某互通匝道橋現(xiàn)澆箱梁貝雷支架計算書

1、XX互通匝道橋現(xiàn)澆箱梁貝雷支架計算書XX互通A匝道橋起點樁號為 AK0+162.182,終點樁號為AK0+527.882,橋長 365.7米。橋型布置為4X 24.3+4 X 25+3X 25+3X 30m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁。其 中第一聯(lián)采用現(xiàn)澆箱梁。B匝道橋起點樁號為BK0+380.871,終點樁號為BK0+830.696，橋長 449.825 米。橋型布置為2 X 25+3 X 25+（25+30+25）+2 X27.6625+3 X 30+3X 30m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁。均采用現(xiàn)澆箱梁。C匝道橋起點樁 號為CK0+148.026,終點樁號為 CK0+703.700,橋長555.674米。

2、橋型布置為 3 X 25+2X 23.412+2 X 24.5+2 X 24.5+4 X 20+4X 20+3X 27.45+3 X 30m 預(yù)應(yīng)力混凝 土連續(xù)梁,其中第2、3、4、5、7、8聯(lián)采用現(xiàn)澆箱梁。F匝道橋起點樁號為 FK0+849.465,終點樁號為FK0+946.465,橋長97米。橋型布置為20+2X 25+20m 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁（現(xiàn)澆）。標(biāo)準橋面寬度為10.5米，其橫向布置為0.5米（防 撞欄桿）+9.5米（行車道）+ 0.5米（防撞欄桿）。本計算書以B匝道橋第三聯(lián)第二跨為例進行編制，其余跨徑小于30m的孔跨 類型的支架和模板施工參照該跨徑的方案，其余橋?qū)捒蓞⒄赵摽邕M行

3、相應(yīng)調(diào)整。B匝道橋第三聯(lián)第二跨上部構(gòu)造為單箱兩室結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)現(xiàn)澆箱梁體 系?？鐝綖?0m箱梁高1.80m,等寬段箱梁頂寬10.5m,底板寬7.5m,頂板厚 25cm,底板厚25cm,跨中截面腹板厚度45cm,中橫梁兩側(cè)各0.3m范圍內(nèi)腹板加 厚至95cm端橫梁附近2.5m范圍內(nèi)腹板加厚至95cm,其中中橫梁厚0.3m ,端 橫梁厚2.0m ,橫梁處橫橋向支座中心距6.2m。橋面橫坡為單向坡6.00%。一、計算依據(jù)、路橋施工計算手冊；、龍巖雙永高速公路A10合同段兩階段施工圖設(shè)計文件、技術(shù)交底、設(shè)計 變更、補充、修改圖紙及文件資料；、裝配式公路鋼橋多用途使用手冊；、公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范；、公

4、路橋涵設(shè)計規(guī)范；、貝雷梁使用手冊；、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范。、支架設(shè)計要點、鋼管樁基礎(chǔ)支架基礎(chǔ)采用鋼管樁做為基礎(chǔ)?，F(xiàn)澆箱梁支架基礎(chǔ)平面布置圖和現(xiàn)澆箱梁貝 雷支架橫斷面圖如上。B匝道橋第三聯(lián)第二跨徑L= 30m橋?qū)?0.5m等截面標(biāo)準現(xiàn)澆箱梁?？缰性O(shè) 兩個中支墩，中支墩鋼樁中心距中心的距離按2.0m設(shè)置。邊支墩距兩邊橋墩邊緣1.75m各設(shè)置一排鋼管樁做為邊支墩。邊支墩和各中支墩之間的鋼樁中心距中 心的距離為12.25m。每個中支墩：鋼管樁© 60*0.6c仆5根，鋼管樁間距按2.1m 布置。鋼管樁上布置2136b、L>1150cm工字鋼作橫梁，橫梁上布置支架貝雷片縱 梁，支架高度26.

