普通钢管支架搭设方案教学文案

A2

施工组织设计（方案）报审表

工程名称：杭州市上塘路—德胜路立交工程编号：008

杭州市上塘路—德胜路立交工程普通钢管支架搭设

施

工

方

案

编制：

审核：

中铁十四局杭州市上德立交工程项目部

2001年11月1日

普通钢管支架搭设方案

一、工程概况

杭州市上德立交工程位于上塘路与德胜路交叉口处，上部结构设计为现浇连续箱梁，主要选择可调重型门式脚手架作为现浇模板支撑体系。主桥上共计41联173跨连续箱梁，桥面宽度有7.5m、9.5m、13.75m、19.5m及变宽等几种，跨径均在30m以内，一般3~5跨一联，除D6~D7、S20~S23两联设计为钢箱梁，拟在现场拼接吊装外，其余各联均采用满堂支架支撑体系。其中有几联箱梁因穿越路口，需要使用普通钢管支架，上面搭设槽钢，形成通道，满足车辆、行人通行需求。现编制普通钢管支架搭设方案。

二、支架搭设方案

支架搭设以充分利用现场材料为原则，因此采用支架的形式为扣件式普通钢管支架，采用直径为48mm、壁厚为3.5mm的钢管。拟采用立杆间距为横向70cm，纵向80cm，水平杆上下层间距为1.5m。靠近立柱、盖梁部分考虑到有实心横梁，荷载较一般部位大一些，设定纵向间距为50cm。翼板部分立杆横向间距变为90cm，纵向保持80cm不变。为使支架保持稳定,须设纵横向剪刀撑和斜撑。纵向剪刀撑每三列设一列，横向每五排设一排。支架的顶部均须用钢管将立杆

纵横向联接。支架的立杆接长均用搭接扣件辖接，接头最小搭接长度为60cm,并且可以调节支架高度。支架的水平杆接长采用对接扣件。支架的上面纵向布置一层方木，方木尺寸为10cm×10cm, 间距为30cm。为保证支架上下立杆间、水平联系杆间、剪刀撑间能安全有效得传递荷载，应确保杆件联系扣件螺栓与螺母之间的扭矩，具体为：上下立杆间不小于50N•M，水平联系杆间、剪刀撑间不小于30N•M。

二、支架搭设方案验算

㈠横梁处支架的检算：

支架的受力计算

整个箱梁以横梁处荷载最大，下面我们就以中横梁为例验算压杆稳定问题。

荷载取值

现以A5~A10一联箱梁（桥宽9.5m,跨径布置为21+22+25+20+19.3m）为例：

梁体总砼方量645m3,其中每个中横梁砼方量为5×1.6×1.6=12.8m3新浇砼比重按2.4 t / m3取值。

经分析，支架部分受力主要是竖向荷载，所以横梁部分支架所受的荷载为12.8×2.4=30.72t,所以中横梁处支架所受的最大均布荷载为

30. 72÷（5×1.6）=3.84t/m2,即37.63 KN/m2。

活荷载取值为：2.5 KN/m2

混凝土振捣荷载为：1.0 KN/m2

混凝土冲击荷载为：4.0 KN/m2

模板自重取值：0.35 KN/m2

活载系数取值：γQ=1.4

静载系数取值：γG =1.2

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A、楞木强度和刚度的验算

楞木承受活荷载：Q=（2.5+1.0+4.0）×0.3=2.25 KN/m

楞木承受静荷载：G=（37.63+0.35）×0.3=11.39 KN/m

楞木的设计荷载：q=γQ×Q+γG×G=1.4×2.25+11.39×1.2=16.82 KN/m

楞木的抗弯系数：W Z=1/6 bh2=1/6×10×102=166.7cm3

楞木受力后的最大弯距为：

M=1/8 ql2=1/8 ×16.82×0.82=1.3456 KN·m

最大应力σmax=M/ W Z =(1.3456×1000×1000) ÷（166.7×103）=8.1N/mm2＜σ容许=17 N/mm 2

(说明：楞木的材料为落叶松)

楞木的最大挠度计算：E=1.0Mpa

Δl max=5ql4/384EI =(5×16.82×106×8004) ÷（384×1010×833.4×104）=1.1mm＜Δl容许=1/400 L=2 mm

B、钢管的稳定性验算

根据分析，由楞木传给最上一层水平钢管的荷载为集中荷载，此时立杆所受的力为水平杆传给它的结点荷载N 。

N=qL=16.82×0.7=11.77 KN

轴心受压杆件稳定公式为n st N≤fφA，就是材料力学中所讨论的欧拉公式

式中：n st为结构构件的稳定安全因数，此处取值2.0

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N为单根立杆所承受的竖向压力，N=11.77 KN

f 为钢管的抗压强度，f =205 N/mm2

A为钢管的截面面积，A =π（242-20.5 2）=489.3 mm2

φ为压杆稳定系数，可由钢管的长细比λ求得

此处长细比λ=L0/i, L0为受压杆件计算长度，L0=1.5 m，I为钢管的回转半径，I=π（D4-d4）/64=π×(484-414)÷64=121867 mm 4

钢管的惯性半径i=（I/A）1/2=（121867.0 / 489.3）1/2=15.78 mm λ=1.0×1.5×1000/15.78=95.1

查表得φ=0.636

所以依据公式n st N≤φfA

2.0×11.77×1000=23540 N ≤0.636×205×489=63755.8 N，符合稳定要求。

从上述验算过程中我们可以发现，实际在箱梁施工过程中，中横梁有相当一部分荷载通过桥梁支座（临时支座或永久支座）传递给了盖梁，而由盖梁旁边钢管承受的荷载只是其整个荷载得一部分。所以我们采用70cm×80cm的布置间距，对于中横梁处是满足压杆稳定要求的，当然对于跨中（荷载要较中横梁处小一点）更是满足要求的。

对于翼缘板处，因其厚度较薄（平均厚度0.35m）,不及跨中段