現(xiàn)澆箱梁滿堂支架方案計(jì)算匯總.doc

6邊跨現(xiàn)澆段堂支架計(jì)算書一、 工程概況郁江二橋位于桂平市城東南部長安工業(yè)園區(qū)內(nèi)，距現(xiàn)有的郁江大橋和桂平航運(yùn)樞紐對外交通橋郁江約4.9公里處，是南寧至梧州、玉林至桂平和梧貴高速這三條公路的連接紐帶。郁江二橋橋梁的起點(diǎn)樁號(hào)為K1+146.5，終點(diǎn)樁號(hào)為K2+504.5，主橋?yàn)?0+165+165+90米預(yù)應(yīng)力混凝土矮塔斜拉橋， 主橋采用90+165+165+90m單索面三塔預(yù)應(yīng)力混凝土矮塔斜拉橋，主跨布置雙孔單向通航設(shè)計(jì)，橋?qū)?0.5m，梁高3.26.2m，主塔為弧線形花瓶式塔，塔高22.0m，全橋共計(jì)144根斜拉索，斜拉索梁上間距4m,塔上理論索距0.8m， 主梁采用單箱三室大懸臂等截面預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁，頂部為機(jī)動(dòng)車道，下部在箱梁兩側(cè)順底板懸挑出去設(shè)人行通道。箱梁梁高6.2m3.2m,梁體全寬30.5m，采用單箱三室加懸臂的形式，懸臂端部厚度為0.28m。斜拉索錨固點(diǎn)布設(shè)在箱梁的中室，張拉端位于梁體內(nèi)。箱梁縱向劃分為中墩頂托架現(xiàn)澆0號(hào)、1號(hào)梁段、19個(gè)懸臂澆筑梁段、邊跨支架現(xiàn)澆段、邊跨合攏段、中跨合攏段。中墩頂0號(hào)、1號(hào)梁段同時(shí)澆筑，梁段共長11m，懸臂澆筑梁段數(shù)及梁段長度從中墩至跨中布置為：194.0m，邊跨現(xiàn)澆段長度6.37m，邊跨合攏段、中跨合攏段長度均為2.0m。邊跨現(xiàn)澆段為2.5m實(shí)心段及3.87m漸變段，實(shí)心段受力全部在過渡墩蓋梁上，故此次計(jì)算取23A-23A斷面向中垮方向0.6m范圍段。邊跨現(xiàn)澆段采用滿堂支架施工，支架采用WDJ碗扣式多功能鋼管腳手架，基底進(jìn)行填土碾壓后，澆筑混凝土搭設(shè)碗扣支架，碗扣支架經(jīng)過預(yù)壓合格后，鋪設(shè)模板。內(nèi)、外模板采用大面積的竹膠板制作，內(nèi)支撐立桿采用483.0mm鋼管。二、編制依據(jù)（1）公路橋涵施工手冊（2）建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范（3）建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（4）公路橋涵技術(shù)施工技術(shù)規(guī)范實(shí)施手冊（6）建筑施工計(jì)算手冊（7）公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（8）、桂平郁江二橋工程設(shè)計(jì)文件及招標(biāo)文件等。（9）、我公司擁有的技術(shù)管理水平、機(jī)械設(shè)備狀況、工法及科技成果以及我公司在以往工程積累的施工經(jīng)驗(yàn)。三、支架計(jì)算3.1邊跨現(xiàn)澆端滿堂支架布置及搭設(shè)要求滿堂支架架管使用483.0的鋼管碗扣支梁，縱橋向間距支點(diǎn)0.6米范圍采用0.3m，其余部分采用0.9m；橫橋向采用0.9m，腹板處1.8米范圍采用0.6m進(jìn)行加密；水平步距都為1.2米。縱向、橫向和水平向都需要設(shè)剪刀撐，橫橋向共計(jì)均布設(shè)置四道剪刀撐，水平上下都設(shè)置水平剪刀撐；縱橋向共計(jì)均布設(shè)置九道剪刀撐，使支架成為整體。為充分利用鋼管的軸心受壓能力，使用調(diào)節(jié)螺桿與鋼管軸心連接。支模的大龍骨用1010cm的方木立向擱置在立桿的調(diào)節(jié)螺桿上，調(diào)節(jié)螺桿插入立桿保持軸心受力；大龍骨上放105cm的方木作小龍骨，間距25cm作為橫肋，小龍骨上鋪18mm的竹膠合板。3.2現(xiàn)澆箱梁支架驗(yàn)算本計(jì)算書以支點(diǎn)0.6米范圍為例（23A-23A截面往中垮方向0.6m范圍），對荷載進(jìn)行計(jì)算及對其支架體系進(jìn)行檢算。