边跨直线梁段支架设计
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深茂铁路江门至茂名段 JMZQ-4 标段（台城河特大桥连续梁施工）施工方案 - 133 -
中铁二十局深茂铁路 JMZQ-4 标工程指挥部
附图 3-1 边跨梁段及边跨构造示意图 3.水位地质特征 桥位处水量受降雨影响较大，桥址区地表水很发育。桥址区地下水主 要为第四系孔隙水及基岩裂隙水，孔隙水主要赋存于第四系冲洪积砂土层 中，具微承压性，水量丰富，基岩裂隙水主要赋存于基岩～弱风化带中。 场地地下水主要接受大气降水垂直渗透补给及地表河流的侧向补给，地下 水位受季节性降水及地表水体的水位所影响，勘察期间测得地下水位埋深 0.00～3.0m，标高 2.16～4.54m。 二、支架方案 本方案支架采用￠48×3.5mm 标准碗扣式脚手架，横杆步距 1.2m，立 杆纵向间距 0.9m，考虑到梁端箱梁截面尺寸较大立杆间距调整为 0.6m；合 拢段施工时需要将边跨直线段支架拆除，考虑边跨合拢段混凝土重量以及 集中作用，合拢段一端 1.2m 范围内支架间距采用 0.3m 间距。 柱顶一次主梁采用 I40a 工字钢（0 号梁段托架工字钢及凤阳特大桥水 中平台材料） ，横桥向布置，以抵抗脚手架立柱间距不均匀的荷载差异。 一次主梁上方布置二次分配梁，采用 5cm 10cm 方木楞，顺桥向布置，
200 200mm ，混凝土与碎石垫层压力传递按刚性角 45°传递。传到碎石垫
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2 层下的接触地基面积 A 0.2 2 0.12 0.15 0.55m 。 2
3 90 60 2 30 60 5 90 60 2 30 60 3 90 。
经过计算，脚手架横截面布置间距见附图 3-3。
附图 3-3 标准横断面图面积荷载计算图 2.核对标准段支撑杆分配情况
截面 编号 ① ② ③ ④ 横断面积 2 （m ） 0.598 0.538 2.631 4.735 计算所 需根数 0.67 0.61 2.97 5.34 实际布置 根数 2 1 3 6 实际安全 系数 3.86 2.14 1.31 1.46 备注 满足要求 满足要求 满足要求 满足要求
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为：横截面积 A 4.89cm 2 ，惯性矩 I x I y 12.187cm4 ，抵抗矩 W 5.078cm3 ，回 转半径 i 1.578 。 四、荷载计算 1.横断面图 边跨直线梁段横断面见附图 3-2。
q3 27.6 / 0.9 30.7 N / m
5.施工人员和机械活载
q4 1kN / m 2 12.2m 12.2kN / m
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6.支架设计计算荷载
Q=bq 396kN 。
标准段每排支架顺桥向布置间距 b 90cm ，每排脚手架分担荷载：
Q=bq 426kN 。
（二）脚手架支撑能力计算 脚手架采用标准￠48×3.5mm 钢管，Q235 钢材。支架高度约 10m，横桥 向宽度 12.2m。 10 /12.2 5 ，因此，不属于高宽比失调的窄支架，不进行高 宽比失调折减。 水平杆步距按 1.2m 设计。横杆与立杆的连接点视为铰接，顶托不大于 0.6m，扫地杆不大于 0.2m。 最大受压段 120，长细比
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附件五 边跨连续梁段支架设计 一、工程概况及地质情况 （一）工程概况 新建铁路深圳至茂名铁路江门至茂名段台城河特大桥， 全长 1941.61m， 设计孔跨为 2﹙3-32m 简支梁+1-24m 简支梁+12-32m 简支梁+2-24m 简支梁 +21-32m 简支梁+2-24m 简支梁+1-32m 简支梁+1-﹙70+108+70﹚m 连续梁 +1-32mT 梁+1-24mT 梁+3-32mT 梁+1-24mT 梁+5-32mT 梁﹚。其中第 43 孔～ 第 45 孔为三孔（70+108+70）m 三向预应力钢筋混凝土连续梁，连续梁横截 面设计采用单箱单室、变高度、直腹板形式。 边跨现浇梁段长度 15.75m，顶板宽 12.2m，底板宽度 7.0m，外侧梁高 4.5m，中心线处梁高 4.509m；顶板厚度在梁端 60cm，4.0m 长折线变化为 37cm；底板厚度在梁端 70cm，4.0m 长折线变化为 46cm。