北京地鐵五號線（北太平莊～宋家莊）工程
第13標合同段（k17+186～k22+670）箱梁
滿堂支架
施工方案
編制人：
審核人：
批准人：
中鐵十七局北京地鐵五號線專案經理部
二○○四年十月
北京地鐵五號線工程第13合同段
箱梁採用碗扣式鋼管滿堂支架施工方案
（模板跨度大於8公尺的施工方案）
一、支架施工
1、支架地基處理
①承台基坑、地下障礙物深坑及泥漿池坑的處理：
a、泥漿清運乾淨，進行基底夯實。
將泥漿抽乾，對池底進行涼曬，曬乾後將鬆軟或攪動的松土層全部清理乾淨，再涼曬池底，待土壤含水達到最佳含水量時，使用電動打夯機對原坑底進行充分夯實，一般夯實不少於二遍。
b、砂礫或含水率最佳的素土回填基坑
原池底處理完畢，經技術員、監理檢驗認可後，使用砂礫土或含水量達最佳的素土進行回填，每層30cm，攤平後用電動打夯機夯實至土層壓縮到20cm。依此法繼續回填到原地面標高。
c、填平的泥漿池頂面進行機械碾壓
為提高回填土的密實度，確保地基承載力符合要求，要求進一步使用機械（如吊車履帶，車輪，震動壓路機）進一步碾壓，達到無明顯沉降為止，並做好排水。
②一般地面處理：先用人工或推土機或裝載機鏟斗進行地面整平，由橋中心向兩側設2%橫向排水坡，表層土的濕度應接近最佳含水量，不可過乾或過溼，以便壓實。
機械壓實完地面：應使用振動壓路機，將地面反覆碾壓，用素土將凹處填平後繼續碾壓，直到地面平整密實，一般採用18t振動壓路機，來回碾壓6遍以上，且承載力達到0.3mpa以上停止。
③鋪設三七灰土墊層，在碾壓平整的地面上按比例堆放素土和熟石灰，人工攪拌均後攤平，松鋪厚30～40cm，使用壓路機碾壓密實，厚度20～30cm 。經3：7灰土處理後的地基承載力要求達到［σ］=300kpa
④鋪設墊木：可用截面為16×22cm的枕木，也可用5×20cm的木板，按橫橋向鋪設，中部鋪整根方木，以便在拆除翼緣模板後梁的壓力仍有較大的地面支承，若按順橋向鋪設墊木時，應在墊木接頭處預留15cm的缺口，以便排水。為使枕木與3：
7墊層密貼，保持受力均勻可用石屑、石粉、木楔或砂礫將枕木與墊層間的縫隙塞緊。
⑤處於瀝青路面上的支架可將底座直接放在路面上，也可鋪設木板，擴大受壓面積。
2、碗扣式鋼管支架安裝
按照橋梁中線擺放墊木和可調底座，8.6m梁寬地段，橫向布設立杆11根，變截面樑靠橋墩處橫向布設13根，每排順橋向間距視梁重大小，分別為30cm、60cm和90cm。橫桿豎向間距均為120cm，每根立杆的容許荷載為30kn，考慮不均勻受力折減係數按0.
8，每根立杆的使用承載力均不大於21kn。
碗扣式鋼管支架詳見「變截面箱梁碗扣式鋼管支架布置圖」和「樑高1.7m箱梁碗扣式鋼管支架布置圖」。
3、保證支架具有足夠的強度、剛度和穩定性的具體措施。
①地基處理與加固是支架穩定和防止下沉的關鍵，要反覆碾壓整平，墊層頂面承載力應達到300kpa以上。
②節點間隙要全部消除：墊木與墊層之間縫隙使用石屑塞緊或打入寬大木楔，可調底座與可調托撐均要逐個旋緊，確保立桿受力均勻。
③設定φ48×3.5鋼管剪刀撐，使用扣件與支架立桿聯結牢固，橫向剪刀撐每5m一排，縱向剪刀撐僅在支架兩側設定，撐桿間距3～4m，剪刀撐與地面夾角宜為45°～60°。
④碗扣支架中當無合適橫桿相聯結時，應使用扣件和鋼管進行連線，確保支架連線為一整體。
⑤旋緊全部碗扣，使支架穩固。
⑥為防止支架不均勻下沉，宜對支架進行予壓，使構件接頭全部擠壓緊密，對澆築砼後支架所產生的變形，應予留施工拱度進行抵消，一般予留1～2cm。
4、支架內的汽車通道構造與施工
本標段支架內需設通道共計10處，其中7處設寬度不小於20m的軍用梁或貝雷梁通道，3處設工字鋼梁通道，通道施工方案詳見《貝雷梁汽車通道施工方案》圖和《箱梁滿堂支架內預留工字鋼梁通道》圖和《**式鐵路軍用梁梁長24m通道構造圖》。
二、碗扣式鋼管支架計算
1、支架構造
①、碗扣式鋼管支架主要由立杆、橫桿、剪刀撐和斜桿等組成，立桿和橫桿是主要受力構件，支架具體構造見《等截面箱梁碗扣式鋼管支架布置圖》和《變截面箱梁碗扣式鋼管支架布置圖》。
②、碗扣支架立、橫桿等均採用q235a（3#）鋼，截面特性如下表
