箱梁碗扣式钢管支架搭设方案Word下载.docx

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7.522

4～5

7.827

7.463

5～6

7.879

7.52

6～7

7.914

7.57

7～8

7.823

7.727

（二）、门支架设计

温阳路立交桥主线桥上跨稻香湖北路，B5～B7，A6～A8之间须搭设门式支架。

墩柱轴线间距分别为60米和55.352米。

考虑稻香湖北路的交通需要，必须上行和下行两条机动车道，同时，必须留出人行通道。

因此门洞宽度按4米设计。

具体搭设方案见附图。

门架上梁采用工字钢。

立柱采用加密碗扣式钢管架（立杆间距30cm）。

为实现通车需要，门洞高度为4.5米。

4.5米向上距箱梁底还有3米高空间，还须搭设支架。

温阳路立交桥主线桥B1～B2，A1～A2之间跨前沙涧沟，该部分支架搭设方案为，在前沙涧沟内埋设并排两根Φ1000的涵管，上部回填、压实，然后搭设满堂红支架。

二、地基处理方案

1、桥区地质情况

桥梁上跨部分地势较平坦，自然地面标高为44.6米。

为耕地。

地质为人工堆积层，再向下为亚粘土层。

2、处理方案

（1）地基处理

承台施工完毕后要及时回填基坑，采用素土回填，分层击实到离原地面50cm，回填3：

7灰土碾压密实（宽度为桥宽向外各90cm），高出地面30cm回填天然级配砂砾，分层压实。

地基填实度达到85％以上。

地基处理范围外侧挖纵向排水沟，保证施工过程顺利排水，不致使雨水浸泡地基。

排水沟顶面设2％横坡。

（2）跨稻香湖北路门支架钢管加密区部分基底落在稻香湖北路上，地基不用处理，但必须垫5cm厚通长木板。

人行道上搭设支架必须垫150×

150方木，以保护原路面和满足承载力要求。

三、钢管支架预压方案

由于现浇箱梁混凝土量较大，桥梁跨度长，钢管支架必须满足沉降要求。

因此，在支架上50mm厚木板铺设完成后，将对支架进行预压。

预压荷载为梁自重的1.15倍，温阳路立交箱梁最终预压荷载为27×

1.15＝31.05KN/m2。

用砂袋或土袋进行荷载模拟。

预压过程中，测量人员将记录支架沉降情况，当沉降量小于1mm/d时，可完成预压。

四、施工技术措施及要点

（一）、支架构造要求：

1、LG－180和LG－300交叉分布，上部用LG－300接长，顶部再用LG－180找齐，以避免立杆接头处在同一水平面上。

2、立杆垫座和可调底座的使用注意事项，立杆垫座必须距垫木中心，可调底座可调长度不得大于1/3可调杆长度。

3、碗扣式支架的底层组架最为关键，其组装的质量直接影响到上部架子质量。

组装完两层横杆后，首先应检查并调整水平框架的直角度和纵向直线度，保证立杆的正确位置，其次检查横杆的水平度。

并通过调整立杆可调座使横杆间的水平偏差小于1/400L，同时应逐个检查立杆底脚，并确保所有立杆不浮地松动。

当底层架子符合搭设要求后，检查所有碗扣接头，并锁紧。

搭设过程中，随时注意检查上述内容，并调整。

4、由于支撑面积较大，立杆不用都连成整体，每个支撑架的高宽比须小于3：

1。

5、剪刀撑设置：

顺桥向规定10米设一道（组）剪刀撑。

斜杆和地面夹角为45～60度。

并沿全高度布置。

支架计算书

一、支架选用材料力学性能

本工程采用WDJ碗扣式多功能钢管架。

其材料力学性能如下：

钢管选用外径48mm，壁厚3.5mm。

材料特性表表1

材质

截面规格

（mm）

截面面积

（mm2）

质量

（kg/m）

截面惯性矩

Ix（×

104）mm4

截面最小抵抗矩

Wx（×

103）mm3

钢管

48×

3.5

489

3.84

12.19

5.08

I40b

400×

144

9407

73.84

22781

1139

I36c

360×

140

9084

71.31

17351

964

方木

100×

100

10000

833

167

120×

120

14400

1728

288

150×

150

22500

4219

563

钢材弹性模量：

E＝2.1×

105Mpa。

钢管回转半径：

i＝15.78mm。

木材按照东北落叶松设计。

木材容重6KN/m3，弹性模量：

E＝11×

103Mpa。

木材容许应力，见下表

木材容许应力（Mpa）表2

顺纹拉应力

σ1

顺纹承压力

σa

顺纹弯应力

σw

顺纹剪应力

σj

横纹承压力

σah

弯曲剪应力

τ

松木

9.0

14

14.5

1.5

2.3

钢材容许应力，见下表

钢材容许应力（Mpa）表3

抗拉、抗压轴向力[σ]

