一、    工程概况

遂资高速为《四川省高速路网规划》中东西向第二条横线的重要组成部分，是连接次级交通枢纽城市遂宁、交通节点城市资阳的重要通道，对完善四川省高速公路网布局、构件西部综合运输枢纽、加强川东北、成都、攀西等几大经济区的横向快速连接具有重要意义。

遂资高速TJ1-6工区共有人行天桥6座，其中5座为上承式钢筋砼拱桥，拱上设置连续梁，拱与连续梁之间以立墙连接。拱两端为重力式桥台，桥台采用扩大基础。主拱圈、立墙、拱上连续梁、拱脚基础及桥台台帽均采用C30砼，桥台台身为C20片石砼。

气象条件

项目区属中亚热带湿润季风气候区，四季分明，冬暖、春早夏长、秋短冬暖、多雾。无霜期长，多年年平均气温为17.4 ºC，1月份温度最低，常年平均1月份的月平均温度为6.5 ºC；1月至8月气温逐月升高，8月份温度最高，常年平均8月份平均温度为27.2。9月至次年1月气温逐月降低。多年年平均降雨量约为930mm，1月雨量最少，月降雨量少于15mm，从2月至7月雨量逐月递增，8月至次年1月雨量逐月递减。6月至8月是一年中雨量较多的月份，降雨集中，约占年降水量的一半左右，多大雨和雷暴雨，易发生洪涝，但雨量逐渐减少，但雨日增多，容易形成绵绵秋雨天气。

地形、地质条件

拟建桥位无断裂带发育，主要受拦江背斜的影响，由侏罗纪上统蓬莱镇组紫红色泥岩及灰绿色砂岩、粉砂岩互层组成。场地内上覆第四系松散堆积层，厚度较大，下伏地层为完整性较好、层厚较大的侏罗系上统蓬莱镇组泥岩和砂岩地层，场地稳定。

