天桥支架检算报告Word文件下载.docx

1、从1站台往2站台方向，第1孔天桥下线路编号为9、7、3、I线，第2孔天桥下线路编号为5、6、II、4线。三汇坝车站实际铁路状况见图1.1-2。主桥桥面总宽6.49m，净宽6.0m，梁高1.2m。每孔梁体横向由5块空心板组成。中板横向顶宽1.19m，结构自重49.45t，横向铰缝宽1cm，重6.65t，中板总重56.1t。边板横向顶宽1.44m，结构自重50.28t，横向铰缝宽1cm，重6.65t，边板总重56.9t。空心板混凝土采用C50，铰缝混凝土采用C40。主桥两端与梯道正交。梯道梁长度6.94m，宽度3.0m。阶梯踏步横向宽2.5m，纵向宽0.14m，高度0.14m，每18级设1.5m宽

2、休息平台。桥面及踏步均设置防滑地砖。桥面梁缝及梯道梁接缝设简易伸缩缝，采用沥青木板塞紧。27m跨度的空心板采用GJZ 15020028橡胶支座，每块板端下方设置10个支座。梯道梁盖梁处采用GJZ 15015021橡胶支座，每根盖梁上方设置2个支座。单柱墩处（梯道梁与主桥相接处）采用GYZ 20035橡胶支座，每个交接墩设置1个支座。板与下部结构之间均设置抗震锚栓。主桥下部结构采用桩柱式墩，墩柱均采用直径1.3m的钢筋混凝土圆柱，圆柱下为直径1.5m的钻孔灌注桩或扩大基础。梯道桥墩采用直径0.6m的柱式墩，基础采用直径0.8m的钻孔灌注桩或扩大基础。桥台采用扩大基础重力式桥台。桥墩、桥台、基础混

3、凝土均采用C30。地基土主要由人工填土、灰岩夹泥灰岩组成，桥墩台均置于中风化灰岩夹泥灰岩。梁体施工原设计采用预制吊装，后经论证，调整为支架现浇施工。梯道梁也采用现浇施工。本桥由中铁二院成都勘察设计研究院有限责任公司设计，成都铁路兴达铁道工程公司施工。襄渝线三汇坝车站实际线路状况见图1.1-2。 （a） 立面图（b） 平面图图1.1-1 襄渝线三汇坝车站客运天桥布置图（c） 断面图（d） 附注续图1.1-1 襄渝线三汇坝车站客运天桥布置图图1.1-2 襄渝线三汇坝车站实际线路状况1.2 施工支架事故由于桥梁支架的设计或施工存在质量问题，桥梁施工支架事故不断发生。1995年11月，广东省翁源县南门

4、坪大桥模板支架失稳倒塌，造成5人死亡、6人受伤的重大事故。1996年12月，广东省韶关市坪乳公路白桥坑特大型桥施工中，支架发生过大弯曲变形，最终失稳倒塌，造成死亡32人、受伤59人的重大事故。2000年11月27日晚9时45分左右，深圳盐坝高速公路工程起点高架桥在混凝土浇筑过程中，发生了半幅桥面支架长约3050m的塌陷事故，重伤10余人。2001年9月25日上午910时许，位于京福国道主干线福建三明际口至福州兰圃公路三明连接线的SLA5梅列互通A匝道桥模板支架在加载预压时发生垮塌，造成6人死亡、20人受伤的重大事故。交通部对京福国道桥梁支架垮塌事故情况和对有关责任单位和个人的处理决定通报如下：

5、京福高速公路三明至福州段的梅列互通A匝道桥位于三明连接线的A5合同段，全桥一联，全长86米，为21+34+21米三跨预应力变截面连续空心板，柱式墩，钻孔灌注桩基础，桥宽19.0米。该项目法人单位是三明京福高速公路有限责任公司，由中铁十二局集团有限公司中标，中铁十二局集团第一工程有限公司负责施工，北京成明达监理咨询有限责任公司负责监理。事故发生后，福建省委、省政府立即组织省交通厅等有关部门组成调查组进行调查。部公路司根据部领导指示，组织调查组赴事故现场进行了调查。福建省交通厅向部报送了事故报告，对事故的有关单位和责任人提出了处理意见。经调查分析，该事故属一起重大安全责任事故。事故的直接原因是：梅

