1、xx站货车外绕线及 xx东编组站南疏解工程XXX立交桥0#节段支架设计方案设 计： 审 核： 批 准： xx集团有限公司xx目 录1. 工程概况 .12. 设计说明 .13. 结构设计 .23.1支架立柱 .23.2托架纵横梁 .23.3模板 .34. 支架的预压和试验 .34.1支架施工 .34.2支架的预压 .34.3支架的变形观测 .35. 支架设计检算 .45.1钢管桩托架检算 .55.1.1 次梁（纵梁）检算 55.1.2 主梁（横梁）检算 75.1.3 钢管桩检算 95.2托架牛腿检算 .95.2.1 托架变形检算 95.2.2 牛腿焊缝检算 .106. 安全、质量保证措施 117
2、. 附图 111. 工程概况XXX立交桥为公跨铁立交桥，位于老武东车站北咽喉，铁路中心里程为 WDK1192+812.37（武九线里程为 K23+778） ，公路中心里程为 GK1+007.33。该桥全长 212.66m，分为左右两幅不等跨 4孔连续梁，其孔径跨度为（38.5m+68.0m+51.0m+47.0m） ，其中 2#墩及 3#墩位于铁路既有线间。设计时速 60km/h。Xxx立交桥连续梁采用悬臂挂篮法进行施工。桥墩宽 8m，厚2m，而连续梁 0#节段长 10m，宽 15m，则在 0#节段施工时需架设临时支架。该方案适用于 1#、2#、3#墩 0#梁段的浇注。2. 设计说明1 临时支
3、墩立柱采用 1000mmQ 235钢管桩，浇铸钢管桩混凝土。由于钢管在施工过程中可以提供足够的抗拉和抗压强度，钢管混凝土作用仅为增大立柱的承压面积，故钢管混凝土选择 C30混凝土。托架和纵梁均采用 H400mm200mm型钢，外侧横梁采用 2根H600mm200mm型钢，内侧横梁采用 H400mm200mm型钢：=170MPa，E=210GPa，=0.577=0.577170MPa=98.1MPa；2 焊缝均采用 E43焊条焊接： =210 MPa，=0.577=0.577210MPa=121.2MPa；3 联结板采用 20mm钢板；=170MPa，E=210GPa，=0.577=0.5771
4、70MPa=98.1MPa4 荷载：按最大重量 A0节段设计，A 0节段混凝土设计方量为210.8m3，重 548.1t；支架总重 40t；A 0节段箱梁宽 15m，长 10m；施工活载 2.5KN/m2,振动活载 2.0KN/m2；恒载安全系数取 1.2，活载安全系数取 1.4；设计荷载 800t。5 工程焊接质量符合钢结构施工规范要求。焊接方式采用坡口焊，焊缝饱满。3. 结构设计根据桥墩所处地理条件及对 0#节临时支架设计的技术要求，综合各种支架的施工特点、用钢量、钢材种类、操作工艺等研究比选后，拟采用钢管桩与满堂支架相结合的方式，稳定系数大于2.0，满足规范要求。支架重 40t，设计荷载
5、 800t。当 0#节段的混凝土强度达到设计强度的 95后且张拉完毕后方可拆除托架。0#节段临时托架设计图附后。3.1 支架立柱为了不影响铁路线路的正常运营，每个桥墩均采用 4根1000mm 的钢管浇铸钢管混凝土作为临时支墩的立柱，横向间距7.3m，纵向间距 4.5m。钢管顶焊接钢板，用钢筋和硫磺砂浆与 0#块腹板处连接，承台预埋钢筋，主桥桥墩和临时支墩承受了 0#截断混凝土及托架的全部重力。横向连接系采用 H300150型钢。3.2 托架纵横梁在立柱的横向外侧焊接牛腿，立柱和立柱之间焊接H400mm200mm型钢，然后在立柱的纵向外侧焊接牛腿，上面放置两根 H600mm200mm型钢，内侧两
6、根 H400mm200mm型钢和外侧两根 H600mm200mm型钢作为横梁。在横梁上面放置 H400mm200mm型钢作为纵梁。纵梁上面铺设间距 30cm的 10*10cm的方木。3.3 模板底模（外模）采用大块钢模板（拟采用墩身模板） ，模板平铺于托架纵梁之上，外模以8 槽钢和钢板作为纵横肋；内模采用50mm 钢管及 10cm10cm方木支撑，18mm 木模板作为面板。4. 支架的预压和试验支架施工完毕后，为保证施工质量和安全，在 0#节段正式施工前首先对每处支架预压，以求得支架实际变形量，作为施工时调整底模板的依据。4.1 支架施工每个墩垫石施工完成后，两侧支架按照设计要求进行立柱及托架