5、5m。L1D5C F-卜一二二一. laffli . FlPfXwi.!/:.IH、-7 A f Ock Jt 床軻 | £1 二s'沁r'i則!* m i -!=- i-<1TN-Z Hu- J-c/JT、支架縱梁用國產(chǎn)貝雷片支架拼裝成支架縱梁，兩排一組。支架結(jié)構(gòu)均采用簡支布置。6#墩7#墩：跨中設(shè)兩個中支墩。6#墩第一個中支墩、第二個中支墩7# 墩貝雷縱梁計算跨度均為12.25m由11排單層貝雷縱梁組成；貝雷縱梁組與組間 距為2m每組排距除第5、6、7片為0.45m外，其余均按0.9m等間距布置。、模板及支撐現(xiàn)澆箱梁支架擬采用梁柱式支架。箱梁模板采用厚度為1

6、.2cm的竹膠合板；竹膠合板下順橋向放置10cmx10cm 方木，間距為由計算推算；10x10cm的方木設(shè)18槽鋼做分配梁，間距為100cm 18槽鋼下方安放貝雷片，貝雷片一個斷面設(shè)計11片，間距如附圖所示；貝雷片下方設(shè)計2I36工字鋼和鋼管樁。其中翼板下支撐采用木模和鋼托架，鋼托架 采用8槽鋼加工，以榀為單位，順橋向0.8m設(shè)計一榀。、受力分析本次計算僅對12.45m的邊跨進行計算及受力分析，如果能達到各設(shè)計規(guī)范 要求，則其余跨徑小于30m的孔跨一定能滿足受力要求。1、本跨箱梁為等截面箱梁，跨徑為 30m箱梁高1.80m，等寬段箱梁頂寬10.5m，底板寬7.5m，頂板厚25cm,底板厚25c

7、m跨中截面腹板厚度45cm,中 橫梁兩側(cè)各0.3m范圍內(nèi)腹板加厚至95cm,端橫梁附近2.5m范圍內(nèi)腹板加厚至 95cm其中中橫梁厚0.3m，端橫梁厚2.0m,具體情況如下圖所示?，F(xiàn)澆梁標(biāo)準斷面圖（圖一）2、對箱梁截面混凝土的混凝土方量的計算，利用電腦軟件精確計算出每個 計算節(jié)點斷面面積。3、施工時按兩步澆筑進行，第一次澆筑底板和腹板混凝土，第二步澆筑頂 板及翼板混凝土。為簡化計算，確保安全，計算時假定兩步混凝土同時施工。箱 梁節(jié)點與節(jié)點部分按均布荷載考慮，并取最不利的一片縱梁進行驗算。四、施工荷載計算取值、恒載1、梁體混凝土自重：箱梁混凝土標(biāo)號為 50,配筋率為2.5%，所以梁體混凝 土自重

8、取26KN/m,沖擊系數(shù)取1.1 ；2、木模板自重取 0.75KN/m3、鋼構(gòu)自重取78KN/m ；4、方木自重取7.5KN/m"；5、18 槽鋼自重：0.23KN/m；&貝雷自重取1KN/m（包括連接器等附屬物）；、活載1、施工人員、機具、材料及其它臨時荷載，在計算模板及下面小方木時按均布荷載為2.5KN/m2計算，并以集中荷載2.5KN進行比較，取二者產(chǎn)生的彎矩2、振搗荷載：水平方向取2.0KN/m2,豎向取4 .0KN/m2、荷載組合根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范，均布荷載設(shè)計值=結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)X (恒載分項 系數(shù)X恒載標(biāo)準值+活載分項系數(shù)X活載標(biāo)準值)。結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取三級建筑

9、： 0.9，恒載分項系數(shù)為1.2，活載分項系數(shù)為1 .4。五、各構(gòu)件驗算、底模板計算1、強度驗算條件：S v S q2 2S =M/W=(ql /8)/(bh/6) v S d其中：I 底模板下方木間距(m);b 為模板寬，取b=1mh為模板厚，12mn厚膠合板，取h=0.012m； S d 木材抗彎強度，取S d=13Mpa；q作用在模板上的線荷載；q=0.9x(26Hx1.1+7.5x0.012x1)x1.2+(4+2.5)x1.4=30.89H+8.3/ 1 1 / / 1 1LlooL受力簡圖(圖二)其中：H-為混凝土厚度，將上式代入強度條件有:1/2q=30. 89H+8, 30KN

