西平鐵路48m箱梁滿堂支架檢算

PAGE7-新建鐵路西安至平?jīng)鼍€XPS-3標(biāo)段西平鐵路48m現(xiàn)澆箱梁施工滿堂鋼管支架檢算書(shū)中鐵一局西平鐵路工程指揮部第二項(xiàng)目部二OO九年十一月甘肅·慶陽(yáng)一、工程概述我項(xiàng)目部管段內(nèi)有特大橋7座，其中6座跨涇河，跨涇河主河道采用48m、64m大跨箱梁設(shè)計(jì)，共計(jì)48m箱梁56孔，64m箱梁5孔，為我項(xiàng)目部重點(diǎn)控制工程。大跨分布及橋高情況：61孔箱梁分布在6座橋上，其中，店子溝特大橋48m箱梁4孔（1孔在河道內(nèi)），楊家河特大橋48m箱梁20孔（2孔在河道內(nèi)），任家河特大橋48m箱梁12孔（6孔在河道內(nèi)），長(zhǎng)慶橋特大橋48m箱梁6孔（2孔在河道內(nèi)），蔡家嘴特大橋48m箱梁6孔（3孔在河道內(nèi)），吊堡子特大橋48m箱梁8孔，64m箱梁5孔（4孔在河道內(nèi)）。橋面距地面高度13～20m（箱梁高4.05～5.15m有43孔大跨在河灘地上，地勢(shì)開(kāi)闊、平坦。48m簡(jiǎn)支箱梁梁頂面寬4.9m，梁底面寬3.0～3.3m，梁高4.05m，C55砼238m3，重620t；現(xiàn)澆箱梁支架采用搭設(shè)滿堂鋼管支架。二、滿堂腳手架的布置（擬定）支架采用輪扣式φ48×3.0mm鋼管腳手架，支架基礎(chǔ)必須經(jīng)平整碾壓達(dá)到承載力（250KPa）要求后，鋪設(shè)一層塑料防水層防水，周邊挖排水溝（保證地基不受雨水浸泡降低承載力），然后在防水層上擺放枕木（枕木規(guī)格：250×22×15cm），在枕木上再搭設(shè)支架。支架間距順橋向0.9m，計(jì)排，橫橋向m,計(jì)排，水平桿步距（自上而下）60cm×3+120cm×N,豎桿采用輪扣3×3m和2.4m鋼管對(duì)插，鋼管上下均采用可調(diào)U托做支撐，每根豎桿用短鋼管連接扣緊，支架高度擬定12m,支架頂托上延橋橫向鋪10#槽鋼，梁底板范圍順橋向布設(shè)10×10cm方木，方木間距30cm,方木上鋪設(shè)18mm厚膠合板，寬3.3m作為梁底模；兩側(cè)用10#槽鋼布設(shè)縱向軌道，安放梁體模型。所有支架應(yīng)依據(jù)搭設(shè)高度設(shè)置普通鋼管剪刀撐，橫向每3排設(shè)剪刀撐1排，縱向在梁底設(shè)2排剪刀撐。

鋼管支撐的桿件有銹蝕，彎曲、壓扁或有裂縫的嚴(yán)禁使用。滿堂鋼管支架結(jié)構(gòu)斷面示意圖三、支架檢算※梁體斷面圖（依據(jù)“48預(yù)應(yīng)力砼簡(jiǎn)支箱梁施工圖”）1、荷載（1）現(xiàn)澆箱梁C55砼自重（梁Ⅳ斷面，梁端3.9m范圍）：q1=5.3×26=137.8KN／m（梁Ⅵ斷面，梁兩端3.9m范圍以外：q1-1=111.8KN／m）（2）外模：q2=17.9KN／m（3）內(nèi)模：q3=2.1KN／m（4）膠合板：q4=3.3×0.018×8KN/m3=0.5KN／m（5）10×10cm方木：q5=12×0.1×0.1×5KN/m3=0.6KN／m（6）橫向槽鋼(10#)q6=54×5m×100÷1000÷48=0.6KN／m（7）砼施工傾倒荷載：q7=4.0KPa×5m=20KN／m

（8）砼施工振搗荷載：q8=2.0KPa×5m=10KN／m

（9）施工機(jī)具人員荷載：q9=2.5KPa×5m=12.5KN／m（10）風(fēng)載：（基本風(fēng)壓）q10=0.6KPa×5m=3KN／m（11）鋼管自重（計(jì)算范圍5m寬）：q11=11.8KN／m（12）U托自重（計(jì)算范圍5m寬）：q12=1.2KN／m（13）枕木重量（計(jì)算范圍5m寬）：q13=1.5KN／m2、強(qiáng)度和剛度檢算

（1）膠合板底模(梁Ⅳ斷面，梁端3.9m范圍)梁底板寬（梁Ⅳ斷面，梁端3.9m范圍）3.3m，底模采用18mm厚膠合板，下設(shè)10×10cm方木，凈空間距20cm，膠合板所受荷載組合如下：①現(xiàn)澆箱梁C50砼自重(90%)：4.7×26×0.9=110KN／m②內(nèi)模：2.1KN／m③膠合板：0.5KN／m④砼施工傾倒荷載：13.2KN／m⑤砼施工振搗荷載：6.6KN／m⑥施工機(jī)具人員荷載：8.3KN／m⑦風(fēng)載：（基本風(fēng)壓）3KN／m荷載合計(jì)：143.7KN／m膠合板橫向均布荷載q=143.7×1.3/3.3=56.6KN/m竹膠合模板的力學(xué)指標(biāo)取下值：〔σ〕=13MPa，〔τ〕=1.4MPa，E=9000MPa竹膠合模板選用厚度，1米寬膠合板的截面幾何力學(xué)特性計(jì)算結(jié)果如下：膠合板下凈空20cm，計(jì)算跨度取20cm,按簡(jiǎn)支梁進(jìn)行計(jì)算：(可)(可)(可)（2）10×10cm方木(梁Ⅳ斷面，梁端3.9m范圍)方木承受膠合板傳遞的荷載，間距30cm,膠合板下縱向布置12根，下面為橫向10#槽鋼，間距90cm。1根方木所受均布荷載為：q=（143.7+0.6）×1.3/12=15.6KN/m10×10cm方木采用油松，其力學(xué)指標(biāo)取下值：〔σ〕=13MPa，〔τ〕=1.5MPa，E=10000MPa，截面幾何力學(xué)特性計(jì)算結(jié)果如下：方木間距90cm，按三等跨連續(xù)梁進(jìn)行計(jì)算：(可)(可)(可)（3）10#槽鋼(梁Ⅳ斷面，梁端3.9m范圍)

