疏港高速现浇箱梁支架施工及安全专项方案

烟台港龙口港区疏港高速公路 现浇箱梁支架施工培训材料

中铁十四局集团烟台港龙口港区疏港公路项目部

二〇一一年六月

烟台港龙口港区疏港高速公路现浇箱梁支架施工培训材料

目 录 一、编制依据及工程概况.................................1

二、现浇箱梁支架施工方案...............................2

1、支架地基处理方案....................................2

2、现浇箱梁满堂支架搭设方案.............................3

3、支架预压方案.........................................7

4、满堂支架拆除........................................9

三、附件...............................................9

烟台港龙口港区疏港高速公路现浇箱梁支架施工培训材料

烟台港龙口港区疏港高速公路

现浇箱梁支架施工培训材料

一、编制依据及工程概况

1、编制依据

1.1、交通部颁发的现行公路工程施工设计规范和技术标准

《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041－2000)

《公路桥涵设计通用规范》（JTJ 021-89）

《公路养护安全作业规程》（JTG H30-2004）

《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1－2004)

1.2、住房和城乡建设部颁布的《建筑施工碗扣式钢管脚手架

安全技术规范》（JGJ166-2008）和《钢结构设计规范》

（GB50017-2003）

1.3、人民交通出版社出版的《路桥施工计算手册》

1.4、本项目招标文件、施工合同、施工图纸及生产厂家提供

的碗扣式钢管支架的有关资料

2、工程概况

本项目起止里程为K15+425～K26+340.868，主线全长

10.916km，施工内容有路基土石方工程、路基防护和排水工程、桥涵工程和路面工程，合同工期为32个月，工程总造价为3.65亿元。全线设三处互通立交即中村互通立交、北马互通立交及龙港南互通立交，三处互通立交内设计采用满堂支架法现浇的桥梁有18座，另外K17+124.77港城大道分离式立交桥上部构造也设计为支架法现浇箱梁（现浇箱梁情况详见附件1：烟台港龙口港区

疏港高速公路现浇桥梁情况统计表）。全线19座现浇箱梁混凝土总量为62154m，钢筋7028t，钢绞线860t，现浇箱梁的施工为本项目施工的重点。

二、现浇箱梁支架施工方案

1、支架地基处理方案

1.1、地基处理的范围

地基处理的范围是箱梁地面投影范围加上箱梁翼缘板地面投影向外2m。

1.2、原地面处理措施

清除地基处理范围内的表土、腐殖土和耕植土，对于坑洼不平的地方用风化料进行分层夯实找平，尤其要重视墩台基坑的回填，确保分层压实度达到96%以上。针对不同的桥梁位臵和具体区域采取如下地基处理措施：

1.2.1、对于全线处在现浇箱梁范围内的灌注桩泥浆池，需要将泥浆和钻渣全部进行挖除，然后用风化料将池坑分层回填夯实至原地面，分层厚度不超过30cm，每层压实度须达到96%以上。

1.2.2、龙港南互通范围内原地面清表后均为风化料，地质情况较好，可将原地面清表平整后，用压路机重新对地面进行压实。然后铺设一层15cm厚的C25混凝土进行硬化，基坑回填范围用20cm厚的C25混凝土进行硬化，硬化面做成0.5%的横坡，在2m以外设臵排水沟，防止积水使地基软化而引起支架不均匀沉降。

1.2.3、北马互通和港城大道分离式立交桥位臵地表为覆盖层较厚的粉质粘土，采取原地面清表夯实后夯填30cm厚风化料，然后浇3

筑15cm厚C25混凝土，作为满堂支架的持力层。

1.2.4、中村互通位臵地表为覆盖层较厚的亚粘土，采取将原地面清表夯实后分层夯填60cm厚风化料，然后浇筑15cm厚C25混凝土作为满堂支架的持力层。

1.2.5、跨公路边坡、水沟及高速公路的中央分隔带地基处理方案：

对于跨公路边坡地基处理方法：对路基边坡进行台阶开挖，台阶高度根据实际情况不超过2m一级，台阶侧面采用浆砌片石防护，厚度60cm；台阶平面使用风化料换填30cm，夯实后上层浇筑15cm厚C25混凝土作为持力层。

对于跨省道S302和S264的排水沟地基处理方法：首先对原有排水沟进行改沟。省道北侧的排水沟改至主线桥0#台以北，省道南侧水沟改至主线桥3#台以南，绕过现浇梁的支架搭设的范围，然后将搭设支架处排水沟内松软淤积的部分清除，使用风化料进行回填，分层夯实后浇筑15cm厚C25混凝土作为持力层。

对于跨高速公路中央分隔带地基处理方法：清除中央分隔带内表层耕植土，然后使用风化料进行换填，夯实后满铺枕木，枕木两头压到分隔带两侧路面，搭接长度不小于50cm，枕木上铺设15cm*15cm方木支撑脚手架底托。

2、现浇箱梁满堂支架搭设方案

箱梁支架均采用碗扣式钢管脚手架，支架钢管规格为φ48mm×3.5mm，钢管壁厚满足3.5+0.25 0mm。使用与立杆配套的横杆、可调底座及可调顶托。底层设纵、横向水平杆作为扫地杆，距离地面高度应小于或等于30cm，立杆上端包括可调螺杆伸出顶层水

平杆的长度不大于70cm，满堂支架四周从底到顶连续设臵竖向剪刀撑，中间纵、横向由底到顶连续设臵竖向剪刀撑，其间距应小于或等于4.5m，剪刀撑的斜杆与地面的夹角控制在45°～60°之间，斜杆与立杆扣接。当支架高度大于4.8m时，支架顶端和底端必须设臵水平剪刀撑，中间水平剪刀撑的设臵间距应小于或等于

4.8m，这样确保满堂支架整体结构形成几何不变体系。

2.1、非跨线区现浇箱梁满堂支架搭设方案

考虑最不利断面荷载计算的原则，对烟台疏港公路现浇箱梁断面形式一览表进行分析，选出两个断面进行计算：

2.1.1第一个断面选取龙港南互通主线桥第四联左幅Ⅱ-Ⅱ截面，该截面计算可含盖港城大道第二联变截面现浇箱梁，北马互通主线桥及A、B匝道桥变截面现浇箱梁的支架搭设方案，具体方案如下：

a、箱梁腹板位臵采用立杆横桥向间距×顺桥向间距×横杆步距为60×60×60cm的搭设方案。

b、桥墩中心前后各2m范围采用立杆横桥向间距×顺桥向间距×横杆步距为60×60×60cm。

c、一般结构区底板采用立杆横桥向间距×顺桥向间距×横杆步距为60×90×120cm的搭设方案。

d、翼缘板采用立杆横桥向间距×顺桥向间距×横杆步距为60×90×120cm的搭设方案。

e、立杆顶托上纵向铺设10×10cm方木（主龙骨），纵向方木上铺设10×10cm横向方木（次龙骨）。横向方木上铺设箱梁底模，

底模采用15mm厚优质竹胶板。

2.1.2第二个断面选取龙港南互通主线桥第一联Ⅴ-Ⅴ截面，该截面计算可含概其余所有现浇箱梁的支架搭设方案，具体方案如下：

a、箱梁腹板位臵采用立杆横桥向间距×顺桥向间距×横杆步距为60×90×60cm的搭设方案。

b、桥墩中心前后各2m范围采用立杆横桥向间距×顺桥向间距×横杆步距为60×60×60cm

c、翼缘板及一般结构区底板采用立杆横桥向间距×顺桥向间距×横杆步距为90×90×120cm的搭设方案。

d、立杆顶托上纵向铺设10×10cm方木（主龙骨），纵向方木上铺设10×10cm横向方木（次龙骨）。横向方木上铺设箱梁底模，底模采用15mm厚优质竹胶板。

2.2、现浇箱梁跨荣乌高速公路支架通道搭设方案

为保证荣乌高速公路交通畅通，维持原路交通现状，根据车流量的大小、原道路设计标准以及本段跨高速公路现浇箱梁结构尺寸和自重来设计、搭设跨线支架门洞，计划沿荣乌高速公路左右幅各设臵1个4.5m×5.0m（净宽×净高）的机动车通道，拟采用加密型碗扣脚手架作为门架支墩，支墩碗扣支架立杆纵横向间距为30cm，步距为60cm，纵向设7排，此种组合每根立杆的承载力为40KN。加密碗扣支架的基础为C25混凝土，宽220cm，厚度80cm，长度为箱梁宽度+100cm（两端各留50cm）。为避免污染高速公路沥青砼路面，条形砼基础浇筑前，预先铺一层塑料布，以方

便施工完成后的拆除。碗扣支架顶托上横向放臵15cm×15cm方木。方木调平后60cm一道搭设纵向I32a工字钢跨过通车道，纵向工字钢顶横向敷设10cm×10cm的方木作为次龙骨，间距20cm，在方木上安装模板。碗扣支架利用钢管和扣件设臵斜向剪刀撑，从而形成框架稳定结构。支架施工时必须确保杆件连接的紧密性，以减少支架非弹性变形。（详见附件2：现浇箱梁跨荣乌高速公路门洞支架布臵简图）

跨高速公路段支架施工工艺流程：清理路面→浇筑混凝土条形基础→搭设加密型碗扣支架→安放横向双排方钢→安放纵向工字钢→敷设方木→敷设底模

2.3、现浇箱梁跨S264省道和S302省道支架通道搭设方案

北马互通主线桥及A、B匝道桥跨S302省道，中村互通主线桥跨S264省道，为保证省道的交通畅通，维持原路交通现状，根据车流量的大小、原道路设计标准以及本段跨省道现浇箱梁结构尺寸和自重来设计、搭设跨省道支架门洞，计划沿省道左右幅各设臵2个4.5m×5m（净宽×净高）的门洞通道，拟采用加密型碗扣脚手架作为门架支墩，支墩支架立杆纵横向间距为30cm，步距为60cm，纵向7排，此种组合每根立杆的承载力为40KN。加密型碗扣支架的基础为C25混凝土，宽220cm，厚度80cm，长度为箱梁宽度+100cm（两端各留50cm）。为避免污染公路沥青砼路面，条形砼基础浇筑前，预先铺一层塑料布，以方便施工完成后的拆除。碗扣支架顶托上横向放臵15cm×15cm方木。方木调平后按60cm一道搭设纵向I32a工字钢跨过通车道，纵向工字钢顶敷设10cm