10、I v 3.40/(30.89H+8.30)計算結(jié)果如下：當(dāng) H=0.25+0.25=0.5 時，I v 0.38m當(dāng) H=1.8 時，I v 0.23m2、撓度驗算條件：f maxV f4fmax=5ql /384EI v 1/400即：ql4 v 384EI/5x400其中：E=1xldKN/mI=bh 3/12=1x0.012 3/12貝U: I v 4.39/（30.89H+3.26）1/4其中q不計振動荷載當(dāng) H=0.25+0.25=0.5 時：I v 0.70m當(dāng) H=1.8 時：I v 0.52m因此在腹板的位置采用方木間距為20cm,空箱位置采用35cm倒角介于兩者之間間距為3

11、0cm按以上計算布置可以滿足模板強度及剛度的要求。如下圖：q=63.902KNq=23.745KN腹板位置空箱位置受力簡圖（圖三）、側(cè)模計算1、強度驗算新澆注混凝土對模板側(cè)壓力計算公式：P=0.22rt o B 1 B 2U 1/2或 P=rH其中：P新澆筑混凝土對側(cè)面模板的最大壓力（N/mm）;r鋼筋混凝土的容重，取26KN/m；t0新澆筑砼初凝時間（h）根據(jù)施工情況，本計算取4h;B 1外加劑影響修正系數(shù)，不摻外加劑時取1.0 ,摻具有緩凝作用的 外加劑時取1.2，本計算取1.2 ;B 2 混凝土坍落度影響系數(shù)，本計算取1.15 ;U混凝土澆筑速度，本計算取 6nVhH混凝土側(cè)壓力計算位置

12、處至新澆筑混凝土頂面的總高度，本計算取最大值為1.8m；P=0.22rt o 3 i B 2 u1/2=0.22x26x4x1.2x1.15x61/2=77.34KN/mP=rH=26x1.8=46.8 KN/m根據(jù)取兩式結(jié)果的較小值及混凝土側(cè)壓力不宜超過90KN/m的規(guī)定，所以P取 46.8KN/rni0組合荷載為：q=0.9 x (1.2x46.8x0.25+2x1.4x0.25)=13.266KN/mq=13.266KN受力簡圖(圖四)Q235鋼材的抗拉強度設(shè)計值為215MPa鋼托架的允許撓度：面板為 1.5mm I=26.97cm4, W=32.7c E=2.1x105MPa抗彎強度驗

13、算：M= ql 78=13.266x0.3 2/8=0.149KN mW=bh/6=32.7x10 -6 m3=M/W=0.149/32.7x10-6 =4.56Mpa< S =215 Mpa2、撓度驗算撓度條件：f max< f4fmax=5ql /384EI < f=1/400 =0.75mm其中：E=1x1dKN/mI=bh3/12=1x0.014 3/12即：fmax= 5ql 4/384EI=5x13.266x0.3 4 x 12/384x1x10 7x1x0.014=0.61 mm< 0.75mm故抗彎強度以及撓度滿足要求。、10x10cm方木計算取1米板寬

14、計，按最不利荷載進行計算。1、強度驗算條件：Sv S d2 2S =M/W=(ql /8)/(bh /6) v S組合荷載：q=0.9x(1.1x26x1xH+7.5x1x0.012)x1.2+(4+2.5)x1.4=30.89H+8.3KN/mq=30.89H+8.3KN/m受力簡圖(圖五)其中：H-為混凝土厚度，將上式代入強度條件有:l v 17.3/(30.89H+8.3)1/2計算結(jié)果如下：當(dāng) H=0.25+0.25=0.5 時，I v 0.85m當(dāng) H=1.8 時，I v 0.52m2、撓度驗算：條件：f maxV ffmax=5ql4/384EI v 1/400即：ql4 v 38