场地环境类别为Ⅱ类，天然水对混凝土结构无腐蚀性。

不良地质及地震基本烈度

场地地震烈度小于Ⅵ度，不良地质不发育，新构造运动微弱，场地稳定。

二、    支架设计方案

主拱圈断面高度0.8m，底宽2.2m，顶宽3.5m。支架按60cm×60cm×1.2m满堂搭设。

（一）、荷载分析：

根据本桥特点，施工中可能涉及到的荷载为：

1、q1—拱圈自重荷载，新浇砼密度取26KN/m3；

2、q2—拱圈模板及支撑，取1.0Kpa；

3、q3—施工人员、施工材料和机具荷载，取1.5Kpa；

4、q4—振捣砼产生的荷载，取4.0Kpa；

5、q5—新浇砼对侧模的压力；

6、q6—倾倒砼产生的水平荷载，取2.0 Kpa；

7、q7—支架自重，取2.94Kpa；

（二）荷载计算

1、q1=26*0.8=20.8 Kpa，取1.2的安全系数，则q1=1.2*20.8=24.96 Kpa；

2、q5=krh，k取1.2，q5=1.2*26*0.8=24.96 Kpa；

（三）结构验算

1、支架立杆强度及稳定性验算

1.1、钢管立杆、横杆容许荷载

当横杆步距为1.2m时，立杆允许最大荷载为30KN。

立杆实际承受的荷载为：N=1.2(NG1K+NG2K)+0.85×1.4∑NQK

NG1K—结构自重产生轴向力

NG2K—构配件自重

∑NQK—施工荷载

NG1K=0.6×0.6×q1=0.36×24.96=8.99

NG2K=0.6×0.6×1=0.36

∑NQK=0.6×0.6×(q3+q4+q7)=0.36×(1.5+4.0+2.94)=3.04

N=1.2×(8.99+0.36)+0.85×1.4×3.04=14.84≤30KN，强度满足要求。

1.2、立杆稳定性验算

立杆稳定性计算公式：N/ΦA+Mw/W≤f

N=14.84KN

f—钢材抗压强度设计值，f=205N/mm2

A—钢管截面面积，Φ48mm*3.5mm钢管，A=489mm2

Φ—轴心受压杆件稳定系数，根据长细比λ可查得Φ

i—截面回转半径，i=15.8mm

L—步距，步距1.2m，取长度附加系数1.55，L=1.2*1.55=1.86

λ=L/i=117，查表得Φ=0.32

Mw—计算立杆段风荷载产生的弯矩

Mw=0.85×1.4×Wk×La×h2/10

Wk=0.7Uz×Us×Wo

=0.7×1.38×1.2×0.8=0.927

Uz—风压高度变化系数，取1.38；

Us—风荷载脚手架体型系数，取1.2；

Wo—基本风压，取0.8；

La—立杆纵距0.6m；

h—立杆步距1.2m；

Mw=0.85×1.4×Wk×La×h2/10=0.85×1.4×0.927×0.6×1.22/10=0.0953KN

W—截面模量，查表得W=5.08×103mm3

则N/ΦA+Mw/W=14.84/（0.32×489）+0.0953/5.08×103=114N/mm2≤f=205N/mm2

计算结果说明支架是安全稳定的

1.3、满堂支架整体抗倾覆验算

依据《公路桥涵施工技术规范实施手册》要求，支架在自重和风荷载作用下时，倾覆稳定系数不得小于1.3。

K0=稳定力矩/倾覆力矩=y×Ni/∑Mw

采用跨中6m验算支架抗倾覆能力，支架宽度4.2m，采用0.6m*0.6m*1.2m计算。

支架横向8排，纵向11排，高度11m（按最大高度计算），顶托共需要8*11=88个

立杆需要8×11×11=968m

纵向横杆需要8×6×11/1.2=440m

横向横杆需要11×4.2×11/1.2=424m

钢管总重（968+440+424）×3.84=7034.88kg

顶托总重88×7.2=633.6kg

q=7034.88×9.8+633.6×9.8=75.15KN

稳定力矩= y×Ni=8×75.15=601.2KN.m

风荷载Wk=0.7Uz×Us×Wo=0.7×1.38×1.2×0.8=0.927KN/m2

跨中6m共受力q=0.927×11×6=61.182

倾覆力矩=61.182×5=305.91

K0=稳定力矩/倾覆力矩=1.96>1.3

计算结果说明本方案支架满足抗倾覆要求。

1.4、方木验算

本方案天桥拱圈底模横桥向采用10×10cm方木，方木横桥向跨度按L=60cm计算。

取跨中3米范围进行计算

1.4.1强度验算

N=（q1+q2+q3+q4）×3×3.5=（24.96+1+1.5+4）×3×3.5=330.33KN

q=N/24/0.6=22.94KN/m

M=（1/8）ql2=1.032KN.m

W=（bh2）/6=0.000167m3

б=M/W=6.18Mpa

查表得，方木以杉木计算，【б】=11Mpa，б<【б】，强度符合要求。