边跨合拢段长 2m， 断面尺寸与边跨连续梁段正常段相同。 桥墩为圆端形实体钢筋混凝土桥墩，42 号墩墩高 12.5m，45 号墩墩高 10.5m，横桥向均为 11.2m，顺桥向 4.0m，钻孔灌注桩基础。边跨梁段及边 墩构造见附图 3-1。 （二）地质水位 1.42 号墩位处地质情况 42 号墩位为渔塘，现已采用粉质粘土回填，原地面以下分别为：回填 土，软塑状， 0 80kpa（3.7～0m） ；淤泥，流塑状， 0 60kpa（0～-8.30m） ； 粗砂，稍密， 0 200kpa （-8.30～-12.20m） ；粉质粘土，硬塑， 0 180kpa （-12.20～-15.90m） ；砂岩，全风化， 0 200kpa 。 2.45 号墩位处地质情况 45 号墩位为水稻田，表层回填约 50cm 粉质粘土后采用混凝土硬化。原 地面以下分别为：粉质粘土，软塑， 0 120kpa （塘底～-3.60m） ；粗砂， 稍密， 0 200kpa（-3.60～-9.20m） ；粉质粘土，硬塑， 0 180kpa（-9.20～ -12.30m） ；砂岩，全风化， 0 200kpa 。但根据 46 号的开挖情况，原地面 1m 以下存在软弱下卧层。
截面 编号 ① ② ③ ④ 横断面积 2 （m ） 0.598 0.538 3.693 7.435 计算所 需根数 0.45 0.40 2.78 5.59 实际布置 根数 2 1 3 6 实际安全 系数 5.78 3.21 1.40 1.40
备注 满足要求 满足要求 满足要求 满足要求
（五）地基基础设计 1.地基承载力检算 支架范围内地基采用水泥搅拌桩处理，桩径￠50cm，桩间距 1.1m。桩 端持力层至粗砂层顶面。 42 号墩位处桩长约 12.5m， 45 号墩位处桩长 7.5m。 搅拌桩顶面设置 15cm 碎石或砂砾垫层，垫层顶面浇筑 12cm 厚 C15 混凝土， 混凝土表面形成不小于 0.5%的横坡，确保不积水。 每 根 脚 手 架 立 杆 分 担 荷 载 30.5kN ， 支 架 地 脚 座 板 平 面 尺 寸 为
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3.核对梁端变截面段支撑杆分配情况 梁端变截面脚手架横桥向布置与标准段相同，顺桥向间距为 0.6m。脚 手架横截面布置间距见附图 3-4。
附图 3-4 变截面段面积荷载计算图
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直接支撑箱梁底模板的竹胶模板。布置间距按箱梁横断面分布荷载大小设 置，一般为 15～30cm ，上面铺设 18mm 厚竹胶板。 脚手架立柱上下端采用标准的定型产品——螺旋杆可调顶托和支腿。 支架范围内地基采用水泥搅拌桩处理，桩径￠50cm，桩间距 1.1m。桩 端持力层至粗砂层顶面。 42 号墩位处桩长约 12.5m， 45 号墩位处桩长 7.5m。 搅拌桩顶面设置 15cm 碎石或砂砾垫层，垫层顶面浇筑 12cm 厚 C15 混凝土， 混凝土表面形成不小于 0.5%的横坡，确保不积水。 三、编制依据及计算参数 （一）编制依据 1、 《台城河特大桥》 （深茂铁路江茂施（桥）-14）与《有砟轨道预应 力混凝土连续梁（双线） 》 （深茂铁路江茂施（桥）参-L14） 。 2、 《铁路预应力混凝土连续梁（刚构）悬臂浇筑施工技术指南》 （TZ324-2010） 。 3、 《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》 （JGJ166-2008） 。 4、 《建筑施工模板安全技术规范》 （JGJ162-2008） 。 5、 《钢结构设计规范》 （GB 50017-2003） 。 6、 《混凝土结构设计规范》 （GB50010-2010） 。 （二）计算参数 1、钢材弹性模量 E 2.05 105 Mpa ； 剪切强度 f v 125Mpa ； 2、 Q235 钢材抗拉、 抗压设计控制强度 f 205Mpa ， 3、钢筋混凝土重度 rc 26kN / m3 4、结构安全系数 K 1.3 ； 5、二次分配梁允许挠度 L / 500 ； 6、恒载系数 1.2，活载系数 1.4； 7、施工人员及机械活载按 1kN / m 2 。参考【JGJ166-2008】 《脚手架及建 筑模板安全技术规范》取值。 8、模板重量取 q 2.5kN / m 2 。外侧钢模板、芯模竹胶板、木框架，参考 【JGJ162-2008】 《建筑施工模板安全技术规范》取值。 9、￠48×3.5 钢管，钢管、顶托、底板均采用 Q235A 钢材，力学特征
