k38+785車行天橋施工方案

1、K38+785車行天橋現(xiàn)澆箱梁模板及滿堂支架方案計(jì)算書一、編制依據(jù)1、重慶市三環(huán)銅永高速公路施工圖設(shè)計(jì)文件及地勘報(bào)告，以及設(shè)計(jì)變更、補(bǔ)充、修改圖紙及文件資料。2、國家有關(guān)的政策、法規(guī)、施工驗(yàn)收規(guī)范和工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文，以及現(xiàn)行有關(guān)施工技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)等。3、現(xiàn)場勘察和研究所獲得的資料，以及相關(guān)補(bǔ)充資料。4、建設(shè)單位、監(jiān)理單位對(duì)本工程施工的有關(guān)要求。5、我單位施工類似工程項(xiàng)目的能力和技術(shù)裝備水平。6、參考建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范、混凝土工程模板與支架技術(shù)、公路橋涵施工手冊、建筑施工計(jì)算手冊。二、工程概況本車行天橋位于重慶市大足縣拾萬鎮(zhèn)將軍村，左側(cè)至拾萬，右側(cè)至石馬，路基寬5m，水泥

2、混凝土路面，一般通行小型車輛。該路在K38+785處與主線交叉，被交處為山坡最高點(diǎn)，土質(zhì)為粘土，下伏基巖。根據(jù)主線設(shè)計(jì)高程，采用地方路上跨主線，該路全長266.581m本橋橋梁中心樁號(hào)為K0+102.421，起止里程樁號(hào)為K0+130.061- K0+074.781，全長55.28m。橋梁結(jié)構(gòu)類型為：上部結(jié)構(gòu)采用（14.5+25+14.5）m斜腿剛構(gòu)，下部結(jié)構(gòu)采用實(shí)體臺(tái)，擴(kuò)大基礎(chǔ)。三、支架設(shè)計(jì)要點(diǎn)1、支架地基處理支架直接坐落在路床頂(壓實(shí)度96%)，然后再鋪筑厚10cm的C20混凝土，養(yǎng)生后作為滿堂支架的持力層，其上搭設(shè)滿堂支架。2、做好原地面排水，防止地基被水浸泡橋下地面整平并設(shè)2%的人字型

3、橫坡排水，同時(shí)在兩側(cè)設(shè)置排水溝，防止積水使地基軟化而引起支架不均勻下沉。3、現(xiàn)澆箱梁滿堂支架布置及搭設(shè)要求采用WDJ碗扣式多功能腳手桿搭設(shè)，使用與立桿配套的橫桿及立桿可調(diào)底座、立桿可調(diào)托撐。立桿頂設(shè)二層方木，立桿頂托上縱向設(shè)1515cm方木；縱向方木上設(shè)1010cm的橫向方木，其中在斜腿下間距不大于0.25m（凈間距0.15m）、在跨中其他部位間距不大于0.3m（凈間距0.2m）。模板宜用厚1.5cm的優(yōu)質(zhì)竹膠合板，橫板邊角宜用4cm厚木板進(jìn)行加強(qiáng)，防止轉(zhuǎn)角漏漿或出現(xiàn)波浪形，影響外觀。支架縱橫均按圖示設(shè)置剪刀撐，其中橫橋向斜撐每4.0m設(shè)一道，縱橋向斜撐沿橫橋向共設(shè)45道。立桿的縱、橫向間距及

4、橫桿步距等搭設(shè)要求如下：主橋14.5+25+14.5現(xiàn)澆箱梁支架。采用立桿橫橋向間距縱橋向間距橫桿步距為90cm90cm120cm布置形式的支架結(jié)構(gòu)體系。四、現(xiàn)澆箱梁支架驗(yàn)算本計(jì)算書分別以主橋系梁14.5+25+14.5變截面預(yù)應(yīng)力混凝土箱形連續(xù)梁（單箱一室）為例，對(duì)荷載進(jìn)行計(jì)算及對(duì)其支架體系進(jìn)行檢算。、荷載計(jì)算1、荷載分析根據(jù)本橋現(xiàn)澆箱梁的結(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