6、列互通A匝道桥1#墩钢管立柱直接立在水泥砼路面上，路面产生开裂，钢管立柱产生了一定的竖向和水平位移，贝雷支架缺少斜向支撑，横向约束薄弱，在堆载的外力作用下，由于支撑体系的局部变形引发支撑体系整体失稳破环，造成桥梁支架垮塌。施工单位在施工方案变更未得到监理批准的情况下擅自施工，不符合有关程序的规定；贝雷支架的搭设存在明显缺陷和隐患，整体稳定性差。如钢管立柱的底板与地面无固定连接，各榀贝雷梁之间缺少斜向支撑，特别是另增加的一排七根立柱直接顶在贝雷梁上，无水平连接，在加载的情况下，改变了受力结构，导致侧向失稳；现场技术力量薄弱，管理混乱。施工单位仅有一名技术人员，其余均为民工，施工单位未按要求对民工

7、进行安全教育，堆砂作业程序不规范，产生不均匀荷载。也未按要求派人观测预压时支架的变形情况。因此，施工单位应对该事故负主要责任。现场监理人员素质不高，未能履行监理应尽的职责。负责该匝道桥的现场监理明知该工程施工方案未经批准而施工，未能及时制止，也未向上一级监理汇报，对支架存在的问题也未能及时发现并指出。监理单位应对该事故负次要责任。项目法人单位和项目总监理办公室对该事故也负有一定的管理责任。根据国家有关法律法规和规章的规定，经研究，除福建省交通厅已对事故有关单位做出的处理决定外，交通部对有关责任单位和个人做出以下处理决定：根据公路建设市场准入规定第20条、公路工程质量管理办法第41条规定，决定对

8、中铁十二局集团有限公司通报批评，对具体承担该工程施工任务的中铁十二局集团第一工程有限公司取消2年资信登记，自通报之日起，2年内不得承担公路工程施工。建议施工企业资质管理部门吊销其施工资质证书或降级。根据公路水运工程监理单位资质管理暂行规定第24条、公路水运工程监理工程师资质管理办法第27条规定，对监理单位北京成明达监理咨询有限责任公司通报批评，现场监理人员3年内不得申报交通部监理工程师资格，建议项目法人追究该项目总监理工程师的责任。2006年8月29日，厦门同安湾大桥在浇筑箱梁体混凝土时，高10.4m的满堂支承体系发生局部失稳坍塌，导致正在浇筑的混凝土桥箱梁垮塌，造成17人受伤。2007年，鱼

9、洞长江大桥边跨现浇支架失稳。支架采用4片贝雷梁组合成一个立柱，平台梁也采用贝雷梁，为两跨连续支架，中间两排共10个立柱受力最大,砼全部浇筑后，立柱扭成了S形，横桥向失稳。原因可能是立柱的横向联系太弱（图1.2-1）。图1.2-1 重庆鱼洞长江大桥边跨现浇支架失稳2009年8月31日，贵阳市南环货运铁路专线K14285.22m立交桥支架坍塌，造成2人失踪、4人受伤。该桥位于贵阳市花溪二道南环线与沪昆铁路的交汇点，在贵阳市花溪区养牛村二组附近（图1.2-2）。2010年1月3日14时20分左右，云南省昆明新机场航站区停车楼及高架桥工程A-3合同段配套引桥F2-R-9至F2-R-10段在浇筑箱梁过程

10、中发生支架局部坍塌（图1.2-3）。支架垮塌长度约38m，宽约13m，7人当场死亡。施工支架采用碗扣式钢管满堂支架。图1.2-2 贵阳南环货运铁路专线K14285.22m框架桥支架坍塌图1.2-2 昆明新机场引桥支架坍塌云南省昆明新机场航站区配套引桥工程“1 .03”支架局部坍塌事故调查报告指出，项目建设及管理的云南建工市政建设有限公司、云南建工第五建设有限公司、吉林省松原市宁江区诚信劳务服务有限公司、云南城市建设监理有限公司、云南省昆明新机场建设指挥部等有关单位安全管理不到位、技术及管理人员配备不到位、安全责任落实不到位，未认真履行支架验收程序，未对进入现场的脚手架及扣件进行检查与验收，发现

