交通疏解一并考虑，由于环观南路车流量大，左 右两侧门洞支架各布置两个门洞，即每个车道保持两个车道通行。每 侧门洞支架设置3排承重钢管立柱、每排设钢管2根，采用630、 6 10钢管，钢管支撑于条形砼基础上，封底钢板与砼基础用预埋螺 栓连接。钢管柱顶部钢板上设置卸落砂筒，砂筒上设置横向450*200H 型钢，在横向H钢上纵向布置4根（根据需要可布置5根）600*200H 型钢，为保证安全，每排2根钢管之间需用小钢管米字型焊接稳定， 钢管与砂筒、砂筒与型钢、型钢与型钢之间据需用钢板或钢筋焊接牢 固，防止

4、滑动。模板胎架（模板厂家制作）放置于纵向H型钢上， 形成整个门洞支架体系。三、支架受力验算本次支架受力验算，主要验算碗扣架立杆支撑力及稳定性，门洞 支架的承重钢管的强度、刚度及稳定性验算，纵、横H型钢的强度、 刚度验算，地基承载力验算。取最大荷载断面处进行验算。一）、荷载计算由于大挑臂盖梁设计断面为弧形变断面，其中，最大截面在柱顶 处，最小断面为悬臂端部。盖梁砼荷载分布示意图（一）、盖梁中间部分荷载及碗扣支架受力计算盖梁中间凸出部分高1.8米、宽1米，位于柱顶2.2米范围的砼荷载为 q1=4.1*1*1*26KN/=106.6 KN/血（钢筋混凝土按 26KN / m3）人工、机具施工荷载及模

5、板方木等按q2=4.5 KN/m3计中间每平米荷载最大值Q1=q1+q2=106.6+4.5=111.1 KN/m31、碗扣架立杆受力验算碗口架采用48X3.5mm钢管。根据碗扣式支架的技术参数可知，支架钢管外径48mm，壁厚3.5mm,支架步距为0.6m时，单根容许承载力为4.0t，因此支架立 杆承载力按照安全系数法计算。此段设置的立杆根数纵向间距60厘米，横向间距30厘米布置，梁中间凸出部分高1.8米、宽1米，布置盖梁水平投影下立杆为4*22=88 根，每平米立杆为 88 / （22*0.6*1）=6.6 根因此每根立杆垂直轴向受力为：N1=106.6KN / 6.6根=16.15 （KN

6、/根）N1=16.15KNVN=40KN=4t可行2、碗扣钢管支架的稳定性计算单根钢管截面面积（由于届时碗口钢管采用租赁，钢管极有可能 是旧管，则钢管按壁厚3mm计，另外乘以0.75折减系数）：A=423.9X0.75=318mm2；回转半径：i=1.58cm由于长细比：入二l/i=（60+2a）/i=（60+2 X30）/1.58=76据此，查得钢管立杆轴心受压稳定系数巾=0.757N/（巾XA）= 16150 /（0.757X318）=67.1 MPa164Mpa（其中，Q235钢管容许应力为205MpaX80%=164 Mpa，80%为旧管 疲劳折减系数）根据以上计算可知，钢管立杆的稳定

7、性符合要求，安全系数 K=164/67.1=2.444，其中未计算剪刀撑的稳定拉结作用。说明：因为本方案为初步方案，主要是提交业主、设计进行讨论 所用，在进行受力验算时，由于荷载取值偏大，故荷载计算未考虑支 架自身重量。本次未进行方木及模板受力验算。本次支架受力荷载未考虑设计要求的小箱梁荷载。（二）、悬臂部分门洞支架受力验算门洞支架采用钢管柱承重，水平纵、横梁采用H型钢搭设。纵向H型钢直接承受悬臂部分的结构砼荷载、模板荷载、人工机具等荷载， 然后通过横向H型钢传递给钢管立柱及地基。1、荷载计算为简化及保守计算，砼荷载按柱顶根部最大截面沿悬臂通长计 算。根据设计图计算，2.8米宽的盖梁最大截面为