3.2.1荷載計(jì)算3.2.1.1荷載分析根據(jù)本橋現(xiàn)澆段的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在施工過程中將涉及到以下荷載形式： q1 箱梁自重荷載，新澆混凝土密度取2600kg/m3。 q2箱梁內(nèi)模、底模、內(nèi)模支撐及外模支撐荷載，按均布荷載計(jì)算，經(jīng)計(jì)算取q21.0kPa（偏于安全）。 q3施工人員、施工材料和機(jī)具荷載，按均布荷載計(jì)算，當(dāng)計(jì)算模板及其下肋條時(shí)取2.5kPa；當(dāng)計(jì)算肋條下的梁時(shí)取1.5kPa；當(dāng)計(jì)算支架立柱及其他承載構(gòu)件時(shí)取1.0kPa。 q4振搗混凝土產(chǎn)生的荷載，對底板取2.0kPa，對側(cè)板取4.0kPa。 q5新澆混凝土對側(cè)模的壓力。 q6傾倒混凝土產(chǎn)生的水平荷載，取2.0kPa。 q7支架自重，經(jīng)計(jì)算支架在不同布置形式時(shí)其自重如下表所示：滿堂鋼管支架自重立桿橫橋向間距立桿縱橋向間距橫桿步距支架自重q7的計(jì)算值(kPa)60cm90cm120cm0.043.2.1.2荷載組合模板、支架設(shè)計(jì)計(jì)算荷載組合模板結(jié)構(gòu)名稱荷載組合強(qiáng)度計(jì)算剛度檢算底模及支架系統(tǒng)計(jì)算側(cè)模計(jì)算3.2.2.3荷載計(jì)算 箱梁自重q1計(jì)算根據(jù)現(xiàn)澆箱梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，我們?nèi)】缰袡M截面進(jìn)行箱梁自重計(jì)算，并對截面下的支架體系進(jìn)行檢算，首先進(jìn)行自重計(jì)算。 30m箱梁中點(diǎn)處q1計(jì)算根據(jù)橫斷面圖，用CAD算得該處梁體截面積A=45.26m2則：q1 =kpa 取1.2的安全系數(shù)，則q154.731.265.68kPa 注：B 箱梁底寬，取21.5m，將箱梁全部重量平均到底寬范圍內(nèi)計(jì)算偏于安全。 新澆混凝土對側(cè)模的壓力q5計(jì)算因現(xiàn)澆箱梁采取水平分層以每層50cm高度澆筑，在豎向上以V=0.3m/h澆筑速度控制，砼入模溫度T=25控制，因此新澆混凝土對側(cè)模的最大壓力q5=K為外加劑修正稀數(shù)，取摻緩凝外加劑K=1.0當(dāng)V/t=0.3/25=0.0120.035 h=0.5+3.8V/t=2.78m q5=3.2.2結(jié)構(gòu)檢算3.2.2.1碗扣式鋼管支架立桿強(qiáng)度及穩(wěn)定性驗(yàn)算碗扣式鋼管腳手架與支撐和扣件式鋼管腳手架與支架一樣，同屬于桿式結(jié)構(gòu)，以立桿承受豎向荷載作用為主，但碗扣式由于立桿和橫桿間為軸心相接，且橫桿的“”型插頭被立桿的上、下碗扣緊固，對立桿受壓后的側(cè)向變形具有較強(qiáng)的約束能力，因而碗扣式鋼管架穩(wěn)定承載能力顯著高于扣件架（一般都高出20%以上，甚至超過35%）。本工程現(xiàn)澆箱梁支架按483.5mm鋼管扣件架進(jìn)行立桿內(nèi)力計(jì)算，計(jì)算結(jié)果同樣也使用于WDJ多功能碗扣架（偏于安全）。 支點(diǎn)0.6米范圍鋼管碗扣式支架體系采用3090120cm的布置結(jié)構(gòu)（腹板位置1.8m加密為60cm間距），如圖： 橫向布置縱向布置、立桿強(qiáng)度驗(yàn)算根據(jù)立桿的設(shè)計(jì)允許荷載，當(dāng)橫桿步距為120cm，立桿可承受的最大允許豎直荷載為N= 29.2（參見公路橋涵施工手冊中表135碗口式構(gòu)件設(shè)計(jì)荷載N= 29.2，路橋施工計(jì)算手冊中表135鋼管支架容許荷載N= 29.2）。