5、，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)算支架立柱及替他承載構(gòu)件時(shí)取1.0kPa。 q4 振搗混凝土產(chǎn)生的荷載，對(duì)底板取2.0kPa，對(duì)側(cè)板取4.0kPa。 q5 新澆混凝土對(duì)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)60cm90cm120cm2.212、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、荷載計(jì)算 箱梁自重q1計(jì)算根據(jù)五緣灣日圓大

6、橋現(xiàn)澆箱梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，我們?nèi)≈鳂?7截面（墩頂及橫隔板梁）、主橋44截面、主橋55截面、引橋墩頂橫梁橫斷面、引橋橫斷面、引橋橫斷面等六個(gè)代表截面進(jìn)行箱梁自重計(jì)算，并對(duì)六個(gè)代表截面下的支架體系進(jìn)行檢算，首先分別進(jìn)行自重計(jì)算。 主橋BB截面（墩頂及橫隔梁）處q1計(jì)算根據(jù)橫斷面圖，則：q1 = 取1.2的安全系數(shù)，則q131.661.238kPa 注：B 箱梁底寬，取3.1m，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(duì)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30cm高度澆筑，在豎向上以V=1.2m/h澆筑速度控制，砼入模溫度T=28控制，因此新澆混凝土對(duì)側(cè)模的最大壓力q5=K為外

7、加劑修正稀數(shù)，取摻緩凝外加劑K=1.2當(dāng)V/T=1.2/28=0.0430.035 h=1.53+3.8V/t=1.69mq5=、結(jié)構(gòu)檢算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(duì)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鋼管碗扣架進(jìn)行立桿內(nèi)力計(jì)算。 主橋BB截面處全橋范圍內(nèi)，碗扣式鋼管支架體系采用609012

8、0cm的布置結(jié)構(gòu)，如下圖。腳手架6090120cm布置圖、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時(shí)，立桿可承受的最大允許豎直荷載為N30kN（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）。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=0.60.9q1=0.60.938=20.52KNNG2K=0.60.9q2=0.60.91.0=0.54KNNQK=0.60.9(q3+q4+q7)=0.54(1.0+2.0

9、+2.21)=2.81KN則：N=1.2（NG1K+NG2K）+0.851.4NQK=1.2（20.52+0.54）+0.851.42.81=28.61KNN30KN ，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/mm2參考建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范附表B1表得。A支架立桿的截面積A489mm2(取48mm3.5mm鋼管的截面積)。軸心受壓桿件的穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)長細(xì)比

10、查表即可求得。i截面的回轉(zhuǎn)半徑，查建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范附錄B2得i15.8。長細(xì)比L/i。 L水平步距，L1.2m。于是，L/i76，參照建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范查附錄C得0.744。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=1us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7.3.1第31項(xiàng)得：us=1.3w0基本風(fēng)壓，查建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范附表D.4 w0=0.25KN/m2(重慶地區(qū))故：WK=0.7uzusw0=0.711.30.25=0.22

11、8KN/ m2La立桿縱距0.9m；h立桿步距1.2m故：MW=0.851.4WKLah2/10=0.039KNW 截面模量查表建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范附表B得：W=5.08103mm3則，N/A+MW/W28.61103/（0.829489）+0.039106/（5.08103）78.25KN/mm2f205KN/mm2計(jì)算結(jié)果說明支架是安全穩(wěn)定的。 引橋AA、C-C橫截面處因按主橋AA、C-C截面處采用6090120cm布置的鋼管碗扣式支架體系時(shí)，立桿實(shí)際承受的荷載為：主橋AA、C-C斷面q1=20.57KN1.3計(jì)算結(jié)果說明本方案滿堂支架滿足抗傾覆要求3、箱梁底模下橫橋向方木驗(yàn)算

