支架計算書上課講義

1、萬州區(qū)長江二橋至密溪溝段消落帶 生態(tài)庫岸綜合整治工程（三標段） （桃子園大橋） 連續(xù)梁 0 號塊 施 工 專 項 方 案審 批 人：審 核 人：編 制人：編制單位：蘇州市政園林工程集團有限公司 編制時間： 2016 年 9 月目錄一 工程概況 2二 專項施工方案概況 4三 專項施工工藝及主要施工方法 41）施工工藝流程 42）施工方法 5四 支撐架設計驗算 6（一）施工方案編制依據 6（二）施工方案設計參數 7（三）荷載計算 7（四）內力計算及結構設計 8工程概況桃子園大橋橋型布置為左幅橋上部結構為 （55+100+55）m+（3x25）m 預應力混凝土連續(xù)梁，左幅橋全長 295m右幅橋為（5

2、5+100+55 m預應力混 凝土連續(xù)梁，右幅橋全長220m橋墩下部結構為11號主墩基礎采用6根© 1.8m鉆孔灌注樁，樁基呈行列式布置：橫向間距 4.5m、縱向間距4.5m;樁 底高程147.728m,左右幅橋樁長均為30m橋墩基礎設計為端承樁基礎。承 臺為矩形承臺，平面尺寸為12.6mx 8.1m。承臺厚3.5m。墩身采用等截面矩 形實體花瓶墩，墩高左幅橋為10.5m,右幅橋為9m橋墩截面尺寸3X 7.26m, 四周設r=0.3m的倒角。12號主墩基礎采用6根© 1.8m鉆孔灌注樁，樁基 呈行列式布置：橫向間距4.5m、縱向間距4.5m;左右幅橋樁長均為30m橋 墩基礎

3、設計為端承樁基礎。承臺為矩形承臺，平面尺寸為12.6mx 8.1m。承臺厚3.5m。墩身采用等厚度矩形實體花瓶墩，墩高左幅橋為20m右幅橋為16.5m,單幅墩標準截面3X7.26m,四周設r=0.3m的倒角。主橋上部結構為（ 5510055）m 三跨預應力混凝土變截面連續(xù)箱梁, 采用分離的上、下行獨立的兩幅橋,單幅橋采用單箱雙室截面,跨中箱梁中 心高度為2.5m,支點處箱梁中心梁高6.5m,由距主墩中心2.5m處往跨中方 向46.5m段按1.8次拋物線變化。箱梁根部底板厚80cm跨中底板厚28cm, 箱梁高度以及箱梁底板厚度按 1.8 次拋物線變化。箱梁腹板根部厚 75cm， 跨中厚50cm箱

4、梁腹板厚度在腹板變化段按直線段漸變，由厚75cm變至至50cm箱梁頂板厚度30cm箱梁頂寬18.49m,底寬9.786m,頂板懸臂長度 外側2.5m內側2.4m,懸臂板端部厚18cm根部厚65cm.箱梁頂設有2%勺 單向橫坡。箱梁澆筑分段長度依次為：12m （0號段）+3X 3.0m+4X 3.5m+5x 4.0m。0號塊箱梁長12m（墩柱中心線兩邊各6米），設計為單箱雙室截面，頂 寬18.49m、頂板懸臂長度外側2.5m內側2.4m,底寬9.786m,梁高6.5m, 底板厚80cm頂板厚度30cm腹板厚度75cm懸臂板端部厚18cm根部厚 65cm 箱梁頂設有 2%的單向橫坡。二專項施工方案

5、概況0號塊支架采用鋼管柱貝雷梁結構。墩身兩側各設置2排3根鋼管柱，靠近墩身處鋼管布置在承臺上，外側鋼管置于C30砼基礎基礎或© 120鉆孔樁上（12號墩靠中跨側）?；A尺寸為3.0 X 3.0 x 1.0m;支撐柱頂一次主梁 采用2根I 50b工字鋼組合梁，橫橋向布置，長 18米。二次分配梁采用14 排單層普通型貝雷梁，順橋向布置。每兩排之間用90cm或135cm跨橫撐連接，墩身外側翼緣板處3排貝雷梁按12米通長布置，墩身處貝雷梁靠墩身 布置，多余部分作為操作平臺。貝雷梁上橫向布置I14工字鋼，間距60cm12mn竹膠模板。懸段處設置頂托支架，翼板下搭設盤扣支架。在縱向鋪設I 14工

