1、1新建铁路沈阳至丹东客运专线太子河特大桥（ 60+100+60） m连续梁 O 块模板支架施工方案设计计算书计算：刘东跃复核：审定：刘东跃中铁九局集团有限公司2011 年 5 月 17 日2新建铁路沈阳至丹东客运专线太子河特大桥（60+100+60）m 连续梁 O#块模板支架结构设计方案一、工程概况新建沈阳丹东铁路客运专线本溪枢纽工程太子河特大桥，位于本溪市明山区内，中心里程为 DK56+899.82，桥梁全长 1345.96m。其中跨越本溪市滨河南路为一联（60+100+60）m 连续梁，桥墩牌号为2730，28和 29墩为悬臂梁 O#段主墩。连续梁桥墩为双线圆端型实体桥墩，28#和 29#
2、墩墩高分别为19m，11.5m；边墩为 27#、30#墩，墩高分别为 21.5m、9m。28#和 29#墩墩顶截面横向长度为 10m、纵向宽度为 4m，其中两端为半径 2m 圆弧。桥墩均为钻孔灌注桩基础，双层承台。基础地质条件大多为安山岩，允许承载能力为 o600Kpa。连续梁截面采用单箱单室、变高度、变截面直腹板形式。箱梁顶宽 12.2m，底宽 6.7m。顶板厚度除梁端附近外均为 400mm，腹板厚度6001000mm，按折线变化，底板厚度由跨中的 400mm 变化至根部的1200mm。中支点处梁高 7.85m，跨中 10m 直线段及边跨 15.75m 直线段梁高为 4.85m。0#块长度为
3、 14m，边跨现浇段长度 9m，均采用落地支架法现浇。28和 29主墩 O块箱梁桥面宽 12.2m、低宽 6.7m，墩顶处 4m 长突出0.8m, 28和 29主墩 O块梁段模板支架结构如图一所示。3二、O块模板支架结构施工方案就地取材，充分利用施工现场自有材料。充分利用墩身的承载能力，模板支架采用倚靠式支撑结构。支架结构示意简图如图 1 所示。支架支撑柱垂直设置，下端置于桥墩一层承台上。支架支撑梁一端挂靠在墩身上，另一端支撑在型钢支柱上。在墩身上设置钢牛腿，钢牛腿采用对拉精轧螺纹钢筋锚固。每侧支架设置 2 根型钢支撑柱，一个 O块共计设置 4 根支撑柱。根据支撑柱压杆长细比的折减需要，在支撑
4、柱中部与墩身增设一道水平桁撑。支架支撑柱和纵横梁均采用现有 I56b 和 I56c 工字钢。每根支撑柱用2 根 I56b 工字钢组拼，每个柱顶纵向设置 3 根组合 I56b 工字钢支撑梁，再上布置 8 根 I56b 工字钢横向分布梁。支架水平桁撑是保证支架承载能力和增强稳定性的必要结构。横撑采用 2 根对扣槽 20 工字钢，斜拉杆采用 2 根 506 角钢。结构连接均为焊4接。纵向支撑梁顶面标高与墩顶相当。梁底预留斜坡支架空间。斜坡支架结构由现场技术人员自行设计，以利于调整箱梁底模。支架平台布设长度 15m、宽度 13m(I56b 工字钢横向分布梁错开布置)，满足 O块梁段 14m 长、宽 1
5、2.2m 要求。三、O #块模板支架荷载O 块梁段模板支架承受墩顶悬出梁段重量，故只计算悬出部分重量。全部 O 块梁段重量 1272.11 吨。墩顶梁长 4m，悬出长度 5m。、悬出段箱梁自重 Q13821KN；、支架模板临时荷载 Q215Q1573KN（按经验取值） ；、施工（人、机）活载 Q3120KN（按施工组织取值） ；计算荷载：Q1.2（Q1Q2）1.4Q35441KN。1、支撑柱分担荷载根据图 1 支架结构布置尺寸，绘制出受力简图如图一所示。5为简化计算，梁段按平均重量计算。经过计算得到：墩身支撑力 2R12418KN ，单点支撑力 R11209KN；型钢支撑柱 2R23023KN
