托架及支架施工设计方案

1、济菏高速大路第十二合同段梁济水道特大桥主桥 托架及支架施工设计方案中铁十六局集团第三工程有限公司济菏高速大路项目部二00五年九月梁济水道特大桥主桥托架及支架施工设计方案一、主桥工程概况梁济水道特大桥是济南至菏泽高速大路上的一座特大型桥梁，全长527m，位于半径 R=9000m 的平曲线内，曲线变化由主桥和引桥箱梁翼板长度变化形成。主桥上部结构接受三跨 60+100+60m 预应力混凝土半刚构连续箱形梁,全长 220m.桥面纵坡分别为K122+098.002%。本桥按两幅分别设计,两幅间距为 100cm,主桥箱梁为三向预应力结构，接受单箱单室13.5m，6。6m;2。55.0m（其中主墩墩顶梁高

2、2.5m，19#0块部分梁高按二次抛物线变化，其余箱梁梁高为等高度)；翼板长度为 34m 之间不等;19#块底板厚按二次抛物线变坡。箱梁除墩顶设置横隔板外，边孔、中孔合拢段各设一块横隔板.010.0m，在托架或支架上现浇施工。13.75m，考虑挂篮1m1块的挂篮施工；其次种方案是接受在托架上现浇施工，建议接受第一种方案（挂篮施工方案。2#10#梁段，每段长T3.0m，1。5m；9.93m。梁济水道特大桥主桥除 6 PAGE PAGE 13梁济水道特大桥主桥每座共用墩（5 号、8 号墩）为厚度 1.6m 单薄壁墩，基础为1。5m6.0m，11.15m,基础为三排1。8m11。911。93。0m梁

3、济水道特大桥主桥除8（目前水深2m属第四系孔隙潜水）外，其余墩（5 号、6 号、7 号墩)均位于平坦的旱地上。该特大7090m0.5m（对于水中为黑色的淤泥层，褐黄色、松散、稍密，以亚砂土，含植物根系；0。540。2m 以亚砂土为主,局部地层夹杂姜石;40。290。4m 为粘土和细砂、中砂、中粗砂及粗砂互层，平2。03。0m420kPa。二、方案设计原则及方案的确定和选用（一）方案设计原则1、在确保平安质量的前提下,尽量经济的原则；2、取材和安装便利的原则；3、尽可能利用现有常备材料的原则；4、尽可能利用既有结构物并尽量削减对既有结构强度影响的原则。（二）方案的确定和选用1、0接受在墩身上设置

4、托架方案（又分预埋式和装配式两种方案,但本设计只叙述装配式托架方案）和在承台顶面上架设碗扣式满堂支架方案，此二种方案可任选一种，但最好选择碗扣式满堂支架方案。2、1本桥现浇 0 号块较短，长10。0m,施工 1 号块时无法正常布置挂篮,可接受以下两种施工方案：第一种方案是调整其中一副挂篮中的承重主构架的横向联结间距 1m 左右，使其在平面错开布置，实现 1块的挂篮施工；其次种方案是接受在托架上现浇施工。这两种方案中，第一种方案简洁、经济；其次种方案费用高，托架加工及安装（挂篮施工方案)，其次种方案只作参考。3、陆上边孔现浇段(56）4、水中边孔现浇段（78）8三、01依据梁济水道特大桥的特点，

5、本桥 0块施工接受三角桁架型托架支撑。托架的主承重架接受三角形桁架，桁架用热轧型钢组拼而成，结构受力明确，自重轻，刚度较大，变形稳定可以有效预防混凝土开裂。托架顶面主要受力杆件接受贝雷架，连接32mm钢管支撑.122822bQ235=215MPa=125MPa。220aL12514mmQ235，E=210GPa，=215MPa ， =125MPa.L12514、2cm（具体尺寸见附图）40SiMov，屈服强度 750MPa，容许拉（压)应力=0。72750=525MPa，容许剪应力=0。5=0.58525=304.5MPa。2、托架结构详图(见下图)3、托架检算、荷载分析：托架所受荷载包括新浇

6、砼梁体自重 45t/m；内外模板及其框1t/m）;支架自重（4t/m；浇注混凝土、振捣混凝土、施工机具、冬季措施、7.5KN/m2）托架结构所受静载作用图如下：求出各杆轴向力:N1=+19.17t；N3+75t；N2=-31。5t；N4-106.07t、构件选材及其截面特性：（1（328b:A45.62cm2g35 xxxy0斜杆2（4）222b：A=36.24cm2，g=28。45kg/m，=2571.3cm4，W=233.8cm3，i8。42cm,Iy176.5cm4,i2.21cm，Z2.03cm。Xxxy0、强度检算:二力杆强度检算:由于在全部杆件中（4）号杆件受力最大，且截面积最小，

