上跨石德鐵路轉(zhuǎn)體滿堂支架專家評審用文稿1

1、邢衡高速公路上跨石德鐵路轉(zhuǎn)體邢衡高速公路上跨石德鐵路轉(zhuǎn)體T T構(gòu)滿堂支架方案構(gòu)滿堂支架方案專家評審會二二0 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鐵路轉(zhuǎn)體邢衡高速公路上跨石德鐵路轉(zhuǎn)體T T構(gòu)滿堂支架構(gòu)滿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合同項目部合同項目部二二0 0一五年四月十四日一五年四月十四日匯報內(nèi)容第一部分 轉(zhuǎn)體工程概況第二部分 滿堂支架搭設(shè)方案第三部分 支架體系驗算第一部分：轉(zhuǎn)體現(xiàn)澆梁概況第一部分：轉(zhuǎn)體現(xiàn)澆梁概況邢衡高速公路LQ8合同段上跨石德鐵路立交橋在K38+359.9處上跨既有石德鐵路，鐵路里程為K102+126.4，線路與鐵路交角為6

2、7。上跨石德鐵路立交橋8#10#轉(zhuǎn)體T構(gòu)全長119.9m，其中轉(zhuǎn)體部分為2*55m，首先平行于鐵路線路方向進(jìn)行現(xiàn)澆及預(yù)應(yīng)力等施工，轉(zhuǎn)體67后，于8號墩和10號墩處進(jìn)行合攏段施工，合攏段長度為4.95m。轉(zhuǎn)體T構(gòu)設(shè)計為整幅設(shè)橋，上部結(jié)構(gòu)采用單箱3室箱形狀截面，橋?qū)?8.5m，箱梁中支點處高6.2m，邊支點處高2.9m，梁底線形按圓曲線變化。梁體梁體1/21/2縱斷面示意圖縱斷面示意圖8#10#轉(zhuǎn)體現(xiàn)澆梁共分5段施工，由9#墩向兩側(cè)8#、10#墩方向依次為1個0#段、2#4#段各2個，其中4#段為合攏段。梁體橫斷面示意圖梁體橫斷面示意圖第二部分：滿堂支架搭設(shè)方案第二部分：滿堂支架搭設(shè)方案1、滿堂支

3、架搭設(shè)流程滿堂支架搭設(shè)的工藝流程為：場地平整、夯實基礎(chǔ)承載力實驗場地硬化、材料配備縱橫向彈線定位擺放底層方木擺放底托立桿搭設(shè)并扣緊安裝縱、橫向橫桿，并與立桿扣緊安裝第二層及以上支架加設(shè)縱向、橫向、水平剪刀撐及掃地桿安裝調(diào)節(jié)桿安裝頂托頂托上安裝主、次楞方木及模板安裝設(shè)置防護(hù)欄桿扎安全網(wǎng)。2、支架地基處理支架地基處理范圍按寬出支架之外50cm控制。先將原地面平整碾壓，壓實度不小于90%后，填筑50cm厚砂礫，分兩層填筑。平整碾壓后在其上澆筑20cm厚C20砼墊層。地基兩側(cè)設(shè)置縱向排水溝，排水溝截面型式為矩形，寬0.3m，深0.3m，隨時排走地表的積水，防止影響地基承載力。支架地基換填后地基承載力實