8、1.8*1+2.8*1+(2.8+2.2) *1.3/2=7.85血，纵向每米重量为：7.85*26KN /立米=204KN / m盖梁横向宽2.8m，折算每平米砼垂直荷载为204KN / 2.8m=72.8 KN /此人工、机具模板等荷载按5KN /.2、纵梁荷载计算门洞支架纵向设置4根600X200H钢纵梁，共2跨.跨度为5.71m,每 根纵向H钢分配的荷载为(72.8+5) *2.8 / 4=54.5KN/m3、纵梁H钢验算、纵梁600X200H钢截面力学性能查表得知：A=135.2cm2,每米重=106Kg,Ix=78200cm4 ,Wx=2610cm3，按碳素 钢强度牌号Q235取值

9、，了=235 MPa，tw=t1=11mm， Ix： S=78200/1431.6=54.6 (cm) ，Zv=125 MPa, E=2.0X107MPa，抗弯稳定系数按2计算，即 Qb=0.5, 由于是旧钢材，取疲劳折减系数0.8。、受力计算9支反力计算纵梁H钢受力按简支梁、均布荷载简化计算，计算图示如下：厂厂厂P=54.4KN/ mRRl =571cm7反力 R=54.4*5.71/2=155.6 (KN)弯矩计算为了计处方便，简化成均布荷载q=54.4KN / M最大弯矩M=ql 2/8 0=54.4*5.71*5.71/8=221.71 KN.m=221.71 X 102 KN.cm最

10、大剪力计算最大剪力：V=Ra=155.6 (KN)、抗弯稳定性验算MxgxW 了式中：Mx 绕X轴的弯矩；Wx 绕X轴的毛截面抵抗矩；甲b 整体稳定系数；f 抗弯强度设计值。则：Mx/ (甲bWx)=221.71X 102/(0. 5 X 26 1 0)=16.99 (KN/ cm2 )=169.9 (MPa)即：Mx/ (甲bWx)=169.9 (MPa) f=235X0.8=188 (MPa)满足要求4）、剪应力验算T=VS/Ixtw公式中：T-剪应力；V -剪力；S -计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩；Ix-毛截面惯性矩；tw一腹板厚度。贝 O：T=VS/Ixtw =V/t*S/I

11、x=(155.6X 103 /1.1)X 1/ (Ix： S)=(155.6X103/1.1) /54.6=2.59X 103(N/cm2)即：T=25.9 (MPa) Zv=125X0.8=100 (MPa)f VQ235H钢应许剪应力。、挠度计算计算挠度也可按平均荷载的简化计算：Wmax=5q I： / (384XEI)=5X54.4X 103X5.714/(384X2.0X 107X 106X78200X 10-8)=0.046 (mm)Wmax =0.046 (mm) L/1000=5710 / 1000=5.7 (mm)满足要求。4、钢管柱顶横梁验算、450X200H钢截面力学性能柱

12、顶横梁设计为450X200H钢2根并排焊接成组合梁，查表得知450X200H型 钢截面要素为：理论重量 76.5kg/m, A=97.41cm2 , Ix=33700cn4 ,Wx=1500 cm3, 按碳素钢强度牌号Q235取值，f=235 MPa , fv=125 MPa, E=2.0X107 MPa, tw=ti=9mm, Ix：S=33700/810.74=41.57 (cm)，抗弯稳定安全系数按 1.5 计算，即甲b=0.666,旧钢材取疲劳折旧系数0.8计算。、受力计算计算图式经过分析，450X200H钢上有4根600X200H钢，垂直力k= R (反力)，每条 600X200H钢

13、重6.64mX106Kg/mX2=1407.68Kg 亦即 14.07KN悬臂长9.06米，整个砼荷载及模板、人工等施工荷载及纵梁H型钢荷载直接 作用与三排横向H型钢上，则门洞中柱顶上H型钢横梁分配的上部荷载最大，直接 承受一半的荷载，故作用于450X200H钢上的力F为：F=54.5KN*9.06m / 2=246.89KNF=R+14.07=246.89+7.038=253.93 (KN)跨中弯矩计算：(参照简明施工计算手册)经计算得知：Mm =FXa=253.93X (2.63)= 220.073KN m剪力计算经比较得知：Qm =F=253.93 (KN)、抗弯稳定性验算Mx/邮xW/

