鐵路橋梁門(mén)式橋墩支架施工方案

1、新建鐵路蘭州至烏魯木齊第二雙線（甘青段）LXS 13標(biāo)河口村1號(hào)特大橋門(mén)式橋墩蓋梁施工支架設(shè)計(jì)方案中鐵九局集團(tuán)有限公司LXA 13標(biāo)蘭新項(xiàng)目經(jīng)理部2010年12月4日新建鐵路蘭州至烏魯木齊第二雙線（甘青段）LXS 13 標(biāo)河口村 1 號(hào)特大橋門(mén)式橋墩蓋梁施工支架設(shè)計(jì)方案編 制： 審 核： 審 定： 審 批：編制單位：中鐵九局集團(tuán)有限公司編制時(shí)間： 2010 年 12 月 4 日工程概況河口村1號(hào)特大橋第187#橋墩、里程DK720 + 477.75第193#墩、里程DK702 + 626.19，設(shè)計(jì)為門(mén)式橋墩。門(mén)式橋墩是用來(lái)跨越油氣管線。 門(mén)式墩的最大高度17.5m，門(mén)式橋墩承臺(tái)平面尺寸為9.

2、2mx 5.8m,門(mén)墩橫 截面尺寸為4mx2m,門(mén)墩蓋梁尺寸高2.6mX寬4mX長(zhǎng)22m,兩個(gè)門(mén)墩 最大跨度20m。為保證門(mén)式墩跨越的輸油氣管線不受壓，門(mén)墩蓋梁擬采用 大跨貝雷桁架梁支架施工方案。門(mén)式橋墩外形尺寸如圖1所示。190_蓋絮260門(mén)蠟400二、門(mén)式墩蓋梁大跨支架施工設(shè)計(jì)方案1、方案概況門(mén)式墩蓋梁施工支架采用直徑 500mm鋼管支撐柱、雙層組合加強(qiáng)型貝雷桁架作為主承重梁、145b型工字鋼作為橫向分布梁（長(zhǎng)度不短于6m）、100mmX 100mm木方楞、竹膠模板。門(mén)式墩蓋梁施工支架結(jié)構(gòu)示意圖如圖 2所示J可距30貝雷梁長(zhǎng)盯a2200蓋梁31120b，間距 IOOcb /B糊擁Ifc昌

3、06MWI畑MIKI1500!鋼管柱少5“承臺(tái)580 580丨注二1.尺寸單cm 么12叫工李鋼長(zhǎng)56皿圖2門(mén)式墩蓋梁施工支架示意圖2、貝雷梁數(shù)量設(shè)計(jì)2.1、計(jì)算荷載 、蓋梁支撐部分自重蓋梁長(zhǎng)度18m、高度2.6m、寬度4m。蓋梁鋼筋混凝土重度p = 2.6t/m3。蓋梁自重 Q1 = 18X2.6X4X2.6=486.72t。 、模板、支架平臺(tái)、支架梁等施工荷載Q2= 35% Q1 = 170.35t;根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，施工荷載按結(jié)構(gòu)自重的35%計(jì)列。 、結(jié)構(gòu)檢算荷載 Q= K (Q1 + Q2)= 788.49t。換算均布荷載 q二Q/1800=438.05kg/cm。荷載系數(shù)K取1.22.2

4、、鋼管支撐柱承載力檢算鋼管支撐柱采用直徑 500mm、壁厚t-10mm鋼管。兩端共計(jì)4根支 撐柱全部落在承臺(tái)上，支點(diǎn)間距 4.36m、支點(diǎn)跨距15m。鋼管支撐柱的截面特性：截面慣性矩I = 46220cm4;橫截面積 A = 153.938cm2;延米重量 p= 120.84kg/m;鋼管回轉(zhuǎn)半徑 r =( I/A) 0.5= 17.33cm。初步擬定壓桿支撐高度H = 1063cm。鋼管支撐柱支撐高度計(jì)算表蓋梁支架高度組成計(jì)算表單位模板厚2cm木楞10cmI20b工字鋼20cm加強(qiáng)型貝雷梁2X 170cm支架降落支座30cmI45b工字鋼帽梁45Cm合計(jì)427cm蓋梁總高度1490cm鋼管支