7、所以只需对(4)号杆件检算即可。对拉杆 j高强精轧螺纹钢的检算：32单根拉杆承受的最大拉力等于 N318。75t，单根拉杆承受的最大剪力为：Q 18。75t,max对连接角钢的检算：连接角钢接受L12514，单块角钢承受的最大拉力为单根Q ,max(5、受压杆件长细比检算：只需对（4）x绕虚轴y 的长细比:按绕虚轴稳定确定分肢轴线间距C 和杆截面高h 按等稳定原则*i25.20。oyx6,12yyxoymaxhc+2Z182.32+20.32223mm,接受h230mmch-2Z230220。03189.4100mm；由于022。6，0.961，N/106。07104/0.96172.48yA

8、102152.28N/mm2215N/mm2受压杆件缀尺寸确定:A、构件的剪力每个缀板面剪力为 V V/218。33/29.17KN;1bb4。375mm，取 h相邻缀板中心距 X 1221。1b b101b01oy i1253.2,l253.2+70423。2mm;1满足.C、检算缀板强度：M VL/29。17403。2/21848。67KNb11 1V VL/L9。17403.2/189。419。52KNb11 16 M /th261848。67103/6170263。97f215KNb1b b1。5 V / th1。519.52103/(6170）28.7N/mm2f125 N/mm2b

9、1b b2D、缀板焊缝计算:L200mm，焊脚尺whf（E43）h2.9，4mm。f(6、结点焊缝强度检算t9mm，焊长Lw277。210267。2mmBB，(2）h10mmf取100mm。（7、A、DAD1,四、0# 节段满堂支架施工方案1、 扣式脚手架概述：0 上方，只 有 极少部分翼 板处在承台 正上方以外 ，这 样为使 用脚手架供应模采用 5cm模，用角钢或槽钢焊接成支架支撑.Q235=215Mpa=058125Mpa， E21105Mpa。2、 荷载分析:（45T/m（0.5T/ m， 支架自重（5T/ m， 计算荷载按 区段内的 15:Nz1（4506.2+506.2+545+62

10、1357.5=1785.98KN。3、 立杆截面性质：A600m m2， I=240000mm4， r2I/Ar=20mm， 长 细 比 l/r900/20=45=0.9 29 ， 考虑偏心影 响取05Ncr=A21 56000.5 10 364.5 KN. 30 KN30 KN.4、 立杆承载力检算:即Nd1785.9 8/17410 。26 KN30KN .5、 补充说明：20cmC15 .五、主桥 0、1#节段拖架施工方案1 、三角桁架型托架概述依据梁济水道特大桥的特点，本桥 0#块施工接受三角桁架型托架支撑，又由于 0#100块、1块托架施工方J50632mm及钢管支撑。详见附图所示。

11、236aQ235=215MPa=125MPa。Q235，E=210GPa,=215MPa ， =125MPa.托架锚固系统由直径 32mm 高强度精轧螺纹钢、L200202cm 钢垫板、锚具组成，钢材为 40Si Mov，屈服强度 750MPa,容许拉(压）应力=0。7750=525MPa，容许2=0.5=0.58525=304。5MPa。托架构造见附图。2、结构检算:A、结构各构件材料种类及其截面特性（10（1136a:A=60 。80kg/m,Ix=11874。1cm4， Wx=659。7cm3 ，ix=13。96cm， Iy=455 cm4 iy=2.73cm,E=244cm；00B1)

12、C、各杆件内力（包括静载、动载）2.0，各结点作用荷载如图所示,各 杆件内力计算如下：N=N=+72TN=-108TN=-101.8TN=+7636TN=N+Ncos45=-101.8-76.36=-178。12346543 N=-106.5T8791011D、强度检算二力杆检算:同种截面只需验算轴力最大者,困此只需检算、号杆件拉杆检算：a.上端单根的拉杆的检算：b。拉杆的削剪力检算：上部单根拉杆承受的剪力:下部单根拉杆承受的剪力为:E、角钢检算：选用的角钢型号为:L20020，A=76。505cm2;F、受压杆件长细比检算：依据结构受力只需对号杆进行检算:ch：按等稳定原12。缀板尺寸确定及