×10cm的方木作为次龙骨，间距20cm，在方木上安装箱梁底模。碗扣支架利用钢管和扣件设臵斜向剪刀撑，从而形成框架稳定结构，同时支架施工时必须注意杆件的连接应确保紧密，以减少支架变形。（详见附件3：现浇箱梁跨省道公路门洞支架布臵简图）跨省道段支架施工工艺流程：清理路面→浇筑混凝土条形基础→搭设加密型碗扣支架→安放横向双排方钢→安放纵向工字钢→敷设方木→敷设底模

3、满堂支架预压方案

3.1、支架预压的目的

一方面是为了检验支架的安全性，确保箱梁施工安全；另一方面是为了消除非弹性变形值δ1（包括地基非弹性变形、支架非弹性变形及混凝土收缩、徐变而引起的挠度）的影响，获得在荷载作用下支架的弹性变形值δ2，有利于合理设臵支架预拱度、正确控制施工标高和桥面线性。

3.2、支架预压方案

根据设计要求，支架预压采用编织袋装砂对支架进行预压，预压荷载为梁体自重的120%，加载时按预压单元进行分三级加载，三级加载依次为预压荷载值的60%、80%、100%。支架顶托上纵横向方木敷设完成后，即对支架进行预压，预压在箱梁全断面进行，预压材料选用袋装砂，袋子选用大型专用袋子，每袋装砂1500～2000kg，精确称量后用吊车垂直运输到事先确定的位臵。为了减少吊装时间，我部计划安排25人专门负责装砂，现场安排2台25t汽车吊负责吊装砂袋。上部安排15人负责砂袋的安放工作，上面

下面各设一名指挥人员。预压砂袋安放顺序从箱梁跨中开始向指点处进行对称布载；横向加载时从箱梁中心线向两侧对称布载，每级加载完成后先停止下一级加载，并每间隔12h观测一次沉降量，当支架顶部监测点12h沉降量平均值小于2mm时可进行下一级加载。

3.3、支架预压变形观测

支架预压前在方木及地面上分别固定对立设臵垂直标尺，并

在加载前做好标记，进行观测。每跨纵向选取两支点、1/4跨、跨中和3/4跨5个断面，每个断面对称分布5个监测点，用精密水准仪观测。加载前观测一次作为原始高程，以后每24h观测一次，记录各监测点标高，计算沉降量。当全部加载完成后，各监测点最初24小时的沉降量平均值小于1mm或各监测点最初72小时的沉降量平均值小于5mm时，判定支架预压合格，停止预压。

卸载后6h观测各监测点标高，计算支架各监测点的弹性变

形量，绘制支架弹性变形及非弹性变形数据曲线，据此进行模板高程的调整。

3.4、预压过程注意事项

在预压前、卸载前、卸载后和预压过程中定期用仪器观测每

跨控制点的变形情况，并检查支架各连接件的受力情况，沉降稳定后开始卸载，预压砂袋安卸载顺序按照先中间后两边对称卸载的顺序进行，并且每层都是执行同样的规则。卸载前安排专人逐个检查碗扣支架节点的受力情况，若有个别点未受力，要及时进行调整，确保支架受力均匀。

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支架沉降观测及验收如附表A、B 4、满堂支架拆除

箱梁压浆结束后，经检测压浆试件强度达到规定要求后即可进行支架拆除，拆除时，设臵警戒区，由专人负责安全。拆除应从跨中向支座方向依次循环卸落。支架拆除前要对指挥人员和参与人员进行安全技术交底，明确拆除顺序和注意事项。先将跨中顶杆卸落，然后顺着跨中向两侧延伸。在顶部模板完全脱离混凝土面以后，再开始顺序卸落。尤其是要注意跨荣乌高速公路和跨省道公路部分的门洞拆除，必须做好公路的安全防护工作，跨线部分拆除时，将顶托卸落，然后将两边支架拆除，留出足够的行车通道，然后用锥形帽配合人工指挥将车道改道，将中间部分拆除，现场进行封闭，然后快速将门洞部分拆除，尽量缩短时间，避免造成事故危险。 三、附件：

（1）烟台港龙口港区疏港高速公路现浇桥梁情况统计表 （2）烟台疏港公路现浇箱梁断面形式一览表 （3）现浇箱梁跨荣乌高速门洞支架布臵简图 （4）现浇箱梁跨省道公路门洞支架布臵简图 （5）现浇箱梁碗扣式满堂支架计算书 （6）支架沉降监测表

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附1：烟台港龙口港区疏港高速公路现浇桥梁情况统计表

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附件5：

现浇箱梁碗扣式满堂支架计算书

根据本标段现浇箱梁的特点，我们分别对非跨线区箱梁碗扣

支架设计、跨荣乌高速公路门洞支架设计和跨省道门洞支架设计进行了检算。

1、非跨线现浇箱梁支架设计

1.1非跨线现浇箱梁支架计算（一）

1.1 .1 截面选取

根据现浇箱梁支架施工断面形式一览表，我们遵循考虑最不利因素的原则选取龙港南互通主线桥第四联左幅Ⅱ-Ⅱ截面（如图1.1所示）作为第一检算断面进行计算，该断面若经验算满足要求，则港城大道第二联变截面现浇梁桥，北马互通主线桥及A、B匝道桥变截面现浇梁桥采用本支架搭设方案均满足要求。

1.1.2截面验算

图1.1 主线桥第四联Ⅱ-Ⅱ左幅截面

1.1.2.1 支架布置

在混凝土硬化好的基础顶面放臵砼预制块作为支架立杆底座，在已放臵好的底座上搭设WDJφ48*3.5碗扣式多功能钢支架，支架布

臵（如图2.2）主要分三个区域进行设计：

（1）一般结构区底板立杆按0.6×0.9m 进行布臵，即立杆纵距0.6m ，横距0.9m ，步距1.2m ；

（2）腹板下部立杆按0.6×0.6m进行布臵，即立杆纵距0.6m，横距0.6m，步距0.6m；

（3） 翼板宽2m ，翼板立杆按0.6×0.9m 进行布臵，即立杆纵距0.6m ，横距0.9m ，步距1.2m 。

支架斜杆设臵

在支架四周从底到顶连续设臵竖向剪刀撑；中间纵、横向由底至顶连续设臵竖向剪刀撑，其间距小于或等于4.5m。

图1.2 非跨线区箱梁横断面图及纵横杆布臵图

1.1.2.2支架结构要求

（1） 支架结构必须有足够的强度、刚度、稳定性。

（2） 支架在承重后期弹性和塑性变形应控制在15mm以内。

（3） 支架部分地基的沉降量控制在5mm以内，地基承载力大于250 MPa。

（4） 支架顶面与梁底的高差应控制在理想值范围内，且应与预留拱度通盘考虑，预留门洞支架处预留拱度要考虑门洞纵梁的挠度。

1.1.2.3 支架基础

按满堂支架的设计方案，要求预留门洞支架临时支墩条形基础地基承载力大于300 kPa ，非跨线区地基承载力大于250 kPa ，因此必须对地基作特殊处理。

（1） 将原地面腐植地表层上耕植土清除15cm ，然后用挖掘机挖松50cm ，用重型压路机或强夯分两层压实，地面压实度大于96%。

（2） 按2%横向排水坡（桥中心两侧排水）填筑宕渣80cm ，用重型压路机压实。

（3）为了防止浇筑混凝土时，流水软化支架的地基，浇筑厚10cm 的C20 细石混凝土封闭层。在荣乌高速边坡上，根据支架搭设的间距，在边坡上设臵台阶，支架搭设处横桥方向每边向外延伸1m 范围内浇筑厚15cm 的C20 细石混凝土封闭层。

（4） 地基处理完后，在支架搭设范围地基基础四周80～160cm 范围内设顺桥向排水沟（水沟横断面为：60×80cm ），排水沟根据现场情况设臵好排水坡纵，确保地基基础不受雨水浸泡。

（5）钢管顶托上纵桥向设10×10cm纵向方木（主龙骨），其上设10×10cm横向方木（次龙骨），横向方木间距20cm，横向方木上铺设顶板底模，底模板采用15mm优质胶木板。

1.1.3 各构件力学参数

1.1.3.1 WDJφ48×3.5碗扣钢管

查《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008表

5.1.6和表5.1.7可得：

断面积A4.89cm2

惯性矩I12.19cm4

截面抵抗矩：W5.08cm3

回转半径：i1.58cm

钢材弹性模量：E2.06105MPa

钢材容许应力[]205MPa

查《路桥施工计算手册》可得：

每米长自重：38.4N

1.1.3.2 木材

查《路桥施工计算手册》表8.6

弹性模量：E9.0103MPa

容许应力：[w]12MPa

1.1.4 计算荷载

最大计算梁高取3m，顶板厚度0.48m，底板厚度0.48m，腹板宽

0.5m，翼缘板厚0.35m（取平均）。

q125375kN/m2——腹板钢筋混凝土荷载

——钢筋砼梁重量按25kN/m3计算（参照《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008中4.2.4）

q1'25(0.480.48)24kN/m2——底板处钢筋混凝土荷载

''q1250.358.75kN/m2——翼缘板下钢筋混凝土荷载

q21kN/m2——施工人员及机具荷载（参照《公路施工手册—桥涵》下册）

） q31kN/m2——倾倒砼冲击荷载（参照《路桥施工计算手册》

） q42kN/m2——振捣砼产生荷载（参照《路桥施工计算手册》

q50.3kN/m2——模板重（参照《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008）

q680.10.1/0.20.4kpa

——方木重按8kN/m3计算（参照《路桥施工计算手册》）

11(0.60.60.6)3.8410103 0.60.6

3.07kpaq716

——钢管自重，钢材重量按3.84kg/m计算（参照《路桥施工计算手册》表13.4）

q80.75kpa——风荷载（横桥向：横向风力=横向风压×迎风面积，横向风压按《公路桥涵设计通用规范》（JTJ 021.89）第2.3.8条规定

计算，风压取0.5~1.0kpa，支架高于20m或处于沿海、海岛、峡谷口地区时，取大值，其他情况取中值或小值，当支架高度小于6.0m时，可不计风荷载；纵桥向：支架时按横向风压的70%计算。风压主要用于验算整体抗倾覆。）

1.1.5 底模背肋验算

腹板下荷载最大，取腹板下的模板肋木进行验算。

胶木板下采用10×10cm肋木，肋木间距20cm，肋木下为10×10cm承重方木，间距60cm，故肋木跨度为60cm，对其按两跨连续梁进行验算，如图2.3所示：

q(kN/m)

q(kN/m)