5、撐柱高度1042cm鋼管長(zhǎng)細(xì)比：入=H / r=61.33。依據(jù)入查得折減系數(shù) = 0.76。支撐鋼管下端固定在承臺(tái)上，上端直接支頂降落支座。按一端固定、 一端簡(jiǎn)支狀態(tài)驗(yàn)算。56鋼材的彈性模量 E= 2.1 x 10MPa= 2.1 x 10 Kg/cm2;單根鋼管的軸心受壓支撐能力Per -EL=847to（Ph）受壓自由系數(shù)B取1。鋼管允許支撐力: Per= 644t。檢算：一組支架共計(jì)布置 4根鋼管，合計(jì)支撐力4P= 2576t 計(jì)算 荷載 Q = 788.49t。安全系數(shù)n=4P/Q=3.3倍，滿足結(jié)構(gòu)要求。2.3、主桁架梁（雙排雙層加強(qiáng)型）貝雷桁架梁承載了檢算2.3.1、貝雷桁架截面

6、特性、物理力學(xué)參數(shù) 、通用單片長(zhǎng)3m高1.5m貝雷桁架參數(shù)截面慣性矩I1 = 250500em4橫截面積 A1 = 50.96em2; 、雙加強(qiáng)型貝雷片采用雙排雙層加強(qiáng)型貝雷桁架組合梁。共計(jì)布置三組（其中兩邊各兩片，中間加一組3片長(zhǎng)、15m）。上下加強(qiáng)型桁架組拼總高度 340cm組拼寬度 36+54 + 36cm）雙排雙層加強(qiáng)型截面特性7-幾何特性結(jié)構(gòu)構(gòu)造3W (cm )I (cm4)A (cm2)雙排雙層加強(qiáng)30641.74596255.2457. 6 、貝雷桁片力學(xué)性能現(xiàn)行國(guó)產(chǎn)貝雷桁片弦桿材料 16錳鋼，允許拉應(yīng)力、壓應(yīng)力及彎應(yīng)力為 1.3 X 210= 273 MPa 允許剪應(yīng)力為 1.

7、3 X 160= 208 MPa.節(jié)點(diǎn)穿銷(xiāo)采用30鉻錳鈦鋼，允許拉應(yīng)力、壓應(yīng)力及彎應(yīng)力為0.85 X1300= 1105 MPa 允許剪應(yīng)力為 0.45 X 1300=585 MPa。 、單片貝雷桁片幾何尺寸如圖6.1所示ms. k單艸us淚冷幾舛尺寸闇 尺中 、貝雷桁架不均勻受力的安全考慮按照相關(guān)貝雷桁架計(jì)算規(guī)范的要求，“三排單層貝雷的容許彎矩可按單 排單層的乘以3再乘以不均勻系數(shù)0.9 ;雙排雙層的可按單排單層的乘以 4再乘0.9 ;三排雙層的可按單排單層的乘以 8再乘0.8。2.3.2、確定主桁梁貝雷桁架梁所需片數(shù)貝雷桁架梁的受力簡(jiǎn)圖如圖3所示。118007=438. 05kC/cinr

8、 u ir 1r T V V V T 1 v V f 1r ir t 1貝宙梁150冷R2 j1500-150-銅菅1鋼管殳圈3、真畜集受力簡(jiǎn)圖注；尺寸單世U計(jì) 、貝雷梁的撓度控制，按照“鋼結(jié)構(gòu)施工支架相關(guān)技術(shù)規(guī)范”要求, 控制撓度按照1/500,貝雷梁支撐跨度15m最大撓度取f ma=3cm 、鋼材的彈性模量 E= 2.1 X 105MP= 2.1 X 106Kg/cm2;、根據(jù)均布荷載-簡(jiǎn)支梁跨中撓度計(jì)算公式:5ql4384EI 、所需慣性矩，由撓度計(jì)算公式fc二旦，求得:384 EI5ql4刀 I = 384 Efc = 5 438 .05 1500= 4583391cm。384 x 2

