中、小跨径钢筋混凝土拱桥
现浇支架（拱架）设计指南
1前言
拱桥在桥梁设计中应用广泛，钢筋混凝土拱桥主要适用于中、小跨径的桥梁，拱桥的主要受力结构是主拱圈，在竖向荷载作用下，主拱圈主要承受轴向压力，但也承受弯剪，拱座支承反力不仅有竖向反力，也承受较大的水平推力。
中、小跨径钢筋混凝土拱桥现浇，需要搭设支架(拱架)，进行浇注施工，具体作法是：在支架（拱架）上立模、绑扎钢筋、浇注混凝土拱圈。
2支架（拱架）材料分类及有关资料
支架（拱架）的种类很多，按结构形式可以分为：满堂式、排架式、撑架式、扇形式、桁架式、组合式、叠桁式、斜拉式等，其常用材料有木材、万能杆件、贝雷梁、扣件式钢管脚手架、碗扣支架、门式支架、型钢组合桁架。
3各型支架适用范围
满堂式支架主要采用扣件式钢管脚手架或碗扣支架，钢管直径一般为Φ48mm，壁厚为3.5mm。满堂式支架对地基处理的要求比较高，原地面要求地形地势相对比较平整，适合旱桥施工。
排架式、撑架式、桁架式主要采用木材、万能杆件、门式支架、型钢组合桁架结构，这些方式支座不采用满堂布置，支架支点较少，支点数量和距离根据实际跨度和计算后得出。跨河、跨较小的山沟都可以采用这些支架方式。
扇形式只在拱两端支座位置有两个支点，桁架采用贝雷梁、拼装梁或型钢连接成拱弧线形状。这种支架和主拱圈一样，主要承受轴向压力，同时承受弯剪。跨深沟，地形条件比较差的拱桥比较适合用这种支架。
斜拉式贝雷梁拱架一般应用在几跨连续施工的情况，在距边墩一定距离处设置临时墩，在中间墩墩顶各设一个塔柱，塔柱顶端伸出斜拉杆拉住贝雷梁，贝雷梁上设拱盔，形成几孔连续斜拉式贝雷梁拱架结构。其主要构件均由常备式贝雷桁架、支撑架、加强弦杆等组成，结构构件处理方便。由于整体拱架体系柔性多变，施工中应严格掌握和控制对称加载及塔柱、平梁的挠度变形，控制平梁、斜拉杆、塔柱的受力不得超过容许值。
组合式、叠桁式主要是支架组合的多样性，根据计算受力的需要，支架由不同类型的桁架组成。
4支架（拱架）结构设计
支架（拱架）设计的原则为：必须使支架（拱架）上部接近合理拱轴线，能承受施工过程中产生的竖向力与水平力，确保支架（拱架）的稳定，尽量减少非弹性压缩，注意对局部受力不利杆件进行加固。假设某大桥为现浇混凝土箱拱桥，根据不同地形条件，采用不同支架（拱架）形式进行现浇施工。
4.1 支架（拱架）受力分析
箱形截面拱圈一般采用分环、分段进行浇注施工，分环的方法一般是分成二环或三环。分二环时，先分段浇注底板（第一环），然后分段浇注腹板、横隔板和顶板（第二环）。分三环时，先分段
浇注底板（第一环），然后分段浇注腹板、横隔板（第二环），最后分段浇注顶板（第三环）。各段间预留隔缝长度一般为50～100cm ，等每一环各分段浇注完后，混凝土强度达到70%设计强度后浇注隔缝。
主拱圈荷载及施工荷载通过模板、枋木传至支架（拱架），支架（拱架）在施工过程中承受竖向力与水平力。在底板合拢后混凝土达到强度之前，底板的荷载主要由支架承担，当混凝土达到设计强度之后，浇注腹板、横隔板及顶板时，荷载由支架（拱架）承担之外，拱底板也承担一部分重量。
4.2 支架（拱架）材料选用
根据主拱的荷载和工程位置、条件、供料来源，选用合适的材料作为支架（拱架）用材。
4.3 支架（拱架）结构设计和受力检算
4.3.1 支架结构设计和受力检算
（1）采用满堂式碗扣支架：
在处理好的地基上，根据梁顶与拱圈内弧之间的高度，布置碗扣支架。立杆的纵横向间距和横杆竖向步距经检算后确定。每根立杆底部设置垫座，顶端安装可调天托，根据高度选取30cm 或60cm 天托，可调天托起到精确调整标高和卸架的作用。天托顶部放置横向枋木和纵向梳形木连成一体，枋木上铺设组合钢模板或木模板，形成底模和施工平台。碗扣支架应严格按照《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》规定布设。
1）施工荷载分析：（根据各自项目实际情况修正各参数）
主拱圈混凝土荷载：容重3
25/kN m γ=，拱圈厚度为h ，2125(/)g h kN m =； 模板荷载：取2
2 2.0/g kN m =； 施工荷载：取2
3 4.0/g kN m =； 振捣冲击荷载：取2
4 3.0/g kN m =； 碗扣支架自重：2
5 3.0/g kN m =；
2）模板及枋木检算：
采用5cm 厚木板作底模模板，上层枋木间距为1l ，下层枋木间距2l 根据碗扣支架间距确定。 ①模板检算：
按均布荷载五跨连续梁计算： 取1mm 宽度计算
1234()1q g g g g mm =+++? （1）
图1 模板受力简图
抗弯强度：
[]M
W
σσ=
< （2） 抗剪强度：
3[]2V
A
ττ=
< （3） 挠度检算：
43100400k ql l f f EI ??=<=????
（4）
式中：
M -所受最大弯矩，211M k ql =，10.105k =；
W -木板的抗弯模量； [][]στ-、分别为木板容许抗弯强度和抗剪强度；
V -所求得的最大剪力，21V k ql =，20.606k =，30.664k =； A -1mm 宽的木板截面积；
E I -、分别为木板的弹性模量和惯性矩。
②上层枋木：
上层枋木间距为1l ，下层枋木间距2l 根据碗扣支架间距确定； 按均布荷载三跨连续梁计算： 荷载：
12341()q g g g g l =+++? （5）
图2 上层枋木受力简图
抗弯强度：
[]M
W
σσ=
< （6） 抗剪强度：
3[]2V
A
ττ=
< （7） 挠度检算：
43100500k ql l f f EI ??=<=????
（8）
式中：
M -所受最大弯矩，212M k ql =，10.10k =；
W -枋木的抗弯模量； [][]στ-、分别为枋木容许抗弯强度和抗剪强度；
V -所受在大剪力，22V k ql =，20.60k =，30.677k =； A -枋木的截面积；
E I -、分别为枋木的弹性模量和惯性矩。
③下层枋木：
下层枋木间距2l 根据碗扣支架间距确定。
下层枋木荷载12342()q g g g g l =+++?，计算方法同上。 3）立杆计算： ①立杆荷载：
1234q g g g g =+++ （9）
表1 立杆设计荷载
max []P q a b P =??< （10）
式中：a b -、立杆的纵横向间距。 ②立杆稳定性计算： 组合风载时：
2[205/]W
M N N mm A W
σσ?=
+≤= （11） 式中：
N -计算立杆段的轴向设计值， 1.20.85 1.4Gk Qk N N N =+?∑； 1G k N -
模板及支架自重、新浇混凝土自重与钢筋自重标准值产生的轴向力总和；
Qk
N
-∑施工人员及施工设备荷载标准值、振捣混凝土时产生的荷载标准值产生的轴向力
总和；
?-轴心受压构件的稳定系数，应根据长细比λ由《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术
规范》P50页附录C 表C 取值，当250λ>时，2
7320/?λ=；
λ-长细比，o
l i
λ=
； o l -计算长度，2o l h a =+；
h -立杆步距；
a -模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度；
i -钢管截面回转半径； A -立杆的截面面积； W -立杆截面模量；
W M -计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩：
20.85 1.40.85 1.410
k a W Wk
w l h M M ?=?=
k w -风荷载标准值，0.7k z s o w w μμ=??；
z μ-风压高度变化系数，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GBJ9）规定采用； s μ-支架风荷载体型系数，桁架0.4s μ=； o w -基本风压（2/kN m ），按现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GBJ9）规定采用；
4）碗扣支架施工注意事项：
①支架立杆接长缝应错开，使立杆接长缝不在同一水平面上，保证支架整体强度。
②拼装时随时检查横杆水平和立杆垂直度，注意水平横杆的直角度，防止支架偏扭。立杆垂直度偏差小于0.5%，顶部绝对偏差小于0.1m 。
③注意剪刀撑的设置，提高碗扣支架的整体稳定性。剪刀撑不能随意拆除，实有必要暂时拆除时，必须严格控制同时拆除的根数，并及时装上且应先装后拆。高层支架的低层框架不允许拆除。
④靠近拱座的碗扣支架，应注意连墙撑的设置，提高支架的纵向稳定性。
⑤支架顶天托和底座的自由长度，应根据设计计算确定，超过计算长度的应加设纵横杆，防止碗扣支架失稳。
⑥支架应设置人行梯，方便施工中人员走行。 （2）采用万能杆件、贝雷梁组拼（见图3）
支架采用万能杆件和贝雷梁作为主要构件，主要由多片平面主桁通过联结系组成空间结构。平面主桁相互平行，其间距按拱圈宽度均匀受力来布置。为支架上部接近拱弧线，在万能杆件顶采用异形杆件进行拼接。
整个支架立于混凝土或片石混凝土临时墩上，基本采用梁柱式结构。支墩可以采用铁路五六式军用墩，其布置方式为2×5柱，根据位置不同其高度也不同，顶端因支承位置不同略有变化。拱脚在一定范围内采用万能杆件直接组立，并与梁柱式结构联结，形成一体使支架共同受力。
贝雷梁上弦杆之间及连接处均设有支撑架，通过在贝雷梁连接处设置斜撑及下部弦杆处设置抗风拉杆来增强支架横向稳定性，但由于对与对之间净距较小，故抗风拉杆的截面尺寸需增大以保证支架横向的稳定性。
图3 万能杆件、贝雷梁组拼示意图