图1.3 底模背肋受力简图

作用在肋木上的荷载为：

q1.2(q1q5q6)0.21.4(q2q3q4)0.2

1.2(750.30.4)0.21.4(112)0.219.3kN/m

截面抵抗矩：Wbh2/60.10.12/61.7104m3

截面惯性矩：Ibh3/120.10.13/128.3106m4

最大弯矩：M0.125ql40.12519.30.620.87 kN〃m

故最大弯曲应力：M/W0.87/(1.7104)5.1[]12MPa

强度满足要求。

最大挠度：

f0.521ql4/100EI0.52119.30.64/(10091068.3106) 0.17mml/4001.5mm

挠度满足要求。

1.1.6 纵向方木强度及刚度验算

纵向方木采用10×10cm，纵向方木间距与立杆横向间距一致，验算时按连续梁（如图2.4）计算，计算跨度取l=0.6m。

纵向方木主要承受来自肋木传来的集中力作用。集中力大小取最

大支反力

R

2V20.625ql20.62519.30.614.5kN

q(kN/m)q(kN/m)

图1.4 纵向方木受力简图

截面抵抗矩：Wbh2/60.10.12/61.67104m3

截面惯性矩：Ibh3/120.10.13/128.3106m4

最大弯矩：M0.188Rl0.18814.50.61.64 kN〃m

故跨中最大应力：M/W9.8[]12MPa

强度满足要求。

最大挠度：

0.911Rl30.91114.51030.63

f0.4mml/4001.5mm 96100EI1009108.310

挠度满足要求。

1.1.7 碗扣式钢管支架结构验算

1.1.7.1 腹板下碗扣式支架

立杆纵距为60cm，横距为60cm，步距为60cm。

计算荷载：

q1.2(q1q5q6q7)0.91.4(q2q3q4q8)

1.2(750.30.43.07)0.91.4(1120.75)101kN/m2

——参照《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008中5.6.2-2）

每杆所受最大竖向荷载为：Pqab1010.60.636.4kN

（1）强度验算

当步距为60cm时，每立杆可承受的最大竖直荷载为40kN，所以承载力符合要求。 A[]4.89104205103

27.51.3 安全系数：kN36.4

（2）立杆稳定验算

N1A[]

N36.41A[]14.89cm2205MPa

10.36

h6038， i1.58

查《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008附录E得10.8930.36

结论：立杆满足强度及稳定性要求。

1.1.7.2 底板下碗扣式支架

纵距60cm，横距90cm，步距120cm。作用在底板模上的最大均布荷载为：

'q1.2(q1q5q6q7)0.91.4(q2q3q4q8)

1.2(240.30.43.07)0.91.4(1120.75)39.3kN/m

每杆所受最大竖向荷载为：Pqab39.30.60.921.2kN

（1）强度验算

当步距为120cm时，每立杆可承受最大竖直荷载为30kN。，所以承载力符合要求。

（2）立杆稳定验算

N1A[]

N21.21A[]14.89cm2205MPa

10.21

h120140165，查得10.2590.21 i1.58

结论：立杆满足强度及稳定性要求。

1.1.7.3 翼缘板下碗扣式支架

纵距60cm，横距90cm，步距120cm。作用在底板模上的最大均布荷载为：

q1.2(q1''q5q6q7)0.91.4(q2q3q4q8)

1.2(8.750.30.43.07)0.91.4(1120.75)21kN/m

每杆所受最大竖向荷载为：Pqab210.90.611.3kN

（1）强度验算

当步距为120cm时，每立杆可承受最大竖直荷载为30kN。，所以承载力符合要求。

（2）立杆稳定验算

N1A[]

N11.31A[]14.89cm2205MPa

10.11

h120140156，查得10.2590.11 i1.58

结论：立杆满足强度及稳定性要求。

1.1.8 满堂支架整体抗倾覆

依据《公路桥涵技术施工技术规范实施手册》第9.2.3要求支架在自重和风荷栽作用下时，倾覆稳定系数不得小于1.3。

Ko稳定力矩

倾覆力矩

采用主桥中跨80m验算支架抗倾覆能力：

主桥宽度20m，长80m采用60×60×60cm跨中支架来验算全桥： 支架横向33排；

支架纵向133排；

高度10m；

顶托TC60共需要33×133=4389个；

立杆需要33×133×10=43890m;

纵向横杆需要33×12/0.6×80=52800；

横向横杆需要133×12/0.6×20=53200m；

故：钢管总重（43890+52800+53200）×3.84=575.6t;

顶托TC60总重为：4389×7.2=31.6t；

故Ni =575.6×9.8+31.6×9.8=5950.6kN；

稳定力矩= y×Ni=10×5950.6=59506kN〃m

跨中80m共受风荷载计算力为：Wq8hl0.751080600kN

倾覆力矩60053000 kN〃m

Ko稳定力矩5950619.81.3 倾覆力矩3000

计算结果说明本方案满堂支架满足抗倾覆要求

1.1.9纵、横向水平杆验算

荷载计算：

q1.4q21.2q71.411.23.07/161.63kpa

1 横向水平杆

按近似公式（参照《路桥施工计算手册》表13-3）计算：

ql21.630.92

26Mpa[]205Mpa （1）弯曲强度：610W105.07810

（2）抗弯刚度：

ql41.630.94

f0.3mm[f]3mm 150EI1502.1101112.15108

2 纵向水平杆

用横杆传来的最大反力计算值，按正中受集中荷载这一最不利情况进行荷载布臵验算。

（1）弯曲强度：P1.630.60.90.88kN

按照两跨连续梁进行验算，最大弯矩计算

M0.333Pl0.3330.880.60.18 kN〃m

最大应力计算

M0.18103

35.45[]205MPa 6

（2）抗弯强度：

Pl20.880.62

f1.4661.4660.18mm[f]3mm 118100EI1002.11012.1510

1.1.10 地基承载力计算

钢管立柱通过地托支撑在10cm厚，30宽的方木上，地基采用砼进行硬化处理。浇筑砼前先对原地面进行整平、夯实，夯实后地基承载力要求达到250kPa以上（如图2.5）。

板底承载力计算：

A0.30.60.18m2

P/A202kpa[]250kpa

符合要求。

图1.5 立杆底座及地基受力简图

1.1.11 支架变形

支架变形量值F的计算

Ff1f2f3f4

单位：cm

f1为支架在荷载作用下的弹性变形量

由上计算每根钢管受力为36.4kN，φ48mm×3.5mm钢管的截面积为489mm2。

于是f1L/E

36.4100048974.4N/mm2

则f174.410(2.06105)3.6mm

②f2为支架在荷载作用下的非弹性变形量

支架在荷载作用下的非弹性变形f2包括杆件接头的挤压压缩1和

方木对方木压缩2两部分，分别取经验值为2mm、3mm，即

f2125mm

③f3为支架基底受荷载后的非弹性沉降量，基底处理时采用二灰

碎石、混凝土铺装为刚性基础暂列为4mm。（施工时以实测为准）。

④f4为地基的弹性变形

地基的弹性变形f4按公式f4/EP，式中σ为地基所受荷载，EP为处理后地基土的压缩模量6.2取设计参数建议值。

f42026.233mm

故支架变形量值F为

Ff1f2f3f43.6543345.6mm

1.2非跨线现浇箱梁支架计算（二）

1．2.1 截面选取

根据现浇箱梁支架施工断面形式一览表，我们遵循考虑最不利因素的原则选取龙港南互通主线桥第一联Ⅴ-Ⅴ截面（如图1.1所示）作为第二检算断面进行计算，该断面若经验算满足要求，则支墩处梁高小于1.8m的浇梁桥采用本支架搭设方案均满足要求。

图1.1 龙港南互通主线桥第一联Ⅴ-Ⅴ截面

1.2.2 支架布置

在已硬化好的地面上放臵30×10cm方木作为支架立杆底座，在已摆放好的方木上搭设WDJφ48×3.5mm碗扣式钢管脚手架，支架布臵（如图1.2）主要分三个区域进行设计：

1.2.1、箱梁腹板位臵采用立杆横桥向间距×顺桥向间距×横杆步距为60×90×60cm的搭设方案。

1.2.2、桥墩中心前后各2m范围采用立杆横桥向间距×顺桥向间距×横杆步距为60×60×60cm

1.2.3、翼缘板及一般结构区底板采用立杆横桥向间距×顺桥向间距×横杆步距为90×90×120cm的搭设方案。

1.2.4、立杆顶托上纵向铺设10×10cm方木（主龙骨），纵向方木上铺设10×10cm横向方木（次龙骨）。横向方木上铺设箱梁底模，底模采用15mm厚优质竹胶板。

图1.2 非跨线区箱梁横断面图及纵横杆布臵图（未示剪刀撑）

1.2.3 各构件力学参数

1.3.1、WDJφ48×3.5碗扣式钢管支架

查《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008表

5.1.6和表5.1.7可得：

断面积A4.89cm2

惯性矩I12.19cm4

截面抵抗矩：W5.08cm3

回转半径：i1.58cm

钢材弹性模量：E2.06105MPa

钢材容许应力[]205MPa

查《路桥施工计算手册》可得：

每米长自重：38.4N

1.3.2、木材

查《路桥施工计算手册》表8.6

弹性模量：E9.0103MPa

容许应力：[w]12MPa

1.2.4 计算荷载

最大计算梁高取1.8m，顶板厚度0.25m，底板厚度0.22m，腹板宽0.45m，翼缘板厚0.35m（取平均）。

q1251.845kN/m2——腹板钢筋混凝土荷载（钢筋砼梁容量按25kN/m3计算，参照《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008中4.2.4）

'q125(0.250.22)11.75kN/m2——底板处钢筋混凝土荷载

''q1250.358.75kN/m2——翼缘板下钢筋混凝土荷载

q21kN/m2——施工人员及机具荷载（参照《建筑施工碗扣式钢管

脚手架安全技术规范》JGJ166-2008）

q32kN/m2——倾倒砼冲击荷载（参照《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008）

） q42kN/m2——振捣砼产生荷载（参照《公路桥涵施工技术规范》

q50.3kN/m2——模板重（参照《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008）

q680.10.1/0.20.4kpa

——方木重按8kN/m3计算（参照《路桥施工计算手册》）

11(0.60.60.6)3.8410103 0.60.6

1.92kpaq710

——钢管自重，钢材重量按3.84kg/m计算（参照《路桥施工计算手册》表13.4）

q80.75kpa——风荷载（横桥向：横向风力=横向风压×迎风面积，横向风压按《公路桥涵设计通用规范》（JTJ 021.89）第2.3.8条规定计算，风压取0.5~1.0kpa，支架高于20m或处于沿海、海岛、峡谷口地区时，取大值，其他情况取中值或小值，当支架高度小于6.0m时，可不计风荷载；纵桥向：支架时按横向风压的70%计算。风压主要用于验算整体抗倾覆。）