11、支架搭设不规范等事故隐患后未及时采取措施进行整改，最终导致了事故的发生。事故直接原因为：支架架体构造有缺陷，支架安装违反规范，支架的钢管扣件有质量问题，采用从箱梁高处向低处浇筑砼的方式违反规范规定，导致架体右上角翼板支架局部失稳，牵连架体整体坍塌。2011年3月5日，厦深铁路12标段早窝仔特大桥施工支架在预压过程中坍塌，2人受伤。桥梁支架事故原因可归结为材料问题、设计问题和施工问题。（1）材料原因：按照标准的要求，用于扣件式脚手架的钢管应采用必须采用48x3.5mm的焊接普碳钢管。但是，目前许多钢管厂家为了谋求暴利，生产的钢管壁厚为3.03.2mm；扣件质量也不高，主要表现在：重量小于规范值，

12、扣件存在滑丝，甚至变形。（2） 设计原因：现在许多施工企业不进行支架设计和验算，依靠经验来布置支撑系统，对支撑系统的强度、稳定性和刚度考虑不足。另外，支架计算简图与现场实际情况有相当大的差距。（3） 施工原因：目前有不少施工技术负责人不对工人进行详细的安全技术交底、有些工人素质较差、以及施工现场的实际状况等原因，难免发生应用问题。如搭设不符合技术规范要求、扣件紧固不牢、局部钢管松动、扣件节点有形成铰接的趋势，影响构架空间稳定性；没有按设计要求设置剪刀撑，造成支架稳定性不足；私自拆除外脚手架与建筑物之间的连接拉杆，导致脚手架失稳整体倒塌；在脚手架和模架上集中堆放建筑材料、预制构件或施工设备等，造

13、成局部杆件超载失稳，引起整体倒塌；脚手架地基缓慢沉降及地基土体滑移、泡水现象，使部分立杆底座悬空。为评估襄渝线三汇坝站客运天桥主桥施工支架的强度、刚度和稳定性，保证主桥施工支架设计符合规范要求，受成都铁路兴达铁道工程公司的委托，西南交通大学承担了襄渝线三汇坝站客运天桥施工支架检算项目。2 襄渝线三汇坝站客运天桥主桥施工支架设计简介2.1 结构布置襄渝线三汇坝站客运天桥主桥梁体施工方案采用梁式支架现浇空心板梁。搭设支架形成临时墩，在临时墩上布置工字钢，在工字钢上再布置钢模板。临时墩支架类型有2种，1种为扣件式钢管支架，1种为钢管立柱。图2.1-1给出了临时墩布置图。除在每个设计桥墩位置布置1个临

14、时墩外，在每孔梁跨内再布置3个临时墩。主桥墩位置的临时墩编号为1#支架墩、2#支架墩、3#支架墩，位置分别在1站台、I-5线之间、2站台。第1孔梁跨内设置的3个临时墩分别为1-1#支架墩、1-2#支架墩、1-3#支架墩，位置分别在9-7线、7-3线、3-I线之间。第2孔梁跨内设置的3个临时墩分别为2-1#钢管墩、2-2#支架墩、2-3#钢管墩，位置分别在5-6线、6-II线、II-4线之间。所有临时墩高墩高度按8m计算。除2-1#钢管墩、2-3#钢管墩采用1086mm钢管立柱外，其余支架墩均采用483.5mm钢管，布置为扣件式钢管脚手架支墩。2-1#钢管墩、2-3#钢管墩采用1086mm钢管（

15、外径108mm，壁厚6mm）支撑。在梁体横向，每块空心板中心的下方设置1根1086mm钢管立柱，由于施工作业平台的需要，在每块边板中心外侧60cm再设置1根1086mm钢管立柱，因此，2-1#钢管墩、2-3#钢管墩均分别由7根1086mm钢管组成。1#支架墩、3#支架墩的扣件式钢管脚手架平面尺寸为：横向（顺铁路线方向）尺寸，即两端立杆外皮之间的距离为8.4+0.048=8.448m；纵向（垂直铁路线方向）尺寸，即两端立杆外皮之间的距离为3.6+0.048=3.648m。立杆的横向间距0.4m，立杆的纵向间距0.4m，步距（立杆高度方向的间距）为1m。竖向剪刀撑杆布置、水平剪刀撑杆布置。本报告叙