为全面准确掌握了解结构的内力和变形情况，采用全部支架为计算模型进行受力分析。 1）施工荷载分析：（根据各自项目实际情况修正各参数） 主拱圈混凝土荷载：容重3
25/kN m γ=，1g ；
模板荷载：取2
2 2.0/g kN m =； 施工荷载：取2
3 4.0/g kN m =； 振捣冲击荷载：取2
4 3.0/g kN m =
风压：4g ，根据高度确定： 2）杆件支架容许应力和容许内力： ①万能杆件：
考虑到支架施工的实际情况，万能杆件的容许应力值取170MPa 。经初步计算，万能杆件截面及容许应力见表2。
表2 万能杆件容许应力和容许内力
②贝雷梁：
贝雷梁杆件截面及容许拉应力见表3。本文将贝雷拱架杆件的容许拉应力值取为1.3×210＝273 MPa ，考虑到压杆的纵向弯曲系数折减，容许压应力取为210MPa 。
3）施工阶段划分：
根据拱桥设计要求主拱圈混凝土分环分段浇注，分环按三环考虑，分别为底板环、腹板环（含横隔板）和顶板环。每一环的分段方式（见图4），图中1、2、3、4表示浇注顺序，只示出半跨，另外半跨对称浇注。每一环的浇注都分为10段，段间预留间隔槽，间隔槽沿拱弧的长度取50cm ，每一环合拢后，再浇注下一环。
图4 拱圈分段示意图
表4 施工阶段划分
施工阶段施工内容
1 支架、模板等形成，浇注主拱圈节段1
2 浇注主拱圈节段2
3 浇注主拱圈节段3
4 浇注主拱圈节段4
（4）万能杆件支架整体检算：
根据万能杆件方案计算模型（见图5、图6、图7），采用大型有限元分析软件MIDAS建立万能杆件支架的空间计算模型。万能杆件均采用桁架单元模拟，支架杆件与基础、拱座连接端均按固端处理。杆件弹性模量取210GPa，泊松比取0.3。
图5 模型空间图
图6 模型立面图图7模型侧面图根据模型计算结果进行分析，各杆件内力是否超过杆件的容许内力值（见表2、表3）。各个方向变形是否超过允许变形范围，竖向变形应低于限值L/400，L为万能杆件支柱之间的距离。
若万能杆件方案中有部分杆件强度不足，截面尺寸偏小，有可能引起整个万能杆件支架的失稳。因此在原万能杆件方案的基础上进行调整，增大强度不足的杆件截面，重新建立空间模型采用有限元分析软件MIDAS进行计算。
5）万能杆件支架施工阶段检算：
根据表4中施工阶段的划分，对万能杆件进行分步检算，在施工阶段1中，支架只承受自重及模板的重量。利用大型有限元分析软件MIDAS进行空间模型计算，确定杆件内力是否超过杆件的容许内力值（见表2、表3），支架稳定性和竖向位移，竖向位移应满足限值L/400，L为万能杆件支柱之间的距离。
依次建模分析施工阶段2直至施工阶段4，完成对支架的检算。
6）计算结论及施工注意事项：
①随着混凝土拱底板浇注段的增加，万能杆件支架的竖向变形逐渐增大，当底板合拢达到强度后，由于底板和支架共同受载，支架变形同上阶段相比应该有所减小，随后在浇注拱腹板和顶板阶段，支架变形又会逐渐增大。
②万能杆件的柱脚应全部埋入基础中，柱底的杆件间应有斜杆联系，万能杆件与拱座连接的杆件也应有斜杆联系；万能杆件支架顶部的异形杆件应保证与万能杆件连接可靠，顶部托架杆件在纵向应设置连接杆件。
③万能杆件支架的支墩较高，在施工中应设置抗风索。
④应对万能杆件支架在浇注混凝土前进行预压，检验支架的承载能力，在施工中注意监测支架变形和杆件应力，发现异常，及时处理。
⑤由于贝雷梁对与对之间净距较小，故抗风拉杆的截面尺寸需增大，采用标准间距的贝雷梁下弦杆间加强横桥向联系，以增强贝雷梁的横向稳定性。
⑥在支墩万能杆件顶部与贝雷梁相接处，应通过抗弯刚度较大的横向杆件将贝雷梁的力均匀地传递到万能杆件上，尽量减少杆件的局部应力。
⑦拱段的浇筑程序应在拱顶两侧对称进行，以使拱架变形保持均匀和最小。
4.3.2 拱架结构设计和受力检算
（1）采用贝雷梁拼装拱架（见图8）：
混凝土箱拱轴线为悬链线，为了方便施工放样及新制弦杆的可操作性及通用性，采用圆弧线做为拱架线型。根据混凝土箱拱拱弧悬链线的两个拱脚点及拱顶点，可得到一条圆弧线，将这条圆弧线再向下偏移1.18m，得到贝雷梁拱架上层弦杆轴线，即贝雷拱架的设计圆弧线。
拱架由双层加强型桁架组拼而成的贝雷桁片组成，顺桥向桁架片以折线形式连接模拟圆曲线，保证每个标准段上弦杆的两端点都布置在圆弧线上。标准段长度采用9m，由3个桁架单元组成；非标准段在两个拱脚附近的节段。折线段间的贝雷上层以特别加工的贝雷短弦杆与贝雷销连接，中层以双面、上下的连接板焊接连接，下层以贝雷销直接连接和焊接相结合，从而构成拱架。横桥向通过支撑架、联板以及上、下横梁连接成整体。在拱架顶依次布置卸架装置、弓形木、底模横梁和底模模板。
图8 贝雷梁拼装拱架
1）受力检算：
贝雷梁杆件截面及容许拉应力见表3。本文将贝雷拱架杆件的容许拉应力值取为1.3×210＝273 MPa，考虑到压杆的纵向弯曲系数折减，容许压应力取为210MPa。
采用有限元分析软件MIDAS建立贝雷拱架的空间模型计算，贝雷架用空间梁单元模拟，混凝土箱拱底板、拱脚铰架用空间板单元模拟。贝雷拱架计算模型如图9所示。
图9 贝雷拱架计算模型
施工荷载和施工阶段同4.3.1节。拱架分为两个部分：一部分是贝雷梁，一部分是新制的拱脚构件，即三角形铰架。
根据表4中施工阶段的划分，对贝雷梁拱架进行分步检算，在每个施工阶段中，确定贝雷梁的最大应力是否超过容许应力，拱架的竖向位移应满足L/400，L为拱架计算跨径。
4.4 支架（拱架）沿拱轴线变形值并绘制变形图
根据有限元分析软件MIDAS计算得出支架（拱架）的变形值，绘制变形图。
4.5 支架（拱架）材料用量表（见表5、6）：
表5 碗扣式支架材料用量表
表6 万能杆件及贝雷梁支架材料用量表
注：表5、表6中支架的材料数量仅供参考，实际中材料数量应根据方案需要确定。
5支架地基检测与设计
5.1 地基承载力检测
首先参照施工设计图中的水文和地质资料，进行现场核对，采用可靠手段对水深、流速进行实测，对地基土进行检测。若原地基检测不符合计算要求，对原地基进行处理，处理后再一次检测地基的承载力，直到满足设计要求。
地基承载力检测方法可以采用轻型触探试验。轻型触探试验设备主要由探头、触探杆、落锤三部分组成。操作过程：落锤距地面50cm，使其自由下落，将探头垂直打入土层中，记录每打入土层中0.3m时，所需的锤击数N0，填入地基标准贯入检测记录表中。N0经下式修正后，查表7、表8确定地基承载力标准值σ0。
01.645
N N a
=-，a为修正系数，当触探长度3
L m
≤时，取 1.0
a=。
表7 粘性土承载力标准值
表8 素填土承载力标准值
5.2 地基承载力计算
地基土的承载力通常指地基的承载力设计值，是指在保证地基稳定的条件下，地基单位面积上所能承受的最大压力。地基承载力设计值的确定，一般有以下三种方法：
(1)按《建筑地基基础设计规范》（GBJ7-89）表格确定地基土承载力设计值 地基承载力设计值按下式计算：
0(3)(0.5)k b d f f b d ηγηγ=+-+- （12）
式中：
f -地基土承载力设计值（kPa ）
，当 1.1k f f <时，取 1.1k f f =； k f -地基承载力标准值（kPa ）；
b d ηη-、地基宽度和埋深的承载力修正系数，按基底下持力层土类查《建筑施工计算手册》
P270页表5-17；
r -基底以下土的重度，为基底以下土的天然质量密度ρ与重力加速度g 的乘积，地下水
位以下取有效重度（kN/m 3）；
0r -基底以上土的加权平均重度，地下水位以下取有效重度（kN/m 3）；
b -基础底面宽度；当基础宽度小于3m ，按3m 考虑，大于6m 按6m 考虑； d -基础埋置深度，以天然地面起。
(2)按土的抗剪强度确定地基土承载力设计值
通过试验和统计得到土的抗剪强度指标标准值后，当偏心距0.033e ≤倍基础底面宽度，根据土的抗剪强度指标可按下式计算地基土的承载力设计值：
0v b d c k f M b M d M c γγ=++ （13）
式中：
v f -由土的抗剪强度确定的地基承载力设计值；
b d
c M M M -、、承载力系数，按《建筑施工计算手册》P271页表5-18确定；
b -基础底面宽度（m ）
，大于6m 按6m 考虑；对于砂土小于3m 时，按3m 考虑； 0r r d 、、符号意义同上。
(3)按荷载试验P-S 曲线确定地基土承载力设计值
1)根据试验结果，可绘制荷载板地面的压力（P ）与其相应下沉量（S ）的关系曲线（见图10）
，
从图10中可得，在荷载作用下地基土的变形过程可分为三个变形阶段：
①直线变形阶段：即荷载从0到P 0时，荷载与变形之间的关系接近于正比例关系，地基土是稳定的；
②局部剪切阶段：当荷载超过P 0后，荷载与变形之间的关系为曲线，曲线上各点斜率逐渐增大，如曲线中1～2段所示，地基土的稳定性逐渐降低；
③完全破坏阶段：当荷载继续增大达到某一限值，即极限荷载后，沉降量急剧增大，曲线出现陡降，这时地基完全破坏，表示失去稳定。
2)地基土的承载力基本值可根据P-S 曲线的特征按以下确定：
①当P-S 曲线有较明显的直线段时，可采用直线段的比例界限点所对应的荷载值（P 0）作为地基土的承载力基本值；当极限荷载能确定，该值小于对应比例界限的荷载值的1.5倍时，可取荷载极限值的一半；
②当P-S 曲线没有明显直线段时，对中、高压缩性土宜采用相对沉降量s/b=0.02所对应的荷载值（P 0.02）；对低压缩性土和砂土可采用s/b=0.01～0.015所对应的荷载值，作为地基土的承载力基本值；
③当P-S 曲线上的比例界限点出现后，土很快达到极限破损，即比例界限荷载P 0与极限荷载P U
接近时，以P U 除以安全系数K （K 值可取2～3）作为地基土的承载力基本值。