1.2.5 底模背肋验算

腹板下荷载最大，取腹板下的模板肋木进行验算。

竹胶板下采用10×10cm肋木，肋木间距20cm，肋木下为10×10cm承重方木，间距60cm，故肋木跨度为60cm，对其按两跨连续梁进行验算，如图1.3所示：

q(kN/m)

图1.3 底模背肋受力简图

作用在肋木上的荷载为：

q1.2(q1q5q6)0.21.4(q2q3q4)0.2

1.2(450.30.4)0.21.4(122)0.212.368kN/m

截面抵抗矩：Wbh2/60.10.12/61.7104m3

截面惯性矩：Ibh3/120.10.13/128.3106m4

最大弯矩： M0.125ql20.12512.3680.620.56kN〃m

最大故弯曲应力M/W0.56/(1.7104)3294KPa3.29MPa[]12MPa 强度满足要求。

最大挠度（公式参照《路桥施工计算手册》P762）：

f0.521ql4/100EI0.52112.3680.64/(10091098.3106) 0.1mml/4001.5mm

挠度满足要求。

1.2.6 纵向方木强度及刚度验算

纵向方木采用10×10cm，纵向方木间距与立杆横向间距一致，验算时按连续梁（如图1.4）计算，计算跨度取l=0.6m。

纵向方木主要承受来自肋木传来的集中力作用。集中力大小取最大支反力

R2V20.625ql20.62512.3680.69.3kN

图1.4：纵向方木受力简图

截面抵抗矩：Wbh2/60.10.12/61.67104m3

截面惯性矩：Ibh3/120.10.13/128.3106m4

最大弯矩：M0.222Rl0.2229.30.61.24kN〃m（参考路桥施工手册P763） 故跨中最大应力：M/W1.24/1.6710-4=7.4MPa[]12MPa

强度满足要求。

最大挠度：

1.466Rl31.4669.31030.63

f0.34mml/4001.5mm 100EI10091098.3106

挠度满足要求。

1.2.7 碗扣式钢管支架结构验算

1.2.7.1 腹板下碗扣式支架

立杆纵距为60cm，横距为90cm，步距为60cm。

计算荷载：

q1.2(q1q5q6q7)1.4(q2q3q4)

1.2(450.30.41.92)1.4(122)64.144kN/m2

——参照《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008中5.6.2-1）

每杆所受最大竖向荷载为：Pqab64.1440.60.934.6kN

（1）强度验算

当步距为60cm时，每立杆可承受的最大竖直荷载为40kN，所以承载力符合要求。 A[]4.89104205103

2.91.3 安全系数：kN34.6

（2）立杆稳定验算

N1A[]

N34.61A[]14.89cm2205MPa

10.34

h60+140127 i1.58

查《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008附录E得10.4120.34

结论：立杆满足强度及稳定性要求。

1.2.7.2 底板下碗扣式支架验算

纵距90cm，横距90cm，步距120cm。作用在底板模上的最大均布荷载为：

'q1.2(q1q5q6q7)1.4(q2q3q4)

1.2(17.2440.30.41.92)1.4(122)24kN/m

每杆所受最大竖向荷载为：Pqab240.90.919.4kN

（1）强度验算

当步距为120cm时，每根立杆可承受最大竖向荷载为30kN，所以

承载力符合要求。

（2）立杆稳定验算

N1A[]

N19.41A[]14.89cm2205MPa

10.19

h120+140165，查得10.2590.19 i1.58

结论：立杆满足强度及稳定性要求。

1.2.7.3 翼缘板下碗扣式支架验算

纵距90cm，横距90cm，步距120cm。作用在底板模上的最大均布荷载为：

q1.2(q1''q5q6q7)1.4(q2q3q4)

1.2(8.750.30.41.92)1.4(122)21kN/m

每杆所受最大竖向荷载为：Pqab210.90.917kN

（1）强度验算

当步距为120cm时，每根立杆可承受的最大竖向荷载为30kN，所以承载力符合要求。

（2）立杆稳定验算

N1A[]

N171A[]14.89cm2205MPa

10.17

h120+140165，查得10.2590.17 i1.58

结论：立杆满足强度及稳定性要求。

1.2.8 满堂支架整体抗倾覆验算

依据《公路桥涵施工技术规范》（JGJ041-2000）第9.2.3条规定，支架在自重和风荷载等作用下时，验算倾覆的稳定系数不得小于1.3。

Ko稳定力矩

倾覆力矩

采用主桥中跨80m验算支架抗倾覆能力：

主桥宽度25m，长80m，采用60×60×120cm的支架布臵形式来验算全桥：

支架横向41排；

支架纵向133排；

高度12m；

顶托TC60共需要41×133=5453个；

立杆需要41×133×12=65436m;

纵向横杆需要41×12/1.2×80=32800m；

横向横杆需要133×12/1.2×25=33250m；

故：钢管总重（65436+32800+33250）×3.84=504.9t;

顶托TC60总重为：5453×7.2=39.26t；

故Ni =504.9×9.8+39.26×9.8=5332.77kN；

稳定力矩= y×Ni=12.5×5332.77=66660kN.m

跨中80m共受风荷载计算力为：Wq8hl0.751280720kN

倾覆力矩72064320kN.m

Ko稳定力矩6666015.431.3 倾覆力矩4320

计算结果说明本方案满堂支架满足抗倾覆要求。

1.2.9 纵、横向水平杆验算

1.2.9.1、横向水平杆

承受的荷载q1.4q21.2q71.411.21.923.7kpa

按近似公式（参照《路桥施工计算手册》表13-3）计算：

ql23.70.92

59MPa[]205Mpa （1）弯曲强度：10W105.078106

（2）抗弯刚度：

ql43.70.94

f0.5mm[f]3mm 118150EI1502.11012.1510

1.2.9.2、纵向水平杆

用横杆传来的最大反力计算值，按正中受集中荷载这一最不利情况进行荷载布臵验算。

（1）弯曲强度：P3.70.60.92.0kN

按照两跨连续梁进行验算，最大弯矩计算

M0.333Pl0.3332.0/0.60.4kN〃m

最大应力计算

M0.4103

78.8[]205MPa 6W5.07810

（2）抗弯强度：

Pl22.00.62

f1.4661.4660.25mm[f]3mm 118

1.2.10 地基承载力计算

钢管立柱通过底托支撑在10cm厚，30cm宽的方木上，地基采用水泥稳定土进行硬化，对地面进行进行整平、夯实，夯实后地基承载力要求达到250kPa以上（如图1.5）。

板底承载力计算：

A0.30.60.18m2

P/A34.6/0.18192.2kpa[]250kpa

符合要求。

图1.5 立杆底座及地基受力简图 单位：cm

2、跨荣乌高速公路门洞支架设计

2.1 断面选取

选取龙港南互通立交主线桥第四联10-11号墩跨中左幅截面（如图

4.1）为荷载取值验算截面。

图2.1 主线桥第四联10-11号柱跨中截面

2.2 支墩加纵梁门洞支架

2.2.1 门洞尺寸

根据高速公路车流量和行车安全的要求，在顺桥方向预留两个行车门洞，门洞横向净宽4.5m ，净高5m。

2.2.2门洞支墩基础

主线桥门洞支墩基础采用C25 混凝土条形基础，基础宽220cm ，高80cm。

2.2.3 门洞支墩

门洞支墩采用加密型碗扣钢管支架，每个支墩7排立杆，立杆纵横间距按0.3×0.3m 布臵，横杆步距0.6m。

2.2.4 门洞纵梁

主线桥门洞纵梁采用32a工字钢，工字钢顺桥向布臵，施工方法

为：碗扣支架顶托上横向放臵15cm*15cm的方木。方木调平后60cm一道搭设纵向I32a工字钢跨过通车道，纵向工字钢顶敷设10cm×10cm的方木作为次龙骨，间距20cm，在方木上安装模板。纵梁高程的调整通过支墩可调顶托来实现（详见附件2：现浇箱梁跨荣乌高速公路门洞支架布臵简图）。

2.2.5 支墩立杆外跨荣乌高速公路其余区域立杆的布臵主要分三个区域进行：

（1）一般结构区底板立杆按0.6×0.9m 进行布臵，即立杆纵距0.6m ，横距0.9m ，步距1.2m ；

（2）腹板下部立杆按0.6×0.6m进行布臵，即立杆纵距0.6m，横距0.6m，步距1.2m；

（3） 翼板宽2m ，翼板立杆按0.9×0.9m 进行布臵，即立杆纵距0.9m ，横距0.9m ，步距1.2m 。

图2.2 跨高速路支墩外其它区域立杆布臵图

2.3 门洞结构验算

根据门洞的设计方案，纵梁采用32a工型钢，门洞支墩采用加密型碗扣支架，对门洞纵梁及支墩的刚度、强度、稳定性进行验算。

2.3.1 各构件力学参数

（1）WDJφ48×3.5碗扣钢管

查《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008表

5.1.6和表5.1.7可得：

断面积A4.89cm2

惯性矩I12.19cm4

截面抵抗矩：W5.08cm3

回转半径：i1.58cm

钢材弹性模量：E2.06105MPa

钢材容许应力[]205MPa

查《路桥施工计算手册》可得：

每米长自重：38.4N

（2）32a工字钢

截面积：A67.12cm2 质量：52.69kg/m

惯性矩：Ix11080cm4 Iy459cm4

抵抗矩：Wx692.5cm3 Wy70.6cm3

回转半径：ix12.85cm iy2.62cm

钢材容许应力值：［σ］=205MPa

（3）方木

查《路桥施工计算手册》表8.6，

方木弹性模量：E9.0103MPa

方木容许应力：[w]12MPa

2.3.2 门洞结构荷载计算

最大计算梁高取1.6m，顶板厚度0.28m，底板厚度0.28m，腹板宽0.5m，翼缘板厚0.35m（取平均）。

（参照《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全q1251.640kN/m2——腹板钢筋砼荷载