16、述的纵向、横向以桥梁方向为准，即梁跨方向（垂直铁路线方向）为纵向，顺铁路线方向为横向。2#支架墩的扣件式钢管脚手架平面尺寸为：梁体纵向（垂直铁路线方向）尺寸，即两端立杆外皮之间的距离为2.9+0.048=2.948m。立杆的横向间距0.3m，立杆的纵向间距除端部两排立杆为0.1m外，其余纵向间距为0.3m，步距（立杆高度方向的间距）为1m。第1孔梁跨内的1-1#支架墩、1-2支架墩，以及第2孔梁跨内的2-2#支架墩的扣件式钢管脚手架平面尺寸为：梁体横向（顺铁路线方向）尺寸，即两端立杆外皮之间的距离为8.4+0.048=8.448m；梁体纵向（垂直铁路线方向）尺寸，即两端立杆外皮之间的距离为0.

17、32+0.048=0.368m。立杆的横向间距0.3m，立杆的纵向间距0.16m，步距（立杆高度方向的间距）为1m。第1孔梁跨内的1-3#支架墩的扣件式钢管脚手架平面尺寸为：梁体纵向（垂直铁路线方向）尺寸，即两端立杆外皮之间的距离为0.28+0.048=0.328m。立杆的横向间距0.3m，立杆的纵向间距0.14m，步距（立杆高度方向的间距）为1m。临时墩上的工字钢布置为：采用I25a，在梁体横向，每片梁下设置1根I25a，边梁外侧的施工作业平台下再设置1根I25a，共7根。每根工字钢纵向长度12m，支撑在临时墩顶。各线间支撑脚手架在已硬化的基础砼面上，严格按已测量好的位置进行搭设。2#墩两侧

18、搭设整体脚手架，脚手架将2#墩包裹其中。支架设计保证了上行线的II线、6线以及下行线的5线满足线路横向净宽4.88m的基本建筑限界要求。脚手架钢管外径48mm，壁厚3.5mm。每根钢管的最大质量不大于25.8kg。横向水平杆最大长度2.2m，其它杆件最大长度6.5m。钢管墩钢管外径108mm，壁厚6mm。2.2 支架材料脚手架钢管采用现行国家标准直缝电焊钢管（GB/T 13793）或低压流体输送用焊接钢管（GB/ T3091）中规定的Q235普通钢管，其质量应符合现行国家标准碳素结构钢（GB/T 700）中Q235级钢的规定。扣件采用可锻铸铁制作的扣件，其质量应符合现行国家标准脚手架钢管扣件（

19、GB15831）的规定；采用其它标准制作的扣件，应经实验证明其质量符号该标准的规定后方可使用。脚手架扣件，在螺栓拧紧扭力矩达65N.m时，不得发生破坏。运至工地的脚手架管必须进行认真检查，架管本身无变形、缺陷，管径误差不超过2mm，壁厚误差不超过0.2mm，每根钢管最大质量不应大于25kg，并作好记录。运至工地的扣件，必须经过逐个认真检查筛选，不合格、失效扣件不得使用，并作好记录。108mm钢管购买国家标材，管壁厚大于6mm，并具有出厂合格证及材质证书。人工填筑土地基的基本承载力为120kPa。2.3 梁体施工步骤支撑架搭设和1#墩、2#墩、3#墩基础同步施工，要求在1#墩扩大基础完成后，2#

20、墩、3#墩桩基各完成三分之一时，搭设完成上跨1站台至2站台间的整体框架，在上部形成贯通的工作平台。工作平台的主要作用为：2#墩桩基开挖的部分土石可由卷扬机提升至 工作平台，经1站台方向运出；1#墩、2#墩、3#墩立柱、盖梁模板架设、固定可依付已搭设好的脚手架来完成；2#墩、3#墩桩身及1#墩、2#墩、3#墩立柱、盖梁钢筋制作及砼灌筑，均由1站台侧设置的提升架提升至工作平台后经工作平台运输至施工面完成施工；工字钢依托工作平台完成架设，具体为：在2站台侧搭设斜坡工作平台，人力将工字钢抬运至工作平台面后再由人力抬运至架设点架设。空心板梁浇筑方法如下：（1） 浇筑顺序：先施工1#墩-2#墩跨（一跨）的