3)同一土层参加统计的试验点不应少于三点，基本值的极差不得超过平均值的30%，取此平均值作为地基承载力标准值。
地基承载力标准值，请参照《中、小跨径钢筋混凝土拱桥现浇施工工艺》4.1地基处理。 （4）碗扣支架立杆地基承载力计算： 立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求：
g p f ≤ （14）
式中：
p -立杆基础底面的平均压力，/p N A =；
N -上部结构传至基础顶面的轴向力设计值； A -基础地面面积；
g f -地基承载力设计值，g c gk f k f =?；
c k --脚手架地基承载力调整系数，对碎石土、砂土、回填土、应取0.4；对粘土应取0.5；
对岩石、混凝土应取1.0；
gk f -地基承载力标准值，应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》（GBJ7）附录五的
规定采用。
5.3 地基换填垫层厚度和宽度计算
换土垫层系将基础下面一定厚度的软弱土层挖除，然后换以中砂、粗砂、角（圆）砾、碎（卵）
图10 应力-沉降（P-S ）曲线
石、灰土或粘性土以及其他压缩性小、性能稳定、无侵蚀性材料，经拌合、分层回填夯（压）实而成，作为地基的持力层。这种垫层具有一定的强度和低压缩性，施工设备工艺简单，取材较易、费用较低等优点，为一种应用广泛，经济、实用的浅层地基加固方法。通过试验和计算以确定垫层的铺设厚度、宽度以及承载力等，以指导施工和控制质量。
（1）垫层的厚度：
地基采用换土垫层（又称换填法）处理软弱地基，常采用砂、砂石、灰土……等材料，垫层的厚度应根据作用在垫层底部软弱土层底面处土的自重压力（标准值）与附加压力（设计值）之和不大于软弱土层经深度修正后的地基承载力标准值的条件确定，即应符合下列要求(见图11)：
（a ）按扩散角设置；（b ）按基础同宽设置 1—基础；2—填土垫层；3—回填土
图11 垫层内应力分布
cz z z p p f +≤ （15）
z p 可根据基础不同形式分别按以下简化式计算：
条形基础
()
2c z b p p p b Ztg θ
-=
+ （16）
矩形基础
()
(2)(2)
c z bl p p p b Ztg l Ztg θθ-=
++ （17）
式中：
cz p -垫层底面处土的自重压力（kN/m 2）； z p -垫层底面处的附加压力（kN/m 2）；
z f -垫层底面处土层的地基承载力（kN/m 2）；
b -条形基础或矩形基础底面的宽度（m ）
； l -矩形基础的底面长度（m ）； p -基础底面压力（N/m 2）
； c p -基础底面处土的自重压力（N/m 2）； Z -基础底面下垫层的厚度（mm ）
；
θ-垫层的压力扩散角，可按表9采用。
表9 垫层的压力扩散角
注：1.当Z/b<0.25时，除灰土仍取30θ
=?外，其余材料均取0θ=?；
2.当0.25 按式(15)确定垫层厚度时，需要用试算法，即预先估算一个厚度，再按式(15)校核，若不满足要求时，再增加垫层厚度，直至满足要求为止。 垫层的厚度一般为0.5～2.5m ，不宜大于3.0m ，否则费工费料，不够经济，但也不宜小于0.5m ，垫层过薄则效果不明显。 为减少计算工作量，亦可采用图12所示垫层厚度直接计算法曲线来确定，计算步骤如下： 图12 垫层厚度直接计算法曲线图 先按下式计算1k 值： 10000 1 [(3)(0.5)]10k b b k f b d d p ηγηγγ= +-+--? （18） 再按下式计算2k 值： 2100 15()d s b k k p ηγγ=+ - （19） 式中： 0p -为基础底面附加压力（kN/m 2）； k f -垫层底面处软弱土层的承载力标准值（kN/m 2）； b d ηη-、分别为基础宽度和埋深度的承载力修正系数，按表根据垫层底面处软弱土层的名 称确定； d -基础埋置深度（m ） ； 0s γγ-、分别为软弱土层和垫层的重度（kN/m 3）； 根据1k ，2k 和基础底面长边与短边的比值l n b =，由图中曲线可查得m 值。 按下式直接计算需要垫层的厚度： Z mb = （20） （5）垫层的宽度： 垫层的宽度应满足基础底面应力扩散的要求，按下式计算： '2b b Ztg θ≥+ （21） 式中： 'b -垫层底面宽度； θ-垫层的压力扩散角，可按《建筑施工计算手册》表5-1采用；当/0.25Z b <时，按表中/0.25Z b =取值。 根据建筑经验，垫层的顶宽一般采用较基础底边每边宽出200mm ，垫层的底宽可取基础同宽。 5.4 桩基设计与检算 当支架（拱架）支点采用桩基时，应对桩基进行承载力检算。单桩承载力是否满足设计要求，一般通过现场静载荷试验确定。如无试验资料亦可按土的物理性质指标与承载力参数之间的经验公式确定单桩承载力。 （1）一般直径单桩竖向极限承载力计算： 一般直径单桩竖向极限承载力标准值，可按下式计算： uk sk pk sik i pk p Q Q Q U q l q A =+=+∑ （22） 式中： sk Q -单桩总极限侧阻力标准值； pk Q -单桩总极限端阻力标准值； U -桩身周长； sik q -桩侧第i 层土的极限侧阻力标准值，如无当地经验值时，可按《建筑施工计算手册》 P320页表5-31取值； i l -桩穿越第i 层土的厚度； pk q -极限端阻力标准值，如无当地经验值时，可按《建筑施工计算手册》P322页表5-32 取值； p A -桩端面积。 （2）大直径单桩竖向极限承载力计算： 大直径（800d mm ≥）单桩竖向极限承载力标准值，可按下式计算： uk sk pk si sik si p pk p Q Q Q U q l q A ψ ψ=+=+∑ （23） 式中： sik q -桩侧第i 层土的极限侧阻力标准值，如无当地经验值时，可按表取值，对于扩底变截 面以下不计侧阻力； pk q -桩径为800mm 的极限端阻力标准，可采用深层载荷板试验确定，当不能进行深层载 荷板试验时，可采用当地经验值或按表取值，对于干作业（清底干净）可按《建筑施工计算手 册》P324页表5-33取值。 si p ψψ-、大直径桩侧阻、端阻尺寸效应系数，按《建筑施工计算手册》P324页表5-34 取值。 si p U l A 、、符号意义同前。 对于混凝土护壁的大直径挖孔桩，计算单桩竖向承载力时，其设计桩径取护壁外直径。 （3）水中钢管筒形支墩计算： 钢管筒形支墩是一压弯组合构件，首先需验算单根钢管在稳定状态下所能承受的力，然后计算钢管筒形支墩的整体刚度及稳定性。（见图13）筒形支墩示意图。 图13 筒形支墩示意图 图中： P -为上部支座传来的荷载； 1P P =； 1R -水流作用力； 1h -水流作用力矩； e -轴向偏心距； M -荷载偏心倾覆力矩； a -钢管顶支座高度； b -钢管顶支座超出钢管直径的距离； 2h -片石抛填高度； 1）钢管容许承载力计算： 钢管容许承载力： 0[]100[]100[]P A A σψσ=?=； （24） 折减系数： //cr y n n ψσσ=?? （25） 式中： cr σ-临界应力/100cr cr P A σ=（MPa ）； cr P -临界力：22/10()cr P EI L πμ=； σ?-破坏应力：[]n σσ?=?； n -强度安全系数取1.6； y n -稳定安全系数取2.0； []σ-为钢材的基本容许应力（150MPa ） ； A -钢管横截面积：22()/4A D d π=-； I -钢管横截面惯性矩：44()/64I D d π=-； E -弹性模量：钢材722.110/E N cm =?； μ-长度系数：按两端铰支，取1μ=； D d L -、、分别为钢管外径D （cm ） 、钢管内径d （cm ）、钢管长度L （cm ）。 2）钢管筒形支墩的刚度检算： 钢管支墩顶端位移值： 21(/3/2)/Z L R L M EI =+ （26） 式中： 2110/2R KArV g -水流作用力； L l μ-压杆的相当长度； 11M P e R h =?+?，P p n =? p -每根钢管容许荷载； n -筒形支墩钢管根数； []?=L -跨度（m ）； []Z ≤?筒形支墩墩顶位移值应在容许位移值内。 3）钢管筒形支墩的抗滑和抗倾覆稳定检算： ①抗滑力检算： 1( )/ 1.2K f P Q T =-≥∑∑∑ （27） 式中： 1K -抗滑稳定系数； f -基底面与地基土间摩擦系数； P -∑作用于基底的垂直力总和； Q -∑浮力； T -∑作用于墩上的水平力之和； ②抗倾覆力检算： 2/ 1.2o K y e =≥ （28） 式中： 2K -抗倾覆稳定系数； y -基底形心至基底最大受压边缘之距离； o e -偏心距，/o q e M P =∑； q M -倾覆力矩； P -∑作用于基底垂直力总和； 6支架（拱架）搭设基本要求 (1)支架（拱架）搭设前必须准确放线，调整标高，确保支架（拱架）位置准确； (2)严格按施工设计、各种制式器材要求进行支架（拱架）搭设； (3)地基必须按照地基承载力计算结果进行处理，处理完后检查合格； (4)基础稳固，基础周围需进行防水处理，开挖排水沟，防止基础下沉； (5)支架支座严格按照规范布设，材料不得随意替代，支座需搭设平稳； (6)杆件平直，在使用合格范围之内，受弯破损杆件一律不准使用； (7)杆件连接件合格、数目齐全、杆件连接可靠，不准用小号螺栓代替大号螺栓使用，螺纹滑丝的螺栓不准使用； 各种构件使用正确，设置齐全，其整体纵横向稳定性好。 