技术规范》JGJ166-2008中4.2.4）

q1'25(0.280.28)14 kN/m2——底板处钢筋砼荷载

q1''250.358.75 kN/m2——翼缘板下钢筋混凝土荷载

q21kN/m2——施工人员及机具荷载（参照《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008）

（参照《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》q31kN/m2——倾倒砼冲击荷载

JGJ166-2008）

） q42kN/m2——振捣砼产生荷载（参照《公路桥涵施工技术规范》

q50.3kN/m2——模板自重（参照《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008）

q680.12/0.20.4kpa——方木重按8kN/m3计算（参照《路桥施工计算手册》）

烟台港龙口港区疏港高速公路 现浇箱梁支架施工培训材料

中铁十四局集团烟台港龙口港区疏港公路项目部

二〇一一年六月

烟台港龙口港区疏港高速公路现浇箱梁支架施工培训材料

目 录 一、编制依据及工程概况.................................1

二、现浇箱梁支架施工方案...............................2

1、支架地基处理方案....................................2

2、现浇箱梁满堂支架搭设方案.............................3

3、支架预压方案.........................................7

4、满堂支架拆除........................................9

三、附件...............................................9

烟台港龙口港区疏港高速公路现浇箱梁支架施工培训材料

烟台港龙口港区疏港高速公路

现浇箱梁支架施工培训材料

一、编制依据及工程概况

1、编制依据

1.1、交通部颁发的现行公路工程施工设计规范和技术标准

《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041－2000)

《公路桥涵设计通用规范》（JTJ 021-89）

《公路养护安全作业规程》（JTG H30-2004）

《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1－2004)

1.2、住房和城乡建设部颁布的《建筑施工碗扣式钢管脚手架

安全技术规范》（JGJ166-2008）和《钢结构设计规范》

（GB50017-2003）

1.3、人民交通出版社出版的《路桥施工计算手册》

1.4、本项目招标文件、施工合同、施工图纸及生产厂家提供

的碗扣式钢管支架的有关资料

2、工程概况

本项目起止里程为K15+425～K26+340.868，主线全长

10.916km，施工内容有路基土石方工程、路基防护和排水工程、桥涵工程和路面工程，合同工期为32个月，工程总造价为3.65亿元。全线设三处互通立交即中村互通立交、北马互通立交及龙港南互通立交，三处互通立交内设计采用满堂支架法现浇的桥梁有18座，另外K17+124.77港城大道分离式立交桥上部构造也设计为支架法现浇箱梁（现浇箱梁情况详见附件1：烟台港龙口港区

疏港高速公路现浇桥梁情况统计表）。全线19座现浇箱梁混凝土总量为62154m，钢筋7028t，钢绞线860t，现浇箱梁的施工为本项目施工的重点。

二、现浇箱梁支架施工方案

1、支架地基处理方案

1.1、地基处理的范围

地基处理的范围是箱梁地面投影范围加上箱梁翼缘板地面投影向外2m。

1.2、原地面处理措施

清除地基处理范围内的表土、腐殖土和耕植土，对于坑洼不平的地方用风化料进行分层夯实找平，尤其要重视墩台基坑的回填，确保分层压实度达到96%以上。针对不同的桥梁位臵和具体区域采取如下地基处理措施：

1.2.1、对于全线处在现浇箱梁范围内的灌注桩泥浆池，需要将泥浆和钻渣全部进行挖除，然后用风化料将池坑分层回填夯实至原地面，分层厚度不超过30cm，每层压实度须达到96%以上。

1.2.2、龙港南互通范围内原地面清表后均为风化料，地质情况较好，可将原地面清表平整后，用压路机重新对地面进行压实。然后铺设一层15cm厚的C25混凝土进行硬化，基坑回填范围用20cm厚的C25混凝土进行硬化，硬化面做成0.5%的横坡，在2m以外设臵排水沟，防止积水使地基软化而引起支架不均匀沉降。

1.2.3、北马互通和港城大道分离式立交桥位臵地表为覆盖层较厚的粉质粘土，采取原地面清表夯实后夯填30cm厚风化料，然后浇3

筑15cm厚C25混凝土，作为满堂支架的持力层。

1.2.4、中村互通位臵地表为覆盖层较厚的亚粘土，采取将原地面清表夯实后分层夯填60cm厚风化料，然后浇筑15cm厚C25混凝土作为满堂支架的持力层。

1.2.5、跨公路边坡、水沟及高速公路的中央分隔带地基处理方案：

对于跨公路边坡地基处理方法：对路基边坡进行台阶开挖，台阶高度根据实际情况不超过2m一级，台阶侧面采用浆砌片石防护，厚度60cm；台阶平面使用风化料换填30cm，夯实后上层浇筑15cm厚C25混凝土作为持力层。

对于跨省道S302和S264的排水沟地基处理方法：首先对原有排水沟进行改沟。省道北侧的排水沟改至主线桥0#台以北，省道南侧水沟改至主线桥3#台以南，绕过现浇梁的支架搭设的范围，然后将搭设支架处排水沟内松软淤积的部分清除，使用风化料进行回填，分层夯实后浇筑15cm厚C25混凝土作为持力层。

对于跨高速公路中央分隔带地基处理方法：清除中央分隔带内表层耕植土，然后使用风化料进行换填，夯实后满铺枕木，枕木两头压到分隔带两侧路面，搭接长度不小于50cm，枕木上铺设15cm*15cm方木支撑脚手架底托。

2、现浇箱梁满堂支架搭设方案

箱梁支架均采用碗扣式钢管脚手架，支架钢管规格为φ48mm×3.5mm，钢管壁厚满足3.5+0.25 0mm。使用与立杆配套的横杆、可调底座及可调顶托。底层设纵、横向水平杆作为扫地杆，距离地面高度应小于或等于30cm，立杆上端包括可调螺杆伸出顶层水

平杆的长度不大于70cm，满堂支架四周从底到顶连续设臵竖向剪刀撑，中间纵、横向由底到顶连续设臵竖向剪刀撑，其间距应小于或等于4.5m，剪刀撑的斜杆与地面的夹角控制在45°～60°之间，斜杆与立杆扣接。当支架高度大于4.8m时，支架顶端和底端必须设臵水平剪刀撑，中间水平剪刀撑的设臵间距应小于或等于

4.8m，这样确保满堂支架整体结构形成几何不变体系。

2.1、非跨线区现浇箱梁满堂支架搭设方案

考虑最不利断面荷载计算的原则，对烟台疏港公路现浇箱梁断面形式一览表进行分析，选出两个断面进行计算：

2.1.1第一个断面选取龙港南互通主线桥第四联左幅Ⅱ-Ⅱ截面，该截面计算可含盖港城大道第二联变截面现浇箱梁，北马互通主线桥及A、B匝道桥变截面现浇箱梁的支架搭设方案，具体方案如下：

a、箱梁腹板位臵采用立杆横桥向间距×顺桥向间距×横杆步距为60×60×60cm的搭设方案。

b、桥墩中心前后各2m范围采用立杆横桥向间距×顺桥向间距×横杆步距为60×60×60cm。

c、一般结构区底板采用立杆横桥向间距×顺桥向间距×横杆步距为60×90×120cm的搭设方案。

d、翼缘板采用立杆横桥向间距×顺桥向间距×横杆步距为60×90×120cm的搭设方案。

e、立杆顶托上纵向铺设10×10cm方木（主龙骨），纵向方木上铺设10×10cm横向方木（次龙骨）。横向方木上铺设箱梁底模，

底模采用15mm厚优质竹胶板。

2.1.2第二个断面选取龙港南互通主线桥第一联Ⅴ-Ⅴ截面，该截面计算可含概其余所有现浇箱梁的支架搭设方案，具体方案如下：

a、箱梁腹板位臵采用立杆横桥向间距×顺桥向间距×横杆步距为60×90×60cm的搭设方案。

b、桥墩中心前后各2m范围采用立杆横桥向间距×顺桥向间距×横杆步距为60×60×60cm

c、翼缘板及一般结构区底板采用立杆横桥向间距×顺桥向间距×横杆步距为90×90×120cm的搭设方案。

d、立杆顶托上纵向铺设10×10cm方木（主龙骨），纵向方木上铺设10×10cm横向方木（次龙骨）。横向方木上铺设箱梁底模，底模采用15mm厚优质竹胶板。

2.2、现浇箱梁跨荣乌高速公路支架通道搭设方案

为保证荣乌高速公路交通畅通，维持原路交通现状，根据车流量的大小、原道路设计标准以及本段跨高速公路现浇箱梁结构尺寸和自重来设计、搭设跨线支架门洞，计划沿荣乌高速公路左右幅各设臵1个4.5m×5.0m（净宽×净高）的机动车通道，拟采用加密型碗扣脚手架作为门架支墩，支墩碗扣支架立杆纵横向间距为30cm，步距为60cm，纵向设7排，此种组合每根立杆的承载力为40KN。加密碗扣支架的基础为C25混凝土，宽220cm，厚度80cm，长度为箱梁宽度+100cm（两端各留50cm）。为避免污染高速公路沥青砼路面，条形砼基础浇筑前，预先铺一层塑料布，以方

便施工完成后的拆除。碗扣支架顶托上横向放臵15cm×15cm方木。方木调平后60cm一道搭设纵向I32a工字钢跨过通车道，纵向工字钢顶横向敷设10cm×10cm的方木作为次龙骨，间距20cm，在方木上安装模板。碗扣支架利用钢管和扣件设臵斜向剪刀撑，从而形成框架稳定结构。支架施工时必须确保杆件连接的紧密性，以减少支架非弹性变形。（详见附件2：现浇箱梁跨荣乌高速公路门洞支架布臵简图）

跨高速公路段支架施工工艺流程：清理路面→浇筑混凝土条形基础→搭设加密型碗扣支架→安放横向双排方钢→安放纵向工字钢→敷设方木→敷设底模

2.3、现浇箱梁跨S264省道和S302省道支架通道搭设方案

北马互通主线桥及A、B匝道桥跨S302省道，中村互通主线桥跨S264省道，为保证省道的交通畅通，维持原路交通现状，根据车流量的大小、原道路设计标准以及本段跨省道现浇箱梁结构尺寸和自重来设计、搭设跨省道支架门洞，计划沿省道左右幅各设臵2个4.5m×5m（净宽×净高）的门洞通道，拟采用加密型碗扣脚手架作为门架支墩，支墩支架立杆纵横向间距为30cm，步距为60cm，纵向7排，此种组合每根立杆的承载力为40KN。加密型碗扣支架的基础为C25混凝土，宽220cm，厚度80cm，长度为箱梁宽度+100cm（两端各留50cm）。为避免污染公路沥青砼路面，条形砼基础浇筑前，预先铺一层塑料布，以方便施工完成后的拆除。碗扣支架顶托上横向放臵15cm×15cm方木。方木调平后按60cm一道搭设纵向I32a工字钢跨过通车道，纵向工字钢顶敷设10cm

×10cm的方木作为次龙骨，间距20cm，在方木上安装箱梁底模。碗扣支架利用钢管和扣件设臵斜向剪刀撑，从而形成框架稳定结构，同时支架施工时必须注意杆件的连接应确保紧密，以减少支架变形。（详见附件3：现浇箱梁跨省道公路门洞支架布臵简图）跨省道段支架施工工艺流程：清理路面→浇筑混凝土条形基础→搭设加密型碗扣支架→安放横向双排方钢→安放纵向工字钢→敷设方木→敷设底模