4、測值均超過200Kpa，滿足支架地基承載力要求，后附地基承載力報告。3、支架區(qū)段劃分根據(jù)支架布置方式的不同，將支架體系分成A、B、C、D、E五個區(qū)段。4、立桿、桿橫布設(shè)各區(qū)段立桿橫橋向布置間距：支架A區(qū)段立桿橫橋向布置間距為：50.9m+720.3m+50.9m（底板區(qū)均加密為0.3m）；支架B、C、D區(qū)段立桿橫橋向布置間距為50.9m+60.6m+30.9m+60.3m+60.9m+60.3m+30.9m+60.6m+50.9m（中腹板下0.3m，邊腹板下0.6m）; 支架E區(qū)段立桿橫橋向布置間距為：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）。各區(qū)段立桿縱向間距及橫桿步距：支架A區(qū)立桿縱向間距均為0.6m，橫桿步距0.6m；支架B區(qū)立桿縱向間距0.6m，橫桿步距0.6m；支架C區(qū)立桿縱向間距0.6m，橫桿步距邊腹板處0.6m，其它1.2m；支架D區(qū)立桿縱向間距0.9m，橫桿步距邊腹反處0.6m，其它1.2m；支架E區(qū)立桿縱向間距0.6m，橫桿步距0.6m。支架平面示意圖支架縱斷面示意圖支架立桿頂部和底部分別設(shè)可調(diào)頂托和可調(diào)底托，為保證碗扣件支架頂部穩(wěn)定性，頂托螺桿伸入立桿長度不得小于15cm，外露長度不得大于30cm，也不得小于10cm；底托螺桿伸入立桿長度不得小于15cm，外露長度不得大于15cm

6、。支架高度根據(jù)經(jīng)處理后地基的高程與箱梁各部位高程進(jìn)行確定，高度不合適的地方用調(diào)節(jié)桿調(diào)節(jié)高度。碗扣支架搭設(shè)時應(yīng)保證縱橫成線，縱橫向桿件用扣碗扣緊，形成牢固的縱、橫、豎三維網(wǎng)架。5、剪刀撐設(shè)置為了保證支架的整體穩(wěn)定性，按支架設(shè)計要求安裝斜撐桿（剪刀撐），布設(shè)在支架兩側(cè)沿45-60度進(jìn)行調(diào)整?？v、橫向每隔4.5m布置剪刀撐l道，需調(diào)整時按35m控制。剪刀撐應(yīng)用旋轉(zhuǎn)扣件固定在與之相交的水平桿或立桿上，旋轉(zhuǎn)扣件中心線至主節(jié)點的距離不宜大于15cm。每根剪刀撐鋼管的長度不宜小于6m，扣拉的立桿和水平桿的數(shù)量不得小于4根。剪刀撐斜桿搭接長度不應(yīng)小于1m，且不應(yīng)少于三個旋轉(zhuǎn)扣件，扣件邊緣至桿端的距離應(yīng)大于10

7、cm。支架高度大于4.5m水平桿的底層和頂層必須設(shè)置水平剪刀撐，水平剪刀撐間距不得大于4.5m。6、掃地桿設(shè)置縱向掃地桿應(yīng)采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm處的立桿上。橫向掃地桿應(yīng)采用直角扣件固定在緊靠縱向掃地桿下方的立桿上。立桿基礎(chǔ)不在同一高度上時，必須將高處的縱向掃地桿向低處延長兩跨與立桿固定，高低差不應(yīng)大于1m?？窟吰律戏降牧U軸線到邊坡的距離不應(yīng)小于500mm。7、主、次楞方木布設(shè)梁底板區(qū)立桿頂托上先縱向放置12cm12cm方木，間距同立桿間距，縱向方木上橫向放置間距25cm（凈距15cm）10cm10cm方木作為模板肋板，橫向方木上面鋪設(shè)固定底板模板。翼板下先橫向放置12c

8、m12cm方木，間距同立桿間距，再縱向鋪設(shè)10cm10cm方木，間距25cm，上面鋪設(shè)固定翼板模板；側(cè)模支撐采用與支架同規(guī)格鋼管，垂直于模板方向設(shè)置，橫向間距90cm,縱向間距同立桿間距，用旋轉(zhuǎn)扣件固定于支架體系上，頂部設(shè)頂托，先于箱梁橫斷面方向固定12cm12cm方木，間距同立桿間距，再于其上縱向布置10cm10cm方木，間距25cm，其上鋪設(shè)固定側(cè)模模板。支架A區(qū)橫斷面布置示意圖支架B區(qū)橫斷面布置示意圖支架C、D區(qū)橫斷面布置示意圖支架E區(qū)橫斷面布置示意圖8、模板安裝現(xiàn)澆梁模板采用長2.44m，寬1.2m，厚度15mm的竹膠板，鋪設(shè)固定于支架體系次楞方木上。9、支架預(yù)壓a.預(yù)壓方法支架及底模