7支架（拱架）检查与验收 (1)支架搭设前对地基、基础进行检查，对存在问题经过处理复验合格，签字认可； (2)对来料进行检查、验收、不合格的材料不予验收且不得混用在结构上； (3)搭设过程检查，是否按设计尺寸搭设，是否正确使用各种杆件，连接件是否齐全、紧固，是否有不合格的杆件、材料混用 于结构上，搭设方法是否正确，杆件有无遗漏，安全设施是否合格、完善； (4)支架搭设完毕，按设计拟定检查项目、达到标准允许误差限值进行列表，逐项对照检查、评定，对存在问题限期整改，经复验合格签字验收，方可转入下道工序施工。 8支架（拱架）预压 支架（拱架）搭设完之后，为检验支架应具备的强度和刚度，减少地基沉降，消除支架非弹性变形，应对支架（拱架）进行预压，确保施工质量和施工安全。根据主拱自身荷载以及附属人群和机具施工荷载，同时还要考虑荷载的偏载系数和冲击系数，对拱架进行等效预压，预压的荷载一般为结构自重的1.1～1.3倍。 支架（拱架）预压的结果影响整个主拱的质量，因此需制定详细的预压方案，对现场施工人员进行交底，派专门的技术人员进行现场监督，并做好地基沉降监测，记录好拱架变形数据并进行分析处理，得出可靠的变形及沉降数据。预压过程中可以根据现场需要及施工方案进行分段预压或整体预压，预压时间不少于3天。 在确定预拱度时还应考虑下列因素： （1）卸架后上部构造本身及活载一半所产生的竖向挠度1 δ； （2）支架在荷载作用下的弹性压缩2δ； （3）支架在荷载作用下的非弹性变形 3 δ； （4）支架基底在荷载作用下的非弹性沉陷 4 δ； （5）由混凝土收缩及温度变化而引起的挠度 5 δ。 9安全设施 安全生产是企业的头等大事，坚持“安全第一、预防为主”的原则，严格管理，加强安全生产的领导，强化安全保证体系，落实安全生产责任制，严格执行各类安全技术规则，有效控制施工安全。因此工地上应制订各种安全措施： （1）拱桥下方如遇通航、通车、行人、拱桥施工均应进行封闭式作业，有关防护设施要作施工设计和拟定安全技术措施，报经相关部门批准，确保船舶、车辆、人身安全； （2）拱圈（拱肋）和拱上结构、拱架（支架）及作业平台的边缘均需设置栏杆，挂安全网，铺设人员通行步板； （3）拱架搭设属于高空作业，各工种防护用品需配戴齐备，具有简易救生设备，并应执行相关安全规范； （4）各工种必须按照相应操作规程，按章操作，不得违规作业； （5）作业场所悬挂安全警示牌，提示人们自觉防范； （6）材料应堆放整齐、稳定，不得超高，支座支垫牢固、设备完好，电源开关装箱上锁； （7）施工现场要建立健全防火管理制度，易燃、易爆物品储存场所，严禁带入火种。 10结语 中、小跨径钢筋混凝土拱桥施工方式有多种，实践证明：就地现浇比较适合中、小跨径钢筋混凝土拱桥施工。支架（拱架）的选择应从现场地形、经济、施工原材料的供应出发，选择最合适支架（拱架）型式进行施工。同时，方案的设计、计算以及实施，每一步都至关重要，不可或缺。 现浇钢筋混凝土拱桥 一、工程概况 九通大桥是长富大道工程的一部分，桥梁设计起点为K1+020，本桥平面位于直线上。桥梁全长25m、分为3联，其中跨河道主桥采用7×8（或6）米跨径的上承式钢筋混凝土板拱。全桥下部结构采用旋挖桩基础，主桥桥墩基础采用φ1200mm的旋挖桩，矩形承台（承台高度为1.8米。 桥梁横断面为双向6车道，两侧设置人行道，标准断面总宽度42米：2×（6.0米人行道+15.0米机动车道+0.5米防撞护栏+3米中空带），桥面铺装为12cm厚的沥青混凝土。 二、编制依据 (1)、合同文件； (2)、施工设计图纸； (3)、国家、交通部、建设部、省现行施工规及相关文件； (4)、现场实际情况及施工条件； (5)、我公司积累的成熟技术、科技成果、施工工艺及同类工程的施工经验。 三、主要工程数量 主拱圈采用钢筋混凝土板拱，截面高2.87m、宽8m，采用C35混凝土，一个主拱圈混凝土理论数量24,5m3，全桥1个主拱圈、2个副拱圈，共计63.7m3. 四、现浇拱桥施工方案 （1）、基底处理 1、地基处理 根据桥位处水文地质情况，河道地下水位较低，且基本上为淤泥质粉质粘土层，因此承台开挖需要采取钢板桩并采取防水措施。 现浇拱桥在施工过程中荷载较大，因此在搭设支架前对地基进行全面处理，首先把施工区域的淤泥、杂物及泥浆池中的泥浆清理干净， 换填砂层50cm。整体整平后再填筑30cm厚以上砂砾层，分层夯实，并做出单向横坡。处理后测试地基承载力,地基符合要求后，浇筑20cm 厚C30混凝土垫层。在混凝土浇筑完成后，要进行收面、压光、必须保证砼面的平整度。在收完面以后进行洒水，并用养护毯覆盖养护。 2、排水沟及集水坑挖设 地基围一米外两边挖设50×60cm的排水沟、100×80cm集水坑，排水沟要做防渗处理，防止雨水浸泡地基，避免地基沉陷，支架产生不均匀沉降。 （2）、支架搭设 支撑方式采用满堂式碗扣支架。碗扣支架采用WDJ式支架，架杆外径4.8cm，壁厚0.35cm，径4.1cm。支架要求钢管表面无锈、光滑、无裂纹，具有出厂合格证，所用钢材符合有关规定。根据主拱圈混凝土的重量，支架纵桥向间距0.6m，横桥向间距0.6m，横杆间距0.6m。考虑支架的整体稳定性，支架顶部及底部设置水平剪力撑，中部剪力撑设置间距小于4.8米；在支架的四周及中间的纵横向，由底到顶连续设置竖向剪力撑，其间距不大于4.5米，剪力撑斜杆与地面的夹角在45°—60°之间。 斜杆每步与立杆扣接，扣接点距碗扣节点的距离≤150mm；当出现不能与立杆扣接的情况时可采取横杆扣接，扣接点牢固。斜杆的搭接长度不小于1m，搭接处设2个扣件，两端扣件位置距端头不小于 10cm。 1、测量放样 测量人员用全站仪放样出现浇拱桥在地基上的竖向投影线，并用白灰撒上标志线，现场技术员根据投影线由中心线向两侧对称布设碗扣支架。 2、碗扣支架安装 根据立杆及横杆的设计组合，从底部向顶部依次安装立杆、横杆。 拱桥 9.1 支架法施工 9.1.1 工艺概述 支架法施工拱桥主要适用于跨度、矢高小，跨越区域冲刷及支架施工方便，两岸高差小，及通航要求低等。其主要工艺特点，无需大型起吊设备，可同步进行作业，安装精度易控制。 9.1.2 作业内容 本工艺规定了拱在支架施工工程中应遵照的操作规则和质量检测方法。支架施工大致分为以下工序：施工准备、支架基础施工、拼装支架、支架预压、架设或现浇拱圈及桥面、支架拆除等。 9.1.3 质量标准及检验方法 《铁路混凝土工程施工技术指南》（铁建设〔2010〕241 号） 《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424－2010） 《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10415－2003） 《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10752－2010） 《铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程》(TB 10110-2011) 9.1.4 工艺流程图 图9.1.4.1a 上承式拱桥施工流程图 图9.1.4.1b 下承式拱桥施工流程图 9.1.5 工艺步骤及质量控制说明 一、施工准备 1.对施工区域进行清理、平整，修筑便道或便桥，并对施工区域进行围护； 2.对支架基础进行测量放线； 3.根据施工方案要求配备相应的材料及机械设备。 二、支架基础施工 1.扩大基础或满堂基础施工 (1)进行基础开挖、基底处理(如换填、压实)，设置防排水系统； (2)立模浇注基础并及进养护。 2.桩基或钢管桩施工 (1)进行钻孔(挖)并浇注混凝土，或采用振拔机进行钢管桩插打； (2)桩间承台或联结系及平台施工，预埋支架预埋件。 三、拼装支架 1.支架各构件在加工厂进行加工，加工好后对单个构件进行验收； 2.验收合格后进行预拼，通过平板车及船舶等运至墩位处，采用吊机进行安装，安装时需对吊点进行计算并加强，以免支架变形，对位准确后需及时将支架固定，固定后才能松钩。 四、支架检查及预压 1.支架安装完成后，需对支架进行全面检查，一是看是否按设计进行安装，有无错、漏现象；二是检查各构件连接情况，如螺栓或焊缝等；三是检查各构件有无变形情况，有变形的需立即更换； 2.支架检查并整改合格后，进行签证，准备预压； 3.支架预压可采用堆载法进行，采用现有材料或采用水袋、砂(土)袋等； 4.支架预压量荷载不小于设计荷载的 1.2 倍，并进行分级预压，每级需作好观测测量， 满堂式碗扣支架支架设计计算 杭州湾跨海大桥XI合同段中G70～G76墩的上部结构为预应力混凝土连续箱梁，该区段连续箱梁结构设计有两种形式，一为等高段，一为变高段,G70～G70为变高段连续箱梁。为此，依据设计图纸、杭州湾跨海大桥专用施工技术规范、水文、地质情况，并充分结合现场的实际施工状况，为便于该区段连续箱梁的施工，保证箱梁施工的质量、进度、安全，我部采用满堂式碗扣支架组织该区段连续箱梁预应力混凝土逐段现浇施工。 一、满堂式碗扣件支架方案介绍 满堂式碗扣支架体系由支架基础（厚50cm宕渣、10cm级配碎石面层）、Φ48×3mm碗扣立杆、横杆、斜撑杆、可调节顶托、10cm×15cm底垫木、10cm×15cm或10cm×10cm木方做横向分配梁、10cm×10cm木方纵向分配梁；模板系统由侧模、底模、芯模、端模等组成。10cm×15cm木方分配梁沿横桥向布置，直接铺设在支架顶部的可调节顶托上，箱梁底模板采用定型大块竹胶模板，后背10cm×10cm木方，然后直接铺装在10cm×15cm、10cm×10cm 木方分配梁上进行连接固定；侧模、翼缘板模板为整体定型钢模板。（主线桥30m跨等高连续梁一孔满堂支架结构示意图见附图XL-1、2、3所示）。 根据箱梁施工技术要求、荷载重量、荷载分布状况、地基承载力情况等技术指标，通过计算确定，每孔支架立杆布置:纵桥向为:3*60cm+30*90cm +2*60cm,共计36排。