碗扣式支架支撐立桿設計允許荷載
③、欄杆、剪刀撐使用φ48mm鋼管，連線採用直角扣件、旋轉扣件和對接扣件三種，每種扣件的容許荷載分別為6kn、5kn和2.5kn。
④、立桿間距順橋向（縱向）根據荷載大小分別為30cm、60cm和90cm，變截面梁為60cm和90cm，橫桿豎向間距最大為120cm。
⑤、地基經過處理，立桿底部設可調底座，底座下設厚度不小於50mm寬200mm的木墊板，並用石屑將縫隙塞緊。
2、荷載
①、砼箱梁重：當梁寬8.6m 時，等截面梁每延公尺鋼筋砼平均數量為4.76m3，每延公尺梁重為26kn/m3×4.76m3=123.76kn；
②、施工人員與機具1kn/m2×8.6m=8.6kn/m；
③、幫浦送砼衝擊及振搗砼時產生的荷載每延公尺重1kn/m2×8.6m=8.6kn；
④其它荷載8.6kn/m；
支架上荷載每延公尺重合計149.6kn。
3、立桿計算
①按每根立桿均勻承受上部荷載計算
支架上荷載每延公尺為149.6kn，
支架每延公尺立桿根數為11÷0.9=12.2根，
每根立杆受壓力為n=149.6÷12.2=12.3kn＜［n］=30kn
由n＜［n］，滿足要求。（考慮受力不均係數後也能滿足要求）
②、立桿按兩端鉸接的受壓構件計算
［n］=φa［σ］
［σ］—鋼材強度極限值為215mpa
φ — 立桿軸心受壓構件縱向彎曲係數
a — 立桿橫截面面積
橫桿步距為1.2m，長細比λ=l / i =1200 / 15.78 =76
查表得φ=0.750 那麼有
［n］=0.75×489×215=78851n=78.85kn。
計算立桿的［n］=78.75kn＞允許使用［n］=30kn。
計算立桿的承載力遠大於支撐立桿設計允許荷載，施工安全。
4、立桿地基承載力
p=n/ab≤［σ］
p — 立桿基礎底面處的平均壓力設計值
n — 上部結構傳至基礎頂面的軸心力設計值
ab — 基礎底面積
［σ］— 地基承載力設計值
n — 12.3kn+1kn（支架重）=13.3kn
ab = 0.2×0.5 = 0.1m2
p = 13300n/100000mm2 = 0.133mpa=133kpa＜［σ］=300kpa
經3：7灰土處理後的地基承載力要求達到［σ］=300 kpa
三、支架預壓
1、說明：橋規9.5.
4-1-3各種支架和模板安裝後，應預壓，壓重應大於澆築的砼重量，規範要求預壓，但本標段地質條件較好，地下無軟土地基，大部分地面下均有舊路面層，地基承載力較高，再經施工加固處理後地基承載力提高，沉降變小，碗扣式鋼管支架本身強度高，各節點密貼性強，節點壓縮量小，考慮以上多種有利因素和工期緊迫的實際情況，建議預壓參照其他標段模式，採用區域性預壓。
2、具體預壓方法：預壓範圍：順橋向1/3跨=10m，橫向為梁寬8.
6m，預壓重量為梁體砼重的1.1倍，即4.76×2.
6×1.1×10=136t。使用編織袋裝砂土進行預壓，預壓時間7天，均勻設定6～8個沉降觀測點，載入前進行測量，採用一次載入和一次解除安裝的方法進行預壓，載入後連續觀測一周，認真記錄支架各點的沉降重，並觀察支架沉降是否穩定，本標段地質條件基本一致，採用一段預壓收集相關資料經設計等研究認可後進行實施。
3、箱梁模板預留沉落量。
①普通鋼筋砼箱梁：卸架後上部構造本身及活載一半所產生的豎向撓度δ1=13mm；預應力砼箱梁張拉後梁體脫離底模，梁底有少量起拱，事先不必預留上拱度；
②支架在荷載作用下的彈性壓縮δ2=2mm；
③支架在每乙個接縫處的非彈性變形δ3=10mm；
④支架基底的沉陷值δ4；
δ總預應力砼箱梁=δ2+δ3+δ4=12+δ4
δ4為各隊首聯預壓沉降值，一般為5-10mm
預留拱度最高值設在梁跨徑中點。可參照以上資料預留第一聯沉落量，並在第一聯梁施工時進行認真觀測，得出實際的沉降數值，作為以後施工時預留拱度的依據。
四、附圖
1、等載面箱梁碗扣式鋼管支架布置圖。
2、變載面箱梁碗扣式鋼管支架布置圖。
中鐵十七局地鐵五號線13標專案部
2004.10.26
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