鐵路橋梁門式橋墩支架施工方案

1、新建鐵路蘭州至烏魯木齊第二雙線（甘青段）LXS 13標河口村1號特大橋門式橋墩蓋梁施工支架設計方案中鐵九局集團有限公司LX1 13標蘭新項目經理部2010年12月4日新建鐵路蘭州至烏魯木齊第二雙線（甘青段）LXS 13標河口村1 號特大橋門式橋墩蓋梁施工支架設計方案編 制： 審 核： 審 定： 審 批：編制單位：中鐵九局集團有限公司編制時間：2010 年 12 月 4 日工程概況河口村1號特大橋第187#橋墩、里程DK720+477.75第193#墩、 里程DK702+626.19,設計為門式橋墩。門式橋墩是用來跨越油氣管線。門式墩的最大高度17.5m,門式橋墩承臺平面尺寸為9.2mx 5.8

2、m,門墩橫截面尺寸為4mX2m,門墩蓋梁尺寸高2.6mX寬4mx長22m,兩個門墩 最大跨度20m。為保證門式墩跨越的輸油氣管線不受壓，門墩蓋梁擬采用 大跨貝雷桁架梁支架施工方案。門式橋墩外形尺寸如圖1所示。二、門式墩蓋梁大跨支架施工設計方案1、方案概況門式墩蓋梁施工支架采用直徑 500mm鋼管支撐柱、雙層組合加強型 貝雷桁架作為主承重梁、145b型工字鋼作為橫向分布梁（長度不短于6m）、 100mmX 100mm木方楞、竹膠模板。門式墩蓋梁施工支架結構示意圖如圖2所示IJ可距即5貝雷梁長2700間距308XX1*尺寸單位：cm2. 120b工字鋼長5 6國B制晚Ifc 目 06bls!淄摩K

3、I圖2門式墩蓋梁施工支架示意圖2、貝雷梁數(shù)量設計1.1、 計算荷載、蓋梁支撐部分自重蓋梁長度18m、高度2.6m、寬度4m。蓋梁鋼筋混凝土重度p =2.6t/m3。蓋梁自重 Q1 = 18X2.6X4X2.6=486.72%、模板、支架平臺、支架梁等施工荷載Q2=35% Q1 = 170.35t;根據(jù)施工經驗，施工荷載按結構自重的35%計列。、結構檢算荷載 Q=K (Q1 + Q2) =788.49%換算均布荷載 q=Q/1800=438.05kg/cm。荷載系數(shù)K取1.2。1.2、 鋼管支撐柱承載力檢算鋼管支撐柱采用直徑 500mm、壁厚t-10mm鋼管。兩端共計4根支 撐柱全部落在承臺上，

4、支點間距 4.36m、支點跨距15m。鋼管支撐柱的截面特性：截面慣性矩I = 46220cm4；橫截面積 A = 153.938cm2；延米重量 p= 120.84kg/m;鋼管回轉半徑 r= (I/A) 0.5= 17.33cm。初步擬定壓桿支撐高度H = 1063cm。鋼管支撐柱支撐高度計算表蓋梁支架高度組成計算表單位模板厚2cm10cm120b工字鋼20cm加強型貝雷梁2X170cm支架降落支座30cm145b工字鋼帽梁45Cm合計427cm蓋梁總高度1490cm鋼管支撐柱高度1042cm鋼管長細比：入=H/r=61.33。依據(jù)入查得折減系數(shù)少=0.76。支撐鋼管下端固定在承臺上，上端直

5、接支頂降落支座。按一端固定、 一端簡支狀態(tài)驗算。鋼材的彈性模量 E= 2.1 x105MPa= 2.1 x106Kg/cm2;單根鋼管的軸心受壓支撐能力受壓自由系數(shù)（3取1。Pcr=二2EI(M2=847t鋼管允許支撐力P=少Pcr =644t。檢算：一組支架共計布置 4根鋼管，合計支撐力4P= 2576t>>計算荷載 Q = 788.49t。安全系數(shù)n=4P/Q=3.3倍，滿足結構要求。1.3、 主桁架梁（雙排雙層加強型）貝雷桁架梁承載了檢算1.3.1、 貝雷桁架截面特性、物理力學參數(shù)、通用單片長3ml高1.5m貝雷桁架參數(shù)截面慣性矩11 = 250500cm4橫截面積 A1 =