21、1#、3#、5#梁，2#墩-3#墩跨（二跨）的2#、4#梁，该循环5片梁浇筑、张拉完成后施工第二循环的5片梁；（2） 第二循环施工：该循环施工（一跨）的2#、4#梁，（二跨）的1#、3#、5#梁；（3） 第二循环的5片梁整体抬高1.2m进行施工，该措施主要是为了满足空心梁两端预应力对称张拉，该循环5片梁浇筑、张拉完成后，用千斤顶、螺旋保护顶、三坐标组合镐配合落梁就位；（4） 第二循环5片梁整体抬高施工方法：A、（一跨）的2#、4#梁、（二跨）的3#梁，该3片梁在已完成的梁顶面施工，具体为：a、在相应的已施工完成的两片梁顶面上，沿横向铺设（L=3.6m）15*15cm枋木（=0.5m）做卧木，在

22、卧木上架设空心梁模板浇筑砼；b、在梁底面两侧的盖梁上，分别满搭1.2m*1.2m枕木垛，高度至梁底面下0.5m即可（可安设螺旋保护顶）。B、（二跨）的1#、5#梁施工方法为：a、从下部工字钢面整体搭脚手架升高1.2m，1#、5#梁下要分别增加一根工字钢，在脚手架顶面架设空心梁模板浇筑砼；b、在梁两端（2#墩、3站台侧），盖梁两端纵向外侧加宽搭设脚手架，纵向加宽不少于2.5m，2#墩的脚手架要搭设形成整体，基础硬化的面积要随之扩大，砼厚度不小于30cm，该处脚手架采用加强搭设，纵横向为0.25m*0.25m高为0.5m，两端的整体脚手架搭设高度为梁顶面止；c、在两端整体脚手架顶面铺设2.5m*2

23、.5m*10mm钢板，在钢板面上搭设2.0m*2.m*1m枕木垛，枕木垛采用密铺搭设；d、在梁底面两侧的盖梁上，分别满搭1.2m*1.2m枕木垛，高度至梁底面下0.5m即可（可安设螺旋保护顶）。e、1#、5#梁浇筑、张拉完成后，用千斤顶、螺旋保护顶、三坐标组合镐配合落梁就位；梁体混凝土施工要求如下：（1） 空心梁采用商砼灌筑。（2） 砼运输采用砼输送车运至现场，卸入现场砼存放池，从存放池将砼放入斗车，然后由龙门架提升斗车至工作面进行灌筑。灌筑从梁的一端向另一端分层进行，分层厚度为30cm。（3） 砼的振捣：梁体混凝土的震捣以附着式振动器为主，插入式振捣器为辅，主要采用侧振工艺。梁体两侧的附着式

24、振动器要交错布置，以免振动力互相抵消；附着式振动器要集中控制，灌什么部位振什么部位，严禁空振模板；附着式振动器与侧模振动架要密贴，以便混凝土最大限度地吸收振动力；振动时间以砼停止下沉、不冒气泡、泛浆、表面平坦为度，具体做法为：马蹄部位：混凝土入模，相应位置的马蹄、腹板上的振动器全部开动，混凝土边入模边振动。开动腹板振动器的目的是加快混凝土进入马蹄部位的速度，防止混凝土集卡在腹板部位，形成狗洞。待混凝土全部进入马蹄部位后，停止腹板部位振动，只开马蹄部位振动器，振至混凝土密实为止。振动器开动的数量以灌筑混凝土长度为准，严禁空振模板。灌筑腹板部位混凝土时，严禁开动马蹄部位的振动器。灌筑上翼板混凝土时

