公路立交桥盖梁满堂支架施工方案.doc

西河奶牛场公路立交桥盖梁满堂支架施工方案
一、工程概况
西河奶牛场公路立交桥共计盖梁17片，其中4#、5#、6#墩为1.5m墩柱连接盖梁，采用满堂支架法施工，其余为1.1m墩柱连接盖梁，采用抱箍法施工。
二、满堂支架搭设及预压
2.1 地基处理
4#墩原地面土质比较硬，作简单整平硬化处理后在上面搭设脚手架工作平台，可在主要受力范围内铺设10公分C15砼；5#、6#墩直接在承台上搭设支架即可。
2.2 材料选用和质量要求
钢管规格为φ48×3.5mm，且有产品合格证。钢管的端部切口应平整，禁止使用有明显变形、裂纹和严重绣蚀的钢管。
扣件应按现行国家标准《钢管支架扣件》（GB15831）的规定选用，且与钢管管径相配套的可锻铸铁扣件，严禁使用不合格的扣件。新扣件应有出厂合格证、法定检测单位的测试报告和产品质量合格证，当对扣件质量有怀疑时，应按现行国家标准《钢管支架扣件》（GB15831）的规定抽样检测。旧扣件使用前应进行质量检查，有裂缝、变形、锈蚀的严禁使用，出现滑丝的螺栓必须更换。
2.3 支架安装
本支架横桥向间距0.5m，纵桥向间距0.65m布置，遇墩柱位置时，适当调整立杆位置，基本保证横杆能将墩柱箍住，盖梁四周范围往外0.5m为工作平台范围。在高度方向横杆步距1.65m，使所有立杆联成整体，为确保支架的整体稳定性，纵横方向设置剪刀撑（可支架纵、横向布置）。在地基处理好后，按照施工图纸进行放线，纵桥向铺设好支垫钢板，便可进行支架搭设。支架搭设好后，用可调顶托来调整支架高度或拆除模板用。
支架安装好后，在可调顶托上先横向铺设10×10cm的方木，然后在其上铺设纵向10×10cm的方木，注意方木的定尺长度，要保证两根方木搭接的地方不会影响受力。支架底模铺设后，测放盖梁底模中心及底模边线位置。
2.4 现场搭设要求
2.4.1立好立杆后，及时设置扫地杆和第一步大小横杆，扫地杆距基面20cm，支架未交圈前应随搭设随设置抛撑作临时固定。墩间系梁处必须按设计要求加密剪刀撑，以便让支架尽量整体受力。
2.4.2架体与各墩柱圈撑牢靠后，随着架体升高，剪刀撑应同步设置。
2.4.3安全网在剪刀撑等设置完毕后设置。
2.5 技术要求
2.5.1相邻立杆接头应错开布置在不同的步距内，与相邻大横杆的距离不宜大于步距的三分之一；
2.5.2在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑等用的直角扣件、旋转扣件中心点的相互距离不宜大于15cm；
2.5.3对接扣件的开口应朝上或朝内；
2.5.4各杆件端头伸出扣件边缘的长度不应小于100mm；
2.5.5立杆的垂直偏差应不大于架高的1／300；
2.5.6上下横杆的接长位置应错开布置在不同的立杆纵距中，与相连立杆的距离不大于纵距的1/3；
2.5.7安全网应满挂在外排杆件内侧大横杆下方，用铁丝把网眼与杆件绑牢。
2.5.8扣件安装应符合下列规定：
2.5.8.1 扣件规格必须与钢管外径相同；
2.5.8.2 螺栓拧紧力矩不应小于50KN·M；

三、满堂支架预压
安装模板前，要对支架进行压预。支架预压的目的：1、检查支架的安全性，确保施工安全。2、消除地基非弹性变形和支架非弹性变形的影响。
因现场施工原因，本支架不预压，直接将底模高程预抬2cm作为沉降量，在安装钢筋前后，要测量某几个固定点的高差变化，及时调整盖梁浇筑顶标高。同时，注意观察钢筋安装前后与砼浇筑时支架有无变化，砼浇筑过程中，铺垫方木有无异常或超出容许挠度变化。另，砼浇筑速度宜放缓，易量减少支架上不必要的荷载。

