現(xiàn)澆箱梁支架方案計算

1、溫泉大橋現(xiàn)澆箱梁萬能桿件支架方案計算書一、編制依據(jù)1、重慶市統(tǒng)景國際溫泉度假區(qū)連接道路工程施工圖設(shè)計文件及地勘報告，以及設(shè)計變更、補充、修改圖紙及文件資料。2、國家有關(guān)的政策、法規(guī)、施工驗收規(guī)范和工程建設(shè)標準強制性條文（城市建設(shè)部分），以及現(xiàn)行有關(guān)施工技術(shù)規(guī)范、標準等。3、現(xiàn)場勘察和研究所獲得的資料，以及相關(guān)補充資料。4、建設(shè)單位、監(jiān)理單位對本工程施工的有關(guān)要求。5、我單位施工類似工程項目的能力和技術(shù)裝備水平。6、參考建筑施工支架架安全技術(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、建筑施工計算手冊。二、工程概況溫泉大橋橋長190m(K0+100K1+290)，橋梁平面位于直線和曲線上，

2、縱面位于豎曲線上。由主橋和單側(cè)引橋共三聯(lián)組成，設(shè)計為(2×25m)預應(yīng)力砼連續(xù)梁(50m+90m+50m) 預應(yīng)力砼下承式連續(xù)梁拱組合。主橋連續(xù)剛構(gòu)跨徑組合為50+90+50m，主橋總長度為190m，邊跨與主跨的比值為0.556。主梁采用單箱單室，箱頂寬12m，箱底寬6m，主橋箱梁第一個T構(gòu)邊跨平面位于右偏緩和曲線上,其余位于直線上，位于緩和曲線段主梁內(nèi)側(cè)翼緣板按照從3.03.47m線性加寬，曲線外側(cè)及直線段翼緣板不加寬，為3m寬。主橋緩和曲線段超高采用不等高腹板進行調(diào)整，詳見施工圖紙。箱梁跨中梁高2.5m，墩頂梁高5.5m，箱梁梁高采用1.8次拋物線變化；箱梁跨中底板厚度28cm，

3、墩頂?shù)装甯亢穸?0cm，底板厚度變化采用1.8次拋物線；箱梁腹板厚度采用50、70cm兩個級別變化。主梁零號塊處腹板厚度為90cm，邊跨箱梁腹板從合攏段到梁端則由50cm增加到80cm。為滿足橋面橫坡要求，將箱梁頂板設(shè)置成雙向橫坡的型式，使橋面鋪裝厚度橫向一致。結(jié)合有利施工、縮短懸臂澆注周期、降低施工鋼材數(shù)量的原則考慮，主梁懸臂澆注梁段共劃分為3.5m、4m、4.5m三種長度節(jié)段，最大懸臂澆注梁段重量為140t，設(shè)計時采用掛籃重60t。引橋箱梁為2跨25m預應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，采用萬能桿件支架整體澆筑。引橋采用箱梁兩箱室對稱加寬來適應(yīng)路線加寬，路線設(shè)計線與箱梁中心線不重合，偏移量為各截面加寬

4、值的一半，施工時注意準確放樣。引橋箱梁超高橫坡先由支座墊石和楔形塊調(diào)節(jié)，然后由橋面鋪裝調(diào)節(jié)形成。第一二聯(lián)引橋采用貝雷梁及萬能桿件組合支架法現(xiàn)澆施工。三、支架設(shè)計要點1、支架地基處理首先對支架布設(shè)范圍內(nèi)的表土、雜物及淤泥進行清除，并將橋下范圍內(nèi)泥漿池及基坑采取抽水排干后，用建筑棄渣或砂石將泥漿池及基坑回填密實，以防止局部松軟下陷。一般地段地基處理（2#墩0#臺間）：將原地面進行整平（斜坡地段做成臺階），萬能桿件門柱位置開挖至滿足基巖，達到要求后，根據(jù)地質(zhì)情況鋪筑厚250*250*150cm的C25混凝土，養(yǎng)生后作為萬能桿件支架的持力層，其上搭設(shè)桿件支架。2、做好原地面排水，防止地基被水浸泡橋下地

5、面整平并設(shè)2%的人字型橫坡排水，同時在兩側(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)澆箱梁萬能桿件支架布置及搭設(shè)要求采用雙肢角鋼（125*125*8mm）作為立柱桿件支撐，上部搭設(shè)貝雷梁片，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。立柱頂托設(shè)橫向15×15cm鋼軌（I16）做為分配梁；縱向貝雷梁上設(shè)10×10cm的橫向方木，其中在墩頂端橫梁和跨中橫隔梁下間距不大于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厚木板進行加強，防止轉(zhuǎn)角漏漿或出現(xiàn)波浪形，影響外觀。