横桥向立杆间距为：120cm+3*90cm+3*60cm +6*90cm +3*60cm +3*90 cm+120cm，即腹板区为60cm，两侧翼缘板（外侧）为120cm，其余为90cm，共21排；支架立杆步距为120cm，在横梁和腹板部位的支架立杆步距加密为60cm，支架在桥纵向每360cm间距设置剪刀撑；支架两端的纵、横杆系通过垫木牢固支撑在桥墩上；立杆顶部安装可调节顶托，立杆底部支立在底托上，底托安置在支架基础上的10cm×15cm木垫板上。以确保地基均衡受力。 二、支架计算与基础验算 (一)资料 （1）WJ碗扣为Φ48×3.5 mm钢管； （2）立杆、横杆承载性能： 立杆横杆 步距（m）允许载荷（KN）横杆长度（m）允许集中荷载 （KN）） 允许均布荷载 （KN） 0.6 40 0.9 4.5 12 桥梁施工方案及技术措施 第一节桥梁概况 一、新建桥梁设置情况 全线设石拱桥一座，净跨径（14.72+20+14.72），桥长59.24m。 桥梁标准横断面布置为：3.5m （人行道，含0.25m栏杆宽度）+8m （车行道）+3.5m （人行道，含 0.25m栏杆宽度），总宽15m 桥面构造图 二、结构特点 i 1、总体布置 ⑴、青龙桥位于主线桩号K0+378处，平面位于曲线段内，结构形式为：净跨径（14.72+20+14.72）m三跨圆弧石拱桥。主拱圈采用等截面圆弧无铰拱，边孔净矢高3.25m,净矢跨比为1/4 ;中孔净 I ' I I ; 矢高4.5m，净矢跨比为1/4。主拱圈厚度为90cm,上侧为砌体侧墙、填料及桥面铺装。 （2）、下部结构：低桩承台，U型桥台；墩基及台基采用钻孔灌注桩群桩基础。 第二节施工流程 步骤一 1、桥梁、桥台基础及承台施工。 2、拱座施工 步骤二 1搭设支架，并预压。2、砌筑拱圈。3、桥台台身施工。4、护拱及该部分侧墙施工后填土施工至护拱 5、台顶面后合龙主拱圈。 r 步骤三 1、拱上建筑施工。 2、拆除支架 步骤四 1、桥面系及其他附属工程施工。 第三节石拱图及拱上结构的砌筑 一、概述 石拱桥是一种古老的桥型，又是一种充满生机的桥型。石拱桥因其具有外形美观，拱架测量放样应以桥台中心线和桥中心线二个方向的基准进行引测。 拱图放样： 均须先在放样台上放出拱圈大样，以确定拱块形状尺寸，拱圈分段位置，以及各杆件的位置和尺寸，大样比例采用1: 1。放样平台可选择桥台附近的空地上，三个桥孔的？的场地，场地按基石和平整。将各排拱石和辐射形缝位置用墨线划在模板上，拱孤实际长度应包括设置预拱度后拱孤的加长和墩台以及拱架施工中的允许误差。拱孤增加的长度可平均摊入各砌筑缝中，但应保持两个半跨的对称 I 和拱顶位置居中。 .r _ 11、：' / 拱圈采用M15浆砌粗石料，块石强度大于MU50外露面1:2.5砂浆勾缝。主拱圈横向宽度为12.8m, 拱圈厚度为90cm 二、拱圈施工技术 测量放样 (1) 、浇筑10cm垫层，用全站仪将桥梁轴线定出，然后轴向每120cm横向每120cm打上网 厂T '?、I1 格线，布置基础。 (2) 、采用钢管满堂支架布式拱架，制定拱架施工图，模板采用122X 244cm竹胶板拼装。 (3) 、根据拱架施工图，加工各杆件。节点构造力求简单，制作时采用简单的接榫， ⑷、安装立柱、拉杆、斜撑、夹木及弓形木等杆件，施工时要进行等载预压以消除非弹性变 形，要经常测各立杆高程(减去模板、垫木和横梁的高度)，以准确的控制拱架弧度，最后安装模板。 拱架示意图 (5)、拱圈和拱上结构所用砌块的规格应符合设计规定，施工时应按设计留置设计预拱度。 砌筑拱圈工作前，应先检查拱架和模板，在质量和安全等方面均符合要求方可开始砌筑。 (6)、拱圈的辐射缝应垂直于轴线，石缝宽度为1?2cm 加工的石料按样板的规定的长度开凿尺寸可小于样板，但误差应在5mm以下。 相邻两排的砌缝应互相错开，错开的间距不小于10cm根据我们桥台采用64cm(参数)、石石缝宽 为1?2cm。 中、小跨径钢筋混凝土拱桥 现浇支架（拱架）设计指南 1前言 拱桥在桥梁设计中应用广泛，钢筋混凝土拱桥主要适用于中、小跨径的桥梁，拱桥的主要受力结构是主拱圈，在竖向荷载作用下，主拱圈主要承受轴向压力，但也承受弯剪，拱座支承反力不仅有竖向反力，也承受较大的水平推力。 中、小跨径钢筋混凝土拱桥现浇，需要搭设支架(拱架)，进行浇注施工，具体作法是：在支架（拱架）上立模、绑扎钢筋、浇注混凝土拱圈。 2支架（拱架）材料分类及有关资料 支架（拱架）的种类很多，按结构形式可以分为：满堂式、排架式、撑架式、扇形式、桁架式、组合式、叠桁式、斜拉式等，其常用材料有木材、万能杆件、贝雷梁、扣件式钢管脚手架、碗扣支架、门式支架、型钢组合桁架。 3各型支架适用范围 满堂式支架主要采用扣件式钢管脚手架或碗扣支架，钢管直径一般为Φ48mm，壁厚为3.5mm。满堂式支架对地基处理的要求比较高，原地面要求地形地势相对比较平整，适合旱桥施工。 排架式、撑架式、桁架式主要采用木材、万能杆件、门式支架、型钢组合桁架结构，这些方式支座不采用满堂布置，支架支点较少，支点数量和距离根据实际跨度和计算后得出。跨河、跨较小的山沟都可以采用这些支架方式。 扇形式只在拱两端支座位置有两个支点，桁架采用贝雷梁、拼装梁或型钢连接成拱弧线形状。这种支架和主拱圈一样，主要承受轴向压力，同时承受弯剪。跨深沟，地形条件比较差的拱桥比较适合用这种支架。 斜拉式贝雷梁拱架一般应用在几跨连续施工的情况，在距边墩一定距离处设置临时墩，在中间墩墩顶各设一个塔柱，塔柱顶端伸出斜拉杆拉住贝雷梁，贝雷梁上设拱盔，形成几孔连续斜拉式贝雷梁拱架结构。其主要构件均由常备式贝雷桁架、支撑架、加强弦杆等组成，结构构件处理方便。由于整体拱架体系柔性多变，施工中应严格掌握和控制对称加载及塔柱、平梁的挠度变形，控制平梁、斜拉杆、塔柱的受力不得超过容许值。 组合式、叠桁式主要是支架组合的多样性，根据计算受力的需要，支架由不同类型的桁架组成。 4支架（拱架）结构设计 支架（拱架）设计的原则为：必须使支架（拱架）上部接近合理拱轴线，能承受施工过程中产生的竖向力与水平力，确保支架（拱架）的稳定，尽量减少非弹性压缩，注意对局部受力不利杆件进行加固。假设某大桥为现浇混凝土箱拱桥，根据不同地形条件，采用不同支架（拱架）形式进行现浇施工。 4.1 支架（拱架）受力分析 箱形截面拱圈一般采用分环、分段进行浇注施工，分环的方法一般是分成二环或三环。分二环时，先分段浇注底板（第一环），然后分段浇注腹板、横隔板和顶板（第二环）。分三环时，先分段 一.编制依据 1.1 《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》JGJ 166-2008 1.2 《房建工程施工与质量验收规范》（CJJ2-2008） 1.3 《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99） 1.4 《广西省<建筑施工安全检查标准>实施细则》及图纸等 1.5《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001) 二.工程概况 新建云桂铁路引入南宁枢纽南环线工程施工设计邕宁站综合行车室工程总建筑面积为730m2，现场实测中心里程为NK765+283.55。邕宁站综合行车室采用全现浇框架结构，基础采用条形基础，房屋一层为框架结构（信号楼），二层为砖混结构（办公楼）。信号楼净空尺寸为4.3m，总长为46.7m，宽为7.9m。 三.支架结构设计 3.1扣件钢管脚手架的材质要求 （1）钢管采用外径48mm, 壁厚35mm焊接钢管，其质量符合先行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235-A级钢的规定。 （2）扣件采用可锻铸铁制造的扣件，其材质应符合先行国家标准《钢管脚手架扣件》）(GB15831)的规定。 （3）脚手架下，立杆使用垫板尺寸为:30cm×30cm。 3.2支架构件 满堂支架主体构件包括: 纵向水平杆、横向水平杆、立杆、顶托、底座、剪刀撑等。 3.3支架布置 根据房屋设计高度和承重要求，根据梁体混凝土的自重荷载，考虑施工荷载以及其它荷载的影响，预留足够的施工安全储备，进行现浇梁支架的检算（检算资料详见满堂支架设计计算书）。 现浇支架自下而上由钢管立柱，分配梁、模板肋及底模、侧模、内模、防护栏及施工平台等组成。 满堂支架采用Φ48δ3.5小钢管，碗扣连接。 盘扣式满堂楼板模板支架计算书 楼板模板的计算参照《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)、《混凝土结构工程施工规范》(GB506666-2011)、《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》（JGJ231-2010）、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)、《组合钢模板技术规范》(GB50214-2001)、《木结构设计规范》(GB 50005━2003)、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)等编制。 一、参数信息: 楼板楼板现浇厚度为0.20米，模板支架搭设高度为3.00米， 搭设尺寸为：立杆的纵距 b=1.20米，立杆的横距 l=1.20米，立杆的步距 h=1.20米。 模板面板采用胶合面板，厚度为18mm， 板底龙骨采用木方: 50×80；间距：300mm; 托梁采用双楞设置，梁顶托采用10号工字钢。 