四、支架受力验算
5号墩连接两跨35m箱梁，3片盖梁体积相差不大，故选取5号墩进行验算，5号盖梁尺寸为9.52m*2.3m*1.7m，设计混凝土36.4m³，计算时取37 m³。
4.1 底模板下10×10cm纵向方木验算
底模下脚手架立杆按照65cm×50cm布置，墩间系梁顶部仍按此距离放置，底模下纵向方木按30cm中心间距布置，对于纵向方木的验算，取计算跨径为0.65m，按简支梁受力考虑进行验算：
盖梁自重：G1 = 37 m3×2.65 t/m3= 98.05t.
模板自重： G2=4t.
设备及人工荷载：G3 =2t.
砼浇筑冲击及振捣荷载： G4=1t
静载系数取1.2，动载系数取1.4，则有G=1.2*（98.05+4）+1.4*（1+2）=126.66t。
即最不利荷载为126.66吨，再取安全系数为1.2。支架受力近似看成均布荷载，P=1.2*126.66/2.3/9.52=69.36KN/m².
因底模下纵向方木中心间距0.3m，跨径0.65m，则有：
q1=P×0.30= 69.36× 0.30 = 20.808kN/m
W = bh2/6 = 10×102/6 =166.667 cm3
由梁正应力计算公式得：
σ = q1L2/ 8W =20.808×0.652 ×106/ (8×166.667×103)
=6.593 Mpa ＜ [σ] = 10Mpa
强度满足要求。
由矩形梁弯曲剪应力计算公式得：
τ = 3Q/2A = 3×20.808×(0.65/2) ×103/ (2×10×10×102)
= 1.014 Mpa＜ [τ] = 2Mpa（参考一般木质）
强度满足要求。
由矩形简支梁挠度计算公式得：
E = 0.1×105 Mpa； I = bh3/12 = 833.333 cm4
f max = 5q1L4 / 384EI
= 5×20.808×103×10-3×0.654 ×1012 / (384×833.333×104×0.1×105)
= 0.580 mm＜ [f] = 1.0mm（ [f] = L/400=400/400=1.0mm ）
刚度满足要求。
4.2 顶托上横桥向10×10cm方木验算
顶托上横桥向方木跨径为0.5m，为简化计算，按简支梁受力进行验算，实际为多跨连续梁受力，取计算跨径为0.5m，仅验算底模腹板对应位置即可：
q2=P×0.5= 69.36 × 0.5 = 34.68kN/m
W = bh2/6 = 10×102/6 =166.667 cm3
由梁正应力计算公式得：
σ = q2L2/ 8W =34.68×0.52 ×106/ (8×166.667×103)
=6.502 Mpa ＜ [σ] = 10Mpa
强度满足要求；
由矩形梁弯曲剪应力计算公式得：
τ = 3Q/2A = 3×34.68×103×(0.5/2)/ (2×10×10×102)
= 1.300 Mpa＜ [τ] = 2Mpa（参考一般木质）
强度满足要求；
由矩形简支梁挠度计算公式得：
E = 0.1×105 Mpa； I = bh3/12 = 833.333cm4
f max = 5q2L4 / 384EI
= 5×34.68×103×10-3×0.54 ×1012 / (384×833.333×104×0.1×105)
= 0.339 mm＜ [f] = 1.25mm（ [f] = L/400=500/400=1.25 mm ）
刚度满足要求。
（说明：特别注意，该横向方木在使用前要每根检查，不得将厚度不够、断面积不够、有破损裂纹、有木油结的方木作为受力木枋使用。为防止意外，建议此层可用[12槽钢竖放代替，或双方木并用。）
4.3 立杆强度验算
脚手管（φ48×3.5）立杆的纵向间距为0.65m，横向间距为0.5m（墩柱周围局部0.4m、0.3m），因此单根立杆承受区域即为底板0.65m×0.5m盖梁均布荷载，由横桥向方木集中传至杆顶。现以间距为0.65m×0.5m立杆作为受力验算杆件。
则有P = 69.36kN /m2
对于脚手管(φ48×3.5)：
i ——截面回转半径， i = 1.578 cm
f ——钢材的抗压强度设计值，f=205 MPa
A ——立杆的截面面积， A=4.89cm2
由于大横杆步距为1.65m，长细比为λ=L/i = 1650 / 15.78 = 101.39
由长细比查表线性插入可得轴心受压构件稳定系数φ= 0.577，则有：
[ N ] = φAf =0.577×489×205 = 57.841kN
而N = P×A =69.36×0.65×0.5 =22.542 kN
可见[ N ] ＞ N，抗压强度满足要求。
另由压杆弹性变形计算公式得：（按最大高度（6#墩）9.5m计算）
△L = NL/EA = 22.542×103×9.5×103/(2.1×105×4.89×102)
=2.085 mm 压缩变形不大
盖梁荷载约130吨，按上述间距布置底座，则盖梁底下至少共布置有5*19=95根立杆，可承受285吨荷载（每根杆约可承受3t），安全比值系数为2.19,完全满足施工要求。
经计算，本支架其余杆件受力均能满足规范要求，本处计算过程从略。
4.4 地基容许承载力验算
4号墩场地硬化为C15砼，即每平方米地基容许承载力为1530t/m2，而盖梁荷载（考虑各种施工荷载）最大为6.93t/m2，完全满足施工要求。5号墩与6号墩直接在承台上搭设支架，故不需要验算地基容许承载力。