7、施工，施工承台时注意钢筋网片的预埋。立柱及托架施工完毕后，在托架顶面上铺设墩身模板作为预压物体的平台。4.2 支架的预压为了确保支架荷载的受力情况与真实情况相同，本次试验的荷载采用砂袋。在预压托架上按照 1.2倍施工荷载（设计荷载-支架及托架重量）堆码砂袋，砂袋大致按照箱梁重量分布，切堆码坡度不得大于1：0.5。4.3 支架的变形观测为防止灌注的梁段因支架下沉造成混凝土出现裂缝，并保证梁段的线形与设计一致，除应提高支架刚度，减小支架上部结构变形外，应对支架进行预压。支架预压采用浮吊提升砂袋的方法进行。经过计算，0块支架预压荷载 F为 800T，压载时间自压载结束到开始卸载为 48小时，从开始加
8、载就要布设好观测点（对称分布 12点） ，观测次数为加载前、加载（0.1F、0.5F、1.0F、1.2F） 、加载完成、加载 12小时、加载 24小时、加载 48小时、卸载（1.0F、0.5F） 、卸载后共 12次。根据观测的数据，分析、推算出弹性变形和非弹性变形。通过预压将非弹性变形消除，根据弹性变形结果控制支架的抬高量。施工中设专门测量工程师负责测量，并进行抬高量计算。钢管桩预压示意图 承 台为 变 形 观 测 点5. 支架设计检算A0节段混凝土设计方量为 210.8m3，重 548.1t；支架总重20t；A0 节段箱梁宽 15m，长 10m；施工活载 2.5kN/m2,振动活载2.0kN
9、/m2；恒载安全系数取 1.2，活载安全系数取 1.4；则F=1.2（548.1+40）+1.4（0.25+0.2）1510=800t5.1 钢管桩托架检算检算过程中均在 SM solver即结构力学求解器建模后得出结果。5.1.1 次梁（纵梁）检算对 11根纵梁分别进行受力分析，=26kN/m 3，h 为混凝土平均厚度，L 为纵梁受力面宽度。Q1=h11.2L1+4.51.4L1=260.251.21.3+4.51.41.8=21.48kN/m= Q11Q2=h21.2L2+4.51.4L2=260.501.21.18+4.51.41.18=25.8kN/m = Q10Q3=h31.2L3+
10、h31.2L3+4.51.4L3=260.581.20.83+264.40.55+4.51.41.35=99.03kN/ m = Q9Q4=h41.2L4+h41.2L4+4.51.4L3=264.41.20.25+261.21.21.1+4.51.41.35=84.01kN/m= Q8Q5=h51.2L5+4.51.4L5=261.51.21.2+4.51.41.5=65.61kN/m= Q7Q6=h61.2L6+4.51.4L6=261.651.21.2+4.51.41.65=72.17kN/m由此可以见，腹板处纵梁受力最大，故只对此梁进行受力分析：纵梁受力图q=9.03kn/m纵梁变形图
11、0.2m0.50.2m0.30.3最大变形量 f=0.5mmL/400=10mm，符合设计及规范要求。纵梁剪力图q=86.7kn50148q=2.8knq=2.8knq148kn=6.750=QS/It w =370.8kN1704000mm3/（237000000mmm411）=52.3Mpa fv=125Mpa 抗剪强度满足要求！其中 S=(20017300+15030011) 2=3030000mm3I=237000000mm4,Tw=(11+20+20)mm=51mm纵梁弯矩图37.9kn/m15./4.8kn/135.9/m7.kn/=M/W=135.9kN.m/(2370000mm