1.4.2挠度计算

弹性模量E=9*109N/m2，I=0.14/12=833.3*10-8m4

容许挠度【f】=l/400=600/400=1.5mm

fmax=5ql4/384EI=0.52mm<【f】=1.5mm

挠度满足要求。

1.5、行车道预留门洞计算

为确保在天桥施工过程中不影响路基及其他结构物施工，在天桥支架搭设时预留行车道门洞，门洞宽度为4.2m，高度5m。门洞以28a号工字钢搭设。

1.5.1、工字钢钢梁（28a号工字钢）刚度及强度验算

工字钢间距0.6m，跨度4.2m。根据布置情况，在支架宽度4.2m范围内，工字钢上荷载为：

N=（q1+q2+q3+q4+q7）×3×12=（24.96+1+1.5+4+2.94）×4.2×5.2=751.3KN

q=N/8/4.2=22.36KN/m

临时结构安全系数取1.2，计算均布荷载q=1.2×22.36=26.83KN/m

1.5.2、校核正应力强度

Mmax=0.125ql2=0.125×26.83×4.2×4.2=59.16KN·m

查得28a号工字钢的抗弯截面系数Wz=508cm3，容许应力【σ】=175Mpa

最大应力计算：

σmax= Mmax /Wz=（37.78×103）÷（508×10-6）=116.5Mpa<【σ】=175Mpa

强度满足要求

1.5.3、校核剪应力强度

查得钢材容许剪应力[τ]=100Mpa   惯性矩/半截面的静矩Iz/ Sz,max =24.6×10-2m     工钢腹板厚度b1=d=8.5×10-3 m

梁的最大剪力   Qmax=ql/2=56.34KN

梁的最大剪应力τmax=Qmax.Sz,max /（Izb1）=56.34÷（24.6×10-2×8.5×10-3）=26.89Mpa<[τ]

满足剪应力强度条件。

1.5.4、校核刚度

查得弹性模量E=2.06×1011 Mpa， [f/l]=4200/400=10.5mm

惯性矩Iz=7110cm4

梁跨中最大挠度ymax=5ql4/384EI=5×26.83×103×4.24/(384×2.06×1011×7110×10-8=0.0074m=7.4mm<[f/l]

所以刚度满足要求(荷载已取足够安全系数，挠度值满足要求)。

三、    地基承载力计算

单根立杆N=14.84KN

立杆下垫10cm×10cm×5m方木，则经过方木传递后地基受力：

14.84×8/（0.1×5）=237.44KN/m=0.24Mpa

本桥处于挖方段，其地质情况较好，在施工前，在地基上浇筑10cm厚C20砼。地基处理好后，采用轻型触探仪器检测基地承载力，确保支架施工安全。

四、    支架搭设注意事项

1、所有选用的支架采用的碗扣件和扣件式钢管必须满足《冷弯薄壁型钢结构技术规范》的有关技术规定。

2、搭设支架时，立柱应在纵横两个方向上采用不同长度的立柱构件呈梅花形布置，使接头不集中在同一高度上。

3、当支架搭设至三步（层）后应对支架单元（每跨）分别进行操平，将水平杆全部调平，并对所有立柱底座进行调平顶紧，不得有松动现象，保证上部荷载能传递到地基。

4、为确保支架稳定，在支架纵、横方向上增设剪刀撑和斜撑。

5、接点连接应平顺、紧密、牢固，立柱垂直控制在0.5%且不大于50mm。

五、    支架搭设安全注意事项

1、所有进入施工场地的工人应配备安全帽，施工场地内正常的施工环境下应每人佩戴安全带等安全防护用品。

2、进行施工作业时，必须按照施工方案设立安全爬梯，严禁攀爬、起吊等方式进入施工场地。

3、支架搭设前应考虑地基承载力，对不能满足地基承载力要求的路段，采用硬化场地措施，硬化的混凝土厚度不得低于200mm，后期预压和施工前，各班组长必须加强地基巡查，若发现可调底座沉降等过大，易导致安全事故时，应停止作业、疏散人员并上报项目部工程部、安保部等部门

4、支架搭接完成后，需向监理部门报审验收，验收合格后放可进行作业。

5、支架搭接时，应同时设立安全防坠网，防止施工器械或人员坠落等损伤。

六、    支架预压方案

预压前由驻地办对天桥支架进行验收，验收合格后方可预压。预压前对天桥中各结构点和两端进行高程测量，方便与预压后数据进行对比。天桥支架采用袋装沙砾石预压，每袋沙砾石重50KG，预压时采取施工混凝土重量的120%进行预压。预压期间对各结构点数据和两端数据进行采集，对于放生沉降的点位应加强数据采集频率。预压期以采集数据点位均未放生沉降后1昼夜为准。对于预压中产生沉降的点位进行调整后继续延长预压时间。

七、    天桥支架拆除方案

天桥支架拆除时必须保证天桥施工已完成。且施工前应对该段线路进行封闭，天桥支架拆除采用先两边后中间，先上后下，层层拆除的方式，严禁私自随意拆除。