現(xiàn)澆連續(xù)箱梁支架模板系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算

1、摘要：本文主要介紹了現(xiàn)澆連續(xù)箱梁支架布置及模板選用，對支架系統(tǒng)的支架、主梁、 次梁，模板進(jìn)行了細(xì)致地驗(yàn)算。在確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的情況下，精確選材對于節(jié)省輔材費(fèi)用 能起到至關(guān)重要的作用。關(guān)鍵詞：現(xiàn)澆連續(xù)箱梁腳手架8槽鋼模板設(shè)計(jì)計(jì)算工程概況地面土層及下部構(gòu)造安家堡特大橋全長1066米，主橋2X60m現(xiàn)澆連續(xù)箱梁，高出原地面約22m。土層情況 為粘土層，須進(jìn)行清淤回填處理，整平壓實(shí)后可澆注基礎(chǔ)，后才能進(jìn)行支架施工。下 部構(gòu)造為樁基礎(chǔ)、承臺、空心薄壁墩。結(jié)構(gòu)形式箱梁為單箱結(jié)構(gòu)，梁頂寬12.2m,梁底寬6.5m,箱梁中心線高度3.4m。箱梁頂與橋面 同坡，橫向?yàn)閱蜗?%橫坡（左幅）、3%橫坡（右幅），箱梁橋面

2、鋪裝層砼為10 cm防水砼， 上鋪11cm厚砼瀝青。標(biāo)準(zhǔn)斷面處腹板厚45cm、底板厚30cm、頂板厚28cm；靠近支墩 處為變截面，腹板厚110cm、底板厚80cm、頂板厚63cm；斷面變化處腹板厚6045cm、 底板厚30cm、頂板厚28cm。C50砼方量為1166m3 （左幅）、1150m3 （右幅），總計(jì) 2316 m3,共重6500噸。標(biāo)準(zhǔn)斷面及變截面如下圖：主要方法基礎(chǔ)處理將原地面清淤，換填碎石，分層壓實(shí)，再對整個(gè)原地面回填碎石2030cm,找平后用 20T壓路機(jī)碾壓68遍至沉降差控制在2mm以內(nèi)，在立桿底托處澆注C20混凝土長條， 斷面尺寸20X30cm，作為支架基礎(chǔ)。支架搭設(shè)支架

3、布置見下圖：支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)支架型號為 48X3.5mm雙自鎖式腳手架，立桿底設(shè)置L=60cm可調(diào)底座、頂上設(shè)L= 60cm調(diào)節(jié)頂托，其上橫向鋪設(shè)8槽鋼，其上縱向按照不同間距鋪設(shè)5X10cm、 10X10cm木枋，再上鋪木模板組成支架系統(tǒng)。雙自鎖式腳手架立桿、橫桿步距、雙 48X3.5mm鋼管及木枋布置隨箱梁區(qū)域不同而有異。底板下主梁采用8槽鋼，立在頂托上，縱向間距90cm。雙自鎖式腳手架布置腹板底立桿橫向X縱向：60X90cm，橫桿橫向60cm、縱向120cm。腹板底外側(cè)壓力較大， 故在其外邊單獨(dú)設(shè)置一根？ 48X3.5mm鋼管立桿，不設(shè)置橫桿，用扣件緊鎖在支架橫 桿上。q 48X3.5mm 鋼

4、管布置腹板兩側(cè)背撐、翼板及外翼緣板下和頂板及邊緣下均采用雙q 48X3.5mm鋼管；內(nèi)支 撐采用q 48X3.5mm鋼管支撐，頂板下立桿90X90cm，橫桿橫向步距90cm，縱向布置 2根在箱梁中心線兩側(cè)的立桿上;頂板邊緣處立桿60X90cm，橫桿橫向步距90cm，縱向 橫桿布置在靠近腹板處。木枋次梁布置標(biāo)準(zhǔn)段：腹板下12根（10X10）、底板下19根（5X10）、翼板及邊緣下20根（5X10）、 腹板外側(cè)20根（10X10）、內(nèi)側(cè)12根（10X10）、底板頂及邊緣上12根（5X10）、頂板 及邊緣下20根（5X10）；底座底部19根（5X10）。變截面段：腹板及底板下36根 （10X10）、