9、完成后按要求靜載預(yù)壓，預(yù)壓材料擬采用袋裝砂堆載預(yù)壓法，分段進(jìn)行預(yù)壓。預(yù)壓荷載不小于箱梁恒載和模板總重量的120%，預(yù)壓應(yīng)分三級進(jìn)行，3級加載分為45%、95%、120%，以模擬鋼筋布設(shè)、底腹板砼澆筑、頂板混凝土澆筑各不同施工階段荷載?？v向加載從靠近轉(zhuǎn)體墩側(cè)向邊墩側(cè)對稱進(jìn)行加載；橫向加載時，應(yīng)從中間向兩側(cè)對稱加載，加載或卸載均由人工配合吊車進(jìn)行。b.沉降觀測預(yù)壓觀測斷面設(shè)置：0#段于轉(zhuǎn)體墩兩側(cè)各設(shè)置3個觀測斷面，分別位于距轉(zhuǎn)體墩中心2m、7m和12m處；每個1#、2#、4#段各設(shè)置3個觀測斷面，分別位于各段的0/2、1/2、2/2處；每個3#段各設(shè)置5個觀測斷面，位于各段的0/4、1/4、2/4

10、、3/4、4/4處；每個觀測斷面布置3根觀測桿，在觀測斷面內(nèi)對稱布置。沉降觀測方法：分別測出加載前、每級加載及卸載后高程H0H4。觀測數(shù)據(jù)分析：通過預(yù)壓消除非彈性變形1=H0-H4和測出彈性變形2=H4-H3數(shù)值，為支架、模板施工高度控制提供依據(jù)。第三部分：支架體系驗算方法第三部分：支架體系驗算方法一、最不利立桿驗算1.立桿材料選擇及受力單元類型分析支架搭設(shè)采用碗扣支架，碗扣支架鋼管為48，t=3.5mm，材質(zhì)為A3鋼，查路橋施工手冊可知，扣件式鋼管截面特性見下表。外徑d(mm)壁厚t(mm)截 面 積A(mm2)慣 性 矩I(mm4)抵 抗 矩W(mm3)回 轉(zhuǎn) 半徑i（mm）每 米 自重（

11、N）483.54.891021.2151055.07810315.7838.4根據(jù)支架平面布置圖可知立桿上部承受荷載單元主要有以下幾6種情況。2、最不利立桿確定根據(jù)支架平、縱斷面選出各區(qū)段代表斷面：A區(qū)代表斷面取1#和2#斷面；B區(qū)代表斷面取3#斷面；C區(qū)代表斷面取4#斷面；D區(qū)代表斷面取5#斷面； 由支架平、縱、橫斷面圖可知，E區(qū)最不利斷面為8#斷面代表的端橫梁區(qū)，由于其位于蓋梁上面，無需驗算。所以E區(qū)代表斷面取7#斷面。各區(qū)代表斷面如下圖：A區(qū) 1#代表橫截面圖A區(qū) 2#代表橫截面圖B區(qū) 3#代表橫截面圖C區(qū) 4#代表橫截面圖D區(qū) 5#代表橫截面圖分別計算出各區(qū)段最不利斷面處各種不同荷載單

12、元作用下立桿承受荷載大小，從而得出各區(qū)段最不利立桿位置，對比結(jié)果見下表。E區(qū) 7#代表橫截面圖表2 最不利立桿位置確定3.最不利立桿驗算支架結(jié)構(gòu)承受的荷載分為恒載和活載兩大部分。1）恒載梁體自重，按照26kn/m取值模板、方木自重取7.5kn/m32）活載施工人員、材料及機具荷載取2.5kn/；振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載，取2kn/；澆筑混凝土?xí)r產(chǎn)生的沖擊荷載取2kn/。立桿強度驗算：（此步僅列出A區(qū)計算過程，其它同理不再列出）主要荷載取值A(chǔ)區(qū)段：最不利立桿位于2#斷面中腹板區(qū)支架A區(qū)中腹板處最不利立桿承受荷載：新澆混凝土荷載：N混凝土=1.8402*0.6*26=28.71KN傾倒混凝土荷載：N