15、4EI/5x400 其中：E=1x1dKN/m33I=bh /12=0.1x0.1 /121/4則：I v 16/(30.89H+3.26)其中q不計振動荷載當(dāng) H=0.25+0.25=0.5 時：I v 0.96m當(dāng) H=1.8 時：I v 0.72m經(jīng)以上計算分折，方木間距控制 50c m為宜，這樣布置可以滿足方木強度及剛度的要求。如下圖:q=30.89H+8.3KN/m受力簡圖（圖六）鋼托架以榀為單位，沿橋縱向每 0.8m間距設(shè)一道鋼托架。鋼托架采用8的 槽鋼加工而成，強度要達設(shè)計要求。、18槽鋼分配梁驗算取最高梁處腹板進行計算，間距按 1m設(shè)計。1、強度驗算組合荷載：q=0.9x(1.

16、1x26x1.8x1+7.5x0.012x1+7.5x0.1x0.1x2)x1.2+(4+2.5)x1.4= 64.06KN/mq=64.06KN受力簡圖(圖七)M=q|2/8=64.06x1.0 2/8=8.01KN mW=1.414x104mS =M/W=8.01x1(5/1.414x10 "4=56.65Mpa< S d=145Mpa2、撓度驗算撓度條件：f max< f4fmax=5ql /384EI < f=1/400 =0.75mm其中：E=2.1x105 MpaI=1272.7cm即：fma= 5ql 4/384EI=5x64.06x1 4 /384x

17、2.1x10 .1.2727 x 10 =0.31 v 0.75mm、貝雷支架縱梁在均布荷載下的計算本計算按最不利因素考慮，取第七跨CD段進行驗算。qq3受力簡圖(圖八)1、荷載組合、底板計算有效寬度按9米計，在AutoCAD中進行計算得出，混凝土自重為：q1= (374.4 X 1+263.02 X 0.75)/1.75=326.7KN/mq2= (215.44 X 1.75+182.13 X 10.5)/12.25=186.93KN/mq3= (182.13 X 0.55+240.5 X 0.3 + 374.4 X 0.15)/1=228.51KN/m如下圖：受力簡圖(圖九)、模板自重1、

18、底模和側(cè)模取7.5KN/m3,弧形架采用外徑48mm壁厚3.0mm普通鋼管和8號槽鋼，8號槽鋼8.04kg/m，鋼管每米自重3.33 kg/m。7.5x10.8x0.012 + (6.15 X 8.04 + 5.26 X 3.33 ) X 10X 2/1000=2.31KN/m2、內(nèi)模取 7.5KN/mi, 7.5 X( 1X 16.13 X 0.012 + 20X 0.1 X 0.1 + 2X 16.13X 0.1 X 0.1 )= 5.37KN/m模板總線荷載2.31 + 5.37 = 7.68 KN/m、10x10c m方木自重7.5x0.1x0.1x1 X 16=1.2KN/m、18槽

19、鋼自重18槽鋼重量10.1Kg/m，按1m范圍以2根進行計算(11.5 X 10.1 X 10)X 2=2.32KN/m、貝雷縱梁貝雷自重取 1KN/m, 1X 11 = 11 KN/m各構(gòu)件均布荷載為：7.68 + 1.2 + 2.32 + 1仁22.2KN/m則組合荷載為：q1= (326.7+22.2)x1.2+(36+22.2)x1.4=418.68+81.48=500.16KN/mq2= (186.93+22.2)x1.2+(36+22.2)x1.4=250.96+81.48=332.44KN/mqa= (228.51+22.2)x1.2+(36+22.2)x1.4=300.85+8

20、1.48=382.33KN/m2、驗算強度貝雷片力學(xué)性能為：I= 250500cm4W= 3578.5 cm3M= 78.82t mQ= 24.52t500.16KN/m382.33KN/m受力簡圖(圖十)、AB 、縱梁最大彎距2 2MnaFQl /8=332.44x12.25 /8=623.6t m單片貝雷片承受彎矩：M=623.6/11=56.69t m< M=78.82t m滿足要求。 、縱梁最大剪力A 支點：Qa=500.16x1.75/2+12.25x332.44/2=247.38tB 支點：Qa=382.33x1.0/2+12.25x332.44/2=222.74t單片貝雷片