12、本施工方案中箱梁底模底面橫橋向采用1010cm方木，方木橫橋向跨度全橋按L60cm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），木材的容許應(yīng)力和彈性模量的取值參照杉木進(jìn)行計(jì)算，實(shí)際施工時(shí)如油松、廣東松等力學(xué)性能優(yōu)于杉木的木材均可使用。 主橋B-B截面處主橋按B-B 截面左右8.0m范圍內(nèi)進(jìn)行受力分析，按方木橫橋向跨度L60cm進(jìn)行驗(yàn)算。 方木間距計(jì)算q(q1+ q2+ q3+ q4)B(31.66+1.0+2.5+2)8=297.28kN/mM(1/8) qL2=(1/8)297.280.6213.38kNmW=(bh2)/6=(0.10.12)/6=

13、0.000167m3則： n= M/( Ww)=13.38/(0.000167110000.9)=8.09(取整數(shù)n9根) dB/(n-1)=8/8=1m 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1m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n8/0.327。 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)(297.280.64)/(2791068.3310-60.9) =2.7510-4ml/400=0.9/400=2.251

14、0-3m (撓度滿足要求) 每根方木抗剪計(jì)算(1/2)(qL)/(nA)=(1/2)(297.280.6)/(270.10.10.9)=0.367MPa=1.7MPa符合要求。4、碗扣式鋼管支架立桿頂托上順橋向方木驗(yàn)算本施工方案中WDJ多功能碗扣架頂托上順橋向采用1515cm方木，方木在順橋向的跨距按L90cm（橫向間隔l60cm布置）進(jìn)行驗(yàn)算，橫橋向方木順橋向布置間距按0.3m（中對(duì)中間距）布設(shè)，如下圖布置，將方木簡化為如圖的簡支結(jié)構(gòu)（偏于安全）。木材的容許應(yīng)力和彈性模量的取值參照杉木進(jìn)行計(jì)算，實(shí)際施工時(shí)如油松、廣東松等力學(xué)性能優(yōu)于杉木的木材均可使用。 主橋B-B截面（處 方木抗彎計(jì)算p=l

15、q/nl(q1+ q2+ q3+ q4)B/n0.6(31.66+1.0+2.5+2)8/27=6.69kNMmax(a1+a2)p(0.45+0.15)6.69=4.01kNmW=(bh2)/6=(0.150.152)/6=5.610-4m3= Mmax/ W=4.01/(5.610-4)=7.166MPa0.9w9.9MPa（符合要求）注：0.9為方木的不均勻折減系數(shù)。 方木抗剪計(jì)算Vmax=3p/2=(36.69)/2= 10.035kN(3/2)Vmax /A=(3/2)10.035/(0.150.15)=0.669MPa0.9=1.70.9=1.53 MPa符合要求。 每根方木撓度計(jì)

16、算方木的慣性矩I=(bh3)/12=(0.150.153)/12=4.210-5m4則方木最大撓度：fmax= =3.5510-40.9L/400=0.90.9/400m=2.02510-3m 故，撓度滿足要求5、底模板計(jì)算：箱梁底模采用竹膠板，鋪設(shè)在主橋縱向間距0.3m的橫橋向方木上，取各種布置情況下最不利位置進(jìn)行受力分析，并對(duì)受力結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡化（偏于安全）如下圖： 1 主橋BB截面處底模板計(jì)算q=( q1+ q2+ q3+ q4)l=(31.66+1.0+2.5+2)0.3=11.148kN/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

17、用1220244012mm規(guī)格的竹膠板。6、側(cè)模驗(yàn)算根據(jù)前面計(jì)算，分別按1010cm方木以30cm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：1 1010cm方木以間距30cm布置q=( q4+ q5)l=(4.0+52.728)0.3=17.02kN/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1220244015mm規(guī)格的竹膠板。7、立桿底座和地基承載力計(jì)算：1 立桿承受荷載計(jì)算主橋BB橫截面處：主橋范圍內(nèi)間距為6090cm布置立桿時(shí)，每根立桿上荷載為： Nabq ab(q1+q2+q3+q4+q7) 0.60.9(31.6