6、字鋼分配梁， 橫向鋪設10cnX 10cm2木枋，鋪設尺寸早1 : j廠三專項施工工藝及主要施工方法0號塊現(xiàn)澆支架采用鋼管貝雷膺架，墩身兩側各設置2排3根鋼管柱，靠近墩身處鋼管布置在承臺上，外側鋼管置于 C30砼基礎基礎或© 120鉆孔 樁上（12號墩靠中跨側）?；A尺寸為3.0 X 3.0 X 1.0m。外側模用鋼模板， 內模采用鋼管腳手架竹膠模板。砼采用商品砼，罐車運輸，臂架泵輸送入模， 0號塊分兩次澆筑，第一次澆筑 4.5，底二次澆筑2米。1）施工工藝流程支架基礎施工2)施工方法(1) 臨時基礎地基處理外側鋼管除12號墩靠中跨段采用鉆孔灌注樁外，其余采用3.0 X 3.0 X1

7、.0m基礎，地基承載力不小于0.25Mpa;內側鋼管設置承臺上。施工前，先平整施工場地，再進行砼基礎和鉆孔灌注樁測量放樣。擴大 基礎必須置于原狀土上，保證地基承載力需要，基礎周圍做好排水處理，周 邊設置排水溝。在鋼管立柱的對應位置預埋 80X 80cm厚度10cm的底座鋼板， 鋼板焊接4根長的© 25鋼筋，錨固長度50cm采用塞焊。（2）支架安裝鋼管質量驗收合格后，切割下來制作支撐柱。鋼管接長采用內襯外套鋼 管對接焊接方式接長，確保支撐柱上下同心。支架柱采用汽車吊拼裝就位、 焊接組裝。依次拼裝鋼管立柱、桁撐，鋼管柱上座板采用80x 80cm厚度20cm 鋼板，鋼管柱的上下座板各設 4

8、塊1cm厚15x 15cm的三角加勁板。鋼管安 裝時要求橫、縱向鋼管中心在一條直線上，并保證鋼管的垂直度。支撐柱安裝后架設一次主梁（2根I 50工字鋼組合梁）。橫聯(lián)采用焊接 1cm后10x 30cm鋼板，達到整體效果，工字鋼接長采用1cm厚拼接板搭接焊 等強連接。貝雷梁航姐按設計圖逐根組裝，每 2片為一組，中間設置標準桁撐，以 求穩(wěn)定防側，然后使用吊車逐根吊裝就位。貝雷梁上設置I 14工字鋼分配梁，間距60cm懸臂部分搭設頂托，翼 板部分搭設盤扣鋼管，再鋪設I 14工字鋼分配梁，10x 10c m木枋、底模。（3）支架拆除 待預應力形成后，開始拆除支架。拆除支架先松頂托，之后拆除模板， 拆除I

9、 14工字鋼，將貝雷梁桁架滑移至箱梁外側一掉下一解開，拆下一次主梁，最后拆除支撐柱。四 支撐架設計驗算（一）施工方案編制依據1 ）施工方案編制依據1）施工設計圖；2）交通部交計發(fā) 199823 號交通部國防交通儲備器材管理規(guī)定的 通知（裝配式公路鋼橋使用手冊） ；3）建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術規(guī)范 JGJ166-2008；4）建筑施工模板安全設計規(guī)范 JGJ162-20085 ） 鋼結構設計規(guī)范 GB50017-20036）混凝土結構設計規(guī)范 GB50010-2010（二）施工方案設計參數1、鋼材彈性模量 E=2.1 x 105 Mpa;2、Q235鋼材抗拉、抗壓設計控制強度f=210

10、Mpa,剪切強度fv=125 Mpa貝雷梁桁架的允許壓應力及彎應力為 f=273 Mpa,剪切強度f v=208 Mpa;3、鋼筋砼容重rc=26KN/m4、結構安全系數K=1.3;5、二次分配梁允許橈度3 =L/500 ;6、恒載系數1.2，活載系數1.4 ;7、施工人員及機械荷載約100KN&模板重量q=2.5KN/mf。（三）荷載計算1、計算梁橫截面積梁段支撐部分標準橫斷面如下：1x r 7廠總面楸 XV1/ /Um耳 74i hL 4總.滬 柔固結紅構君學爐ti2、荷載計算箱梁全寬B=18.49m 梁高h=6.05m,按0B斷面積A=262511c金12米長共計315方。0號塊