9、100000 乂 3 、所需貝雷梁片數(shù)n二刀I /1 = 1,考慮不均勻受力系數(shù)0.8，取 n=2組（組合貝雷桁梁）。 、組合貝雷桁架主梁的布置布置在門(mén)式墩柱兩側(cè)各一組2. 3. 3、貝雷桁架梁彎曲抗拉強(qiáng)度核算 、依據(jù)貝雷梁受力如圖3所示，求得跨中最大彎矩：MLx=118273500kg-cnm 、貝雷梁最大彎曲拉應(yīng)力er max= MmaxE W=1930kg/cm告193Mpa小于16錳鋼允許拉應(yīng)力、壓應(yīng)力及彎應(yīng)力273 MPa、核算跨中最大撓度5ql4384EI=1.5cm=15mm計(jì)算結(jié)構(gòu)不超標(biāo)以上檢算結(jié)果滿足施工支架鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求、貝雷桁架的腹桿抗壓屈服強(qiáng)度較低，經(jīng)驗(yàn)算加強(qiáng)型貝雷片每

10、個(gè)支撐端承載能力為 P= 494.3KN，按此能力所需貝雷桁架數(shù)量 n=（ 15Q寧18寧2）-49.43= 6.65,取 7 片。2.4、I45b工字鋼帽梁 支撐跨度L= 4.36m= 436cm。 承擔(dān)荷載q=357.1kg/cm。施工荷載按梁重Q1的15%，荷載系數(shù)K取1.2。 跨中撓度f(wàn) = 400/500 = 0.8cm,按1/500控制。5ql4 、所需慣性矩，由撓度計(jì)算公式 fc，求得:384EI5ql45 357.1 4004LI = 384Efc = 384 2100000 0.8 =70853cm。 、所需貝雷梁片數(shù) n=L I /I1 = 70853cm/33760cm4

11、= 2.1，取 n=3 根。145b工字鋼截面慣性矩I1 = 33760cm42.5、120b工字鋼橫向分布梁120b工字的強(qiáng)度和撓度檢算滿足要求，檢算略。分布布置在18m跨度內(nèi)，布置20根I20b工字鋼，布置間距95cm2.6、100mmX 100mm 木方楞100mmX 100mm木方楞，以滿足模板安裝為基準(zhǔn)。布置間距不大于50cm。2. 7、蓋梁的模盒模板結(jié)構(gòu)依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)資源條件，另行補(bǔ)充完善方案設(shè)計(jì)。模板可采用竹膠模板，或者采用組合鋼模板。3、支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖3.1、蓋梁施工支架結(jié)構(gòu)布置簡(jiǎn)圖如圖 2所示 蓋梁31120b,間距 100cm2ZZ耳配沁貝雷梁長(zhǎng)站00何距3DcmJ2n館200

12、XX/XX2XXX92乂X2X3145b工字鋼帽梁1500150卜 圖IW練Ift190!鋼管柱 P5m -f 八一l 凡 i承臺(tái)190注=K尺寸單位：cm2、I2Db工字鋼長(zhǎng)5向圖鉄門(mén)式墩蓋梁施工支架示意圖3.2、鋼管支撐柱布置位置如圖4所示遍管柱底座石1 宮 00101800圖4*鋼管支撐柱平面位置示意圖注：尺寸單位e計(jì)。3. 3、支架落架支座結(jié)構(gòu)示意圖圖 5萍架支區(qū)正面示意圖-上下座板落架支應(yīng)側(cè)視團(tuán)說(shuō)明:烈一布右支揮板til -可座扳$35iWL,安裝皤肉紋1.本圖比例示意.尺寸單也加計(jì).2*亦夷座系:用lEnm臥朋飯制作樂(lè)本立座垂直支薦能力應(yīng)滿足300噸。 血為確保立座承談能力，上下座

