高速公路橋梁現(xiàn)澆支架設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、.懷集至陽(yáng)江港高速公路懷集至郁南段一期工程X2合同段高速公路橋梁現(xiàn)澆支架設(shè)計(jì)計(jì)算書 編制： 審核： 審批： 中鐵二十局集團(tuán)有限公司懷陽(yáng)高速公路X2標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部二一八年二月目 錄一、工程概況1二、箱梁設(shè)計(jì)情況1三、支架布設(shè)方案3四、計(jì)算依據(jù)4五、荷載計(jì)算取值51、恒載52、活載5六、各構(gòu)件受力計(jì)算51、荷載分塊52、荷載計(jì)算63、支架驗(yàn)算8（1） 竹膠板驗(yàn)算8（2） 方木驗(yàn)算9（3） I14工字鋼驗(yàn)算10（4） 貝雷梁驗(yàn)算：10（5） I36工字鋼驗(yàn)算：13（6） 529mm鋼管樁計(jì)算15（7） C30混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)計(jì)算15一、工程概況本橋?yàn)榭缭降缆范O(shè)，路線縱斷較高，最大橋高約38米。橋跨設(shè)計(jì)

2、為(25+30+30)+5×25+(25+37+25)，上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制小箱梁和預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆箱梁。橋墩采用柱式墩、墻式墩，橋臺(tái)采用柱式臺(tái)；橋墩、橋臺(tái)基礎(chǔ)均采用樁基礎(chǔ)。橋跨起點(diǎn)樁號(hào)為AK0+602.418，終點(diǎn)樁號(hào)AK0+905.018，中心樁號(hào)AK0+753.718，橋跨全長(zhǎng)為302.6m（包括耳墻）。本橋平面位于圓曲線、緩和曲線、緩和曲線和圓曲線上，縱斷面縱坡為3.95%和0.5%。二、箱梁設(shè)計(jì)情況本橋第三聯(lián)（25+37+25m）于AK0+862.28上跨B2匝道橋，交叉角度149°，8號(hào)墩至11號(hào)臺(tái)，橋位布置見(jiàn)圖1。全橋箱梁高度均為200cm，跨中頂板厚

3、度25cm，底板厚度22cm，梁端頂板厚度45cm，底板厚度42cm；翼緣板寬度250cm，翼緣板板端厚度18cm，翼緣板根部厚度45cm。腹板高度113cm，厚度由梁端80cm向跨中45cm漸變。箱梁細(xì)部尺寸見(jiàn)表1，箱梁橫斷面見(jiàn)圖2?；炷翉?qiáng)度為C50，工程量為569.75m³。聯(lián) 編 號(hào)端橫梁寬 度（cm）中橫梁寬 度（cm）腹板漸變段長(zhǎng)度（cm）箱梁室數(shù)箱梁頂板寬度（cm）箱梁底板寬度（cm）備 注A匝道第3聯(lián)10001001室1050472圖1 橋位布置圖圖2 箱梁橫斷面圖三、支架布設(shè)方案支架順橋向第1跨設(shè)置2個(gè)邊墩、1個(gè)中墩，編號(hào)、；第2跨設(shè)置2個(gè)邊墩、2個(gè)中墩，編號(hào)、；第

4、3跨設(shè)置2個(gè)邊墩、1個(gè)中墩，編號(hào)、。詳細(xì)布置圖3如下：圖3第三聯(lián)支架布置立面圖支架鋼管柱橫橋向?qū)?yīng)中線對(duì)稱布置4根，間距均為2.7米。鋼管柱上放置雙拼I36a工字鋼橫梁，橫梁上面布置321型貝雷梁。貝雷梁由花窗連接兩拼一組或三拼一組，其中三拼一組間距45cm，兩拼個(gè)一組間距90cm。中線處兩側(cè)對(duì)稱放置，由內(nèi)至外分別為兩拼、三拼、兩拼，斷面共有6組14片貝雷，每組貝雷間距為90cm，每隔6米用10槽鋼橫向?qū)⑺胸惱琢哼B接為一整體。貝雷上面放置I14工字鋼分配梁，間距60cm。工字鋼上再放10*10cm方木，方木間距在底板下為25cm，在翼板下間距為40cm。方木上面放置底模竹膠板，翼板段應(yīng)搭設(shè)鋼