弯曲应力[σw]

剪应力[τ]

A3

145

85

模板和杆件的允许挠度：

L/400。

二、碗扣式支架方案说明

根据本工程实际进度情况，三联箱梁有可能同时施工，这就意谓着将需要大量的木胶合板、方木、板方、WDJ钢管及连接件等模板和支架用材料。

从安全、质量和经济三方面因素考虑，计划采用如下方案：

碗扣式钢管架下部设方木垫木，上部设方木做横梁，然后满铺50板，其上为木胶合板模板。

详细情况见搭设图。

三、计算模型建立和计算

（一）、施工荷载情况

现浇钢筋混凝土自重：

26KN/m3；

模板自重：

按设计情况计算；

施工人员、施工料具运输、堆放荷载：

2.0KN/m2；

倾倒混凝土时产生的冲击荷载：

按照导管倾倒考虑2.0KN/m2；

振捣混凝土产生荷载：

由于本工程钢管支架搭设高度均在10米以下，按照规范要求，可不考虑风载影响。

（二）、支架设计及传力方式分析

支架下部地基处理方式：

50cm厚3：

7灰土碾压密实，上铺30cm级配砂石碾压密实。

支架立杆底部垫枕木15×

15cm方木，上部采用12×

12cm方木作横梁，横梁上设置10×

10cm方木作为分配梁，分配梁间距30cm（中心），分配梁上密铺5cm板材，预压完成后，再铺15mm厚双面覆膜酚醛木胶合板。

支架方案一、

立杆布置形式（横×

纵×

竖向）：

900×

1200mm，横梁、腹板梁端局部600×

1200mm。

上部横梁采用12×

12cm，分配梁采用10×

10cm分配梁。

支架方案二、

600×

横梁和分配梁均采用10×

10cm方木。

1、竖向荷载传递

施工荷载→底模→5cm木板→10×

10cm方木分配梁→12×

12cm方木横梁→立杆→立杆底座垫木（15×

15cm）→地基

2、水平荷载传递

施工荷载→侧模→侧模支架

（三）内力计算

1、竖向荷载计算模型建立和荷载计算

以第二联B半桥为例进行计算。

第二联总长115（米），设计混凝土量984m3。

箱梁横断面面积：

9.235m2，折合成底宽8.87米的实心矩形，其高度为9.235/8.87＝1.041米。

第二联混凝土总量折合每平米荷载为：

984×

26/（115×

8.87）＝25.08kN/m2。

平均一联重量：

26/4＝6396KN

按照主断面面积计算梁体砼重量：

（1）箱体部分断面：

8.87×

1.6=14.192m2

翼缘部分断面：

（0.2+0.4）×

2=0.6×

2=1.2m2

A1=15.392m2

（2）箱室面积：

3.31×

0.93=3.0783×

2=6.1566m2

A2=6.1566m2

（3）箱梁横断面面积A3=15.392-6.1566=9.235m2

箱体部分自重荷载：

钢筋混凝土自重按26kN/m3考虑。

30米长跨度梁的重量：

9.235×

30×

26＝7204KN。

30米跨每平米重量：

7204÷

（30×

8.87）＝27.07kN/m2。

2、支架体系验算：

首先对方案一进行验算，即以（横×

步距）0.9×

0.9×

1.2米的立杆间距进行计算。

①、50厚木板承载验算