21、容許剪力：A 支點：Q=247.38/1 仁22.49t < Q= 24.52tB 支點：Q=222.74/1 仁20.25t < Q= 24.52t滿足要求。3、撓度驗算、AB跨12.25m貝雷縱梁最大撓度fmaF5q2|4/(384EI)=(5x332.44x12.25 4/(384x2.1x10 *250500x11) =1.68cmf=L/400=1225/400=3.06cmf max< f滿足規(guī)范要求。、單片貝雷片最不利荷載計算根據(jù)橋的橫斷面圖，在CD跨當(dāng)中從兩邊向中間數(shù)第二片貝雷片承受正上方 的混凝土面積最大，荷載最大，處在最不利荷載位置。如下圖所示：貝雷梁橫斷

22、面圖(圖十一)其中兩片貝雷各承重：q= (37.86 X 1 + 34.00 X 2.5 + 30.14 X 11.05 + 33.79 X 0.3 + 37.86 X 0.15 )/15x2.6=(5.411+3.4785+3.865)x2.6=31.45 KN/m模板自重：7.5x4.39x0.012=0.40 KN/m10x10c m 方木自重：7.5x0.1x0.1x10=0.75 KN/m18 槽鋼自重：(1X 10.1 X 10)X 2=0.20KN/m貝雷自重：1X 1 = 1 KN/m各構(gòu)件均布荷載為：0.40+0.75+0.20+1 =2.35 KN/m最大剪力：QU= ql

23、/2 = (31.45+2.35) X 12.25/2=207.0 v Q= 245.2 KN/m滿足要求。最大彎矩：Mk=ql 78=(31.45+2.35)x12.252/8= 634.01 v M=788.2 KN/m滿足要求。最大撓度：4fma5ql /(384EI)46=5x(31.45+2.35)x12.25/(384x2.1x10 x250500)=1.88cmf=L/400=1225/400=3.06cmf maxV f滿足規(guī)范要求。、2136工字鋼計算當(dāng)貝雷縱梁產(chǎn)生最大剪力時，對鋼管樁2根I36工字鋼橫梁進行強度驗算。 通過對貝雷支架剪力驗算，鋼管樁上的2I36工字鋼完全也可

24、以滿足結(jié)構(gòu)受 力要求。工字鋼支在鋼管樁上，跨度很小，產(chǎn)生的彎矩很小，故彎應(yīng)力不進行驗 算。、單樁承載力計算1、立柱鋼管驗算立柱鋼管臨時墩均采用 600x 8mm鋼管，考慮鋼管為舊料，計算厚度取 6mm鋼管立柱上下端均與 70cnX 70cnX 0.8cm鋼板連接，連接系最大間距 L= 4m。600 x 6m截面特性表規(guī)格每米重量截面積慣性矩回轉(zhuǎn)半徑截面矩彈性模量(mm)(kg/m)A(cnf)I(cm4)i(cm)3W(crr)E(MPa) 600 x 687.9111.9749387.221.01646.2210000長細比入=uL/r=1 x 400/2仁19.0 V 入=100，剛度滿足

25、規(guī)范要求。式中：u桿件長度系數(shù)取u=1.0L 桿件幾何長度取L=400cm入壓桿件允許長細比。查表穩(wěn)定系數(shù)=0.974_4(T =N/ ( A) =247.38/5 x 10/ (0.97 x 111.97 x 10 ) =42.61MPa<140MPa2、鋼筋混凝土擴大基礎(chǔ)支在鋼筋混凝土擴大基礎(chǔ)上,擴大基礎(chǔ)長x寬x高=1050x 200x 60cm,底層 配12鋼筋,鋼筋間距Ga 20cm鋼管最大受力 P=247.38/5=494.76KN鋼筋混凝土擴大基礎(chǔ)下為原地面，結(jié)構(gòu)層按60cm計算，按45度擴散角S=10.5x 3.2=33.6m22P 5* 494.76地基應(yīng)力：73.6KP