5、管架支撐翼板模板，鋼管架的搭設(shè)應(yīng)滿足規(guī)范要求。詳細(xì)布置圖4如下：圖4 支架布置橫斷面四、計(jì)算依據(jù)1、路橋施工計(jì)算手冊(cè)（人民交通出版社2001年10月第1版）；2、懷陽(yáng)高速公路懷集至郁南段一期工程兩階段施工圖設(shè)計(jì)文件；3、裝配式公路鋼橋多用途使用手冊(cè)（人民交通出版社2002年3月第1版）；4、建筑施工扣件式鋼管支架安全技術(shù)規(guī)范JGJ 1302011；5、公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范JTG/T F50-2011；6、公路工程施工安全技術(shù)規(guī)范JTJ 076-95；7、公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)JTG F80/1-2004。五、荷載計(jì)算取值1、恒載（1）梁體混凝土自重取26KN/m3； （2）竹膠板自重取0.0

6、9KN/m2； （3）木方自重取6.5KN/m3；（4）扣件式鋼管自重取0.035KN/m；（5）321型貝雷片自重取1KN/m（包括連接件等）； （6）I14工字鋼自重0.1689KN/m，I36a工字鋼自重0.6003KN/m；（7）外徑529mm、壁厚10mm鋼管樁自重1.28KN/m；2、活載（1）施工人員、機(jī)具、材料及其它臨時(shí)荷載取2.5KN/m2；（2）振搗、傾倒混凝土荷載取KN/m2；六、各構(gòu)件受力計(jì)算1、荷載分塊將截面劃分為以下幾個(gè)部分，如圖5所示。圖5荷載分塊1#面積2#面積3#面積總面積0.787*21.518*20.517*25.642、荷載計(jì)算（1）箱梁自重依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙

7、，計(jì)算C50混凝土方量為：=5.64*33+（(5.64+7.92)*1/2+11.97*1）*2=223.62m³，鋼筋混凝土容重26KN/m³,則GL=223.62*26=5814.12KN。則各部位換算的面荷載為：GL1=0.787/5.64*5814.12/(11+12+11)/2.50=9.54KN/gL1=9.54KN/*1.3=12.40KN/GL2=1.518/5.64*5814.12/(11+12+11)/1.65=27.89KN/gL2=27.89KN/*1.3=36.26KN/GL3=0.517/5.64*5814.12/(11+12+11)/1.10

8、=14.25KN/gL3=14.25KN/*1.3=18.53KN/（2）模板自重1）內(nèi)外模板荷載（(23.81-10.50)+11.16）*(11+12+11)*0.0974.88KN，其中23.81為跨中橫斷面外輪廓線周長(zhǎng)（AutoCAD查詢），10.50為頂板寬度，11.16跨中橫斷面內(nèi)輪廓線周長(zhǎng)（AutoCAD查詢），竹膠板自重取0.09KN/m2。2）內(nèi)模5×10cm背愣木方荷載=(11+12+11)/0.3*11.6*0.05*0.1*6.5=42.73KN，木方自重取6.5KN/m3。3）內(nèi)模鋼管荷載=(11+12+11)/0.9*（1.53*3+1.41*2+4.6+

9、4.03+（2.36+2.28）*2）*0.03533.48KN。鋼管自重取0.035KN/m，內(nèi)模鋼管加固詳細(xì)見(jiàn)圖6。圖6 內(nèi)模板鋼管加固4）側(cè)模豎向5×10cm背愣木方荷載 =（(11+12+11)/0.4*1.59）*2*0.05*0.1*6.5=8.78KN5）側(cè)模及翼緣板鋼管支架荷載(11+12+11)/0.9*14*1.72*0.03531.84KN。側(cè)模鋼管布置為0.9*0.9m，從布置圖得知橫斷面總共布置14根，最長(zhǎng)1.85m，最短1.59m，取平均長(zhǎng)度（1.85+1.59）/2=1.72m。以上1）-5）匯總Gm74.88+42.73+33.48+8.78+31.8

10、4=191.71KN換算的面荷載為：=191.71/(11+12+11)/10.50=0.54KN/gm=0.54*1.3=0.70KN/（取1.3的安全系數(shù)）（3）縱向10×10cm木方荷載縱向方木包含底模板、側(cè)模板、翼緣板及鋼管腳手架底托，根據(jù)布置圖得知總共53根。53*(11+12+11)*0.1*0.1*6.5117.13KN。換算的面荷載為：=117.13/(11+12+11)/10.50=0.33KN/g木方=0.33*1.3=0.43KN/（取1.3的安全系數(shù)）（4）I14工字鋼自重（(11+12+11)/0.6+1）*13.2*0.1689128.57KN 換算的面荷