11、砼為530方，墩頂部分砼220方，懸臂部分砼為310方。 結構橫載 q1=1.05r cA=716.7 KN/m; 模板重量 q2=2.5B=46.25 KN/m ; 支架重量q3=15%（p107.5 KN/m,（暫按以往經驗估算）; 施工人員和機械荷載 q4=100/12=8.33 KN/m ;設計計算荷載：q=1.2 （ qi+q2+q3）+1.4q 4=1056.2 KN/m，計算荷載放大系數：K=1.473、荷載分配1 JL丄392-r ,L 390< ALT3RU Rrl支撐架荷載分*1卩I ：尺勺Y I經Midas計算結果為：彎矩：MwX=704.1 KN.m， Min=-

12、1408.3 KN.m ；剪力：Qax=2112.4 KN，Qin=-2112.4 KN;支點反力：RA=R=2165.2 KN，F(xiàn)B=FC=4172 KN。（四）內力計算及結構設計1、鋼管支撐柱根據荷載計算的支點反力結果判定，縱向鋼管支撐柱 FB （或 FC）點的分 擔荷載最大。故以此為計算設計對象。縱向鋼管支撐柱FB及Fb點的橫斷面支 撐結構如圖。橫向每個支撐點布置 3根© 600、壁厚10mn鋼管柱。鋼管柱按 等面積荷載布置，為設計計算簡便，以受載最大的 吊及甩截面支撐點為基準 計算。將橫截面面積分三等分，每根支撐柱置于對應面積重心位置，實現(xiàn)等面 積荷載分配布置法，每一支撐柱分

13、擔的標準橫斷面積為8.75m ,對應分擔的最大計算荷載為R=1391KN支架最大高度為23米，模板、分配工字鋼及貝雷梁的總高度為 2.5米, 支撐柱受壓桿高度為20.5米。(1) 鋼管柱幾何參數鋼管柱直徑© 600、壁厚10mm鋼管，其截面特性為： lx=80634cm,A=185.26cm2,i x=41.725cm;長細比入=49.13<150，滿足要求，屬 于短壓桿，折減系數® =0.86。支撐柱按兩端鉸接結構設置，自由受壓系數 a =1。(2) 強度簡算允許支撐能力R= ® fvA=3341KN安全系數K=2.4，滿足要求。(3) 壓縮量 h=Rh/

14、EA=1391=7.3mm(4) 擴大基礎計算 基底應力計算3000基她面圈單根鋼管樁上部荷載 176.5 x 1.1=194.2t ,擴大基礎自重為(3X 3X0.6+1.5 x 1.5 x 0.4 ) x 2.4=11.88t，鋼管樁及平聯(lián)自重為 0.128 x 21+0.061 x 4x 3=3.42t。地基承受的總荷載為 194.2+11.88+3.42209.5t，基底應力:209.5 104書 0.23 a,3 3 10為保證支架安全，因此要求地基承載力不小于0.25MPa若地基承載力 小于0.25MPa支架基礎大小應作適度調整 基礎抗沖切計算應計算兩個地方的抗沖切能力，一是計算鋼

15、管樁底部與基礎頂面交界處 基礎的抗沖切能力，二是計算基礎變階處的抗沖切能力。計算基礎的抗沖切能力時，應扣除相應砼的自重。砼的抗剪強度一般按抗拉強度值的0.7倍考慮。A、柱與基礎頂交界處的抗沖切能力作用在基礎頂面的荷載 F=194.2+3.42=197.6t=1976KN，擴散角45°。0111X£2C0參照2002版建筑地基基礎設計規(guī)范，交界面C30砼可承受的沖切力：F 0.7 hpftamh0 0.7 0.98 1.43 106 3.14 (0.6 2.6) 1/1000 4928KN 1976KN ， 2基礎頂面滿足抗沖切要求！B、基礎變階處的抗沖切能力基礎變階處的荷載