6、引橋立柱的縱、橫向間距及橫桿步距等搭設(shè)要求如下：（1）引橋2×25m現(xiàn)澆箱梁支架采用立柱橫橋向間距×縱橋向間距為8m×15m，單跨為四個立柱，立柱采用雙肢角鋼，縱橫間距、橫桿步距為200*200*200cm上部安設(shè)貝雷梁片縱向間距為4*705mm布置形式的支架結(jié)構(gòu)體系，萬能桿件支架及工字鋼平臺支架體系構(gòu)造圖見附圖（一）（二）。四、現(xiàn)澆箱梁支架驗算本計算書以引橋2×25m等截面預應(yīng)力混凝土箱形連續(xù)梁（單箱雙室）為例，對荷載進行計算及對其支架體系進行檢算，本次采用邁達斯建模驗算。、荷載計算1、荷載分析根據(jù)本橋現(xiàn)澆箱梁的結(jié)構(gòu)特點，在施工過程中將涉及到以下荷載形

7、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，按均布荷載計算，經(jīng)計算取q21.0kPa（偏于安全）。 q3 施工人員、施工材料和機具荷載，按均布荷載計算，當計算模板及其下肋條時取2.5kPa；當計算肋條下的梁時取1.5kPa；當計算支架立柱及替他承載構(gòu)件時取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 支架自重，經(jīng)計算支架在不同布置形式時其自重如下表所示：萬能桿件角鋼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的計算值(kPa)200cm

8、5;200cm×200cm3.382、荷載組合模板、支架設(shè)計計算荷載組合模板結(jié)構(gòu)名稱荷載組合強度計算剛度檢算支架系統(tǒng)計算3、荷載計算 箱梁自重q1計算根據(jù)溫泉大橋現(xiàn)澆箱梁結(jié)構(gòu)特點，我們?nèi)∫龢蚪孛嫒葜刈畲驟E橫斷面代表截面進行箱梁自重計算，并對代表截面下的支架體系進行檢算，首先分別進行自重計算。 引橋EE截面（墩頂及橫隔梁）處q1計算根據(jù)橫斷面圖，則：q1 = 取1.2的安全系數(shù)，則q141.92×1.250.306kPa 注：B 箱梁底寬，取8.9m，將箱梁全部重量平均到底寬范圍內(nèi)計算偏于安全。、結(jié)構(gòu)檢算1、萬能桿件支架立桿強度及穩(wěn)定性驗算萬能桿件支架與貝雷梁片，同屬于鋼桁

9、架結(jié)構(gòu)，以立桿承受豎向荷載作用為主，由于立桿和橫桿間為軸心相接，且橫桿的6#鋼板被立桿的上、下碗扣緊固，對立桿受壓后的側(cè)向變形具有較強的約束能力，因而萬能桿件穩(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)澆箱梁支架按萬能桿件架進行立桿內(nèi)力計算，計算結(jié)果（偏于安全）。 引橋截面處在引橋墩旁兩側(cè)各4.45m范圍及跨中縱、橫隔板梁1.5m范圍部位，萬能桿件支架體系采用200×200×200cm×2的布置結(jié)構(gòu)，如圖： 縱斷面 橫斷面1. 計算立柱截面慣性距I1,其截面簡圖為 1m1m3N13N13N1 X0X02m 3N1 I1=69.9&#

10、215;1002×4=279.6×104cm4,其中3N1的截面面積為69.9cm2.五、驗算立柱穩(wěn)定性由以上計算過程可知，立柱(4×3N1)截面慣性距I=279.6×104 cm4，面積A=200×200=4×104 cm2，得，回轉(zhuǎn)半徑r=(I/r)0.5=(279.6×104/(4×104)0.5=8.36cm，故長細比=L0/r=200/8.36=23.92<=100(滿足要求),(查路橋施工計算手冊附錄三，=100)。六、驗算立柱剛度P+P (1)當荷載作用于柱頂時，屬于軸心受壓構(gòu)件，其計算簡圖為

11、6m6mBh=18.46m A 支點反力圖（單位kn）其荷載最大為P=1298.54KN，P=12q+1.3×18.46 q3=12×15.98+1.3×18.46×7.39=369.11KN， 故，=N/A = (P+P)/A= (1298.54+369.11)×103 /(69.9-8.4)×4×102)=60.78 (MPa)< =0.832×170 MPa =141.44 MPa(滿足要求)，其中69.9cm2為3N1萬能桿件截面面積，8.4cm2為3N1萬能桿件螺栓孔面積，=0.832為2N1萬能桿