50厚木板上承受均布荷载

取0.3×

0.9m一块板为计算单元，以0.3米宽（板宽）计算混凝土自重荷载q1如下：

q1＝0.3×

27.07＝8.12KN/m

自重荷载分项系数取1.2考虑，则q1＝1.2×

8.12＝9.744KN/m。

施工荷载：

施工人员、施工料具运输、堆放荷载：

倾倒混凝土时产生的冲击荷载：

振捣混凝土产生荷载：

以上三项之和：

6.0KN/m2。

q2＝0.3×

6.0×

1.4＝2.52KN/m；

因此：

q＝q1+q2＝9.744+2.52＝12.264KN/m。

以3跨剪支连续梁计算内力：

I．最大弯矩：

M＝0.1×

q×

l2=0.1×

12.264×

0.32=0.11KN·

m

抗弯验算：

M/W＝0.11/（125×

10－6）＝8.8×

102KN/m2

＝0.88Mpa<

σw＝14.5Mpa

结论：

满足。

II．抗剪验算：

最大剪力：

Q＝0.6×

l＝0.6×

0.3＝2.21KN。

τ。

＝8Q/7bh。

＝8×

2.21/（7×

0.3×

0.025）＝337KN/m2

＝0.337Mpa<

[τ]=2.3Mpa

III．挠度验算：

f＝0.677（ql4）/（100EI）＝0.677×

0.34/（100×

11×

106×

312.5×

10-8）＝1.956×

10-5m<

l/400=300/400=0.75mm

满足要求。

材料特性表表4

木板

50×

300

1.5×

104

0.009

312.5

125

②、10cm×

10cm方木（分配梁）承载力验算

纵向取3跨（3×

0.9＝2.7米），计算10×

10cm方木强度和刚度。

5×

30cm木板自重相对于箱梁自重可忽略不计，考虑0.3×

2.7米面积上箱梁自重作用在10×

10cm方木上。

计算荷载q1如下：

q1＝0.30.3×

q＝q1+q2＝9.744+2.52＝12.262KN/m。

I．强度验算：

最大弯矩：

12.262×

0.92=0.933KN·

M/W＝0.933/（167×

10－6）＝5.59×

103KN/m2

＝5.59Mpa<

0.9＝6.62KN。

6.62/（7×

0.1×

0.05）＝1513KN/m2

＝1.513Mpa<

0.94/（100×

833×

10-8）＝5.95×

10-4m<

l/400=900/400=2.25mm

③、12×

12cm方木横梁验算

12×

12cm方木承受10×

10cm分配梁传下来的反力取最大值12.1KN。

以一跨简支梁计算。

I、抗弯验算

M/W＝3.63/（288×

10－6）＝1.26×

104KN/m2

＝12.6Mpa<

结论：

满足

II、抗剪验算

Q=12.1KN

12.1/（7×

0.12×

0.06）＝1921KN/m2

＝1.921Mpa<

III、挠度验算

f=12.1x0.3（0.93-4x0.32x0.92）/（6x11×

1728×

10-8x0.9）

=1.55mm<

900/400=2.25mm.