立桿實(shí)際承受的荷載為：N=1.2（NG1K+NG2K）+0.851.4NQK（組合風(fēng)荷載時(shí)） NG1K支架結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力； NG2K構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力； NQK施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值；于是，有：NG1K=0.90.3q1=0.90.365.68=17.73 KN NG2K=0.90.3q2=0.90.31.0=0.27KN NQK=0.90.3(q3+q4+q7)=0.27(1.0+2.0+0.41)=0.92 KN 則：N=1.2（NG1K+NG2K）+0.851.4NQK=1.2（17.73 + 0.27）+0.851.40.27 =21.92KNN29.2kN，強(qiáng)度滿足要求。、立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算根據(jù)建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范有關(guān)模板支架立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式：N/A+MW/WfN鋼管所受的垂直荷載，N=1.2（NG1K+NG2K）+0.851.4NQK（組合風(fēng)荷載時(shí)），同前計(jì)算所得；f鋼材的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f205N/mm2參考建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范表5.1.6得。 A48mm3.0鋼管的截面積A424mm2。 軸心受壓桿件的穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)長細(xì)比查表即可求得。 i截面的回轉(zhuǎn)半徑，查建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范附錄B得i15.95mm。 長細(xì)比L/i L水平步距，L1.2m。于是，L/i75.24，參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范查附錄C得0.75。MW計(jì)算立桿段有風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎距；MW=0.851.4WKLah2/10WK=0.7uzusw0uz風(fēng)壓高度變化系數(shù)，參考建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范表7.2.1得uz=1.38us風(fēng)荷載腳手架體型系數(shù)，查建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范表6.3.1第36項(xiàng)得：us=1.2w0基本風(fēng)壓，查建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范附表D.4 w0=0.8KN/m2故：WK=0.7uzusw0=0.71.381.20.8=0.927KNLa立桿縱距0.3m；h立桿步距1.2m，故：MW=0.851.4WKLah2/10=0.851.40.9270.31.2/10=0.048KN W截面模量查表建筑施工扣件式腳手架安全技術(shù)規(guī)范附表B得： W=4.49103mm3。則，N/A+MW/W21.92103/(0.75424)+0.048106/(4.49103)=100.78KN/mm2f205KN/mm2。計(jì)算結(jié)果說明支架是安全穩(wěn)定的。3.2.3滿堂支架整體抗傾覆驗(yàn)算依據(jù)公路橋涵技術(shù)施工技術(shù)規(guī)范實(shí)施手冊第9.2.3要求支架在自重和風(fēng)荷栽作用下時(shí)，傾覆穩(wěn)定系數(shù)不得小于1.3。K0=穩(wěn)定力矩/傾覆力矩=yNi/Mw采用整體支架驗(yàn)算支架抗傾覆能力：跨中支架寬5.4m，長30m采用6090120cm跨中支架來驗(yàn)算全橋：支架自重經(jīng)計(jì)算得：54.7T故q=54.79.8=536.05KN；穩(wěn)定力矩= yNi=39536.05=20905.95KN.m依據(jù)以上對風(fēng)荷載計(jì)算WK=0.7uzusw0=0.71.381.20.8=0.927KN/m2共受力為：q=0.92712.74.2=49.45KN；傾覆力矩=q5=49.455=247.25KN.mK0=穩(wěn)定力矩/傾覆力矩=20905.95/247.25=84.51.3 計(jì)算結(jié)果說明本方案滿堂支架滿足抗傾覆要求。