12、件受壓折減系數(shù)。0.5P+P (2)當荷載作用于跨中時，屬于壓彎構(gòu)件，其計算簡圖為2m6mMCCh=18.46mMDD 由驗算縱梁跨中截面的計算過程可查得，MC=-739.58-129.66=-869.24(KN·m)，MD=369.83+ 64.83=434.66(KN·m)，因MC> MD，故應(yīng)驗算C點截面，其荷載有MC=869.24KN·m，0.5P=729.3/2=364.65KN，P=8q+1.3×18.46 q3=8×15.98+1.3×18.46×7.39=305.19KN。故，=N/A +M/W= (0

13、.5P+P)/A+MC/W(3N1)= (364.65+305.19)×103 /(69.9-8.4)×4×102)+ 869.24×103/(279.6×102)=27.23+31.09=58.32(MPa)< =0.832×170 MPa =141.44 MPa(滿足要求)，其中69.9cm2為3N1萬能桿件截面面積，8.4cm2為3N1萬能桿件螺栓孔面積，=0.832為3N1(取2N1)萬能桿件受壓折減系數(shù)。 (3)當荷載作用于縱梁端頭時，屬于壓彎構(gòu)件，其計算簡圖為PP C2m6mh=18.46mDMD 其荷載為P=729

14、.3KN，P=8q+1.3×18.46 q3=8×15.98+1.3×18.46×7.39=305.19KN， MD=729.3×2=1458.6KN·m 故,=N/A+M/W=(P+ P)/A+MD/ W(3N1)=(729.3+305.19)×103 /(69.9-8.4)×4×102)+( 729.3×2×103)/(279.6×102) =42.05+52.17=94.22 (MPa)< =0.832×170 MPa =141.44 MPa(滿足要求)

15、其中69.9cm2為3N1萬能桿件截面面積，8.4cm2為3N1萬能桿件螺栓孔面積，=0.832為3N1(取2N1)萬能桿件受壓折減系數(shù)。七、箱梁底模下橫橋向方木驗算本施工方案中箱梁底模底面橫橋向采用10×10cm方木，方木橫橋向跨度在箱梁跨中截面處按L90cm進行受力計算,在墩頂橫梁截面及橫隔板梁處按L60cm進行受力計算，實際布置跨距均不超過上述兩值。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行計算，實際施工時如油松、廣東松等力學性能優(yōu)于杉木的木材均可使用。 主橋AA截面（墩頂及橫隔梁）處按主橋墩頂截面處3.0m范圍內(nèi)進行受力分析，按方

16、木橫橋向跨度L60cm進行驗算。 方木間距計算q(q1+ q2+ q3+ q4)×B(50.36+1.0+2.5+2)×3=167.58kN/mM(1/8) qL2=(1/8)×167.58×0.627.541N·mW=(bh2)/6=(0.1×0.12)/6=0.000167m3則： n= M/( W×w)=7.541/(0.000167×11000×0.9)=4.56(取整數(shù)n5根) dB/(n-1)=3/5=0.6m 注：0.9為方木的不均勻折減系數(shù)。經(jīng)計算，方木間距小于0.6m均可滿足要求，實際施

17、工中為滿足底模板受力要求，方木間距d取0.25m，則n3/0.2512。 每根方木撓度計算方木的慣性矩I=(bh3)/12=(0.1×0.13)/12=8.33×10-6m4則方木最大撓度：fmax=(5/384)×(qL4)/(EI)=(5/384)×(265.8×0.64)/(12×9×106×8.33×10-6×0.9) =5.54×10-4ml/400=0.6/400=1.5×10-3m (撓度滿足要求) 每根方木抗剪計算(1/2)(qL)/(nA)=(1/2)

18、15;(167.58×0.6)/(12×0.1×0.1×0.9)=1.121MPa=1.7MPa符合要求。八、貝雷梁片支架體系驗算：本橋施工方案中引橋50m采取貝雷梁片平臺支架體系，貝雷梁片平臺支架體系由在萬能桿件上的63工鋼支撐及砼臺帽、臺帽上鋪設(shè)I36a工字鋼（橫橋向間距0.6m）、工字鋼上橫向滿鋪15×15cm方木、橫向滿鋪方木上順橋向鋪設(shè)地梁（20×25cm方木，間距0.6m，對應(yīng)工字鋼位置）及搭設(shè)萬能桿件扣件式鋼管支架。工字鋼平臺支架體系構(gòu)造圖另見附圖。 荷載工況圖（kn/m） 貝雷梁片位移圖（單位cm）軟件分析結(jié)果可知，最