26、aS 33.6現(xiàn)狀地基承載力：(T > lOOKpa滿足規(guī)范要求、支架穩(wěn)定性計算由于貝雷支架縱向沒有受到較大動載作用， 只有振搗混凝土?xí)r才產(chǎn)生較少的 側(cè)向力，所以貝雷支架縱向穩(wěn)定性就不必要計算， 只需對雷支架橫向穩(wěn)定性進行 計算即可。貝雷支架橫向水平推力主要是受到風(fēng)荷載的作用而產(chǎn)生的，所以要進行水平方向推力的驗算。根據(jù)公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范 JTG D60-2004(P28頁4.3.7款、P28頁附 表A),支架為臨時結(jié)構(gòu)，按1/10頻率計算：基本風(fēng)速V10=25.7m/s基本風(fēng)壓W10=0.4KN/ m2-0.0001z-0.0001 X10r=0.012017e=0.012017e=0

27、.012Vd=k2k5V10=1.28X 1.38 X 25.7=45.396m/sWd=(rVd)/(2 X g)=(0.012 X 45.396)- (2 X 9.81)=1.260KN/m2支架+梁高按2.5米實體計算，則Fwh=KK1KWAw=0.75 X 1.7 X 1.0 X 1.260 X 15X 2.5=60.2KN滿足要求。二、支架預(yù)壓方案1、預(yù)壓的目的為檢查地基承載力及支架承受梁體荷載的能力，減少和消除支架產(chǎn)生的非 彈性變形、方木間的間隙、地基瞬時沉降等并獲取支架預(yù)壓沉降觀測值用來做設(shè) 置預(yù)拱值的參考數(shù)據(jù)。2、加載方法支架搭設(shè)完畢、底板模板鋪設(shè)完畢之后進行加載預(yù)壓。擬采用人

28、工裝滿砂 袋，用16t汽車吊吊裝，按要求的位置和高度人工配合堆碼，預(yù)壓重量為設(shè)計重 量的1.2倍。堆碼混凝土預(yù)制塊或砂袋的加載方法對現(xiàn)澆箱梁支架進行預(yù)壓。預(yù)一天進行觀測，第二天，進行最后一級荷載加載。最后一級維持時間根據(jù)預(yù)壓沉 降觀測值確定，每隔12個小時測一次，直至24小時內(nèi)排架變形量不超過設(shè)計要 求的變形量即可卸載。預(yù)壓過程中應(yīng)對支架沉降進行連續(xù)觀測。3、觀測點設(shè)置及觀測頻率3.1根據(jù)受力分析可知在跨中的彎矩最大，因此布點選擇在跨中，每跨布置三點（三點分布在箱梁的中間以及兩側(cè) 1/4跨徑處）。3.2沉降觀測頻率 每級荷載添加前觀測一次； 每級荷載添加完畢觀測一次； 荷載的全部已加上后第一天

29、 4小時觀測一次，其余每天至少觀測一次； 卸載前觀測一次； 卸載后觀測一次。3.3觀測注意事項a. 觀測頻率和時間按上述規(guī)定外，可根據(jù)實際情況適當(dāng)增加。b. 箱梁澆注前在底板位置與預(yù)壓對應(yīng)位置設(shè)置觀測點，觀測混凝土施工過 程中的支架沉降。c. 每次觀測得到的數(shù)據(jù)認真記錄在沉降量觀測專用表格內(nèi)。4、數(shù)據(jù)整理分析及預(yù)拱度的設(shè)置4.1觀測結(jié)束對測量數(shù)據(jù)進行處理，根據(jù)總沉降值和卸載后觀測值計算彈性 變形量。根據(jù)試驗所測得的數(shù)據(jù)進行分析， 對本工程所設(shè)計的預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆箱梁模 板支架進砼澆筑時產(chǎn)生的變形進行有效的控制?？梢罁?jù)變形量調(diào)整箱梁的底標(biāo) 高，實現(xiàn)砼澆筑完成后能達到設(shè)計所要求的梁底標(biāo)高。 如發(fā)現(xiàn)立柱下沉比較明顯， 需對地基處理進行加強。4.2預(yù)拱度的設(shè)置確定預(yù)拱度時考