n kQ 13.8 ，考虑外侧翼缘板下的支架布置，方案采用 18 根布置。 R
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（四）横向脚手架布置间距计算 按横面积等份分配的计算原则布置 1.标准段脚手架布置 全断面总计布置 18 排支撑柱，按平均分配荷载的原则，每根支撑柱分 担的荷载面积为： A1 =6815cm2 。 再计算每一份 从横断面中心处向外逐一划分每一份 A1 =6815cm2 的位置， 面积的重心线，每一根重心线就是理论上的支撑线。再结合脚手架水平横 杆碗扣的固定连接距离微调。 经过计算、调整，最后确定脚手杆支撑间距为：
附图 3-2 边跨直线梁段横断面图 2.箱梁结构恒载 标准段恒载： q1 A2 rc 318.9kN / m 3.模板恒载
q2 2.5B 30.5kN / m ；参考【JGJ162-2008】 《建筑施工模板安全技术规
范》取值 4.支架恒载 支架高底按 10m，顺桥向每排按 18 根立杆考虑，经计算，每排支架承 担支架荷载 27.6kN （含横向工字钢重量） ，
q4 1.2 q1 q2 q3 1.4q4 473kN / m ，计算荷载放大系数 K 1.483 。
7.模板系统承担荷载计算
q4 1.2 q1 q2 1.4q4 436kN / m ，计算荷载放大系数 K 1.368 。
五、结构内力计算 （一）每排支架分担荷载计算 变截面段每排支架顺桥向布置间距 b 60cm ，每排脚手架分担荷载：
0.807 。
L 120 76 100 ，属于短压杆。拆减系数 i 1.578
单根支撑柱的允许承载力能力： R K1 K 2 fA 45.3kN 。 公式中：
K1 —重复使用的钢管，折旧系数取 0.8; K 2 —使用变形及安装轴线偏差折减系数，取 0.7。
根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》 （JGJ130-2011）表 5.1.7 规定，底座、顶托抗压承载能力设计值为 40kN。因此单根支撑柱的 允许承载能力取 40kN。 （三）横向脚手架布置计算 纵向布置间距 a 90cm ，设横向需要根数为 n，则
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附图 3-1 边跨梁段及边跨构造示意图 3.水位地质特征 桥位处水量受降雨影响较大，桥址区地表水很发育。桥址区地下水主 要为第四系孔隙水及基岩裂隙水，孔隙水主要赋存于第四系冲洪积砂土层 中，具微承压性，水量丰富，基岩裂隙水主要赋存于基岩～弱风化带中。 场地地下水主要接受大气降水垂直渗透补给及地表河流的侧向补给，地下 水位受季节性降水及地表水体的水位所影响，勘察期间测得地下水位埋深 0.00～3.0m，标高 2.16～4.54m。 二、支架方案 本方案支架采用￠48×3.5mm 标准碗扣式脚手架，横杆步距 1.2m，立 杆纵向间距 0.9m，考虑到梁端箱梁截面尺寸较大立杆间距调整为 0.6m；合 拢段施工时需要将边跨直线段支架拆除，考虑边跨合拢段混凝土重量以及 集中作用，合拢段一端 1.2m 范围内支架间距采用 0.3m 间距。 柱顶一次主梁采用 I40a 工字钢（0 号梁段托架工字钢及凤阳特大桥水 中平台材料） ，横桥向布置，以抵抗脚手架立柱间距不均匀的荷载差异。 一次主梁上方布置二次分配梁，采用 5cm 10cm 方木楞，顺桥向布置，
200 200mm ，混凝土与碎石垫层压力传递按刚性角 45°传递。传到碎石垫
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2 层下的接触地基面积 A 0.2 2 0.12 0.15 0.55m 。 2
3 90 60 2 30 60 5 90 60 2 30 60 3 90 。
经过计算，脚手架横截面布置间距见附图 3-3。
附图 3-3 标准横断面图面积荷载计算图 2.核对标准段支撑杆分配情况
截面 编号 ① ② ③ ④ 横断面积 2 （m ） 0.598 0.538 2.631 4.735 计算所 需根数 0.67 0.61 2.97 5.34 实际布置 根数 2 1 3 6 实际安全 系数 3.86 2.14 1.31 1.46 备注 满足要求 满足要求 满足要求 满足要求