14、式中：Mx 绕X轴的弯矩；Wx 绕X轴的毛截面抵抗矩；甲b 整体稳定系数；/ 抗弯强度设计值。则：Mx/ (甲bWx)=220.073X 102/ (0.6666X 1500X2根)=11.005(KN/ cm2 ) =110.05 (MPa)(MPa)即:Mx/ (QbWx)=110.05 (MPa) =235X0.8=188满足要求、抗剪验算：T=VS/Ixtw公式中：T-剪应力；Q -剪力；S -计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩；Ix-毛截面惯性矩；J腹板厚度。横梁由2根组成则：T=QS/2Ixtw =Q/2t*S/Ix=(253.93X 103 /2X0.9)X 1/ (Ix：

15、S)=(200.1X 103 / (2X0.9) /41.57=3.39X 103(N/cm2)= 33.9 (MPa)即：T=33.9 (MPa) Zv=125X0.8=100 (MPa)f VQ235H钢应许剪应力。、挠度计算：(参照简明施工计算手册)dmax=FaX (3 X L2-4a2): (24EI)=0.632X253.93X 103X2.734/100X2.0X 107X 106X33700X 10-8X2 根=6.25 X10-6(m)dmax =0.007 (mm) L/1000=2370/1000=2.4 (mm)5、钢管柱的验算门洞支架中排钢管立柱承受上部荷载最大，其荷

16、载有砼荷载、机具、人工施 工荷载、模板及胎架荷载型、纵横H型钢荷载等。中排钢管柱为2根。盖梁纵向每米重量为：7.85*26KN /立米=204KN / m盖梁总长9.06米，其中总荷载的一半集中在中排立柱上，即分配于中排立柱上单根钢管的砼荷载及人工、模板荷载为Q1= (204+5X2.8)X9.062：2=494.68KNH型钢分配于中排每根立柱上的荷载为：Q2= ( 106X4X12 + 76.5X2X3X4.2 )：2：2=1753.95kg=17.5KN贝叭中排单根钢管立柱所承受的荷载为：N=Q1+Q2=494.68KN+17.5KN=512.18 (KN)中630钢筒(厚 10mm)截

17、面特性：面积A=9812.5 mm2 1=(6304 -6104)X3.14/64=4. 79 2X 108 mm% 单位重 152.89Kg,回转半径i=(I/A) 1/2=220.99 mm,杆长 L=5.3m。折旧的折算按系数0.8V=512.18KN(1)承载力计算中630钢筒 530cm/V=512.18KN【N】=205MPaX0.8X9812.5 mm2= 1609.25 (KN)符合要求！(2)稳定性计算钢管长度按5.3米计长细比入=10/1=5300/220.99=23.98查表得杆件纵向弯曲系数1=0.9N/(6XA)= 512.18 KN /(0.9X9812.5 mm2

18、)=57.996 MPa164Mpa(其中，Q235钢管容许应力为205MpaX80%=164 Mpa, 80%为旧管疲劳折减系 数)根据以上计算可知，钢管立杆的稳定性符合要求，安全系数 164/57.996=2.83，其中未计算剪刀撑重量及剪刀撑对钢管立柱的稳定加固作 用。四、地基承载力验算门洞支架中排承重荷载最大，基础布置于环观南路沥青路面上。其荷载主要有:1、钢管柱顶部荷载 Q1=521.18X2=1042.3 KN2、钢管重量 Q2=152.89X2X5.3=1620.63kg=16. 2KN3、条形砼基础 Q3=0.8X0.8X4.5X24=49.12 KN中排总荷载 Q=Q1+Q2+Q3=1042.3+16.2+49.12=1107.62 kN条形砼基础为刚性基础，两端传力刚性角按45计沥青路面受压面积S=4.5X0.8=3.6就单位承压 0 =1107.62X103/(3.6X106)=0.31 MPa沥青路面强度大于5 MPa承载力满足要求。五、一个大挑臂盖梁所用支架及工程数量序号项目名称单位数量备注1C50盖梁砼m3194.22制安钢筋kg27124.83钢绞线kg4670.74锚具套165锚下钢筋及定位筋kg1926