12、 3 )=57.3MPA=170MPA,满足要求。5.1.2 主梁（横梁）检算四根主梁将纵梁传来的力，通过托架将力传至临时墩。本受力模型将 0#分为 5块，每块 2m进行受力分析，中心附近 2m混凝土重力主要由桥墩承担，其余每根主梁承受 2m的力。由于剪力比较大，在剪力集中的地方加两块 20mm的钢板作为加劲板。外侧横梁支点间距较大，为最不利变形处，故外侧横梁受力分析如下：R1=2Q1=221.48=42.96KN=R11R2=2Q2=225.8=51.6KN=R10R3=2Q3=299.03=198.06KN=R9R4=2Q4=284.01=168.02KN=R8R5=2Q5=265.6=1
13、31.2KN=R7R6=2Q6=272.17=144.34KN横梁受力图q=12.6kn/m横梁变形图5m9m9最大变形量 fmax=9mmL/400=4.35100/400=10.9mm，符合设计及规范要求横梁剪力图16.4kn17.2kn32.kn341.kn418.kn409.2kn5.2kn72.8kn72.8kn25.kn409.2kn418.2kn341.kn2.3k17.2kn6.4抗剪强度 =QS/It w=(759.2kN3030000mm3)/(782000000mm451mm )=57.66Mpa fv=125Mpa 抗剪强度满足要求！其中 S=(20017300+150
14、30011) 2=3030000mm3I=782000000mm4,Tw=(11+20+20)mm横梁弯矩图q=10.4knm10.4knm210.7kn.9km7.1n23.1knm7.k12.9nm0.7k10.4knm=M/W=210.7kN.m/7820000mm 3=26.9MPa=170MPa,满足要求。5.1.3 钢管桩检算钢管立柱采用 1000mm 钢管，壁厚 14mm，其截面积A=432cm2，=170MPa；则单根钢管最大受压承载力 N=A= 432cm2170MPa =7344kN。根据受力分析看得知，4 根钢管桩平均分配了 0#节段除了横隔板外的混凝土重量和托架自重，则
15、每根钢管所受的力：R=（132261.2+401.2+4.51.41）/4=1151kN.则RN=7344kN.满足要求。由于钢管强度满足要求，为了增加承压面面积，在钢管里面浇注 C30混凝土。5.2 托架牛腿检算5.2.1 托架变形检算内侧托架受力分析51.6kn3.6kn198.06kn内侧托架变形图0.1m0.5m变形满足设计及规范要求！中间托架受力分析 168.02kn13.20kn14.30kn13.20kn168.02kn中间托架变形图0.3m0.3m0.1m变形满足设计及规范要求！5.2.2 牛腿焊缝检算内侧托架焊缝检算=210 MPa，=0.577 =0.577210MPa=1
16、21.2MPa；=P/A=（36.66+51.6+198.06）KN/8412mm2=34.04Mpa =121.2Mpa；焊缝强度满足要求！中间托架焊缝检算P= （R4+ R5+ R6+ R7+ R8）/2=371.3KN=P/A=371.32KN/8412mm2=44.1Mpa =121.2Mpa；焊缝强度满足要求！纵向托架焊缝检算P=(R1+ R2+ R3+ R4+ R5+ R6+ R7+ R8+ R9+ R10+ R11)/2=561.03=P/A=561.03KN/8412mm2=66.7Mpa =121.2Mpa；焊缝强度满足要求！6. 安全、质量保证措施1、严格按照2007186 号铁路营业线施工及安全管理办法 、武铁总20089 号xx 铁路局营业线施工及安全管理实施细则的要求。保证营业线安全。吊装托架的时候和有关部门协调要点施工。2、支架拼装严格按照高空安全操作规程进行操作，吊装设备要派专人指挥作业。3、挂篮施工的荷载限制在 800t以内。4、焊接方式采用坡口焊，焊接过程中要保证焊接质量，焊缝要饱满，长度要满足要求。7. 附图支架设计图附后。