采用的钢管类型为60×3.2， 立杆上端伸出至模板支撑点长度：0.30米。 图1 楼板支撑架立面简图 图2 楼板支撑架荷载计算单元 二、模板面板计算 依据《混凝土结构工程施工规范》GB50666-2011,4.3.5和4.3.6计算。 面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板按照三跨连续梁计算。 使用模板类型为：胶合板。 (1)钢筋混凝土板自重(kN/m)： q11 = 25.100×0.200×1.200=6.024kN/m (2)模板的自重线荷载(kN/m)： q12 = 0.350×1.200=0.420kN/m (3)活荷载为施工荷载标准值(kN/m)： q13 = 2.500×1.200=3.000kN/m 均布线荷载标准值为： q = 25.100×0.200×1.200+0.350×1.200=6.444kN/m 均布线荷载设计值为： q1 = 0.90×[1.35×(6.024+0.420)+1.4×0.9×3.000]=11.231kN/m 面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 本算例中，截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为: W = 120.00×1.80×1.80/6 = 64.80cm3； I = 120.00×1.80×1.80×1.80/12 = 58.32cm4； (1)抗弯强度计算 (此文档为Word格式，下载后可以任意编辑修改！）（文件备案编号：） 施工方案 工程名称： 编制单位： 编制人： 审核人： 批准人： 编制日期：年月日 一、工程概况 竹鹅溪综合治理工程（南支）第四合同段0+729处设计有一座30m 跨石拱桥，桥宽10.5m。主拱圈为等截面悬链线，厚度为80cm，净矢跨比1/5，主拱圈矢高6m，腹拱圈为等截面圆弧，厚度35cm，净矢跨比为1/5，矢高70cm，腹拱墩拱圈为等截面圆弧，厚度30cm，净矢跨比为1/2，矢高60cm，桥梁下部为重力式U型砌石桥台，桥台基础放置在除去风化层的新鲜岩层上，并嵌入新鲜岩层60cm以上。该桥设计荷载为车行道单向限载重10t，主拱圈、腹拱圈、腹拱墩拱圈材料为M10砂浆砌粗料石，桥台为M10砂浆砌块石（片石）、桥立面为M5砂浆砌块石（片石），石料标号不小于30MPa。 二、施工方案选择 （一）方案选择 本石拱桥支架采用扣件式支架，拱架采用型钢焊接支架，支架搭设完毕后进行了预压。 主拱圈砌筑分环砌筑，每环分六段，每段按水平均匀分割，水平长度为5m，先砌筑拱脚部位，再砌筑拱顶部位，最后砌筑1/4跨径处。 卸架同排同时进行，分三个循环卸落。 （二）工程工艺流程 （1）围堰（2）基坑开挖（3）基础底板（4）浆砌桥台（5）拱架基础（6）拱架搭设（7）搭架预压（8）拱圈砌筑第一环（9）拱圈砌筑第二环（10）拱上横墙（11）卸载（12）卸架（13）腹拱圈砌筑 (14) 护拱 (15)拱上填料 (16)拱上附属构筑物 三、施工准备 1、人员及设备准备 人员安排：管理人员：15名，各施工队施工人员70名。 机械设备配置：挖掘机：1台；电焊机：2台；8t吊车：1台；10t 自卸汽车：5台；20KW发电机：2台；潜水泵：3台；水准仪：2台；全站仪：1台；砂浆搅拌机：2台；运输砂浆拖拉机：2台；铁皮：300平方。 2、施工技术组织 根据设备需求及施工精度布设控制网点，补充施工需要的水准点、桥梁轴线、桥梁控制桩。为保证施工测量放样作好准备。 作好原材料的检验和配合比的选定。 3、材料准备 砂、石料、水泥、枕木、木材、沥青、脚手架、钢材等在柳州可以采购，质量能达到要求。 4、平面布置 桥梁处在河道上，因采用满堂拱架施工，施工前，应将上游河水通过围堰栏截进拓污管道，再将河道淤泥清除，用片石挤淤，使基础满足搭设搭架基础承载力。挤淤宽度为桥宽两侧加宽5m，5m作为外墙架及便道使用，并将现场场地进行平整，作为材料堆放和施工活动场地。 施工用水、电采用就近租用居民及厂矿的自来水。电不能满足时采用发电机发电。 5、现场管理 （1) 施工标志牌、围护 进场后，在施工现场明显处设置施工标志牌及配合比牌，施工标志 大跨度钢筋混凝土拱桥斜拉扣挂法悬臂浇筑施工关键技术 尹洪明郭军肖沾 （中交一公局四公司广西南宁 530000） 摘要:钢筋混凝土拱桥悬臂施工法分为悬臂拼装法和悬臂浇筑法两大类。悬臂浇筑法主要采用挂篮悬臂浇筑施工，根据国内外目前的工艺技术又可以分为采用塔架斜拉扣挂法和悬臂桁架浇筑法。而悬臂浇筑法施工的拱桥在国内日前仅建成3座，都采用塔架斜拉扣挂法施工，且因为施工情况又存在不同，技术理论不够完善，整体还处在起步阶段，为进一步完善悬臂浇筑拱桥的施工技术，本文以在建的马蹄河特大桥为背景，谈论大跨度塔架斜拉扣挂法悬臂浇筑拱桥的关键施工技术控制。 关键词:悬臂浇筑斜拉扣挂箱拱挂篮索力优化施工技术 0 前言 拱桥是一种以受压为主的结构,受力合理, 外形美观, 是我国公路上广泛采用的一种桥梁体系。随着钢筋混凝土的出现，拱桥的施工技术得到提升，跨越能力增大，大跨度混凝土箱拱造价低廉、施工方便、养护简单，在我国适合贵州、广西、云南等多山地区。制约混凝土箱拱跨度的一个重要因素是施工方法，拱桥的施工方法一般有缆索吊装法、劲性骨架法、转体施工法、悬臂施工法、悬臂施工与劲性骨架组合法等。小跨度箱拱可以采用支架施工或分多个节段吊装，随着跨度增大，山区沟谷多，环境条件限制，提出采用的悬臂施工法更能适应山区拱桥发展。 悬臂法分为悬臂拼装法和悬臂浇筑法，我国钢筋混凝土拱桥发展在20世纪70年代得到提升，伴随无支架缆索吊装技术的成熟和设计方法进步，才逐渐出现了大跨度的钢筋混凝土悬臂拼装拱桥。90年代后先后建造了跨度最大的中承式钢筋混凝土——广西邕林邕江大桥（312m,1996年）和世界第一跨的钢管混凝土劲性骨架钢筋混凝土拱桥——重庆万州长江大桥（420m，1997年）。然而，随着时间发展，国家对工程质量、技术要求更高，悬臂拼装法需要足够大的预制空间和吊装能力，且成拱后拱圈接头多，整体性不高，在进几年开始推广挂篮悬臂浇筑施工的钢筋混凝土拱桥，由于主拱圈采用挂蓝浇筑一次成形、无需分环、工艺简单、整体性好、施工中横向稳定和抗风性能好、运营阶段养护费用低、耐久性好的特点。 而在国外，20世纪60年代就开始采用悬臂浇筑施工拱桥，目前施工技术已经比较成熟，最大跨径由德国2000年建造的WildeGera桥，跨径252m，我国建成挂篮悬浇拱桥仅有三座，2007年净跨150m的白沙沟1#大桥、2009年净跨182m的新密地大桥，2010年净跨165m的木蓬特大桥，以及在建净跨180m的马蹄河特大桥，且都采用斜拉扣挂悬臂浇筑施工。 满堂脚手架设计计算方法 钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）、 《钢结构设计规范》（GB50017-2003）、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018-2002）、 《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)、《建筑结构荷载规范》(2006年版)(GB 50009-2001)等编制。 一、参数信息: 1.脚手架参数 计算的脚手架为满堂脚手架， 横杆与立杆采用双扣件方式连接，搭设高度为4米，立杆采用单立管。 搭设尺寸为：立杆的纵距l a= 1.20米，立杆的横距l b= 1.20米，立杆的步距h= 1.50米。 采用的钢管类型为Φ48×3.5。 横向杆在上，搭接在纵向杆上的横向杆根数为每跨2根 2.荷载参数砼板厚按均布250mm计算 2400X0.25X1=6.0KN/mm2 施工均布荷载为6.0kN/m2，脚手板自重标准值0.30kN/m2， 脚手架用途:支撑混凝土自重及上部荷载。 满堂脚手架平面示意图 二、横向杆的计算: 横向杆钢管截面力学参数为 截面抵抗矩 W = 5.08cm3； 截面惯性矩 I = 12.19cm4； 横向杆按三跨连续梁进行强度和挠度计算，横向杆在纵向杆的上面。 按照横向杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算横向长杆的最大弯矩和变形。 考虑活荷载在横向杆上的最不利布置(验算弯曲正应力和挠度)。 1.作用横向水平杆线荷载 (1)作用横向杆线荷载标准值 q k=(3.00+0.30)×1.20/3=1.32kN/m (2)作用横向杆线荷载设计值 q=(1.4×3.00+1.2×0.30)×1.20/3=1.82kN/m 横向杆计算荷载简图 2.抗弯强度计算 最大弯矩为 M max= 0.117ql b2= 0.117×1.82×1.202=0.307kN.m σ = M max/W = 0.307×106/5080.00=60.49N/mm2 横向杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 3.挠度计算 最大挠度为 V=0.990q k l b4/100EI = 0.990×1.32×12004/(100×2.06×105×121900.0) = 1.079mm 横向杆的最大挠度小于1200.0/150与10mm,满足要求! 三、纵向杆的计算: 中交二航局硚孝高速第QXTJ-6标 标准跨径现浇砼箱梁支架结构计算书 编制 审核 中交第二航务工程局 2010年7月 标准跨径（20m）砼箱梁现浇支架结构设计和计算书 一、设计与验算条件 1、设计与验算假定及原则 为简化计算，对于连续结构按简支结构计算，这样偏于安全；其结构形式及构件型号选用宜结合现场条件尽量采用原有，即可周转和便于采购，租赁以及便于运输的材料；施工简单和便于装拆，节省费用，加快施工进度，确保交通，施工安全及施工质量。 