16、計算時，應考慮變階頂面的砼，F(xiàn)=1976+1.5X 1.5 X0.4 X 24=1998kN 擴散角 45°。F 0.7 hpftamhoI - 4占5150?兀60.7 1 1.43 104 (1.5 2.7)20.6/10005045 KN1989 KN ,基礎變階處滿足抗沖切要求! 基底抗彎計算基底的壓應力為0.23MPa將基礎倒置，計算模型簡化為懸臂梁，如下圖:計算懸臂端根部的最大應力為：2 2_ qlb 丨 /2 3ql 3 0.23 0.75 d nQ1.08 aW bh /6 h0.6C30素砼的抗拉強度設計值為1.43MPa因此基礎素砼即滿足抗彎要求！ 考慮到基礎砼性

17、能可能較差，存在離析，厚度不夠等情況，要求基礎底 板構造性雙向配筋，鋼筋型號根據工地現(xiàn)場廢舊材料確定，暫且按© 1030cm 配筋。遇軟硬不均地基時，為防止基礎裂斷，要求基礎底板及頂板雙向構造性 配筋2、一次主梁由于縱向鋼管支撐柱RB (或RC)點支撐分擔荷載最大，橫向主梁在此處 分擔的荷載也最大，經 Midas軟件計算，最大內力為：最大負彎矩 Mk=-571.8KN.m;最大正彎矩 MnaFl52.7KN.m 最大剪切內 力 TmaF743.2KN。一次主梁選用I50b工字鋼，材質Q235其幾何特性：橫截面積A=129.25cnt 橫截面慣性距 lx=48556cm,l x/Sx=

18、42.3cm, d=14mm 工字鋼水平 放置。 求所需I 50b工字鋼數量假設需要n跟。以最大負彎矩 Mn.=571.8KN.m為控制值，采用允許應力 法求所需根數n。由公式c二kMaxYmax/nl x< f得到：nlx=72830cm：所需根數n=1.5根，選用 2根I 50b工字鋼。 驗算剪應力最大截面剪應力：t max=Tmax/nd(I x/Sx)=62.7Mpav fv=125MPa 滿足要求。 驗算擾度3a、外懸臂端(Mnax=-571.8KN.m)下擾度(L=385cm)由力法可得：在 q=1 狀態(tài)下，M=-ql 2/2=-7411250, 3 i=ql 4/8EI=0

19、.09。 由 3 /Mmax= 31/ M ,3 = 3 i Mna>/ M=6.9mm 小于 L/500=7.7mm。滿足要求。b、跨中最大正彎矩(Mnax=152.7KN.m)最大擾度(L=251cm)由力法可得：在 q=1 狀態(tài)下，M=ql 2/8=787500, 3 i=5ql 4/384EI=0.003。由 3 /Mmax= 3 1 / M 1,3 =3 i Mmax/ M i=0.6mm 小于 L/500=5mm 滿足要求。3、貝雷梁計算(1)貝雷梁的物理參數型號幾何特征容許內力單排單層 不加強型lx (cm4)W( cni)彎矩(KN.n)剪力(KN抗壓應力f(Mpa)剪應

20、力fv(Mpa)250497.23578.5788.2245.2273208(2) 計算所需貝雷桁架梁數量根據荷載分布簡圖計算得到各個支撐點分擔荷載為：RA=RD=2165.2 KN ,RB=RC=4172 KN,根據支撐架布置，甩及FD支點的貝雷桁架承載能力每片為 310KN FB及FC的貝雷桁架承載能力每片為620KNA及D點需要貝雷桁架梁：n=7片。B及C點需要貝雷桁架梁：n=7片。在實際布置中，考慮外側翼緣板下 外懸臂較大以及兩片橫向連接形成穩(wěn)定結構，實際按14片布置。(3) 驗算貝雷桁架整體抗彎能力經計算，貝雷桁架截面最大彎矩為FB及FC支撐處的柱頂負彎矩，為Mma>=1408.3KN.m。14排貝雷桁桁架的總抗彎能力為：M抗=14M=14 X 788.2=11034.8KN.m,遠大于荷載最大彎矩，滿足要求(4) 抗剪切能力驗算經計算，貝雷桁架截面最大剪力TmaF2112.4KN, 14排貝雷桁桁架的抗剪 允許應力t =14 X 245.2=3432.8KN.m>Tmax,滿足要求。(5) 驗算最大擾度3驗算向下彎曲擾度，向下最大彎矩MU=704.1KN.m。由力法可得：在 q=1 狀態(tài)下，M=-ql 2/8=20000, 3 i=5ql 4/384EI=0.0063。 由 3 /