3.2.4箱梁底模下橫橋向方木驗(yàn)算本施工方案中箱梁底模底面橫橋向采用1010cm方木，方木橫橋向跨度在箱梁支點(diǎn)0.6米范圍按L50cm進(jìn)行受力計(jì)算，實(shí)際布置跨距均不超過上述值。如下圖將方木簡化為如圖的簡支結(jié)構(gòu)（偏于安全），木材選用松木計(jì)算。方木最低抗彎強(qiáng)度值=9MP，方木彈性模量E=9103 MP。按支點(diǎn)0.6米范圍進(jìn)行受力分析，按方木橫橋向跨度L90cm進(jìn)行驗(yàn)算。 方木間距計(jì)算q(q1+q2+q3+q4)B(65.68+1.0+2.5+2)0.6=42.71kN/mM(1/8)qL2=(1/8)42.710.924.32kNmW=(bh2)/6=(0.10.12)/6=0.000333m3則：n= M/( Ww)=4.32/(0.00033390000.9)=1.6(取整數(shù)n2根) dB/(n-1)=0.6/1=0.6m 注：0.9為方木的不均勻折減系數(shù)。經(jīng)計(jì)算，方木間距小于0.6m均可滿足要求，實(shí)際施工中為滿足底模板受力要求，方木間距d取0.3m，則n0.6/0.32。 每根方木撓度計(jì)算方木的慣性矩I=(bh3)/12=(0.10.13)/12=8.3310-6m4則方木最大撓度：fmax=(5/384)(qL4)/(EI)=(5/384)(42.710.64)/(15091068.3310-60.9)=5.4710-4ml/400=0.6/400=1.510-3m (撓度滿足要求) 3.2.6底模板計(jì)算箱梁底模采用竹膠板，取各種布置情況下最不利位置進(jìn)行受力分析，并對受力結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡化（偏于安全）如下圖： 通過前面計(jì)算，橫橋向方木布置間距分別為0.3m和0.9m時(shí)最不利位置，則有：竹膠板彈性模量E5000MPa方木的慣性矩I=(bh3)/12=(0.10.13)/12=8.3310-6m4底模板計(jì)算模板厚度計(jì)算q=(q1+q2+q3+q4)l=(65.58+1.0+2.5+2)0.3=21.35kN/m則：Mmax=模板需要的截面模量：W=m2模板的寬度為1.0m，根據(jù)W、b得h為： h=因此模板采用1220244018mm規(guī)格的竹膠板。3.2.7側(cè)模驗(yàn)算根據(jù)前面計(jì)算，分別按510cm方木以20cm的間距布置，以側(cè)模最不利荷載部位進(jìn)行模板計(jì)算，則有： 模板厚度計(jì)算q=(q4+q5)l=(4.0+72.88)0.2=15.38kN/m則：Mmax=模板需要的截面模量：W=m2模板的寬度為1.0m，根據(jù)W、b得h為： h=根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，為了保證箱梁底面的平整度，通常竹膠板的厚度均采用12mm以上，因此模板采用1220244018mm規(guī)格的竹膠板。3.2.8地基承載力計(jì)算 立桿承受荷載計(jì)算在支點(diǎn)0.6米范圍最不利位置立桿的間距為3060cm，每根立桿上荷載為： Nabqab(30.65+q2+q3+q4+q7) 0.30.6(65.68+1.0+1.0+2.0+0.04)=12.37kN立桿地基承載力驗(yàn)算地基用20cm厚混凝土進(jìn)行墊層，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及試驗(yàn)，地基承載力達(dá)到fk= 200250Kpa。立桿地基承載力驗(yàn)算：Kk式中： N為腳手架立桿傳至基礎(chǔ)頂面軸心力設(shè)計(jì)值；Ad為立桿底座面積Ad=15cm15cm=225cm2；按照最不利荷載考慮，立桿底拖下砼基礎(chǔ)承載力： ，底拖下砼基礎(chǔ)承載力滿足要求。底托坐落在20