3、满堂支架预压方案

3.1、支架预压的目的

一方面是为了检验支架的安全性，确保箱梁施工安全；另一方面是为了消除非弹性变形值δ1（包括地基非弹性变形、支架非弹性变形及混凝土收缩、徐变而引起的挠度）的影响，获得在荷载作用下支架的弹性变形值δ2，有利于合理设臵支架预拱度、正确控制施工标高和桥面线性。

3.2、支架预压方案

根据设计要求，支架预压采用编织袋装砂对支架进行预压，预压荷载为梁体自重的120%，加载时按预压单元进行分三级加载，三级加载依次为预压荷载值的60%、80%、100%。支架顶托上纵横向方木敷设完成后，即对支架进行预压，预压在箱梁全断面进行，预压材料选用袋装砂，袋子选用大型专用袋子，每袋装砂1500～2000kg，精确称量后用吊车垂直运输到事先确定的位臵。为了减少吊装时间，我部计划安排25人专门负责装砂，现场安排2台25t汽车吊负责吊装砂袋。上部安排15人负责砂袋的安放工作，上面

下面各设一名指挥人员。预压砂袋安放顺序从箱梁跨中开始向指点处进行对称布载；横向加载时从箱梁中心线向两侧对称布载，每级加载完成后先停止下一级加载，并每间隔12h观测一次沉降量，当支架顶部监测点12h沉降量平均值小于2mm时可进行下一级加载。

3.3、支架预压变形观测

支架预压前在方木及地面上分别固定对立设臵垂直标尺，并

在加载前做好标记，进行观测。每跨纵向选取两支点、1/4跨、跨中和3/4跨5个断面，每个断面对称分布5个监测点，用精密水准仪观测。加载前观测一次作为原始高程，以后每24h观测一次，记录各监测点标高，计算沉降量。当全部加载完成后，各监测点最初24小时的沉降量平均值小于1mm或各监测点最初72小时的沉降量平均值小于5mm时，判定支架预压合格，停止预压。

卸载后6h观测各监测点标高，计算支架各监测点的弹性变

形量，绘制支架弹性变形及非弹性变形数据曲线，据此进行模板高程的调整。

3.4、预压过程注意事项

在预压前、卸载前、卸载后和预压过程中定期用仪器观测每

跨控制点的变形情况，并检查支架各连接件的受力情况，沉降稳定后开始卸载，预压砂袋安卸载顺序按照先中间后两边对称卸载的顺序进行，并且每层都是执行同样的规则。卸载前安排专人逐个检查碗扣支架节点的受力情况，若有个别点未受力，要及时进行调整，确保支架受力均匀。

烟台港龙口港区疏港高速公路现浇箱梁支架施工及安全专项方案

支架沉降观测及验收如附表A、B 4、满堂支架拆除

箱梁压浆结束后，经检测压浆试件强度达到规定要求后即可进行支架拆除，拆除时，设臵警戒区，由专人负责安全。拆除应从跨中向支座方向依次循环卸落。支架拆除前要对指挥人员和参与人员进行安全技术交底，明确拆除顺序和注意事项。先将跨中顶杆卸落，然后顺着跨中向两侧延伸。在顶部模板完全脱离混凝土面以后，再开始顺序卸落。尤其是要注意跨荣乌高速公路和跨省道公路部分的门洞拆除，必须做好公路的安全防护工作，跨线部分拆除时，将顶托卸落，然后将两边支架拆除，留出足够的行车通道，然后用锥形帽配合人工指挥将车道改道，将中间部分拆除，现场进行封闭，然后快速将门洞部分拆除，尽量缩短时间，避免造成事故危险。 三、附件：

（1）烟台港龙口港区疏港高速公路现浇桥梁情况统计表 （2）烟台疏港公路现浇箱梁断面形式一览表 （3）现浇箱梁跨荣乌高速门洞支架布臵简图 （4）现浇箱梁跨省道公路门洞支架布臵简图 （5）现浇箱梁碗扣式满堂支架计算书 （6）支架沉降监测表

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附1：烟台港龙口港区疏港高速公路现浇桥梁情况统计表

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附件5：

现浇箱梁碗扣式满堂支架计算书

根据本标段现浇箱梁的特点，我们分别对非跨线区箱梁碗扣

支架设计、跨荣乌高速公路门洞支架设计和跨省道门洞支架设计进行了检算。

1、非跨线现浇箱梁支架设计

1.1非跨线现浇箱梁支架计算（一）

1.1 .1 截面选取

根据现浇箱梁支架施工断面形式一览表，我们遵循考虑最不利因素的原则选取龙港南互通主线桥第四联左幅Ⅱ-Ⅱ截面（如图1.1所示）作为第一检算断面进行计算，该断面若经验算满足要求，则港城大道第二联变截面现浇梁桥，北马互通主线桥及A、B匝道桥变截面现浇梁桥采用本支架搭设方案均满足要求。

1.1.2截面验算

图1.1 主线桥第四联Ⅱ-Ⅱ左幅截面

1.1.2.1 支架布置

在混凝土硬化好的基础顶面放臵砼预制块作为支架立杆底座，在已放臵好的底座上搭设WDJφ48*3.5碗扣式多功能钢支架，支架布

臵（如图2.2）主要分三个区域进行设计：

（1）一般结构区底板立杆按0.6×0.9m 进行布臵，即立杆纵距0.6m ，横距0.9m ，步距1.2m ；

（2）腹板下部立杆按0.6×0.6m进行布臵，即立杆纵距0.6m，横距0.6m，步距0.6m；

（3） 翼板宽2m ，翼板立杆按0.6×0.9m 进行布臵，即立杆纵距0.6m ，横距0.9m ，步距1.2m 。

支架斜杆设臵

在支架四周从底到顶连续设臵竖向剪刀撑；中间纵、横向由底至顶连续设臵竖向剪刀撑，其间距小于或等于4.5m。

图1.2 非跨线区箱梁横断面图及纵横杆布臵图

1.1.2.2支架结构要求

（1） 支架结构必须有足够的强度、刚度、稳定性。

（2） 支架在承重后期弹性和塑性变形应控制在15mm以内。

（3） 支架部分地基的沉降量控制在5mm以内，地基承载力大于250 MPa。

（4） 支架顶面与梁底的高差应控制在理想值范围内，且应与预留拱度通盘考虑，预留门洞支架处预留拱度要考虑门洞纵梁的挠度。

1.1.2.3 支架基础

按满堂支架的设计方案，要求预留门洞支架临时支墩条形基础地基承载力大于300 kPa ，非跨线区地基承载力大于250 kPa ，因此必须对地基作特殊处理。

（1） 将原地面腐植地表层上耕植土清除15cm ，然后用挖掘机挖松50cm ，用重型压路机或强夯分两层压实，地面压实度大于96%。

（2） 按2%横向排水坡（桥中心两侧排水）填筑宕渣80cm ，用重型压路机压实。

（3）为了防止浇筑混凝土时，流水软化支架的地基，浇筑厚10cm 的C20 细石混凝土封闭层。在荣乌高速边坡上，根据支架搭设的间距，在边坡上设臵台阶，支架搭设处横桥方向每边向外延伸1m 范围内浇筑厚15cm 的C20 细石混凝土封闭层。

（4） 地基处理完后，在支架搭设范围地基基础四周80～160cm 范围内设顺桥向排水沟（水沟横断面为：60×80cm ），排水沟根据现场情况设臵好排水坡纵，确保地基基础不受雨水浸泡。

（5）钢管顶托上纵桥向设10×10cm纵向方木（主龙骨），其上设10×10cm横向方木（次龙骨），横向方木间距20cm，横向方木上铺设顶板底模，底模板采用15mm优质胶木板。

1.1.3 各构件力学参数

1.1.3.1 WDJφ48×3.5碗扣钢管

查《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008表

5.1.6和表5.1.7可得：

断面积A4.89cm2

惯性矩I12.19cm4

截面抵抗矩：W5.08cm3

回转半径：i1.58cm

钢材弹性模量：E2.06105MPa

钢材容许应力[]205MPa

查《路桥施工计算手册》可得：

每米长自重：38.4N

1.1.3.2 木材

查《路桥施工计算手册》表8.6

弹性模量：E9.0103MPa

容许应力：[w]12MPa

1.1.4 计算荷载

最大计算梁高取3m，顶板厚度0.48m，底板厚度0.48m，腹板宽

0.5m，翼缘板厚0.35m（取平均）。

q125375kN/m2——腹板钢筋混凝土荷载

——钢筋砼梁重量按25kN/m3计算（参照《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008中4.2.4）

q1'25(0.480.48)24kN/m2——底板处钢筋混凝土荷载

''q1250.358.75kN/m2——翼缘板下钢筋混凝土荷载

q21kN/m2——施工人员及机具荷载（参照《公路施工手册—桥涵》下册）

） q31kN/m2——倾倒砼冲击荷载（参照《路桥施工计算手册》

） q42kN/m2——振捣砼产生荷载（参照《路桥施工计算手册》

q50.3kN/m2——模板重（参照《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008）

q680.10.1/0.20.4kpa

——方木重按8kN/m3计算（参照《路桥施工计算手册》）

11(0.60.60.6)3.8410103 0.60.6

3.07kpaq716

——钢管自重，钢材重量按3.84kg/m计算（参照《路桥施工计算手册》表13.4）

q80.75kpa——风荷载（横桥向：横向风力=横向风压×迎风面积，横向风压按《公路桥涵设计通用规范》（JTJ 021.89）第2.3.8条规定

计算，风压取0.5~1.0kpa，支架高于20m或处于沿海、海岛、峡谷口地区时，取大值，其他情况取中值或小值，当支架高度小于6.0m时，可不计风荷载；纵桥向：支架时按横向风压的70%计算。风压主要用于验算整体抗倾覆。）

1.1.5 底模背肋验算

腹板下荷载最大，取腹板下的模板肋木进行验算。

胶木板下采用10×10cm肋木，肋木间距20cm，肋木下为10×10cm承重方木，间距60cm，故肋木跨度为60cm，对其按两跨连续梁进行验算，如图2.3所示：

q(kN/m)

q(kN/m)