5、翼板及邊緣下20根、腹板外側(cè)20根（10X10）、內(nèi)側(cè)8根（10X10）、底板 頂及邊緣上12根（5X10）、頂板及邊緣下20根（5X10）；底座底部21根（5X10）。具 體布置如下圖：支架受力計(jì)算分析支架型號為q 48X3.5mm，頂托上橫向鋪設(shè)8槽鋼，8槽鋼上縱向鋪設(shè)5X10cm、 10X10cm木枋，其上鋪設(shè)2cm厚木板作為底模。計(jì)算參數(shù)有關(guān)計(jì)算參數(shù)列表如下:縱向區(qū)域名 稱橫斷面區(qū)間立桿間距（橫 向X縱向）cm木枋間距（cm）8槽鋼間 距（cm）砼厚計(jì)算取定值（cm）網(wǎng)格計(jì)算區(qū)編 號箱梁標(biāo)準(zhǔn)斷 面箱室90X90(5X10) 259030+28=58A腹板60X90(10X10) 169

6、0頂?shù)降?40B內(nèi)翼緣90X90(5X10) 259063C外翼緣90X90(5X10) 309028D箱梁變化段斷面箱室60X90(10X10) 2090143E腹板60X90(10X10) 1690340B內(nèi)翼緣90X90(5X10) 259063C外翼緣90X90(5X10) 309028D受力計(jì)算分析模板的驗(yàn)算底模的驗(yàn)算底模采用厚2.0cm木板鋪設(shè)在不同間距的木枋上，荷載取值(單位寬1m分析)木板容重3KN/m,砼容重26KN/m。混凝土重：26X1.0Xh KN/m木板重：3X1.0X0.02= 0.06 KN/m其它荷載：施工荷載2.5KPa山區(qū)地區(qū)基本無風(fēng)，不在冬季施工，沒有考慮

7、風(fēng)載及與雪災(zāi)的影響。取1.2的安全系數(shù)：q=(+)X1.2 KN/m按強(qiáng)度要求驗(yàn)算：戲=(L/4.65)X(q/b) 1/2按剛度要求計(jì)算：H2 = (L/6.7)X(q2/b1)1/3分區(qū)計(jì)算結(jié)果砼厚h (m)荷載 q(KN/m)木枋間距L(m)H (mm)H (mm)A區(qū)0.5821.17(5X10) 0.257.82210.32B區(qū)3.4109.15(10X10) 1611.3811.41C區(qū)0.6322.73(5X10) 0.258.1110.57D區(qū)0.2811.81(5X10) 0.37.0110.20E區(qū)1.4347.69(10X10) 0.29.3910.83計(jì)算結(jié)果最大值11

8、.41mm20mm，表明:底模采用2.0cm木模板，可滿足要求。側(cè)模的驗(yàn)算 取腹板外側(cè)模板進(jìn)行驗(yàn)算，采用厚2.0cm木板鋪設(shè)在間距30cm的木枋上，荷載取值(單位寬1m分析) 現(xiàn)場澆筑混凝土采用C50，坍落度為10-12cm，初凝時(shí)間取10h，澆筑速度取1.0m/h, 混凝土溫度取25C。混凝土側(cè)壓力：P =0.22rcT0KiK2Vi/2=O.22X26X1OX1.2X1.OX1i/2=68.64KN/M2K1外加劑影響修正系數(shù)，取1.2； K2混凝土坍落度影響修正系數(shù)，取1.0。有效壓頭高度：h=F/r =68.64/26=2.64mc傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2KN/M2。荷載組

9、合為：Pmax =68.64+2=70.64KN/ M2。按強(qiáng)度要求驗(yàn)算：戲=(L/4.65)X(q1/b1)1/2 =9.4mm20mm;按剛度要求計(jì)算：H2 = (L/6.7)X(q2/b1)1/3=12.4mm20mm。可見，2.0cm側(cè)模滿足要求。次梁木枋強(qiáng)度與撓度驗(yàn)算次梁采用不同規(guī)格木枋。5X10cm木枋截面特征值：W=0.0005/6m3 I=0.00005/12m4, 10X10cm木枋截面特征值：W=0.001/6m3 I=0.0001/12m4，木枋抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為 13MPa;E=10X103N/mm2。底模板處：荷載q取值如下表砼重：26XLXH KN/m木板 + 木枋重