13、傾倒=0.6*0.3*2KN/m2=0.36KN振搗混凝土荷載：N振搗=0.6*0.3*2KN/m2=0.36KN施工活載：N施工活載=0.6*0.3*2.5KN/m2=0.45KN模板荷載：N模板=0.6*0.3*0.015*7.5KN/m3=0.02KN縱向方木荷載：N縱向方木=1*0.12*0.12*0.6*7.5KN/m3=0.06KN橫向方木荷載：N橫向方木=3*0.1*0.1*0.3*7.5KN/m3=0.07KN則A區(qū)最不利立桿承受的堅向荷載為：N=1.2*(28.71+0.02+0.06+0.07)+1.4*(0.36+0.36+0.45)=36.27KN支架橫桿步距0.6m，

14、則：=L/i=600/15.78=38=150，查路橋施工手冊附表3-26得=0.9，則單根立桿能承受荷載為：N容=A=0.9*489*215=94621.5N=94.6KN，又查路橋施工計算手冊表13-5，步距為0.6米時單根立桿設(shè)計荷載N=40KN，則：NN容=40KN，滿足要求。B區(qū)段：最不利立桿位于3#斷面中腹板區(qū)B區(qū)橫桿步距0.6m，容許承載力40KN，經(jīng)計算B區(qū)最不利立桿承受荷載N=34.55KN，滿足要求。C區(qū)段：最不利立桿位于4#斷面，邊腹板橫桿步距0.6m、其它1.2m。因此需將中腹板和邊腹板下立桿分別進(jìn)行驗算。C區(qū)邊腹板下橫桿步距0.6m，容許承載力40KN，經(jīng)計算邊腹板下

15、最不利立桿承受荷載32.26KN，滿足要求；C區(qū)中腹板下橫桿步距1.2m，容許承載力30KN，經(jīng)計算中腹板下最不利立桿承受荷載25.87KN，滿足要求；D區(qū)段：最不利立桿位于5#斷面，邊腹板橫桿步距0.6m、其它1.2m。因此需將中腹板和邊腹板下立桿分別進(jìn)行驗算。D區(qū)邊腹板下橫桿步距0.6m，容許承載力40KN，經(jīng)計算邊腹板下最不利立桿承受荷載32.44KN，滿足要求；D區(qū)中腹板下橫桿步距1.2m，容許承載力30KN，經(jīng)計算中腹板下最不利立桿承受荷載28.91KN，滿足要求；E區(qū)段：E區(qū)最不利立桿位于7#斷面中腹板區(qū)。E區(qū)橫桿步距0.6m，容許承載力40KN，經(jīng)計算E區(qū)最不利立桿承受荷載N=3

16、5.4KN，滿足要求。支架整體穩(wěn)定性驗算a.壓桿穩(wěn)定性計算進(jìn)行壓桿穩(wěn)定性驗算時只需分別驗算兩種橫桿步距中受力較大的，由立桿驗算可知支架橫桿步距0.6m時，承受上部荷載最大立桿位于A區(qū)；支架橫桿步距1.2m時，承受上部荷載最大立桿位于支架C區(qū)，因此只需要驗算A區(qū)和C區(qū)即可。支架A區(qū)：=L/i=60/1.578=38,查路橋施工計算手冊附表3-26鋼軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)表，得=0.9N/A=36.27103/(0.9489)=82.41N/mm2=215 N/mm2（鋼材的強度極限值）滿足要求。支架C區(qū)：=L/i=120/1.578=76,查路橋施工計算手冊附表3-26鋼軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)表