25、，振捣以插入式振动器为主，平板振动器将混凝土面整平。梁端砼振捣采用30振动棒捣固，以保证梁端砼密实，钢筋较密及波纹管密集处，插入式振动器难以发挥作用的地方，制定周密的捣固方案，用捣固铲人工捣固，配合附着式振动器振捣。梁顶面砼以插入式振动器振捣为主（4） 砼的养护：顶板混凝土灌注完毕开始初凝时，需用搓板再次进行收平搓毛。采用土工布覆盖浇水养生，并派专人负责，保持其湿润，养生时间不少于14天，遇上寒冷天气，按砼冬季施工措施进行养护。（5） 拆模：梁体砼养护达到设计强度后，利用封锁时间降工字钢，在梁顶面安设葫芦拆出边模及侧模，严防损伤梁体。在梁体施工全部完成后，二期恒载施工前，拆除支架。3 检算依据

26、襄渝线三汇坝站客运天桥施工支架检算依据如下：（1） 襄渝铁路三汇坝站客运天桥施工组织设计，成都铁路兴达铁道工程公司，2012年3月（2） 双槐电厂二期扩建铁路专用线工程施工图设计K757+760天桥工程，图号2007XY03，中铁二院成都勘察设计研究院有限责任公司，2008年12月6日（3） 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ 130-2011）（4） 钢管满堂支架预压技术规程（JGJ/T 194-2009）（5） 公路桥涵施工技术规范（JTJ 041-2000）（6） 城市人行天桥与人行地道技术规范（CJJ 69-95）（7） 铁路桥涵设计基本规范（TB 10002.1-2005）

27、（8） 铁路桥梁钢结构设计规范（TB 10002.2-2005）（9） 铁路桥涵地基和基础设计规范（TB 10002.5-2005）4 检算参数4.1 荷载取值及荷载组合（1） 支架自重；（2） 模板、分配梁、脚手板、栏杆、安全网的自重：2.0kPa；（3） 新浇筑钢筋混凝土的重力：21kN/m；（4） 施工人员和施工材料、机具等行走运输或堆放的荷载：1.5kPa（5） 振捣混凝土时产生的荷载：2kPa（6） 倾倒混凝土产生的荷载：（7） 风荷载。计算强度、稳定性，荷载组合为全部荷载。计算变形时，荷载组合为（1）+（2）+（3）。工字钢梁可能承受偏载，偏载系数取1.2。取边梁顶板宽度1.44m

28、作为面荷载的分布宽度。则1片空心板梁施工的总荷载为1.2（21+（2+1.5+2+2）1.44）=38.16kN/m计算工字钢梁的挠度的荷载为1.2（21+21.44）=28.66kN/m基本风压取为500Pa，扣件式钢管脚手架的风载体形系数为1.3，集束式钢管墩的风载体形系数为1.2，单钢管墩的风载体形系数为0.8，风压高度变化系数取为1.0，地形、地理条件系数取为1.0，则扣件式钢管脚手架的风荷载强度=1.31.0500=650Pa集束式钢管墩的风荷载强度=1.2500=600Pa单钢管墩的风荷载强度=0.8500=400Pa4.2 控制标准工字钢梁弯曲应力的基本容许应力为140MPa。集

29、束式钢管墩轴向应力的基本容许应力为135MPa。扣件式钢管脚手架的杆件抗拉、抗压、抗弯强度设计值为205MPa。施工阶段的容许应力提高系数1.2，叠加上风荷载后的容许应力提高系数取1.3。工字钢梁的弹性挠跨比限值：L/400。扣件式钢管脚手架水平杆的挠度限值：min（L/150,10mm）。抗倾覆稳定性系数限值：1.3地基承载力：人工填土地基容许承载力120kPa。5 支架检算5.1 工字钢梁工字钢梁原设计采用每片混凝土梁下1根I25a，采用两跨连续梁模型进行计算，工字钢梁体应力362.3MPa，超过弯曲应力限值1401.2=168MPa。工字钢梁体下挠31.1mm，超过挠度限值L/400=6.26/400=15.65mm（表5.1-1和图5.1-1）。表5.1-1 工字钢梁应力和挠度计算结果工字钢位置布置弯矩（kN.m）梁体应力（MPa）挠度（mm）挠度限值应力限值（MPa）应力是否满足要求挠度是否跨9线+7线每片梁下1根I25a-157.6392.7-29.14-15.65168不满足每片梁下1根I32a-157.8227.8-13.