10、：3XLX0.02+3X0.1X0.1 KN/m或 3XLX0.02+3X0.05X0.1 KN/m其它荷載：2.5KpaXL KN/m取1.2的安全系數(shù)：q=(+)X1.2 KN/m強(qiáng)度驗(yàn)算：M=1/8ql2 a =M/W =1/8qL/W撓度驗(yàn)算：f = (5ql4)/ (384EI)砼厚h (m)荷載q(KN/m)木枋間距L（m）l(m)a (MPa)f(mm)A區(qū)0.585.31(5X10) 0.250.96.451.09B區(qū)3.417.50(10X10) 0.160.910.631.79C區(qū)0.635.70(5X10) 0.250.96.931.17D區(qū)0.283.56(5X10)

11、0.30.94.330.73E區(qū)1.439.57(10X10) 0.20.95.810.98腹板外側(cè)模板處：q=36.32X0.3=10.896KN/M強(qiáng)度驗(yàn)算：M=1/8ql2 a =M/W =1/8qL/W=6.62MPa13MPa撓度驗(yàn)算：f =（5ql4）/（384EI）=1.12mm1/400驗(yàn)算結(jié)果表明：a max=10.63MPa13MPa,fmax=1.79mm1/400均可滿足底模處次梁要求。主梁8槽鋼及雙q 48X3.5mm鋼管強(qiáng)度和撓度驗(yàn)算主梁8槽鋼作用在槽鋼及鋼管上的力可根據(jù)立桿頂荷載的平均值計(jì)算，數(shù)值如下表；各區(qū)最大彎 距、撓度根據(jù)連續(xù)梁受集中荷載計(jì)算：Mmax =

12、n1PL f = n2Pl3/100EIn1為多跨連續(xù)梁受集中荷載最大彎距系數(shù)，n2為多跨連續(xù)梁手集中荷載跨中撓度系數(shù)，均可由路橋施工計(jì)算手冊查的。 2:8槽鋼截面特征值：W =25.3cm3, I =101cm4雙 q 48X3.5mm 截面特性值：W =10.16cm3, I =24.38cm4強(qiáng)度驗(yàn)算 a =Mmax/W MPa170 MPa撓度驗(yàn)算 f = n2Pl3/100EI 900/400 mm荷載qKN/m木枋間距 l(m)P1 (KN)立桿反力R(KN)立桿橫距L(m)M (KN.M)O (MPa)f(mm)a區(qū)5.310.254.7816.000.91.8171.540.2

13、2B區(qū)17.500.215.7531.610.62.5299.600.23C區(qū)5.700.255.135.940.91.5360.470.79D區(qū)3.560.33.205.950.90.9694.480.91E區(qū)9.570.28.6126.620.62.1886.170.12從上表可知，Mmax=99.60170MPa, 8槽鋼可滿足要求。立桿最大受力R=31.61+0.22 (自重)=31.83KN.腹板外側(cè)雙q 48X3.5mm鋼管強(qiáng)度驗(yàn)算 O =Mmax/W =q/8W=66 MPa 170 MPa撓度驗(yàn)算 f = (5ql4)/ (384EI) =0.12mm 900/400 mm可滿

14、足要求。支架系統(tǒng)受力分析經(jīng)以上網(wǎng)格計(jì)算后求得最大立桿承載力為31.83KN。采用q 48X3.5mm立桿，橫桿最大步距1.2m。截面積A = 4.893X10-4m2,回轉(zhuǎn)半徑 15.78 mm,入=l0/i =76, q = 0.676立桿穩(wěn)定按下核算：N= q Ao =0.676X489X215=71.071 KN由N=31.83KNN,滿足要求。q一縱向彎曲系數(shù)A立桿截面積f一鋼材抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值N一立桿壓力支架安裝方法 支架采用汽車吊配合人工搭設(shè)安裝。嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的支架布置圖進(jìn)行支架搭設(shè)，特別 是對支架基地處理和支墊砼需按設(shè)計(jì)進(jìn)行。由于支架高出原地面約22m，穩(wěn)定性要求較 高，支架縱向兩側(cè)每5-6m設(shè)一道剪刀撐，橫向每5-6m設(shè)置剪刀撐，設(shè)置水平剪刀撐及 掃地桿，采用（P48x3.5mm鋼管，鋼管每隔2m左右設(shè)置扣點(diǎn)緊鎖在支架上，確保支架 整體穩(wěn)定，剪刀撐的斜桿除兩端用旋轉(zhuǎn)扣件與立桿或橫桿扣緊外，在其中間應(yīng)增加2-4 個(gè)扣結(jié)點(diǎn)。結(jié)束語本文以安家堡大橋?yàn)槔瑢Υ篌w積現(xiàn)澆變截面