17、，得=0.7382N/A=32.256103/(0.7382489)=89.36N/mm2=215 N/mm2（鋼材的強度極限值）滿足要求。綜上，壓桿穩(wěn)定性滿足要求。b.支架整體穩(wěn)定性驗算此處施工位置偶有大風(fēng)，按照建筑施工腳手架使用手冊附表15-2-1中取風(fēng)力等級八級，則風(fēng)壓為0.26kN/m2，支架高度取9m，梁總長度為110m，寬度為28.5m，梁高度均值為4.55m。由支架縱斷面布置圖可知，本支架體系外側(cè)縱、橫距0.6m的居多，查建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范表A.0.5，支架擋風(fēng)系數(shù)取0.212，則風(fēng)荷載為F風(fēng)=0.26（1104.55+11090.212）=184.699KN，

18、風(fēng)荷載產(chǎn)生的偏心力矩為M風(fēng)=184.699（9+4.55）/2=1251.3KNm。當(dāng)支架及模板施工完畢時，為風(fēng)荷載作用最不利情況，支架及模板的重力。單根立桿自重：N=（7.12*3.84+12層*（0.6+0.6+0.9）*3.84）*10/1000=1.241KN（計算位置取支架A區(qū)最不利斷面處，支架高度取7.12m）模板及支架總重：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很明顯，風(fēng)荷載產(chǎn)生的力矩遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于支架及模板自重的抵抗力矩，因此，支架的整體穩(wěn)定

19、性滿足要求。二、最不利橫向方木驗算1.方木材質(zhì)選擇橫向方木采用A-1東北落葉松，截面尺寸為1010cm。截面參數(shù)和材料力學(xué)性能指標(biāo)：順紋彎應(yīng)力=14.5MPa；彎曲剪應(yīng)力=2.3Mpa；彈性模量E=11103MPa。2.最不利橫向方木位置確定由支架平面布置圖結(jié)合表2進(jìn)行對比計算可知，跨度0.3m最不利橫向方木位于2#斷面中腹板處；跨度0.9m最不利方木位于2#斷面非腹板區(qū)；跨度0.6m最不利橫向方木位于7#斷面中腹板處，對比結(jié)果見表3。表3 最不利橫向方木位置確定3.最不利橫向方木驗算（此步僅列出跨度跨度0.3m橫向方木驗算，其它方法相同，不再列出）跨度0.3m（2#斷面中腹板處）橫向方木驗算

20、：橫向方木上承受荷載：N=1.2*(28.71+0.02)+1.4*(0.36+0.36+0.45)=36.114KN受力單元內(nèi)橫向方木根數(shù)：0.6/0.253受力單元內(nèi)每根橫向方木上均布荷載：q=36.114/3/0.3=40.13KN/M橫向方木跨中彎矩值：M=1/8*q1*L2=1/8*40.13*0.32=0.45KN*M橫向方木支點剪力值：Q=1/2*q1*L=1/2*40.13*0.3=6.02KN10cm*10cm方木截面慣性矩：Im=1/12*10*103=0.0833*104cm410cm*10cm方木截面面積矩：Sm=10*102/8=125cm310cm*10cm方木凈截

21、面抵抗矩：Wj=1/6*10*102=166.7cm3橫向方木彎曲強度：w=M/WJ=0.45*103/166.7*10-6=2.70Mpa=14.5Mpa強度滿足要求。橫向方木剪切強度：=Q*Sm/Im*b=6.02*103*125*10-6/0.0833*104*10-8*0.10=0.9Mpa=2.3Mpa強度滿足要求。橫向方木撓度：f=5ql4/384EI=5*40.13*103*0.34/（384*11*103*106*0.0833*104*10-8）=0.05mm0.3/400=0.75mm強度滿足要求?？缍?.9m（3#斷面非腹板處）橫向方木： 彎曲強度w=M/WJ=5.58Mp