11、載為：=128.57/(11+12+11)/10.50=0.36KN/ gI14=0.36*1.3=0.47KN/（取1.3的安全系數(shù)）（5）貝雷梁自重(11+12+11)*14*1476KN換算的面荷載為:476/(11+12+11)/10.50=1.33KN/g貝雷=1.33*1.3=1.73KN/（取1.3的安全系數(shù)）（6）雙拼I36工字鋼自重4*13.2*0.6003*263.39KN 換算的面荷載為：=63.39/(11+12+11)/10.50=0.18KN/ gI36=0.18*1.3=0.23KN/（取1.3的安全系數(shù)）（7）施工荷載施工人員、機(jī)具、材料及其它臨時(shí)荷載取2.5K

12、N/m2；振搗、傾倒混凝土荷載取KN/m2；則施工附加荷載f=2.5+4=6.5KN/m2gf=6.5*1.3=8.45KN/（取1.3的安全系數(shù)）3、支架驗(yàn)算（1） 竹膠板驗(yàn)算竹膠板規(guī)格為1200mm*2400mm*15mm，其截面特性如下：w=bh2/6=1.2*0.0152/6=4.5×10-5m³；I=bh3/12=1.2*0.0153/12=3.38×10-7m4最不利位置位于區(qū)，對(duì)其竹膠板進(jìn)行簡(jiǎn)算計(jì)算跨徑為25-10=15cm，為簡(jiǎn)化計(jì)算按簡(jiǎn)支梁進(jìn)行簡(jiǎn)算。q=gL2+gf+gm=36.26+8.45+0.70=45.41KN/跨中彎矩M1/2=qbl2

13、/8=45.41*1.2*0.152/8=0.15KN·m應(yīng)力計(jì)算：=M1/2/w=0.15KN·m/（4.5×10-5m³）=3.33MPa=9.5MPa撓度計(jì)算：f1/2=5q*b*l4/384EI=5*45.41*1.2*0.154/(384*6.5*103MPa*3.38×10-7m4)=0.163mmf=150/400=0.375mm所以木模板滿足要求。（2） 方木驗(yàn)算縱梁方木規(guī)格為10cm×10cm，其截面特性如下：w=bh2/6=0.1*0.12/6=1.67×10-4m³I=bh3/12=0.1*0

14、.13/12=8.33×10-6m4縱梁自重=0.1*0.1*0.6*6.5KN/m3/(0.6*0.25)=0.26KN/g縱=0.26*1.3=0.34KN/（取1.3的安全系數(shù)）最不利位置位于區(qū)，對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)算。q組=gL2+gf+gm+g縱=36.26+8.45+0.70+0.34=45.75跨中彎矩：M1/2=qbl2/8=45.75*0.15*0.62/8=0.31KN·m；應(yīng)力計(jì)算：=M1/2/w=0.31KN·m/（1.67×10-4m³）=1.86MPa=9.5MPa；撓度計(jì)算：f1/2=5q*b*l4/（384EI）=5*45

15、.75*0.15*0.64/（384*6.5*103MPa*8.83×10-6m4）=0.20mmf=600/400=1.5mm所以方木縱梁滿足要求。（3） I14工字鋼驗(yàn)算I14工字鋼間距為60cm，貝雷梁間距45cm，工字鋼截面特性為：I=712cm4，W=102cm3最不利位置位于區(qū)，對(duì)其工字鋼進(jìn)行簡(jiǎn)算。=q組=gL2+gf+gm+g縱+gI14=36.26+8.45+0.70+0.43+0.36=46.20KN/跨中彎矩：M1/2=qbl2/8=46.20*0.6*0.452/8=0.70KN·m；應(yīng)力計(jì)算：=M1/2/w=0.70KN·m/102

16、5;10-6m³=6.86MPa=140MPa；撓度計(jì)算：f1/2=5q*b*l4/384EI=5*46.20*0.6*0.454/384*2*105MPa*712×10-8m4=0.01mmf=450/400=1.125mm所以I14工字鋼滿足要求。（4） 貝雷梁驗(yàn)算：1）貝雷桁架單元桿件性能2）貝雷桁架容許內(nèi)力表3）貝雷桁架幾何特性注：貝雷桁架撓度計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式當(dāng)桁架節(jié)數(shù)為奇數(shù)時(shí)：fmax=d(n2-1)/8當(dāng)桁架節(jié)數(shù)為偶數(shù)時(shí)：fmax=dn2/8式中：n桁架節(jié)數(shù)d常數(shù)，對(duì)單層桁架d=0.3556cm；對(duì)雙層桁架d=0.1717cm。q1=12.40*2.5/2+(0.7