6、 50.96cm2;、雙加強型貝雷片采用雙排雙層加強型貝雷桁架組合梁。共計布置三組（其中兩邊各兩片，中間加一組3片長、15m）。上下加強型桁架組拼總高度 340cm,組拼寬度 36+ 54+36cm雙排雙層加強型截面特性結構構造幾何特性3、W (cm )I (cm4)-，2、A (cm )雙排雙層加強30641.74596255.2457. 6、貝雷桁片力學性能現(xiàn)行國產貝雷桁片弦桿材料 16鎰鋼，允許拉應力、壓應力及彎應力為 1.3 X210=273 MPa；允許剪應力為 1.3 X 160=208 MPa節(jié)點穿銷采用30銘鎰鈦鋼，允許拉應力、壓應力及彎應力為0.85 X1300= 1105

7、MPq 允許剪應力為 0.45 X 1300=585 MPa。、單片貝雷桁片幾何尺寸如圖6.1所示用氏L單腫貝而片幾何尺寸用 即、貝雷桁架不均勻受力的安全考慮按照相關貝雷桁架計算規(guī)范的要求，“三排單層貝雷的容許彎矩可按單 排單層的乘以3再乘以不均勻系數(shù)0.9 ;雙排雙層的可按單排單層的乘以 4再乘0.9 ;三排雙層的可按單排單層的乘以 8再乘0.8。1.3.2、 確定主桁梁貝雷桁架梁所需片數(shù)貝雷桁架梁的受力簡圖如圖3所示1800貝需梁工501500.150南管1鋼管2圖3,貝雷第受力簡圖注：頁寸單位以計、貝雷梁的撓度控制，按照“鋼結構施工支架相關技術規(guī)范”要求, 控制撓度按照1/500,貝雷梁

8、支撐跨度15ml最大撓度取fma>=3cmi、鋼材的彈性模量 E= 2.1 X105MPa= 2.1 X106Kg/cm2;、根據(jù)均布荷載簡支梁跨中撓度計算公式：fc =型384EI、所需慣性矩，由撓度計算公式=上三二，求得：384EI5ql44EI = 384Efc = 5 父 438 .05 父 1500 = 4583391cn4!。38421000003、所需貝雷梁片數(shù)n=I/I=1,考慮不均勻受力系數(shù)(3=0.8,取 n=2組(組合貝雷桁梁)。、組合貝雷桁架主梁的布置布置在門式墩柱兩側各一組2. 3. 3、貝雷桁架梁彎曲抗拉強度核算、依據(jù)貝雷梁受力如圖3所示，求得跨中最大彎矩：M

9、U=118273500kg-c或、貝雷梁最大彎曲拉應力(rmax= MmaxEW=1930kg/cm2 193Mpa 小于 16 鎰鋼允許拉應力、壓 應力及彎應力273 MPa;、核算跨中最大撓度fc= 5ql = 1.5cm=15mm計算結構不超標。384EI以上檢算結果滿足施工支架鋼結構設計要求。、貝雷桁架的腹桿抗壓屈服強度較低，經驗算加強型貝雷片每個支撐端承載能力為 P= 494.3KN、按此能力所需貝雷桁架數(shù)量 n= (15Q + 18 + 2)+ 49.43= 6.65,取 7 片。1.4、 145b工字鋼帽梁支撐跨度L=4.36m= 436cm承擔荷載q=357.1kg/cm。施工

10、荷載按梁重Q1的15%,荷載系數(shù)K取1.2?？缰袚隙萬=400/500 = 0.8cm,按1/500控制。5ql4、所需慣性矩，由撓度計算公式fc =右右,求得：384EI445ql45 357.1 40044U = 384 Efc = 384 M 2100000M 0.8 =70853cm0、所需貝雷梁片數(shù) n=EI/I1 =70853cn4/33760cm4= 2.1 ,取 n=3 根。145b工字鋼截面慣性矩I1 =33760cm41.5、 120b工字鋼橫向分布梁120b工字的強度和撓度檢算滿足要求，檢算略。分布布置在18m跨度內， 布置20根I20b工字鋼，布置間距95cmi1.6、

11、 100mmX 100mm 木方楞100mmX 100mm木方楞，以滿足模板安裝為基準。布置間距不大于 50cm。2. 7、蓋梁的模盒-模板結構依據(jù)現(xiàn)場資源條件，另行補充完善方案設計。模板可采用竹膠模板，或者采用組合鋼模板。3、支架結構設計簡圖3.1、蓋梁施工支架結構布置簡圖如圖 2所示、網距30Gm貝雷梁長too間距30cmn,墩 200承臺注：1、尺寸單位：cm2、120b工字鋼長5- 6m190圖2,門式墩蓋梁施工支架示意圖3.2、鋼管支撐柱布置位置如圖4所示鋼管柱底座J5O 150015。1800圖4、鋼管支撐柱平面位置示意圖注二尺寸單位c計.3. 3、支架落架支座結構示意圖一圖5Ml