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为：横截面积 A 4.89cm 2 ，惯性矩 I x I y 12.187cm4 ，抵抗矩 W 5.078cm3 ，回 转半径 i 1.578 。 四、荷载计算 1.横断面图 边跨直线梁段横断面见附图 3-2。
q3 27.6 / 0.9 30.7 N / m
5.施工人员和机械活载
q4 1kN / m 2 12.2m 12.2kN / m
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6.支架设计计算荷载
Q=bq 396kN 。
标准段每排支架顺桥向布置间距 b 90cm ，每排脚手架分担荷载：
Q=bq 426kN 。
（二）脚手架支撑能力计算 脚手架采用标准￠48×3.5mm 钢管，Q235 钢材。支架高度约 10m，横桥 向宽度 12.2m。 10 /12.2 5 ，因此，不属于高宽比失调的窄支架，不进行高 宽比失调折减。 水平杆步距按 1.2m 设计。横杆与立杆的连接点视为铰接，顶托不大于 0.6m，扫地杆不大于 0.2m。 最大受压段 120，长细比
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附件五 边跨连续梁段支架设计 一、工程概况及地质情况 （一）工程概况 新建铁路深圳至茂名铁路江门至茂名段台城河特大桥， 全长 1941.61m， 设计孔跨为 2﹙3-32m 简支梁+1-24m 简支梁+12-32m 简支梁+2-24m 简支梁 +21-32m 简支梁+2-24m 简支梁+1-32m 简支梁+1-﹙70+108+70﹚m 连续梁 +1-32mT 梁+1-24mT 梁+3-32mT 梁+1-24mT 梁+5-32mT 梁﹚。其中第 43 孔～ 第 45 孔为三孔（70+108+70）m 三向预应力钢筋混凝土连续梁，连续梁横截 面设计采用单箱单室、变高度、直腹板形式。 边跨现浇梁段长度 15.75m，顶板宽 12.2m，底板宽度 7.0m，外侧梁高 4.5m，中心线处梁高 4.509m；顶板厚度在梁端 60cm，4.0m 长折线变化为 37cm；底板厚度在梁端 70cm，4.0m 长折线变化为 46cm。边跨合拢段长 2m， 断面尺寸与边跨连续梁段正常段相同。 桥墩为圆端形实体钢筋混凝土桥墩，42 号墩墩高 12.5m，45 号墩墩高 10.5m，横桥向均为 11.2m，顺桥向 4.0m，钻孔灌注桩基础。边跨梁段及边 墩构造见附图 3-1。 （二）地质水位 1.42 号墩位处地质情况 42 号墩位为渔塘，现已采用粉质粘土回填，原地面以下分别为：回填 土，软塑状， 0 80kpa（3.7～0m） ；淤泥，流塑状， 0 60kpa（0～-8.30m） ； 粗砂，稍密， 0 200kpa （-8.30～-12.20m） ；粉质粘土，硬塑， 0 180kpa （-12.20～-15.90m） ；砂岩，全风化， 0 200kpa 。 2.45 号墩位处地质情况 45 号墩位为水稻田，表层回填约 50cm 粉质粘土后采用混凝土硬化。原 地面以下分别为：粉质粘土，软塑， 0 120kpa （塘底～-3.60m） ；粗砂， 稍密， 0 200kpa（-3.60～-9.20m） ；粉质粘土，硬塑， 0 180kpa（-9.20～ -12.30m） ；砂岩，全风化， 0 200kpa 。但根据 46 号的开挖情况，原地面 1m 以下存在软弱下卧层。
截面 编号 ① ② ③ ④ 横断面积 2 （m ） 0.598 0.538 3.693 7.435 计算所 需根数 0.45 0.40 2.78 5.59 实际布置 根数 2 1 3 6 实际安全 系数 5.78 3.21 1.40 1.40
备注 满足要求 满足要求 满足要求 满足要求
（五）地基基础设计 1.地基承载力检算 支架范围内地基采用水泥搅拌桩处理，桩径￠50cm，桩间距 1.1m。桩 端持力层至粗砂层顶面。 42 号墩位处桩长约 12.5m， 45 号墩位处桩长 7.5m。 搅拌桩顶面设置 15cm 碎石或砂砾垫层，垫层顶面浇筑 12cm 厚 C15 混凝土， 混凝土表面形成不小于 0.5%的横坡，确保不积水。 每 根 脚 手 架 立 杆 分 担 荷 载 30.5kN ， 支 架 地 脚 座 板 平 面 尺 寸 为
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3.核对梁端变截面段支撑杆分配情况 梁端变截面脚手架横桥向布置与标准段相同，顺桥向间距为 0.6m。脚 手架横截面布置间距见附图 3-4。