17、0+0.43+0.47+1.73)*10.5/14+8.45*10.5/14= 24.34KN/m= ´ + ´ + ´ =q2=36.26*1.649/3+(0.70+0.43+0.47+1.73)*10.5/14+8.45*10.5/14=28.77KN/m=´ + ´ + ´ =q3=18.53*1.10/2+(0.70+0.43+0.47+1.73)*10.5/14+8.45*10.5/14=19.03KN/m=對(duì)中跨12m區(qū)翼緣板下貝雷梁進(jìn)行簡(jiǎn)算彎矩計(jì)算：M1/2q1l2/824.34*122/8438.12KN·

18、mM=788.2KN·m剪力計(jì)算：Qq1l/224.34*12/2146.04KNQ=245.24KN撓度計(jì)算：f1/2=5q1l4/384EI=5*24.34*124/（384*2*105MPa*250497.2×10-8m4）=13.12mmf=12000/400=30mm所以貝雷梁滿足要求。對(duì)中跨12m區(qū)腹板下貝雷梁進(jìn)行簡(jiǎn)算跨中彎矩計(jì)算：M1/2q2l2/828.77*122/8517.86KN·mM=788.2KN·m剪力計(jì)算：Qq2l/228.77*12/2172.62KNQ=245.24KN撓度計(jì)算：f1/2=5q2l4/384EI=5*28

19、.77*124/（384*2*105MPa*250497.2×10-8m4）=15.5mmf=12000/400=30mm所以貝雷梁滿足要求。對(duì)區(qū)底板下貝雷梁進(jìn)行簡(jiǎn)算跨中彎矩計(jì)算：M1/2q3l2/819.03*122/8342.54KN·mM=788.2KN·m剪力計(jì)算：Qq3l/219.03*12/2114.18KNQ=245.24KN撓度計(jì)算：f1/2=5q3l4/384EI=5*19.03*124/（384*2*105MPa*250497.2×10-8m4）=10.26mmf=12000/400=30mm所以貝雷梁滿足要求（5） I36工字鋼驗(yàn)算

20、： 最不利位置位于區(qū)，驗(yàn)算第2跨12m范圍內(nèi)工字鋼。I36a工字鋼，A=76.480cm2，Ix =15800cm4，W=875cm3q2=38.73*4/2.7*12=688.53KN/m荷載計(jì)算1）箱梁混凝土荷載5.66×12×261765.92KN，其中：5.66為跨中箱梁面積（AutoCAD查詢）。2）內(nèi)外模板荷載（(23.81-10.50)+11.16）*12*0.0926.43KN，其中23.81為跨中橫斷面外輪廓線周長(zhǎng)（AutoCAD查詢），10.50為頂板寬度，11.16跨中橫斷面內(nèi)輪廓線周長(zhǎng)（AutoCAD查詢）3）縱向10×10cm木方荷載縱向

21、方木包含底模板、側(cè)模板、翼緣板及鋼管腳手架底托，根據(jù)布置圖得知總共53根。53×12×0.1×0.1×6.541.34KN。4） 內(nèi)模5×10cm背愣木方荷載=12/0.3×11.16×0.05×0.1×6.5=14.51KN5)內(nèi)模鋼管荷載=12/0.9*（1.53*3+1.41*2+4.6+4.03+（2.36+2.28）*2）*0.03511.82KN。6)側(cè)模豎向5×10cm背愣木方荷載 =（12/0.4×1.59）×2×0.05×0.1×

22、;6.5=3.10KN7)側(cè)模及翼緣板鋼管支架荷載12/0.9×14×1.72×0.03511.24KN。側(cè)模鋼管布置為0.9*0.9m，從布置圖得知橫斷面總共布置14根，最長(zhǎng)1.85m，最短1.59m，取平均長(zhǎng)度（1.85+1.59）/2=1.72m。8)I14工字鋼荷載（12/0.6+1）×13.2×0.168946.82KN。9)貝雷梁荷載12×14×1168KN。10)混凝土傾倒、振搗荷載12×10.5×4504KN。11)施工人員、機(jī)具、材料及其它臨時(shí)荷載12×10.5×2.5315KN。上述荷載合計(jì)（1765.92+26.43+41.34+15.08+11.82+3.10+11.24+46.82+168+504+315）*1.3=3781.38KN。（取1.3的安全系數(shù)）均布荷載q3781.38/4/13.271.62KN/m。彎矩計(jì)算M71.62×2.72/865.26KN·m，其中2.7為工字鋼跨度，詳見(jiàn)布置圖?？箯澯?jì)算M/W71.62*103/87581.85Mpa<145Mpa撓度計(jì)算：f=5ql4/384EI=5*71.6