组合高支架设计与计算(H＞20m专家评审).docVIP

组合高支架设计与计算 1支架设计 1.1前期准备 （1）设计勘察图对现场地质情况的描述 桥址区位于XX江河III级阶地，河谷呈宽缓“U”字形，河谷开阔平坦，并为第四系全新统冲洪积可塑状粉质粘土覆盖，层厚为0.0-11.30m；下伏白垩系下统七曲寺组地层，其岩性以砂岩与泥岩不等厚互层韵律呈现，沟谷侧缘基岩裸露，砂岩多形成阶梯状斜坡或台地地形，上覆层厚0.0-3.7m的残坡积可塑状粉质粘土。（如下图所示） C匝道地质特征断面图 D匝道地质特征断面图 （2）现场实地勘查情况 桥址区桥墩已基本成型，地表多处于原始覆盖层地貌，为施工方便，现场依山开挖之字形上坡道路。开挖出的地质特征与设计勘察基本吻合，地表土覆盖层较薄，为保证箱梁支架地基承载力，基础放置区域须挖除表层覆土才能作为基础地基层。 1.2支架设计说明 （1）设计范围 本次支架设计主要针对XX互通立交C匝道全桥及D匝道第2联现浇箱梁，此部分现浇箱梁大部分净空高度大于20m，支架设计按照特殊支架进行。 设计原则 本支架设计以科学合理、按规按章、结合现场实际、便于施工的原则进行设计。 （3）设计参考规范及技术标准 1）XX市二环路三期工程第一合同段XX互通立交施工图设计。 2）《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》（JGJ166-2008） 3）《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T 50-2011） 4）竹胶合板模板GT3026-1995木结构设计规范GB50005-2003 5）路桥施工计算手册（周水兴等编著，2006年5月版） 6）公路桥涵施工技术规范实施手册（刘吉士等编著，2002年1月版） 7）桥梁施工常用数据手册 8）国家相关规范及标准 （4）支架功能区划分及材料组成 1）本支架由如下几部分组成：下部基础、支撑立柱、立柱整体连接装置、主梁、分配梁、满堂调坡层等六部分组成，如下图所示。 支架构成图 2）调坡层：箱梁整体横坡由支架满堂调坡层来进行调整，调坡层同时将箱梁荷载通过立杆均布传递到分配梁上。调坡层按照满堂脚手架标准进行搭设，高度在2m左右，材料为一般碗扣式钢管及扣件。 3）分配梁：分配梁横向放置与主梁上，按照调坡层的纵向间距(90cm)进行排布，将调坡层传递下来的力均匀分散到主梁整个截面上，保证主梁受力方式为均布荷载。分配梁采用结构型钢I25b工字钢，单根长度12m。（如下图所示） 分配梁I25b工字钢断面图 4）主梁：主梁置于支架立柱上，纵向放置。将次梁传递下来的力传递到支架立柱上，主梁横向放置4排，均采用结构型钢I56b工字钢。如下图所示。 主梁I56b工字钢断面图 5）支架立柱：支架立柱采用螺旋立柱钢管，规格为D720mm*8mm。上层立柱与下层立柱之间通过法兰盘进行连接。 支架立柱断面图 6）立柱整体连接装置：为保持支架立柱的整体受力性能，纵横向立柱间分布设置水平连接杆和斜撑，采用无缝钢管，规格为D108mm*4mm。连接杆与立柱之间采用刚性焊接连接。如下图所示。 立柱间连接杆断面图 7）支架下部基础：下部基础采用整体垫层+独立基础的方式进行设计，为保证每排基础传递至地面的力分散均匀，每一跨设置5排基础垫层，每排基础垫层规格为：11.3m*3.5m*0.4m（长*宽*高），如下图所示。独立基础采用钢筋混凝土方形基础，规格为2.5m*2.5m*0.4m，基础内配置钢筋骨架，并且预埋有立柱连接法兰盘和螺栓。 支架下部基础布置图 （5）支架设计的合理性与先进性 本支架针对C匝道和D匝道特点对支架进行合理设计，主要考虑因素如下： 1）支架本身高度高，且梯度高差较大，各立柱受力不均匀，因此加设了基础垫层。 2）箱梁底部宽度仅6.5m，支架高度达到了40m，宽度与高度比值为0.16，相对较小，需考虑风荷载作用下的整体抗倾覆性，因此横向设置了4根立柱进行整体连接，对横向抗风荷载能力进行了加强。 3）匝道桥桥面横坡较大，为减小支架偏心受压，支架顶部设置碗扣式满堂调坡层进行横坡调整，同时结合碗扣式脚手架的传力特点减少了支架偏心受压。 4）整个支架主体采用较大截面的型钢和钢管进行组装，整体抗弯、抗剪、抗压等性能较强，安全度有保障。 （6）支架设计要点 本支架适用于支架搭设高度大于20m的现浇箱梁支架，支架的稳定性和支架的抗倾覆性是本支架设计的要点。 支架的稳定性设计方案 支架的稳定性主要在于支架立柱的稳定性，按照钢管12m一节计算，40m净空，立柱钢管需要搭设3层。为确保支架的稳定性，每一层均按5m-8m间距由下而上设置水平和纵向连接杆，保证整垮支架立柱连接为整体。同时根据支架受力特点，可将支架立柱顶端考虑为铰支连接，根部考虑为固定端，结合压杆稳定原理，一端铰支一端固定的压杆失稳挠度曲线如下。 立柱2/3区域失稳后挠度最大，因此在进行支架立柱