19、大位移0.76cm小于2cm(剛性支撐架規(guī)范) 單根工字鋼強度檢算單位長度上的荷載為：q(q1+ q2+ q3+ q4+ q7)×b(50.36+1.0+1.0+2+2.21)×0.6=21.186kN/m跨中最大彎距為：Mmax=支點處最大剪力設(shè)計值：Vmax=初選截面：梁所需要的截面抵抗矩為：W=查橋涵計算手冊得I36b :Ix=16574cm4 =0.00016574m4 Wx=920.8cm3=0.0009208m3 =30.6cm=306mm=0.306mI36b自重為0.66KN/m(查橋涵手冊)I36b自重產(chǎn)生彎距為：M=總彎距Mx=95.337+2.97=9

20、8.31KN·m彎距正應(yīng)力為（臨時結(jié)構(gòu)，取1.3的容許應(yīng)力增加值）支點處剪力為：Qx=63.56+0.66×3=65.54KN為腹板板厚度=12mmmax=Mpa<1.3×85 Mpa(1.3為容許應(yīng)力增大值) 工字鋼跨中撓度驗算： I36b單位長度上的荷載標準值為：q=21.186+0.66=26.846KN/mI36b剛度滿足要求，所以采用I36b。 工字鋼上橫橋向方木及萬能桿件碗扣架驗算：本施工方案中工字鋼上橫橋方向滿鋪15×15cm方木及其上碗扣萬能桿件支架布置同前述萬能桿件支架，其強度及撓度經(jīng)前面計算滿足要求。九、驗算支架基礎(chǔ)承載力 支架

21、基礎(chǔ)采用C25號砼澆筑而成，其幾何尺寸為長3米，寬3米，高1米，由驗算立柱剛度的計算過程可知，當T梁安裝荷載作用于柱頂時，對基礎(chǔ)的壓力最大，其數(shù)值為F=1298.54+369.11=1767.65KN。立柱采用4塊28×28(cm)的鋼板作為支座，即對支架基礎(chǔ)產(chǎn)生的壓力為p=F/A=1767.65/(4×0.28×0.28)=5636.639KPa = 5.64 MPa <25 MPa (滿足要求) 。九.支架變形支架變形量值F的計算Ff1f2f3f4 主橋77截面處f1為支架在荷載作用下的彈性變形量由上計算每根桿件受力為1298.54KN， 3N1角鋼的截

22、面積為6990mm2。于是f1=*L/E1298.54÷6990×103188.194N/mm2 ，則f1188.194×10÷（2.06×105）9.135mm。f2為支架在荷載作用下的非彈性變形量支架在荷載作用下的非彈性變形f2包括貝雷梁片繞度1和方木對方木壓縮2兩部分，分別為7.6mm、3mm，即f21210.6mm。f3為支架基底受荷載后的非彈性沉降量，基底處理時采用二灰碎石、混凝土鋪裝為剛性基礎(chǔ)暫列為4mm （施工時以實測為準）。f4為地基的彈性變形地基的彈性變形f4按公式f4/EP，式中為地基所受荷載，EP為處理后地基土的壓縮模量1

23、00取設(shè)計參數(shù)建議值。f4/EP163÷1001.63mm。故支架變形量值F為Ff1f2f3f4=9.14+10.6+4+1.63=25.37十、支架施工支架采用萬能桿件鋼管桿件支架。搭設(shè)時，先在混凝土放置15cm*15cm鋼板墊在角鋼立柱底下，墊板下用中粗砂找平。支架頂部設(shè)置頂托，頂托上設(shè)縱梁和橫梁，其上鋪設(shè)梁體模板。支架縱橫向設(shè)置剪力撐，以增加其整體穩(wěn)定性，支架上端與墩身間用方木塞緊。支架采用同種型號鋼材進行搭設(shè)，剪力撐、橫向斜撐立桿、縱向和橫向水平桿等同步搭設(shè)，并且在砼澆注和張拉過程中，進行全過程監(jiān)測和專人檢查。支架搭設(shè)完后，上報監(jiān)理檢查，經(jīng)監(jiān)理同意后，進行支架預壓：按箱梁重量120%、模板重量及施工荷載組合，確定壓載系數(shù)，采用砂袋（或水袋）均勻布設(shè)堆壓于支架上進行堆載預壓，預壓前在底模和地基上布好沉降觀測點。觀測點沿縱橋向分別在墩中心線