6、 ，单点支撑力 R21511KN。2、3I56b 工字钢支撑梁荷载梁长 5m：q1=1088kg/cm;3、8I56b 工字钢横向分布梁荷载按底宽 670cm 分布荷载：q2=812kg/cm;（简化计算，忽略外翼缘板） 。四、支架结构设计检算所有钢材材质均按 Q235 验算。I56b 工字钢截面特性：A 146.45cm2，Ix=68512m4 ，Iy=1486.95cm4。1、支撑柱支撑能力根据图 2.1 计算，组合惯性矩Ix137024cm4，Iy=151255cm4；由于IxIy ，故按Ix 验算。28墩最高，墩高 19m，支撑柱支撑高度 21.5m。支撑柱理论承载力P ；KNhEIA
7、6138)(;52截面回转半径 r=21.6cm，长细比 100，按长杆计算，对应降载系数 0.55。支撑柱允许承载力 P P 3376KN；大于 R21511KN ，满足要求；6当中间增加一道水平桁约束后，长细比 50，按短杆计算，对应降载系数 0.85，支撑柱允许承载力 P P 5228KN；大于R21511KN 满足要求。2、3 拼 I56b 工字钢支撑梁承载能力组合惯性矩Ix205536cm4 ，A439.35cm2，梁长 5m，支撑跨度 450cm， q1=1088kg/cm。最大弯曲拉应力：=188Mpa210Mpa，满足要求；最大剪切应力：34.4 Mpa85Mpa，满足要求；最
8、大挠度：f6.7mm L45010mm，满足要求；3、I56b 工字钢横向分布梁承载能力组合惯性矩Ix548096cm4 ，A1171.6cm2，梁底宽 6.7m，支撑跨 620cm： q2=812kg/cm;最大弯曲拉应力：=199.3Mpa 210Mpa，满足要求；最大剪切应力：21.5 Mpa85Mpa，满足要求；最大挠度：f13.6mm L45013.8mm，满足要求；4、墩上牛腿承载能力、每个支撑牛腿安装 6 根 32mm 精轧螺纹锚固栓。精轧螺纹标准强度 =830MPa（型号 PSB830） 。每个支点抗剪切能力：T0.75nA1801KN 大于 R11209KN ,满足要求。、3
9、 拼 I56b 工字钢支撑梁与锚板焊缝能力每个牛腿焊缝总长度 L200cm，角焊缝焊缝高度 h20mm。7焊缝抗剪能力：T0.75Lhf v4800KN，大于 R11209KN ,满足要求。其它检算均满足要求，计算过程从略。四、结构细部详图1、I56b 工字钢支撑柱截面结构图2、支架与墩身水平桁支撑结构图83、墩身牛腿布置结构图五、施工注意事项1、墩身上牛腿 32mm 精轧螺纹锚栓预留孔，采用预埋 60 钢管。安装时应将管口使用海绵堵塞，防止混凝土灌注堵塞。混凝土灌注中防止踩踏偏位、注意保护；92、牛腿锚板应镶入墩身内，以增强墩身混凝土对牛腿的抗剪切能力；3、32mm 精轧螺纹锚栓安装时，每根应施加 10 吨预拉力，以增强锚板的稳固性；4、I56b 工字钢支撑梁与支撑柱、牛腿锚板均为焊接，应焊接牢固；5、柱顶设置水平桁撑，支撑柱中部设置一道水平桁支撑，以增加支撑柱的承载能力。水平桁支撑应焊接牢固。6、上横向分布梁，应与支撑梁有适当连接索固，防止外悬壁倾覆。7、本方案支撑能力是按照 28墩墩高计算的，满足 22m 高及以下支架要求。支架具体施工高度，现场技术人员应逐一对号计算确定；8、支架平台上应有防护围栏，结构由现场技术人员绘制。2011 年 5 月 17 日