④、立杆承载力和稳定性验算

I．强度验算

将横梁方木计算模型中支座反力和一格（900×

900）所占面积计算混凝土自重进行比较，选择较大者进行计算：

（1）、查受力分析表，支座反力最大值＝12.1KN

（2）、按面积计算：

27.07×

1.2=26.32KN；

1.4＝6.804KN

总计：

26.32+6.804＝33.12KN/4＝8.28KN。

取12.1KN作为立杆的作用力。

σ＝N/A＝12.1/489×

10-6＝24.7×

103KN/m2<

[σ]=140×

103KN/m2。

II．稳定验算：

横杆步距按照1.2米验算。

钢管回转半径i＝15.78mm。

λ=l/15.78=1200/15.78=76.04

查表，内插法可得：

φ=0.676

[N]＝φAf＝0.676×

489×

215＝71KN。

支座反力：

12.1KN<

[N]=71KN

III．地基反力

立杆轴向压力为12.1KN，垫木选用15cm×

15cm方木，垫木承载面积按照900×

150mm考虑：

N/A=12.1/0.9*0.15＝89.6KN/m2，即89.6Kpa。

同样过程对方案二进行验算，也可以满足规范要求。

四、跨稻香湖北路门架方案及验算

1、门洞搭设方法：

门架跨度按4米设计。

工字钢顺桥向摆放，横向间距600mm。

工字钢长6米，伸入两侧加密碗扣式钢管架各1米。

加密区宽1.2米，采用30×

30cm碗扣架搭设。

工字钢梁上部铺方木，然后密铺5cm木板。

方木和5cm木板验算同上节。

2、工字钢强度和挠度验算：

按I40b验算。

取0.6m宽带计算荷载如下

混凝土自重：

p1＝0.6×

1.041×

26×

1.2＝19.49KN/m

p2＝0.6×

1.4＝5.04KN/m

p＝p1+p2＝19.49+5.04＝24.53KN/m

按剪支梁计算内力：

①、弯矩

Mmax=pl2/8=24.53×

42/8＝49.06KN.m

M/W=49.06/（1139×

10-6）

＝4.31×

＝43.1Mpa<

[fy]＝215Mpa

满足弯应力要求。

②、挠度

f＝5pl4/（384EI）＝5×

24.53×

44/（384×

2.1×

108×

22781×

10-8）

＝1.71×

10-3m<

1/400＝10×

10-3m满足要求。

③、抗剪验算

V＝pl/2＝24.53×

4/2＝49.06kN

τ＝VS/Itw＝49.06×

671.2×

103×

10－9/（22781×

104×

10－12×

12.5×

10－3）

＝11.6Mpa<

[fv]=125Mpa满足要求。

型钢材料特性表表5

截面面积（mm2）

工40b

144×

12.5

9.407×

103

工45b

152×

13.5

11.14×

87.45

33759

1500.4

工50b

160×

500×

14.0

12.925×

101.46

48556

1942.2

槽32b

90×

320×

10.0

5.49×

43.10

8056.8

503.5

型钢钢材强度设计值（Mpa）

钢号

组别

抗拉、抗亚、抗弯fy

抗剪fv

端面承压fce

3号钢

1组

215

320

五、跨沙涧沟门字架方案设计

由于按照埋设两根水泥管方案进行跨沙涧沟支架施工，需一次性投入90米长内径1.5米的水泥管，从经济上考虑不是最佳方案；

另一种方案为采用门架方式跨河沟。

方案设计：

在沙涧沟两侧河堤挖基槽，作地基梁，然后上搭设密排式碗口式脚手架，其上假设工字钢。

工字钢上铺设方木等垫木或木板等。

考虑河道汛期排洪需要，河底宽度需保持5米宽度，工字钢按照净跨8米考虑。

进行强度、刚度和挠度计算。

方案一：

工字钢采用工50b间距600mm布置考虑。

为简化计算，一根工字钢上部按照均布荷载形式考虑。

按8米跨剪支梁计算内力：

82/8＝196.24KN.m

M/W=196.24/（1942.2×

＝101Mpa<

84/（384×

48556×

＝13×

1/400＝20×

8/2＝98.12kN

τ＝VS/Itw＝98.12×

1146.6×

10－9/（48556×

14.0×

＝16.6Mpa<

[fv]=125Mpa满足要求

方案二、

E、F匝道跨沙涧沟河采用两个32cm槽钢固定一起使用。

搭设门架跨沟方案。

组合槽钢间距300mm，跨度6米。

背对背槽32b组合槽钢截面特性

11.02×

86.50

16288.4

1018

p1＝0.3×

1.127×

1.2＝10.55KN/m

p2＝0.3×

1.4＝2.52KN/m

p＝p1+p2＝10.55+2.52＝13.07KN/m

按6米跨剪支梁计算内力：

Mmax=pl2/8=13.07×

62/8＝58.82KN.m

M/W=58.82/（1018×

＝57.8Mpa<

13.07×

64/（384×

16288.4×

＝6.45mm<

1/400＝15mm满足要求。

V＝pl/2＝13.07×

6/2＝39.21kN

τ＝VS/Itw＝39.21×

302.5×

2×

10－9/（16288.4×

20.0×

＝7.28Mpa<

82/8＝104.56KN.m

M/W=104.56/（1018×

＝103Mpa<

＝20.3mm<

1/400＝20mm基本满足要求。

（但未超出5％）

8/2＝52.28kN

τ＝VS/Itw＝52.28×

＝9.7Mpa<

附：

E、F匝道桥箱梁支架方案及计算书

一、支架概况

箱梁截面特征：

下底4.26米宽，上顶8.26米宽，梁高1.2米。

横断面面积4.8m2。

平均每平米重量：

29.3kN/m2。

支架体系计划采用如下形式：

立杆间距600×

900或

1200形式。

地基处理采用50cm3：

7灰土换填

夯实，上填3