18、6+1.0+1.0+2.0+2.21)=20.45kN 立桿底托驗(yàn)算立桿底托驗(yàn)算： NRd底托承載力（抗壓）設(shè)計(jì)值，一般取Rd =40KN;得：20.45KN40KN 立桿底托符合要求。2 立桿地基承載力驗(yàn)算立桿地基為路床頂面 (壓實(shí)度96%)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及試驗(yàn)，要求地基承載力達(dá)到fk=220KPa。（參考建筑施工計(jì)算手冊。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10cm砼層上，按照力傳遞面積計(jì)算： K調(diào)整系數(shù)；混凝土基礎(chǔ)系數(shù)

19、為1.0按照最不利荷載考慮：=Kk=1.0220KPa經(jīng)過地基處理后，可以滿足要求。8、支架預(yù)留門洞計(jì)算門洞臨時(shí)墩采用加密腳手架結(jié)構(gòu)，與行車方向平行，上設(shè)工字鋼承重結(jié)構(gòu)，臨時(shí)墩腳手架搭設(shè)于混凝土上。按最不利荷載位置及簡支梁體系進(jìn)行結(jié)構(gòu)驗(yàn)算。本施工方案臨時(shí)墩采用483.5(Q235)碗扣式腳手架搭設(shè)立桿，縱向間距30cm、橫向間距均為60cm，橫桿步距按照60cm進(jìn)行布置，立桿分別按軸心受壓和偏心受壓桿件計(jì)算，橫桿不予考慮。1 桿計(jì)算（按細(xì)長桿計(jì)算）： 力學(xué)參數(shù)及符號(hào)意義鋼管自重=（8.75/1.27.815+8.75/1.28.47.8/0.9+8.758.4/0.68.75/1.2）3.84

20、=8744kg=8.744t=8.744t9.8=85.7 KN85.7/(門洞范圍長寬)=85.6/(7.88.4)=1.3kpa工字鋼自重=(7.815) 65.66=7682.22kg=7.682t9.8=75.28KN(I36b工字鋼質(zhì)量65.66kg/m)75.28/(門洞范圍長寬)=75.28/(7.88.4)=1.14kpaq=q1+ q2+ q3+ q4+鋼管自重+工字鋼自重=31.66+1.0+2.5+2+1.3+1.14=39.6kpa（包括工字鋼及腳手架自重）。 N立桿軸向力計(jì)算值（KN）,由于立桿間距為0.30.6,則單根鋼管受力N=39.60.30.6=7.056KN

21、。A立桿橫截面面積（mm2）, 483.5(Q235)型：A4.89102 mm2，慣性矩I1215105 mm4，抵抗矩W=5.078103 mm3。-立桿軸心受壓構(gòu)件縱向彎曲系數(shù)。查計(jì)算手冊求得。鋼材抗壓強(qiáng)度值，現(xiàn)取為205Mpa。長細(xì)比。門洞支架縱橋向布置圖圖驗(yàn)算, ,查表求得0.893=205Mpa結(jié)論：立桿布局按3060布置，受力要求滿足。橫桿計(jì)算：由于大橫桿和小橫桿受力與縱桿變形產(chǎn)生的彎矩有關(guān)，縱桿主要為軸心受壓構(gòu)件，一般情況不會(huì)產(chǎn)生彎矩。故不作橫桿受力計(jì)算。2 字鋼驗(yàn)算工字鋼延縱向按0.6m布置，其中門洞寬度為 5.0m，受力結(jié)構(gòu)為兩胯連續(xù)梁。上鋪設(shè)1010cm橫向方木，間距10cm。從安全角度考慮按簡支體系進(jìn)行驗(yàn)算，擬采用的工字鋼型號(hào)為I25b型，由前面計(jì)算得面荷載為q=39.2Kpa。 荷載計(jì)算：I25b自重為0.412KN/m(查橋涵手冊)圖2.2.3.2.9-2 工字鋼受力簡圖跨中最大彎矩為：Mmax