2、设计与验算依据 （1）硚口至孝感高速第QXTJ-06合同段设计说明及相关施工图； （2）《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）； （3）公路桥涵技术规范（JTJ041—2000）； （4）路桥施工计算手册； 3、工程概况 武汉硚口至孝感高速公路时武汉城市圈中武汉（汉口中心城区）至孝感（孝南区）的快速通道，是武汉城市圈实施交通一体化建设的重要组成部分，同时也是武汉市西北方向环线公路之间的一条快速联络通道，沿线经过武汉市下辖的硚口区、东西湖区以及孝感市下辖的孝南区。第QXTJ-6合同段位于位于武汉市东西湖区的东山农场灯塔大队和胜利大队范围内，为上跨京港澳高速的一个互通（灯塔互通）。主线全长 2.393km（K20+107-K22+500）、其中路基只有24米，主线宽26米。主线通过 A、B、C、D、E、F6条匝道桥与京港澳高速互通，匝道总长4.618Km，其中桥梁长度3.008Km、路基长度1.61Km，宽8.5米。 4、桥型及结构特点 全桥分主线桥、A 、B 、C 、D 、E 和F 六条匝道桥。本项目共有现浇箱梁365孔。箱梁顶宽8.5m-15.54m ，有单室、双室、三室和四室。高度为1.4m 。为非预应力连续箱梁，3跨-6跨为一联。本项目跨越5口鱼塘，一条灌溉渠，10条水沟，其余均为旱地，因此本项目所有旱地均采用满堂脚手架作为临时支撑，鱼塘、沟渠、跨路处采用少支架。 二、现浇箱梁满堂支架设计与验算 由于本工程现浇箱梁跨径不一，但以20m 跨径居多，所以采用20m 跨径、宽12.75m 、梁高为1.4m 、净空为10m 的箱梁为标准跨径箱梁进行计算。采用φ48轮扣式满堂支架搭设，底模、侧模采用竹胶合板、钢模组合模板。经验算满堂支架脚手管的布置型式为： ①箱梁底板下脚手管横桥向布距：箱梁腹板位置为0.6m ，底板及翼缘板区为0.9～1.2m ，层间0.9m 。每根立杆顶端设60cm 顶托，在其上横向铺设I10横向分配梁，箱梁底模面板采用竹胶合板mm 12=δ，纵向次肋为10×10cm 硬杂枋木，箱梁下布置间距均为@=30cm 。外侧模及翼缘底模为面板δ=12mm ；横纵梁均为10×10木枋，横向间距300mm ，顺桥向间距100mm ；内模为δ=12mm 竹胶合板加10×10木枋纵横向主次肋。 ②脚手管纵桥向排距为60cm 。具体布置见图一。 ③同时支架横向采用φ80×3.5mm 普通脚手管设置剪刀撑，以增加支架整体稳定性，剪刀撑均上、下到底。 大跨径现浇曲线拱桥支架施工工法（定稿） 1前言 钢筋混凝土拱桥以其跨越能力大、承载能力高、工程造价低、养护维修费用少、桥型宏伟壮观等特有的技术优势而成为建筑历史悠久、建设数量多、竞争力最强且常盛不老、不断发展的桥梁形式，而施工方法是大跨径钢筋混凝土拱桥最关键的技术。钢筋混凝土拱桥主要施工方法包括：支架上拼装或现浇；移动托架上悬浇或者悬拼；节段预制吊装悬拼；转体施工；劲性骨架现浇。 对于有支架施工大跨径钢筋混凝土拱桥来讲，施工的关键是支架，选用合理的支架形式及进行可靠的安全设计，不仅关系到施工的成败，而且直接关系到拱桥的经济合理性。 双流县黄龙溪廊桥建设工程采用搭设组合支架建立拱圈模型进行现浇施工，建立了大跨度拱桥抗震和稳定性分析力学模型，编制了大量的施工组织设计文件以及确立了一套大跨径曲线混凝土拱桥有支架施工监测和控制系统，丰富了现有支架施工大跨径曲线拱桥的技术和经验，我们将施工技术以及经验进行总结、整理形成本工法。 2 工法特点 2．1施工支架采用钢管桩、贝雷梁、工字钢、卸落砂筒、满堂碗扣支架组合而成。不受河水影响，拆除方便。 2．2利用钢管桩上方砂筒进行拱桥支架的卸落，能确保拱桥沉降及墩台位移的均衡性，保证桥梁结构的安全稳定。且操作非常简便，支架落架时间短暂，节约了大量工期。 2．3在有水河道中打入钢管桩与工字钢梁焊接形成临时支墩，再搭设贝 雷梁，再搭设碗扣架，操作方便，便于拆除。在墩台尚未施工完成即可进行施工，不受河道水流影响。 3 适用范围 3．1大跨径曲线拱桥施工工法适用于钢筋混凝土拱桥等可采用支架法施工的大跨拱型结构。 3．2地基较为软弱、桥下净空较高、采用满堂支架高度太大、稳定性、沉降无法满足梁体施工要求的项目。 3．3水中无法直接采用满堂支架现浇施工梁体的项目。 3．4工期要求紧的项目。 4 工艺原理 大跨径曲线拱桥采用组合支架现浇施工工法工艺原理： 4．1下部采用大直径的钢管桩框架支架跨越障碍物、原有无法迁改的管线，并保证承载力、沉降、稳定性。上部2-6米范围高度采用碗扣式满堂脚手支架，便于纵向曲线梁底标高及纵横坡调整。 4．2按照设计要求进行分段搭设支架，立模、绑扎钢筋、浇注混凝土施工。 4．3最后浇注拱圈后浇带，形成拱圈承重体系，待拱圈混凝土达到设计要求后进行支架卸落。 5 施工工艺及操作要点 5.1 施工工艺流程 满堂支架计算书 一、设计依据 1.《小乌高速公路BK2+12 2.6互通桥工程施工图》 2.《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》JTJ023-85 3.《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2004 4.《扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001 5.《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ025-86 6.《简明施工计算手册》 二、地基容许承载力 本桥实际施工已新建土模为基础，在原地面清表后采用砾类土分层填筑，分层填筑层厚不大于30cm。要求碾压后压实度不小于95%，经检测合格后再进行下一层的填筑，填筑至砾类土顶面，然后填筑厚30cm的砾石土，以提高地基承载力。 为了增加土模表面的强度，保证地基承载力不小于12t/㎡。浇注一层10cm 厚C30垫层。钢管支架和模板铺设好后，按120％设计荷载进行预压，避免不均匀沉降。 三、箱梁砼自重荷载分布 根据BK2+122.6互通立交桥设计图纸，上部结构为25+35×2+25m一联现浇预应力连续箱梁。箱梁采用碗扣式支架现场浇筑施工，箱梁下部宽8.50 m，顶宽13.00 m，梁高2.0m。箱梁采用C50混凝土现浇，箱梁混凝土数量为1186.6m3。25m边跨梁单重为704.67t（247.21×2.6+61.92）；35m中跨梁 单重为986.52t（346.09×2.6+86.68）。 墩顶实心段砼由设于墩顶的底模直接传递给墩身，此部分不予检算。对于空心段箱梁，箱梁顶板厚0.25m，底板厚0.22m，翼缘板前端厚0.20m，根部0.45m，翼板宽2.0m，腹板厚0.5m,根据荷载集度分部情况的分析，腹板处荷载集度最大为最不利位置，故取腹板下杆件进行检算。 四、模板、支架、枕木等自重及施工荷载 本桥箱梁底模、外模均采用δ=12mm厚竹胶板，芯模采用δ=10mm竹胶板。底模通过纵横向带木支撑在钢管支架顶托上，支架采用Φ48mm×3.5mm钢管，通过顶托调整高度。在立杆下方纵桥向布设15cm宽方木；采用方木垫块时，方木应沿纵桥向连续布设，以保证立杆荷载均匀传至地基。 受力计算以25米跨径的箱梁数据为例进行验算： 1、底模面积共:8.50×25=212.5m2 共重：212.5×0.012×0.85=2.17t 2、外模面积共:3.71×2×25=185.5m2 共重：185.5×0.012×0.85=1.89t 3、内膜面积共：6.15×25×2 =307.5 m2 共重：307.5×0.01×0.85=2.61t 4、模板底层横向带木采用100mm×100mm方木（间距按0.2m布置） 共重：（25÷0.2）×（9.5+1.6×2+2.3×2+0.2×2）×0.1×0.1× 0.65=14.38t 5、模板底层纵向带木采用150mm×150mm方木 共重：25×16×0.15×0.15×0.65=5.85t 扣件钢管楼板模板支架计算书 计算参数: 模板支架搭设高度为5.7m， 立杆的纵距 b=0.80m，立杆的横距 l=0.80m，立杆的步距 h=1.50m。 面板厚度18mm，剪切强度1.4N/mm2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量6000.0N/mm2。 木方50×100mm，间距100mm，剪切强度1.3N/mm2，抗弯强度13.0N/mm2，弹性模量9000.0N/mm2。 模板自重0.50kN/m2，混凝土钢筋自重24.00kN/m3，施工活荷载2.50kN/m2。 扣件计算折减系数取1.00。 图1 楼板支撑架立面简图 图2 楼板支撑架荷载计算单元 采用的钢管类型为48×3.5。 一、模板面板计算 面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照三跨连续梁计算。 