图1.3 底模背肋受力简图

作用在肋木上的荷载为：

q1.2(q1q5q6)0.21.4(q2q3q4)0.2

1.2(750.30.4)0.21.4(112)0.219.3kN/m

截面抵抗矩：Wbh2/60.10.12/61.7104m3

截面惯性矩：Ibh3/120.10.13/128.3106m4

最大弯矩：M0.125ql40.12519.30.620.87 kN〃m

故最大弯曲应力：M/W0.87/(1.7104)5.1[]12MPa

强度满足要求。

最大挠度：

f0.521ql4/100EI0.52119.30.64/(10091068.3106) 0.17mml/4001.5mm

挠度满足要求。

1.1.6 纵向方木强度及刚度验算

纵向方木采用10×10cm，纵向方木间距与立杆横向间距一致，验算时按连续梁（如图2.4）计算，计算跨度取l=0.6m。

纵向方木主要承受来自肋木传来的集中力作用。集中力大小取最

大支反力

R

2V20.625ql20.62519.30.614.5kN

q(kN/m)q(kN/m)

图1.4 纵向方木受力简图

截面抵抗矩：Wbh2/60.10.12/61.67104m3

截面惯性矩：Ibh3/120.10.13/128.3106m4

最大弯矩：M0.188Rl0.18814.50.61.64 kN〃m

故跨中最大应力：M/W9.8[]12MPa

强度满足要求。

最大挠度：

0.911Rl30.91114.51030.63

f0.4mml/4001.5mm 96100EI1009108.310

挠度满足要求。

1.1.7 碗扣式钢管支架结构验算

1.1.7.1 腹板下碗扣式支架

立杆纵距为60cm，横距为60cm，步距为60cm。

计算荷载：

q1.2(q1q5q6q7)0.91.4(q2q3q4q8)

1.2(750.30.43.07)0.91.4(1120.75)101kN/m2

——参照《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008中5.6.2-2）

每杆所受最大竖向荷载为：Pqab1010.60.636.4kN

（1）强度验算

当步距为60cm时，每立杆可承受的最大竖直荷载为40kN，所以承载力符合要求。 A[]4.89104205103

27.51.3 安全系数：kN36.4

（2）立杆稳定验算

N1A[]

N36.41A[]14.89cm2205MPa

10.36

h6038， i1.58

查《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008附录E得10.8930.36

结论：立杆满足强度及稳定性要求。

1.1.7.2 底板下碗扣式支架

纵距60cm，横距90cm，步距120cm。作用在底板模上的最大均布荷载为：

'q1.2(q1q5q6q7)0.91.4(q2q3q4q8)

1.2(240.30.43.07)0.91.4(1120.75)39.3kN/m

每杆所受最大竖向荷载为：Pqab39.30.60.921.2kN

（1）强度验算

当步距为120cm时，每立杆可承受最大竖直荷载为30kN。，所以承载力符合要求。

（2）立杆稳定验算

N1A[]

N21.21A[]14.89cm2205MPa

10.21

h120140165，查得10.2590.21 i1.58

结论：立杆满足强度及稳定性要求。

1.1.7.3 翼缘板下碗扣式支架

纵距60cm，横距90cm，步距120cm。作用在底板模上的最大均布荷载为：

q1.2(q1''q5q6q7)0.91.4(q2q3q4q8)

1.2(8.750.30.43.07)0.91.4(1120.75)21kN/m

每杆所受最大竖向荷载为：Pqab210.90.611.3kN

（1）强度验算

当步距为120cm时，每立杆可承受最大竖直荷载为30kN。，所以承载力符合要求。

（2）立杆稳定验算

N1A[]

N11.31A[]14.89cm2205MPa

10.11

h120140156，查得10.2590.11 i1.58

结论：立杆满足强度及稳定性要求。

1.1.8 满堂支架整体抗倾覆

依据《公路桥涵技术施工技术规范实施手册》第9.2.3要求支架在自重和风荷栽作用下时，倾覆稳定系数不得小于1.3。

Ko稳定力矩

倾覆力矩

采用主桥中跨80m验算支架抗倾覆能力：

主桥宽度20m，长80m采用60×60×60cm跨中支架来验算全桥： 支架横向33排；

支架纵向133排；

高度10m；

顶托TC60共需要33×133=4389个；

立杆需要33×133×10=43890m;

纵向横杆需要33×12/0.6×80=52800；

横向横杆需要133×12/0.6×20=53200m；

故：钢管总重（43890+52800+53200）×3.84=575.6t;

顶托TC60总重为：4389×7.2=31.6t；

故Ni =575.6×9.8+31.6×9.8=5950.6kN；

稳定力矩= y×Ni=10×5950.6=59506kN〃m

跨中80m共受风荷载计算力为：Wq8hl0.751080600kN

倾覆力矩60053000 kN〃m

Ko稳定力矩5950619.81.3 倾覆力矩3000

计算结果说明本方案满堂支架满足抗倾覆要求

1.1.9纵、横向水平杆验算

荷载计算：

q1.4q21.2q71.411.23.07/161.63kpa

1 横向水平杆

按近似公式（参照《路桥施工计算手册》表13-3）计算：

ql21.630.92

26Mpa[]205Mpa （1）弯曲强度：610W105.07810

（2）抗弯刚度：

ql41.630.94

f0.3mm[f]3mm 150EI1502.1101112.15108

2 纵向水平杆

用横杆传来的最大反力计算值，按正中受集中荷载这一最不利情况进行荷载布臵验算。

（1）弯曲强度：P1.630.60.90.88kN

按照两跨连续梁进行验算，最大弯矩计算

M0.333Pl0.3330.880.60.18 kN〃m

最大应力计算

M0.18103

35.45[]205MPa 6

（2）抗弯强度：

Pl20.880.62

f1.4661.4660.18mm[f]3mm 118100EI1002.11012.1510

1.1.10 地基承载力计算

钢管立柱通过地托支撑在10cm厚，30宽的方木上，地基采用砼进行硬化处理。浇筑砼前先对原地面进行整平、夯实，夯实后地基承载力要求达到250kPa以上（如图2.5）。

板底承载力计算：

A0.30.60.18m2

P/A202kpa[]250kpa

符合要求。

图1.5 立杆底座及地基受力简图

1.1.11 支架变形

支架变形量值F的计算

Ff1f2f3f4

单位：cm

f1为支架在荷载作用下的弹性变形量

由上计算每根钢管受力为36.4kN，φ48mm×3.5mm钢管的截面积为489mm2。

于是f1L/E

36.4100048974.4N/mm2

则f174.410(2.06105)3.6mm

②f2为支架在荷载作用下的非弹性变形量

支架在荷载作用下的非弹性变形f2包括杆件接头的挤压压缩1和

方木对方木压缩2两部分，分别取经验值为2mm、3mm，即

f2125mm

③f3为支架基底受荷载后的非弹性沉降量，基底处理时采用二灰

碎石、混凝土铺装为刚性基础暂列为4mm。（施工时以实测为准）。

④f4为地基的弹性变形

地基的弹性变形f4按公式f4/EP，式中σ为地基所受荷载，EP为处理后地基土的压缩模量6.2取设计参数建议值。

f42026.233mm

故支架变形量值F为

Ff1f2f3f43.6543345.6mm

1.2非跨线现浇箱梁支架计算（二）

1．2.1 截面选取

根据现浇箱梁支架施工断面形式一览表，我们遵循考虑最不利因素的原则选取龙港南互通主线桥第一联Ⅴ-Ⅴ截面（如图1.1所示）作为第二检算断面进行计算，该断面若经验算满足要求，则支墩处梁高小于1.8m的浇梁桥采用本支架搭设方案均满足要求。

图1.1 龙港南互通主线桥第一联Ⅴ-Ⅴ截面

1.2.2 支架布置

在已硬化好的地面上放臵30×10cm方木作为支架立杆底座，在已摆放好的方木上搭设WDJφ48×3.5mm碗扣式钢管脚手架，支架布臵（如图1.2）主要分三个区域进行设计：

1.2.1、箱梁腹板位臵采用立杆横桥向间距×顺桥向间距×横杆步距为60×90×60cm的搭设方案。

1.2.2、桥墩中心前后各2m范围采用立杆横桥向间距×顺桥向间距×横杆步距为60×60×60cm

1.2.3、翼缘板及一般结构区底板采用立杆横桥向间距×顺桥向间距×横杆步距为90×90×120cm的搭设方案。

1.2.4、立杆顶托上纵向铺设10×10cm方木（主龙骨），纵向方木上铺设10×10cm横向方木（次龙骨）。横向方木上铺设箱梁底模，底模采用15mm厚优质竹胶板。

图1.2 非跨线区箱梁横断面图及纵横杆布臵图（未示剪刀撑）

1.2.3 各构件力学参数

1.3.1、WDJφ48×3.5碗扣式钢管支架

查《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008表

5.1.6和表5.1.7可得：

断面积A4.89cm2

惯性矩I12.19cm4

截面抵抗矩：W5.08cm3

回转半径：i1.58cm

钢材弹性模量：E2.06105MPa

钢材容许应力[]205MPa

查《路桥施工计算手册》可得：

每米长自重：38.4N

1.3.2、木材

查《路桥施工计算手册》表8.6

弹性模量：E9.0103MPa

容许应力：[w]12MPa

1.2.4 计算荷载

最大计算梁高取1.8m，顶板厚度0.25m，底板厚度0.22m，腹板宽0.45m，翼缘板厚0.35m（取平均）。

q1251.845kN/m2——腹板钢筋混凝土荷载（钢筋砼梁容量按25kN/m3计算，参照《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008中4.2.4）

'q125(0.250.22)11.75kN/m2——底板处钢筋混凝土荷载

''q1250.358.75kN/m2——翼缘板下钢筋混凝土荷载

q21kN/m2——施工人员及机具荷载（参照《建筑施工碗扣式钢管

脚手架安全技术规范》JGJ166-2008）

q32kN/m2——倾倒砼冲击荷载（参照《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008）

） q42kN/m2——振捣砼产生荷载（参照《公路桥涵施工技术规范》

q50.3kN/m2——模板重（参照《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008）

q680.10.1/0.20.4kpa

——方木重按8kN/m3计算（参照《路桥施工计算手册》）

11(0.60.60.6)3.8410103 0.60.6

1.92kpaq710

——钢管自重，钢材重量按3.84kg/m计算（参照《路桥施工计算手册》表13.4）

q80.75kpa——风荷载（横桥向：横向风力=横向风压×迎风面积，横向风压按《公路桥涵设计通用规范》（JTJ 021.89）第2.3.8条规定计算，风压取0.5~1.0kpa，支架高于20m或处于沿海、海岛、峡谷口地区时，取大值，其他情况取中值或小值，当支架高度小于6.0m时，可不计风荷载；纵桥向：支架时按横向风压的70%计算。风压主要用于验算整体抗倾覆。）