輪扣支架上橫向鋪10#槽鋼，間距0.9m。槽鋼上所受荷載組合(檢算范圍橫向取5m)：q1+…q10=205KN／m×1.3=266.5KN／m則每根槽鋼所受均布荷載：q=266.5×0.9/5=48KN/m，槽鋼下立桿間距90cm,按三等跨連續(xù)梁進(jìn)行計(jì)算:10#槽鋼慣性矩：I=198×104mm抵抗矩：W=39.7×103截面積：A=1274.8mm2（可）（可）（可）3、支架立桿穩(wěn)定性計(jì)算(檢算橫向范圍取5m)

⑴梁Ⅳ斷面，梁端3.9m范圍①每根立桿所受荷載為(立桿間距90×90cm)：P=(q1+…q10+q11+(q12)／2)×1.3×0.9÷6.5=217.4×1.3×0.9÷6.5=39.1KN＞［N］=29.2KN(不可)〖《路橋施工計(jì)算手冊(cè)》P189立桿容許荷載為29.2KN（步距L=1.25m）〗②每根立桿所受荷載為(立桿間距60×60cm)：P=(q1+…q10+q11+(q12)／2)×1.3×0.6÷9.3=217.4×1.3×0.6÷9.3=18.2KN＜［N］=29.2KN(可)⑵梁Ⅵ斷面，梁兩端3.9m范圍以外 每根立桿所受荷載為(立桿間距90×90cm)：P=(q(1-1)+…q10+q11+(q12)／2)×0.9÷6.5=191.4×0.9÷6.5=26.5KN［N］÷26.5=29.2÷26.5=1.1(可)⑶采用φ48×3.0,回轉(zhuǎn)半徑i=15.9mm，立桿的橫桿步距為h=1.2m,按兩端鉸接μ=1，則:

l0=kμh=1.155×1×1.2=1.386m

式中l(wèi)。為立桿的計(jì)算長(zhǎng)度。對(duì)于滿堂支架，l。=kμh式中k：為長(zhǎng)度附加系數(shù)，其值取1.155，μ：壓桿長(zhǎng)度系數(shù),h：立桿步距。λ=l0/i=1386/15.9=87.2

λs＜λ＜λp=102屬小柔度桿，則臨界應(yīng)力等于許用應(yīng)力，按強(qiáng)度問(wèn)題計(jì)算：σ=P/An=26500/424.1=62.5MPa≤（穩(wěn)定性滿足！）另外，根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50107-2003)附表C表c-1查得：穩(wěn)定系數(shù)φ=0.736

N/(φA)=26500/（0.736×424.1）=84.9MPa≤f=205MPa

(穩(wěn)定性符合要求!)

4、地基承載力算(檢算范圍橫向取5m)

橫向5m范圍連續(xù)鋪枕木.枕木受力面積:A=5×0.22m=1.1m2⑴梁Ⅳ斷面，梁端3.9m范圍,支架立桿間距60cm×60cm,計(jì)算橫向單排立桿9.3根,地基所受全部荷載：P=18.2×9.3=169.3KN則地基承載力σ=169.3÷1.1=153.9KPa⑵梁Ⅵ斷面，梁兩端3.9m范圍以外,支架立桿間距90cm×90cm,計(jì)算橫向單排立桿6.5根.地基所受全部荷載：P=26.5×1.3×6.5=223.9KN則地基承載力σ=223.9÷1.1=203.6KPa∴地基承載力須達(dá)到250KPa結(jié)論:根據(jù)以上驗(yàn)算得知,支架按下列要求搭設(shè):⑴支架基礎(chǔ)必須經(jīng)平整碾壓達(dá)到承載力（250KPa）要求后，鋪設(shè)一層塑料防水層防水，周邊挖排水溝（保證地基不受雨水浸泡降低承載力），然后在防水層上擺放枕木（枕木規(guī)格：250×22×15cm），在枕木上再搭設(shè)支架⑵支架采用輪扣式φ48×3.0mm鋼管腳手架,豎桿采用輪扣3×3m和2.4m鋼管對(duì)插，鋼管上下均采用可調(diào)U托做支撐，每根豎桿用短鋼管連接扣緊，支架高度擬定12m。鋼管支撐的桿件有銹蝕，彎曲、壓扁或有裂縫的嚴(yán)禁使用。⑶梁Ⅳ斷面，梁兩端各3.9m范圍（支架搭設(shè)寬度10m）,支架立桿間距60cm×60cm,橫橋18排，順橋8排，橫桿步距60cm×3+120cm×n進(jìn)行搭設(shè).⑷梁Ⅵ斷面，梁兩端3.9m范圍以外,40.2m范圍（支架搭設(shè)寬度1