静荷载标准值 q1 = 24.000×0.180×0.800+0.500×0.800=3.856kN/m 活荷载标准值 q2 = (0.000+2.500)×0.800=2.000kN/m 面板的截面惯性矩I 和截面抵抗矩W 分别为: 本算例中，截面惯性矩I 和截面抵抗矩W 分别为: W = 80.00×1.80×1.80/6 = 43.20cm 3； I = 80.00×1.80×1.80×1.80/12 = 38.88cm 4； (1)抗弯强度计算 f = M / W < [f] 其中 f —— 面板的抗弯强度计算值(N/mm 2)； M —— 面板的最大弯距(N.mm)； W —— 面板的净截面抵抗矩； [f] —— 面板的抗弯强度设计值，取15.00N/mm 2； M = 0.100ql 2 其中 q —— 荷载设计值(kN/m)； 经计算得到 M = 0.100×(1.20×3.856+1.40×2.000)×0.100×0.100=0.007kN.m 经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.007×1000×1000/43200=0.172N/mm 2 面板的抗弯强度验算 f < [f],满足要求! (2)抗剪计算 T = 3Q/2bh < [T] 其中最大剪力 Q=0.600×(1.20×3.856+1.4×2.000)×0.100=0.446kN 截面抗剪强度计算值 T=3×446.0/(2×800.000×18.000)=0.046N/mm 2 截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm 2 抗剪强度验算 T < [T]，满足要求! (3)挠度计算 v = 0.677ql 4 / 100EI < [v] = l / 250 面板最大挠度计算值 v = 0.677×3.856×1004/(100×6000×388800)=0.001mm 面板的最大挠度小于100.0/250,满足要求! 二、板底支撑钢管计算 横向支撑钢管计算 横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。 集中荷载P 取木方支撑传递力。 0.82k N 0.82k N 0.82k N 0.82k N 0.82k N 0.82k N 0.82k N 0.82k N 0.82k N 0.82k N 0.82k N 0.82k N 0.82k N 0.82k N 0.82k N 0.82k N 0.82k N 0.82k N 0.82k N 0.82k N 0.82k N 0.82k N 0.82k N 0.82k N 0.82k N 支撑钢管计算简图 中河北段综合整治与保护开发工程02标 （拱桥满堂支架） 专 项 方 案 编制： 审核： 审批： 中铁二十四局集团浙江工程有限公司 中河北段综合整治与保护开发工程02标项目部 2010年7月 目录 一、工程概况............................. 错误!未定义书签。 二、施工方法简介......................... 错误!未定义书签。 三、施工工艺............................. 错误!未定义书签。 1、满堂支架搭设工艺................... 错误!未定义书签。 2、满堂支架拆除工艺................... 错误!未定义书签。 四、满堂支架搭设安全措施................. 错误!未定义书签。 1、材质及其使用安全措施............... 错误!未定义书签。 2、安全技术措施....................... 错误!未定义书签。 3、施工作业安全技术措施............... 错误!未定义书签。 4、拆除的安全措施..................... 错误!未定义书签。 五、应注意的问题......................... 错误!未定义书签。 六、新宫1#桥脚手架稳定性及预压荷载计算... 错误!未定义书签。 1、荷载计算........................... 错误!未定义书签。 2、竖向钢管底部截面的截面承载力应力验算错误!未定义书签。 3、脚手架竖向钢管稳定性验算........... 错误!未定义书签。 4、预压荷载........................... 错误!未定义书签。 七、新宫4#桥脚手架稳定性及预压荷载计算... 错误!未定义书签。 1、荷载计算........................... 错误!未定义书签。 2、竖向钢管底部截面的截面承载力应力验算错误!未定义书签。 3、脚手架竖向钢管稳定性验算........... 错误!未定义书签。 4、预压荷载........................... 错误!未定义书签。 拱桥满堂支架施工专项方案 一、工程概况 中河北段综合整治与保护开发工程02标工程位于杭城南部，西起河坊街，东至中东河沟通段K0+090。主要实施内容包括河坊街地道、新宫1#、2#、3#、4#桥、水系河道沟通及两侧道路、排水管线、新宫桥拆除等内容。主要为解决中、东河河道沟通、中河路东西两侧行人过街和服务车行过河问题。 本标段共有两座拱桥,分别为： 1、新宫1#桥 位于河坊街桩号0+040，中河中路与河坊街相交处。本桥为单跨实腹式等截 满堂脚手架设计计算方法（新） 钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）、 《钢结构设计规范》（GB50017-2003）、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018-2002）、 《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)、《建筑结构荷载规范》(2006年版)(GB 50009-2001)等编制。 一、参数信息: 1.脚手架参数 计算的脚手架为满堂脚手架， 横杆与立杆采用双扣件方式连接，搭设高度为18.0米，立杆采用单立管。 搭设尺寸为：立杆的纵距l a= 1.20米，立杆的横距l b= 1.20米，立杆的步距h= 1.50米。 采用的钢管类型为Φ48×3.5。 横向杆在上，搭接在纵向杆上的横向杆根数为每跨2根 2.荷载参数 施工均布荷载为3.0kN/m2，脚手板自重标准值0.30kN/m2， 同时施工1层，脚手板共铺设2层。 脚手架用途:混凝土、砌筑结构脚手架。 满堂脚手架平面示意图 二、横向杆的计算: 横向杆钢管截面力学参数为 截面抵抗矩 W = 5.08cm3； 截面惯性矩 I = 12.19cm4； 横向杆按三跨连续梁进行强度和挠度计算，横向杆在纵向杆的上面。 按照横向杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算横向长杆的最大弯矩和变形。 考虑活荷载在横向杆上的最不利布置(验算弯曲正应力和挠度)。 1.作用横向水平杆线荷载 (1)作用横向杆线荷载标准值 q k=(3.00+0.30)×1.20/3=1.32kN/m (2)作用横向杆线荷载设计值 q=(1.4×3.00+1.2×0.30)×1.20/3=1.82kN/m 横向杆计算荷载简图 2.抗弯强度计算 最大弯矩为 M max= 0.117ql b2= 0.117×1.82×1.202=0.307kN.m σ = M max/W = 0.307×106/5080.00=60.49N/mm2 横向杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 3.挠度计算 最大挠度为 V=0.990q k l b4/100EI = 0.990×1.32×12004/(100×2.06×105×121900.0) = 1.079mm 横向杆的最大挠度小于1200.0/150与10mm,满足要求! 三、纵向杆的计算: 纵向杆钢管截面力学参数为 截面抵抗矩 W = 5.08cm3； 截面惯性矩 I = 12.19cm4； 纵向杆按三跨连续梁进行强度和挠度计算，横向杆在纵向杆的上面。 四号桥满堂支架现浇施工方案 一、工程概况 九华湖德文化公园项目四号拱桥，本桥为通车桥，桥面长30m，宽5.2m。本桥布置为单孔钢筋混凝土拱桥,计算跨径9.438m，矢高为4.048m，矢跨比为1/2.332，桥台为重力式桥台，扩大基础，台后设止推板。 二、方案编制依据 1）《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011 2）《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99 3）湘潭九华湖德文化公园岩土工程勘察报告 4）九华湖德文化公园园桥施工图纸 三、满堂支架设计 1、材料选用和质量要求 钢管规格为φ48×3.0mm，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、支架安装 本支架采用普通钢管满堂支架，其结构形式如下： 支架采用Φ4.8*3钢管做支撑的早拆体系，纵横向间距均为@600，步距均为@1000，在每根立柱上均设一个顶升早拆头；在立柱下边设10cm*10cm底托，在早拆头上安放150*200mm的木枋，在木方上铺12mm厚的腹模板作为拱的底模板，其侧模为定形腹模板。 支架底模铺设后，测放顶板底模中心及底模边角位置和梁体横断面定位。底模标高=设计梁底+支架的变形＋（±前期施工误差的调整量），来控制底模立模。 另外，纵横均设置剪刀撑，剪刀撑纵横间距2.4m。支架搭设示意图见附图1： 附图1 3、现场搭设要求 1）从桥内侧距侧墙0.35米开始搭设第一排立杆。立好立杆后，及时设置扫地杆和第一步横杆，扫地杆距立杆底端25厘米，支架未交圈前应随搭设随设置抛撑作临时固定。 2）随着架体升高，剪刀撑应同步设置。现浇拱桥施工技术方案设计
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