1.2.5 底模背肋验算

腹板下荷载最大，取腹板下的模板肋木进行验算。

竹胶板下采用10×10cm肋木，肋木间距20cm，肋木下为10×10cm承重方木，间距60cm，故肋木跨度为60cm，对其按两跨连续梁进行验算，如图1.3所示：

q(kN/m)

图1.3 底模背肋受力简图

作用在肋木上的荷载为：

q1.2(q1q5q6)0.21.4(q2q3q4)0.2

1.2(450.30.4)0.21.4(122)0.212.368kN/m

截面抵抗矩：Wbh2/60.10.12/61.7104m3

截面惯性矩：Ibh3/120.10.13/128.3106m4

最大弯矩： M0.125ql20.12512.3680.620.56kN〃m

最大故弯曲应力M/W0.56/(1.7104)3294KPa3.29MPa[]12MPa 强度满足要求。

最大挠度（公式参照《路桥施工计算手册》P762）：

f0.521ql4/100EI0.52112.3680.64/(10091098.3106) 0.1mml/4001.5mm

挠度满足要求。

1.2.6 纵向方木强度及刚度验算

纵向方木采用10×10cm，纵向方木间距与立杆横向间距一致，验算时按连续梁（如图1.4）计算，计算跨度取l=0.6m。

纵向方木主要承受来自肋木传来的集中力作用。集中力大小取最大支反力

R2V20.625ql20.62512.3680.69.3kN

图1.4：纵向方木受力简图

截面抵抗矩：Wbh2/60.10.12/61.67104m3

截面惯性矩：Ibh3/120.10.13/128.3106m4

最大弯矩：M0.222Rl0.2229.30.61.24kN〃m（参考路桥施工手册P763） 故跨中最大应力：M/W1.24/1.6710-4=7.4MPa[]12MPa

强度满足要求。

最大挠度：

1.466Rl31.4669.31030.63

f0.34mml/4001.5mm 100EI10091098.3106

挠度满足要求。

1.2.7 碗扣式钢管支架结构验算

1.2.7.1 腹板下碗扣式支架

立杆纵距为60cm，横距为90cm，步距为60cm。

计算荷载：

q1.2(q1q5q6q7)1.4(q2q3q4)

1.2(450.30.41.92)1.4(122)64.144kN/m2

——参照《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008中5.6.2-1）

每杆所受最大竖向荷载为：Pqab64.1440.60.934.6kN

（1）强度验算

当步距为60cm时，每立杆可承受的最大竖直荷载为40kN，所以承载力符合要求。 A[]4.89104205103

2.91.3 安全系数：kN34.6

（2）立杆稳定验算

N1A[]

N34.61A[]14.89cm2205MPa

10.34

h60+140127 i1.58

查《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008附录E得10.4120.34

结论：立杆满足强度及稳定性要求。

1.2.7.2 底板下碗扣式支架验算

纵距90cm，横距90cm，步距120cm。作用在底板模上的最大均布荷载为：

'q1.2(q1q5q6q7)1.4(q2q3q4)

1.2(17.2440.30.41.92)1.4(122)24kN/m

每杆所受最大竖向荷载为：Pqab240.90.919.4kN

（1）强度验算

当步距为120cm时，每根立杆可承受最大竖向荷载为30kN，所以

承载力符合要求。

（2）立杆稳定验算

N1A[]

N19.41A[]14.89cm2205MPa

10.19

h120+140165，查得10.2590.19 i1.58

结论：立杆满足强度及稳定性要求。

1.2.7.3 翼缘板下碗扣式支架验算

纵距90cm，横距90cm，步距120cm。作用在底板模上的最大均布荷载为：

q1.2(q1''q5q6q7)1.4(q2q3q4)

1.2(8.750.30.41.92)1.4(122)21kN/m

每杆所受最大竖向荷载为：Pqab210.90.917kN

（1）强度验算

当步距为120cm时，每根立杆可承受的最大竖向荷载为30kN，所以承载力符合要求。

（2）立杆稳定验算

N1A[]

N171A[]14.89cm2205MPa

10.17

h120+140165，查得10.2590.17 i1.58

结论：立杆满足强度及稳定性要求。

1.2.8 满堂支架整体抗倾覆验算

依据《公路桥涵施工技术规范》（JGJ041-2000）第9.2.3条规定，支架在自重和风荷载等作用下时，验算倾覆的稳定系数不得小于1.3。

Ko稳定力矩

倾覆力矩

采用主桥中跨80m验算支架抗倾覆能力：

主桥宽度25m，长80m，采用60×60×120cm的支架布臵形式来验算全桥：

支架横向41排；

支架纵向133排；

高度12m；

顶托TC60共需要41×133=5453个；

立杆需要41×133×12=65436m;

纵向横杆需要41×12/1.2×80=32800m；

横向横杆需要133×12/1.2×25=33250m；

故：钢管总重（65436+32800+33250）×3.84=504.9t;

顶托TC60总重为：5453×7.2=39.26t；

故Ni =504.9×9.8+39.26×9.8=5332.77kN；

稳定力矩= y×Ni=12.5×5332.77=66660kN.m

跨中80m共受风荷载计算力为：Wq8hl0.751280720kN

倾覆力矩72064320kN.m

Ko稳定力矩6666015.431.3 倾覆力矩4320

计算结果说明本方案满堂支架满足抗倾覆要求。

1.2.9 纵、横向水平杆验算

1.2.9.1、横向水平杆

承受的荷载q1.4q21.2q71.411.21.923.7kpa

按近似公式（参照《路桥施工计算手册》表13-3）计算：

ql23.70.92

59MPa[]205Mpa （1）弯曲强度：10W105.078106

（2）抗弯刚度：

ql43.70.94

f0.5mm[f]3mm 118150EI1502.11012.1510

1.2.9.2、纵向水平杆

用横杆传来的最大反力计算值，按正中受集中荷载这一最不利情况进行荷载布臵验算。

（1）弯曲强度：P3.70.60.92.0kN

按照两跨连续梁进行验算，最大弯矩计算

M0.333Pl0.3332.0/0.60.4kN〃m

最大应力计算

M0.4103

78.8[]205MPa 6W5.07810

（2）抗弯强度：

Pl22.00.62

f1.4661.4660.25mm[f]3mm 118

1.2.10 地基承载力计算

钢管立柱通过底托支撑在10cm厚，30cm宽的方木上，地基采用水泥稳定土进行硬化，对地面进行进行整平、夯实，夯实后地基承载力要求达到250kPa以上（如图1.5）。

板底承载力计算：

A0.30.60.18m2

P/A34.6/0.18192.2kpa[]250kpa

符合要求。

图1.5 立杆底座及地基受力简图 单位：cm

2、跨荣乌高速公路门洞支架设计

2.1 断面选取

选取龙港南互通立交主线桥第四联10-11号墩跨中左幅截面（如图

4.1）为荷载取值验算截面。

图2.1 主线桥第四联10-11号柱跨中截面

2.2 支墩加纵梁门洞支架

2.2.1 门洞尺寸

根据高速公路车流量和行车安全的要求，在顺桥方向预留两个行车门洞，门洞横向净宽4.5m ，净高5m。

2.2.2门洞支墩基础

主线桥门洞支墩基础采用C25 混凝土条形基础，基础宽220cm ，高80cm。

2.2.3 门洞支墩

门洞支墩采用加密型碗扣钢管支架，每个支墩7排立杆，立杆纵横间距按0.3×0.3m 布臵，横杆步距0.6m。

2.2.4 门洞纵梁

主线桥门洞纵梁采用32a工字钢，工字钢顺桥向布臵，施工方法

为：碗扣支架顶托上横向放臵15cm*15cm的方木。方木调平后60cm一道搭设纵向I32a工字钢跨过通车道，纵向工字钢顶敷设10cm×10cm的方木作为次龙骨，间距20cm，在方木上安装模板。纵梁高程的调整通过支墩可调顶托来实现（详见附件2：现浇箱梁跨荣乌高速公路门洞支架布臵简图）。

2.2.5 支墩立杆外跨荣乌高速公路其余区域立杆的布臵主要分三个区域进行：

（1）一般结构区底板立杆按0.6×0.9m 进行布臵，即立杆纵距0.6m ，横距0.9m ，步距1.2m ；

（2）腹板下部立杆按0.6×0.6m进行布臵，即立杆纵距0.6m，横距0.6m，步距1.2m；

（3） 翼板宽2m ，翼板立杆按0.9×0.9m 进行布臵，即立杆纵距0.9m ，横距0.9m ，步距1.2m 。

图2.2 跨高速路支墩外其它区域立杆布臵图

2.3 门洞结构验算

根据门洞的设计方案，纵梁采用32a工型钢，门洞支墩采用加密型碗扣支架，对门洞纵梁及支墩的刚度、强度、稳定性进行验算。

2.3.1 各构件力学参数

（1）WDJφ48×3.5碗扣钢管

查《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008表

5.1.6和表5.1.7可得：

断面积A4.89cm2

惯性矩I12.19cm4

截面抵抗矩：W5.08cm3

回转半径：i1.58cm

钢材弹性模量：E2.06105MPa

钢材容许应力[]205MPa

查《路桥施工计算手册》可得：

每米长自重：38.4N

（2）32a工字钢

截面积：A67.12cm2 质量：52.69kg/m

惯性矩：Ix11080cm4 Iy459cm4

抵抗矩：Wx692.5cm3 Wy70.6cm3

回转半径：ix12.85cm iy2.62cm

钢材容许应力值：［σ］=205MPa

（3）方木

查《路桥施工计算手册》表8.6，

方木弹性模量：E9.0103MPa

方木容许应力：[w]12MPa

2.3.2 门洞结构荷载计算

最大计算梁高取1.6m，顶板厚度0.28m，底板厚度0.28m，腹板宽0.5m，翼缘板厚0.35m（取平均）。

（参照《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全q1251.640kN/m2——腹板钢筋砼荷载

技术规范》JGJ166-2008中4.2.4）

q1'25(0.280.28)14 kN/m2——底板处钢筋砼荷载

q1''250.358.75 kN/m2——翼缘板下钢筋混凝土荷载

q21kN/m2——施工人员及机具荷载（参照《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008）

（参照《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》q31kN/m2——倾倒砼冲击荷载

JGJ166-2008）

） q42kN/m2——振捣砼产生荷载（参照《公路桥涵施工技术规范》

q50.3kN/m2——模板自重（参照《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008）

q680.12/0.20.4kpa——方木重按8kN/m3计算（参照《路桥施工计算手册》）