13、强度检算：杆的剪力每缀板面剪力 V V/215。4/27。7KN。1初选缀板尺寸：纵向高度 hb2/3C2/3291.2194。13mm，厚度 tbc/40291.2/40h t2008；b b相邻缀板中心距 l l +h 330+200530mm，具体布置如下图：101b满足。检算缀板强度：M VL/27.7530/22040。5KNb11 1V VL/L7。7530/291。214.01KNb11 16 M /th26204。5103/8200238.26f215KNb1b b1.5 V / th1。514.01103/(8200）13。13N/mm2f125 N/mm2b1b b2缀板焊

14、缝计算：whfh2.3,6mm.f缝长度计算：结点各构件焊接使用四周角焊，为了便于平安，只考虑恻角焊缝;计算Lw如下：取10mma（1）A单个焊缝的长度 L1478.4/4119.6mm,取 L115cm;b(3）号杆与（1、(2）作用不必检算；c （1、(6）L15cm；6d （7（8)（9)不受力，焊接坚固即可；e（10）L 15cm（11）号杆与10）之间接受对接10t10mm，焊缝长度:w如下：六、 5 墩现浇段满堂支架施工方案1、 碗扣式脚手架概述：。支架顶 部接受方木 满布承力， 局部变形小 ， 线形易于 把握。底模采 用 5cm 1 Q235=215M pa=0.5 8 =125

15、Mp aE=2.1 105Mpa。2、 荷载设计值分析：a.Gy（12 倍梁自重 ， 支架自重 Gz（4.74Kg/m,模板自重 G（06KN/m2)施工活荷载 Gh取 5KN/m2平均分配到每根杆件中。G11GyGz+Gm Gh270121. 2252413 。410 0.0 6+ 20 ）1499313 /27 0=2 14 T=2 1. 4K Nb2。q1262.566064T/m,q2=260650.6=101T/ mq3=0。 30 G21。20.3 q 1+0。45 q 2+0.7 5q3+1. 40。75q4+ 1 。2Q5=1.2（0.34+0 45101+0 750.036

16、）+1.4 0.7 50.3+1.2 0。14=2 5T= 25 KNG=25 KN。3、 立杆截面性质：A600m m2 ， I=240000m m4 ， r2I/A ， r=20mm ， 长 细 比 l/r900/20=45, 0929 0.5 , 界 承载力 Ncr= A=215 6000. 5103=64.5KN。 比较厂 家供应30 KN 30 KN.4、 立杆承载力检算：Wf=0.7 KN/m2F0。79。93 2.5 66=17 。8KN,形成对 支 架底部弯 矩 Mf17.8 11. 5=205KNmNf4Mf/bn（b 15. 6mn 5KN30KN （。5、 支架底混凝土条

17、带承载力检算：015m0.15m ，其 受压应力 N/A=1 26Mpa=79Mpa（。6、 地基承载力检算:8改良， 改良 深度为 40cm180KP a， 混凝土条带 尺寸宽度为450.a。石灰稳 定土承载力 检算 28.5 0.3 0。6158180（承载力要求 。b40cm 60cm2850.6 06=79Kpa100KPa（）力要求 。7、 补充说明：87cm 纵向斜撑；支 架四周挖 好排水沟，防 止石灰稳 定土受雨水 浸泡降低承载力 ；墩 身倒 角处可先铺 设塑料薄膜 再浇注 65cm 20mm4mm卸载后，根 据 实际预1 七、主桥边跨现浇段施工方案1、方案概述8 号墩位于水道中

18、,给边跨现浇段施工带来不便,议接受如下施工方案:8钢筒与钢筒之间通过槽钢或角钢交叉连接，使其成为一个稳定整体，另端位于水中， 使用震惊下沉钢筒桩，中间部分架设贝雷架，结构示意图如下:2H25。42T/m；内外模及工字钢梁、/m2)。桩数的确定:打入桩选用外径为 50cm 的钢护筒，纵向设两排，桩中心距均为230cm,且关于桥中心线对称.单桩所受作用力：筒的最小厚度dmin：由（平安系数取1.5）d5mm。h 的确定:主要依据桩周土的极限摩擦阻力fi及桩尖土的极限承载力R与桩承受的荷载的平衡确定。Rhmin 时桩承受1.6 的平安系数即:P20.1451。530。22T，计算式如下：P：桩的承载力（K； U：桩身截面周长(m； （m),见下表；：桩底支撑面积（m；ai,a：震惊沉桩对各土层周摩擦阻力和桩底承压力的影响系数，砂土取1.1，0。6；:桩周土的极限摩擦力(见下表）;Ra:容许承载力（见下表）层号层厚（m)层号层厚（m)岩性状态密度极限摩擦阻力容许承载力52。4064.30亚粘