12、-匕下座版陽一上下座板1.本圖匕虎懷苣，尺寸單位以加計* 2.本支座錄用16nm厚、用板制作，3.本支座垂克支撐能力應滿足或0噸。巾褥安裝耐寓鼓落架支座側視圖落架支座正面示意圖作為確保支座承載能力，上下座板和左右支攆板內夾層加加勁助* N3一中32精軋煤紋拉桿長度不小于肺。嘰圖5、支架降落支座結構示意圖3. 4、支架落架照片一參考照片一圖63. 5、組合橫梁橫向支撐加固支架結構示 意圖圖7利用IWObT字鋼橫梁.172一一 1721,尺寸單位：5計；2、結構連接處塌采用焊接工3.金支架每3印布置一處圖7.桁梁橫向支撐加固支架結構示意圖3. 5、鋼管支撐柱橫向加固結構示意圖一圖 8。兩端局部需焊

13、接10mm厚肋鉞，以增加局部承載力承受能力3根 145b帽梁，L- &絲6蓋板50"50 x 1Ixnmxog事理蜀就- 蓋板 50乂50 XI圖8、鋼管支撐柱橫向加固結構示意圖注,尺寸單位s計.結構詩接采用焊接.3. 6、蓋梁支撐架橫斷面結構示意圖-圖縱向貝雷桁架梁共計采用3組5片雙層加強型桁架。其中兩邊各放置 2組27m長 雙層貝雷桁架梁、中間放置 3組15m長雙層貝雷桁架梁。3I版鉆啟<口軀去承 臺圖9、蓋梁支架橫斷面結構示意圖牡；尺寸單位皿計.3. 7、鋼管支撐柱底座頂帽結構示意圖-圖10子面投弱怪NlGOOXEDQX 10賽蒙伴固pio_|承白鉆孔中50 J/

14、二；圖H銅管在底座給裨尺寸圖QIX 昌X* 里窗尊品卷8軍后超餐笆妥Z尺寸單位圖10.鋼管柱底座.頂帽結構示意圖三、支架施工注意事項及保證措施1 、加強組合貝雷桁架梁的橫向穩(wěn)定性，防止側向屈穩(wěn)。加固措施：兩組桁架間架設3 道橫向連接間隔支撐桁架，分別安放在跨中和兩個鋼管支撐柱附近處。間隔加固支架桁架參考圖7 制作，高340cm、凈寬400cm。間隔加固支架與桁架間的空隙使用墊鉞填塞嚴密。貝雷梁要與墩柱貼住放置，使用I20工字鋼或者梢鋼做夾板、配備032 精軋螺紋拉桿拉緊，抱住、夾緊墩身。2、貝雷桁架梁桿件組裝，對有彎曲、銹蝕嚴重、電焊燒傷嚴重、桿件接頭開焊的應不得使用；兩層桁架間弦桿應連接牢固

15、，使其成為一體。3、在兩組貝雷桁架梁安裝和拆卸過程，要注意另一根翻倒事故。應在墩身上進行單獨棉片的拉結栓牢措施。4、 I45b 工字鋼平臺兩端有懸臂，在端部安放兩根小槽鋼，將所有I45b工字鋼橫梁連成一體，并與貝雷梁捆扎牢固，防止傾覆事故。5、貝雷梁落架使用支架降落支座，要求每個支座支撐能力達到300噸。制作后，應先在壓力機上試驗檢驗，達不到要求，增加肋鈑加固。6、鋼管支撐柱橫向穩(wěn)定按圖8 設置剪刀撐；縱向穩(wěn)定：在柱頂與貝雷梁間，利用 0 32精軋螺紋鋼所固、拉緊。約束鋼管柱產生縱向位移。7、支架沉落量，根據(jù)結構計算結果，可以按 2030mm預留。8、 大跨蓋梁混凝土澆注過程，以及預應力張拉后，蓋梁的收縮和壓縮，都會使得墩柱向內彎曲位移，從而造成墩柱的彎曲次應力。要及時和設計溝通，了解設計意圖。弄清楚是否在施工方案中采取相應的防治方案。9、支架預壓荷載，在18米范圍內按結構檢算荷載 Q=788.49t進行預壓。10、本方案是按照18m跨度、17