13、扳和左右支撐仮內(nèi)夬目曾加加勁淼 N3-*32(51紋拉桿悵度不屮于狒加血圖氣支架降落支座結(jié)構(gòu)示意圖3. 4、支架落架照片一參考照片一圖 63. 5、組合橫梁橫向支撐加固支架結(jié)構(gòu)示 意圖圖7氐結(jié)構(gòu)連接處均呆用焊接j3、金支架每3u布置一處圖九桁梁橫向支撐加固支架結(jié)構(gòu)示意判3. 5、鋼管支撐柱橫向加固結(jié)構(gòu)示意圖一圖8兩端局部需焊接10mm厚肋鈑，以增加局部承載力承受能力50X50X13Wl45b帽梁* L-&蓋 ft 50X50X1圖隊(duì)鋼管支掙柱橫向加固結(jié)構(gòu)示意圖注.尺寸單ficn.it，結(jié)構(gòu)連按采用焊接*3. 6、蓋梁支撐架橫斷面結(jié)構(gòu)示意圖-圖9縱向貝雷桁架梁共計(jì)采用3組5片雙層加強(qiáng)型桁架。其中

14、兩邊各放置 2組27m長(zhǎng) 雙層貝雷桁架梁、中間放置 3組15m長(zhǎng)雙層貝雷桁架梁。T丄字鋼橫噪承臺(tái)b u II?一 Llflt曲IB怛抽圖取蓋梁支架橫斷面結(jié)構(gòu)示意圖牡；尺寸單包*1計(jì).3. 7、鋼管支撐柱底座頂帽結(jié)構(gòu)示意圖一圖10。Himtooxeoox iq灌累慣固尺寸單隹圖&擱音拄庫(kù)座緒輯尺寸圖孔4串岳狀具宦衣ErsXOOTxSA圖I鋼管柱底座*頂帽結(jié)構(gòu)示意圖三、支架施工注意事項(xiàng)及保證措施1、加強(qiáng)組合貝雷桁架梁的橫向穩(wěn)定性，防止側(cè)向屈穩(wěn)。 加固措施：兩組桁架間架設(shè) 3 道橫向連接間隔支撐桁架，分別安放在 跨中和兩個(gè)鋼管支撐柱附近處。間隔加固支架桁架參考圖 7 制作，高 340cm、凈寬400

15、cm。間隔加固支架與桁架間的空隙使用墊鈑填塞嚴(yán)密。貝雷梁要與墩柱貼住放置，使用I20工字鋼或者槽鋼做夾板、配備32 精軋螺紋拉桿拉緊，抱住、夾緊墩身。2、貝雷桁架梁桿件組裝，對(duì)有彎曲、銹蝕嚴(yán)重、電焊燒傷嚴(yán)重、桿件 接頭開(kāi)焊的應(yīng)不得使用；兩層桁架間弦桿應(yīng)連接牢固，使其成為一體。3 、在兩組貝雷桁架梁安裝和拆卸過(guò)程， 要注意另一榀翻倒事故。 應(yīng)在 墩身上進(jìn)行單獨(dú)榀片的拉結(jié)栓牢措施。4、 I45b 工字鋼平臺(tái)兩端有懸臂，在端部安放兩根小槽鋼，將所有I45b 工字鋼橫梁連成一體，并與貝雷梁捆扎牢固，防止傾覆事故。5、 貝雷梁落架使用支架降落支座，要求每個(gè)支座支撐能力達(dá)到300 噸。制作后，應(yīng)先在壓力機(jī)上試驗(yàn)檢驗(yàn)，達(dá)不到要求，增加肋鈑加固。6、鋼管支撐柱橫向穩(wěn)定按圖 8 設(shè)置剪刀撐； 縱向穩(wěn)定：在柱頂與貝雷梁間，利用 32精軋螺紋鋼所固、拉緊。約束鋼管柱產(chǎn)生縱向位移。7、 支架沉落量，根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果，可以按 2030mm預(yù)留。8、大跨蓋梁混凝土澆注過(guò)程， 以及預(yù)應(yīng)力張拉后， 蓋梁的收縮和壓縮， 都會(huì)使得墩柱向內(nèi)彎曲位移，從而造成墩柱的彎曲次應(yīng)力。要及時(shí)和設(shè)計(jì) 溝通，了解設(shè)計(jì)意圖。弄清楚是否在施工方案中采取相應(yīng)的防治方案。9、支架預(yù)壓荷載，在18米范圍內(nèi)按結(jié)構(gòu)檢算荷載 Q= 788.49t進(jìn)行預(yù) 壓。10、本方案是按照18m跨度、17.