襄渝线三汇坝站客运天桥施工支架检算报告西南交通大学2012年3月目录1前言1.1 桥梁概况1.2 施工支架事故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2.2 支架材料2.3 梁体施工步骤3检算依据4检算参数错误！未定义书签4.1 荷载取值及荷载组合4.2 控制标准5支架检算5.1 工字钢梁5.2 集束钢管墩5.3 扣件式满堂脚手架5.3.1 水平杆5.3.2 立杆5.3.3 扣件5.3.4 抗倾覆稳定性225.3.5 满堂脚手架的构造要求5.4 地基5.4.1 钢管墩地基5.4.2 满堂脚手架地基6结论及建议致谢1 前言1.1 桥梁概况襄渝线三汇坝车站客运天桥（图1.1-1），为三汇坝车站1站台通往2站台的客运通道，处于襄渝铁路K757+760（旧里程），现运营里程为K754+390，天桥中线与铁路中线正交，桥下净高7.9m设计人群荷载4kPa天桥上部结构采用2孔跨度27m的后张法预应力混凝土空心板，每孔跨越4条铁路从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,横向较缝宽1cm,重6.65t,中板总重56.1t边板横向顶宽1.44m,结构自重50.28t,横向较缝宽1cm,重6.65t,边板总重569空心板混凝土采用C50,较缝混凝土采用C40o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GJZ150>200X28橡胶支座，每块板端下方设置10个支座梯道梁盖梁处采用GJZ150X150X21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GYZ20OX35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、基础混凝土均采用C30o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1.1-2a) 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30~50m的塌陷事故，重伤10余人2001年9月25日上午9：10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：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：梅列互通A匝道桥1#墩钢管立柱直接立在水泥碎路面上，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，各根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200/8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,碎全部浇筑后，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2009^8月31日，贵阳市南环货运铁路专线K14+285.22m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K14+285.22m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3.0~3.2mm；扣件质量也不高，主要表现在：重量小于规范值，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①108X6mms管立柱外，其余支架墩均采用①48X5mm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①108X6mm钢管（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①108x6mm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。