1、1新建铁路沈阳至丹东客运专线太子河特大桥（32+48+32）m 连续梁 O 块模板支架施工设计方案中铁九局集团有限公司：刘东跃2011 年 5 月 18 日一、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，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（32+48+32）m 连续梁，桥墩牌号为1315，14和 15墩为悬臂梁 O#块主墩。连续梁桥墩为双线圆端型实体桥墩，14#和 15#墩墩高均为 19m，边墩为 13#、16#墩，墩高分别为 18m、22m。14#和 15#墩墩顶横向长度为7.6m，纵向宽度为 2.8m
2、，其中两端为半径 1.40m 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 55.5m。顶板厚度除梁端附近外均为 400mm，腹板厚度480800mm，按折线变化，底板厚度由跨中的 400mm 变化至根部的800mm。中支点处梁高 4.05m，跨中 8.4m 直线段及边跨 12.95m 直线段梁高为 3.05m。0#块长度为 6m，边跨现浇段长度 8m，采用支架现浇法。为满足挂篮安装需要，计划将两个 1#块（长 3m）采用支架现浇，O和两个 1段现浇长度为 12m。边
3、跨合拢段和中跨合拢段长度均为 1.5m。2#6#节段及合拢段梁段采用挂篮悬浇。二、拟定模板支撑架结构施工方案就地取材，充分利用施工现场自有材料，以及墩身的有利条件，模板支撑架采用倚靠式支撑结构。考虑本丹乙线桥梁与本墩相距较近，本桥 O 号块梁段支架障碍。本支架支撑柱采用对称倾斜设置。214和 15O 号梁段模板支架结构拟定采用如图 1 所示结构。3支架支撑柱下端置于桥墩一层承台上。支架支撑梁一端栓接在墩身上，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 号块共计设置 4 根支撑柱。根据支撑柱压杆长细比的折减需要，在支撑柱中
4、部与墩身增设一道水平桁撑。支架支撑柱和纵横梁均利用现有 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 2 根组合 I56b 工字钢支撑梁，每一侧支架布置 7 根 I56b 工字钢横向分布梁。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。4支架平台布设长度 13m、宽度 13m(I56b 工字钢横向分布梁错开布置)，满足 O 块梁段 12m 长、宽 12.2m 的施工要求。三、计算荷载（一）、计算主结构恒载1、计算支撑段横截面积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。
5、悬出梁段横截面面积计算从略。2、计算主结构荷载全部 O 块及两个 1段梁段重量 534.05 吨。墩顶梁长 2.8m，悬出长度 4.6m。悬出段箱梁自重 Q11602KN；计算过程省略！3、计算支撑段重心计算：略。参考图 2.（二）、估算临时结构恒载支架及模板临时荷载 Q230Q1481KN（按主结构 30%经验估算）；（三）、计算人机活载施工（人、机）活载 Q3120KN（按施工组织取值） ；（四）、计算混凝土灌注冲击活载未计算。（五）、荷载组合O#块模板支架荷载：Q1.2（Q1Q2）1.4Q3 2668KN。5（六） 、计算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 2
6、 所示。为简化计算，按梁段高推算结果为：墩身支撑力：2R1964KN ，单点支撑力 R1482KN；型钢支撑柱：2R21704KN ，单点支撑力 R2852KN。四、结构强度、刚度、稳定性验算1、支架柱支撑能力检算支撑柱采用双拼 I56b 组合工字钢，组合截面尺寸如图 2.1 所示。I56b工字钢截面特性：A146.45cm2 ，Ix=68512cm4，Iy=1486.95cm4。钢材材质均按 Q235 验算。组合惯性矩Ix137024cm4 ，Iy=151255cm4；由于IxIy ，故按Ix 验算。14、15 墩最高，墩高 19m，支撑柱斜支撑长度 1862cm。支撑柱支撑能力P ；长杆、
7、短杆比较，采用小KNhEIA813)(;6526者截面回转半径 r=21.6cm，长细比 86，按短杆计算，对应降载系数 0.64。支撑柱允许承载力 P P 3937KN；P 的垂直分力3891KN，远大于 R2852KN，材料应力安全系数K=4.56 1.3，满足要求。（备注：当中间增加一道水平桁约束后，长细比 43，按短杆计算，应降载系数 0.88，支撑能力更大！检算略。）2、纵向2I56b 工字钢支撑梁荷载、计算荷载梁长 4.6m 受载：纵向均布荷载 q1=580kg/cm;；（图省事，这里按纵向均布荷载估算了，这样有利于支撑安全，最好按梯形荷载计算。 ）、2 拼 I56b 工字钢支撑纵
8、梁承载能力组合惯性矩Ix137024cm4 ，A192.9cm2，梁长 4.6m，支撑跨度 360cm， q1=580kg/cm。最大弯曲拉应力：=192Mpa210Mpa，满足要求；小一点最大剪切应力：44.2 Mpa120Mpa，满足要求；最大挠度：f4.4mm L5007.2mm，满足要求；刚度很大！3、横向分布梁7I56b 工字钢荷载、计算荷载按底宽 550cm 横向分布荷载：q2=485kg/cm; （图省事了，简化计算，7忽略外翼缘板） 。重点计算跨中部分了。、I56b 工字钢横向分布梁承载能力组合惯性矩Ix479584cm4 ，A675.15cm2，梁底宽 5.5m，支撑跨 55
9、0cm： q2=485kg/cm;最大弯曲拉应力：=107.1Mpa 210Mpa，满足要求；最大剪切应力：19.8 Mpa120Mpa，满足要求；最大挠度：f5.7mm L50011mm，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：T0.7nA1541KN 大于 R1482KN ,满足要求。0.7 为精轧螺纹受剪力不均衡及受拉附加系数。、2 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。焊缝抗剪能力：T0.75Lhf v
10、4800KN，大于 R1482KN ,满足要求。、斜支撑产生的水平分力：F125KN，横梁锚栓和支撑梁、焊缝强度均满足要求。5、地脚锚栓检算地锚栓受斜支撑产生的水平分力：F125KN。每根柱柱脚锚固四根25mm 螺纹钢筋，抗剪能力满足要求。检算略。其它检算均满足要求，计算过程从略。8五、结构主要节点细部尺寸图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3、墩身牛腿布置结构图参考（60+100+60）m 跨 O 号块模板支架墩身牛腿结构布置面图 3。现场技术人员依据本桥尺寸进行调整结构尺寸。9六、施工技术安全质量措施及注意事项1、墩身上牛腿 32mm 精轧螺纹锚栓预留孔，采
11、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；2、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、本方案是按照 14、15墩计算的，支架具体施工高度，现场技术人员应逐一核对计算；108、支架平台上应有防护围栏，结构由现场技术人员绘制。七、工程量及材料计划：略。八、设计图纸：略。