22、a=14.5Mpa 剪切強度：=Q*Sm/Im*b=0.62Mpa=2.3Mpa 撓度：f=5ql4/384EI=0.86mm0.9/400=2.25mm 各項指標(biāo)均滿足施工要求?？缍?.6m（7#斷面中腹板處）橫向方木： 彎曲強度w=M/WJ=11.88Mpa=14.5Mpa 剪切強度：=Q*Sm/Im*b=0.88Mpa=2.3Mpa 撓度：f=5ql4/384EI=0.36mm0.6/400=1.5mm 各項指標(biāo)均滿足施工要求。綜上，橫向方木采用10cm10cm滿足要求。三、最不利縱向方木驗算1.方木材質(zhì)選擇橫向方木采用A-1東北落葉松，截面尺寸為1212cm。截面參數(shù)和材料力學(xué)性能指標(biāo)

23、：順紋彎應(yīng)力=14.5MPa；彎曲剪應(yīng)力=2.3Mpa；彈性模量E=11103MPa。2.最不利縱向方木位置確定由支架平面布置圖及表2可知， 跨度0.6m縱向方木最不利位置位于支架A區(qū)2#斷面中腹板區(qū)最不利立桿處；跨度0.9m縱向方木最不利位置位于支架D區(qū)邊腹板最不利立桿處。3.最不利縱向方木驗算（此步僅列出跨度0.6m最不利縱向方木驗算過程，其它方法同，不再列出）跨度0.6m（2#斷面中腹板處）縱向方木驗算：2#斷面最不利縱向方木承受荷載：新澆混凝土荷載：N混凝土=1.8402*0.6*26=28.71KN傾倒混凝土荷載：N傾倒=0.3*0.6*2KN/m2=0.36KN振搗混凝土荷載：N振

24、搗=0.3*0.6*2KN/m2=0.36KN施工活載：N施工活載=0.3*0.6*2.5KN/m2=0.45KN模板荷載：N模板=0.3*0.6*0.015*7.5KN/m3=0.02KN橫向方木荷載：N橫向方木=3*0.1*0.1*0.3*7.5KN/m3=0.07KN方木承受的堅向荷載為：N=1.2*(28.71+0.02+0.07)+1.4*(0.36+0.36+0.45)=36.2KN最不利縱向方木所承受均布荷載：q=36.2/0.6=60.3KN/M最不利縱向方木跨中彎矩值：M=1/8*q*L2=1/8*60.3*0.62=2.714KN*M最不利縱向方木支點剪力值：Q=1/2*q

25、*l=1/2*60.3*0.6=18.09KN縱向方木毛截面慣性矩和面積矩：12cm*12cm方木截面慣性矩：Im=1/12*12*123=0.1728*104cm412cm*12cm方木截面面積矩 ：Sm=12*122/8=216cm312cm*12cm方木凈截面抵抗矩：Wj=1/6*12*122=288cm3最不利縱向方木彎曲強度：w=M/WJ=2.714*103/288*10-6=9.42Mpa=14.5Mpa 強度滿足要求。最不利縱向方木剪切強度：=Q*Sm/Im*b=18.09*103*216*10-6/0.1728*104*10-8*0.12=1.88Mpa=2.3Mpa強度滿足要

26、求。最不利縱向方木撓度：f=5ql4/384EI=5*60.3*103*0.64/（384*11*103*106*0.1728*104*10-8）=0.54mm0.6/400=1.5mm強度滿足要求?？缍?.9m（5#斷面邊腹板處）縱向方木： 彎曲強度w=M/WJ=12.63Mpa=14.5Mpa 剪切強度：=Q*Sm/Im*b=1.68Mpa=2.3Mpa 撓度：f=5ql4/384EI=1.61mm0.9/400=2.25mm 各項指標(biāo)均滿足施工要求。綜上，縱向方木采用12cm12cm滿足施工要求。四、底模驗算1.模板選用模板采用長2.44m，寬1.2m，厚度15mm的竹膠板，竹膠板彈性模量E=7.6103MPa，容許承載力f=80.6MPa。2.最不利底模位置確定竹膠板直接擱置于1010cm方木上，凈距15cm，計算模板跨徑按凈距計算，按簡支梁考慮進(jìn)行計算。由表2可知A區(qū)2#斷面中腹板處為底模板受荷載最大，竹膠板及次楞方木布置見下圖。3.模板受力驗