附图 3-4 变截面段面积荷载计算图
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直接支撑箱梁底模板的竹胶模板。布置间距按箱梁横断面分布荷载大小设 置，一般为 15～30cm ，上面铺设 18mm 厚竹胶板。 脚手架立柱上下端采用标准的定型产品——螺旋杆可调顶托和支腿。 支架范围内地基采用水泥搅拌桩处理，桩径￠50cm，桩间距 1.1m。桩 端持力层至粗砂层顶面。 42 号墩位处桩长约 12.5m， 45 号墩位处桩长 7.5m。 搅拌桩顶面设置 15cm 碎石或砂砾垫层，垫层顶面浇筑 12cm 厚 C15 混凝土， 混凝土表面形成不小于 0.5%的横坡，确保不积水。 三、编制依据及计算参数 （一）编制依据 1、 《台城河特大桥》 （深茂铁路江茂施（桥）-14）与《有砟轨道预应 力混凝土连续梁（双线） 》 （深茂铁路江茂施（桥）参-L14） 。 2、 《铁路预应力混凝土连续梁（刚构）悬臂浇筑施工技术指南》 （TZ324-2010） 。 3、 《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》 （JGJ166-2008） 。 4、 《建筑施工模板安全技术规范》 （JGJ162-2008） 。 5、 《钢结构设计规范》 （GB 50017-2003） 。 6、 《混凝土结构设计规范》 （GB50010-2010） 。 （二）计算参数 1、钢材弹性模量 E 2.05 105 Mpa ； 剪切强度 f v 125Mpa ； 2、 Q235 钢材抗拉、 抗压设计控制强度 f 205Mpa ， 3、钢筋混凝土重度 rc 26kN / m3 4、结构安全系数 K 1.3 ； 5、二次分配梁允许挠度 L / 500 ； 6、恒载系数 1.2，活载系数 1.4； 7、施工人员及机械活载按 1kN / m 2 。参考【JGJ166-2008】 《脚手架及建 筑模板安全技术规范》取值。 8、模板重量取 q 2.5kN / m 2 。外侧钢模板、芯模竹胶板、木框架，参考 【JGJ162-2008】 《建筑施工模板安全技术规范》取值。 9、￠48×3.5 钢管，钢管、顶托、底板均采用 Q235A 钢材，力学特征
n kQ 13.8 ，考虑外侧翼缘板下的支架布置，方案采用 18 根布置。 R
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（四）横向脚手架布置间距计算 按横面积等份分配的计算原则布置 1.标准段脚手架布置 全断面总计布置 18 排支撑柱，按平均分配荷载的原则，每根支撑柱分 担的荷载面积为： A1 =6815cm2 。 再计算每一份 从横断面中心处向外逐一划分每一份 A1 =6815cm2 的位置， 面积的重心线，每一根重心线就是理论上的支撑线。再结合脚手架水平横 杆碗扣的固定连接距离微调。 经过计算、调整，最后确定脚手杆支撑间距为：
附图 3-2 边跨直线梁段横断面图 2.箱梁结构恒载 标准段恒载： q1 A2 rc 318.9kN / m 3.模板恒载
q2 2.5B 30.5kN / m ；参考【JGJ162-2008】 《建筑施工模板安全技术规
范》取值 4.支架恒载 支架高底按 10m，顺桥向每排按 18 根立杆考虑，经计算，每排支架承 担支架荷载 27.6kN （含横向工字钢重量） ，
q4 1.2 q1 q2 q3 1.4q4 473kN / m ，计算荷载放大系数 K 1.483 。
7.模板系统承担荷载计算
q4 1.2 q1 q2 1.4q4 436kN / m ，计算荷载放大系数 K 1.368 。
五、结构内力计算 （一）每排支架分担荷载计算 变截面段每排支架顺桥向布置间距 b 60cm ，每排脚手架分担荷载：
0.807 。
L 120 76 100 ，属于短压杆。拆减系数 i 1.578
单根支撑柱的允许承载力能力： R K1 K 2 fA 45.3kN 。 公式中：
K1 —重复使用的钢管，折旧系数取 0.8; K 2 —使用变形及安装轴线偏差折减系数，取 0.7。
根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》 （JGJ130-2011）表 5.1.7 规定，底座、顶托抗压承载能力设计值为 40kN。因此单根支撑柱的 允许承载能力取 40kN。 （三）横向脚手架布置计算 纵向布置间距 a 90cm ，设横向需要根数为 n，则