现浇箱梁施工支架计算书03

一、概述

xxx大桥上部结构为单箱双室变截面预应力砼变等截面连续箱梁，跨径布置为全桥一联37+55+37m。上部结构预应力现浇箱梁顶宽19m，底宽13m,外翼板悬臂长3.0m；箱梁跨中及边跨支点处梁高为2m，中间墩墩顶支点梁高为3.6m；箱梁顶板厚0.28m，跨中底板厚0.25m，根部底板厚0.8m，底板厚按二次抛物线变化。跨中腹板厚0.5m，根部腹板厚0.85m。

二、现浇箱梁满堂支架计算

1、概况

（1）、支架概述

本工程采用满堂式碗口式脚手架一次性搭设现浇施工。 

（2）、支架组成

满堂式碗口支架体系由支架基础（厚25cmC25砼）、Φ48×3.5mm碗口立杆、横杆、斜撑杆、可调节底托、可调节顶托、﹝10槽钢横向分配梁， 10cm×10cm木方做纵向分配梁；模板系统由侧模、底模、芯模、端模等组成。﹝10槽钢分配梁横向布置，直接铺设在支架顶部的可调节顶托上，箱梁底模板采用定型大块胶合板，后背10cm×10cm木方，然后直接铺装在﹝10槽钢分配梁上进行连接固定；侧模、翼缘板模板为胶合板。

根据箱梁施工技术要求、荷载重量、荷载分布状况、地基承载力情况等技术指标，通过计算确定，每联支架其立杆纵距采用90cm(在腹板、墩柱加密区及中隔板位置采用扣件钢管加密为45cm),横距布置： 标准90*3+60*3+90*5+60*2+90*3cm,支架立杆步距为120cm，支架在桥纵向每450cm间距设置剪刀撑；支架两端的纵、横杆系通过垫木牢固支撑在桥墩上；立杆顶部安装可调节顶托，立杆底部支立在底托上，底托安置在支架基础为25cm厚的C25砼场地上，砼下层为换填碾压密实的砂砾石层。

（3）、主要计算内容

根据本桥结构设计要点及支架设计要点，主要计算内容如下：

1在支架荷载作用下，施工支架的内力和应力情况。 

2在支架荷载作用下，底模主横梁的挠度和应力情况。

3在支架荷载作用下，底模纵向分配梁的挠度和应力情况。

4在支架荷载作用下，底模板的挠度和应力情况。

5在支架荷载作用下，地基土的承载力验算。

  （4）、均按容许应力法进行验算，故不考虑荷载分项系数。

2、截面特性及力学性能

本桥中主要采用的支架材料有碗口式架管、横向分配梁﹝10槽钢、纵向分配量10×10cm方木，碗扣式架管的截面特性及力学性能见下表：

外径

（1）、立杆计算对象选择

根据立杆在箱梁底支撑点的不同选取处立杆进行计算。

（2）、立杆荷载确定

立杆竖向荷载主要计算支架系统自重、模板系统自重、振捣荷载、施工荷载。同时，因主梁分两次浇筑成型，故未计算砼倾倒荷载。

   ① 砼自重：立杆顶承载的砼方量×26KN/m3×超重系数1.05（详见下表）；

   ② 支架及模板系统自重：单根立杆所对应的梁体投影面积S×2KN/m2（详见下表）；

   ③ 振捣荷载：按2 KN/m2计；

   ④ 施工荷载：按4 KN/m2计；

立杆荷载计算表：

单根立杆

该桥墩1#、2#墩顶加密区横向立杆跨距均为60㎝，加密长度设为墩中心左右3m，其它部位腹板处纵、横向立杆跨距均为45、60cm，箱室处纵、横向立杆间距均为90cm；箱梁翼缘板下，横向立杆标准跨距为90㎝；纵向立杆标准跨距为90㎝。根据上述资料，对各区段的立杆安全性计算如下表：

4、横向分配梁验算（这段槽钢的参数我查不到陈哥帮我龙一下嘛）

横向分配梁采用﹝10槽钢进行配置,所有横向分配梁均采用﹝10槽钢进行施工，查《路桥施工计算手则》有[σ]=？Mpa，[τ]=？Mpa。

取墩顶加密处的主横梁计算，其纵向间距为45cm，横向间距为60cm,横向为多跨连续梁。此处取单跨60㎝的简支梁进行计算。

（1）、横梁荷载q

 横梁荷载按均布荷载计，主要计算砼自重、模板系统自重、振捣荷载、施工荷载。

1 砼自重：q1=26*3.6*0.3*1.05*1.2=53.08 KN/m；

2 模板及槽钢自重：q2=0.75*0.45*1.2=0.41KN/m；

3 振捣荷载：q3=2*0.45*1.4=1.26KN/m；

4 施工荷载：q4=4*0.45*1.4=2.52KN/m；

可得q=53.08+0.41+1.26+2.52=57.29KN/m； 

（2）、验算弯应力、剪力应力、挠度

 Mmax=ql2/8=57.29*0.6*0.6/8=2.58KN.m=2580000N.mm

W=bh2/6=100*150*150/6=375000mm3  ？

Qmax=31*0.6/2=9.3KN

Sx=10/2*15*15/4=281.25cm3

Ix=bh3/12=10*15*15*15*/12=2812.5cm4

σmax= Mmax/W=1400000/375000=3.73MPa<[σ]=11Mpa满足要求；

τmax= Qmax*Sx/Ix*b=(9300*281250)/(28125000*100)=0.93 MPa<[τ]=1.7Mpa满足要求；

挠度： fmax=5ql4/384EI=5*31*6004/(384*9000*28125000)

=0.21mm<600/400=1.5mm 满足要求。

5、纵向分配梁验算

竹胶板下所有纵向分配梁方木木材均采用杉木进行施工，查《路桥施工计算手则》有[σ]=11Mpa，[τ]=1.7Mpa。

纵向分配梁统一采用10cm×10cm木方，木方间距按照中到中30cm控制。取腹板和横梁位置45×30cm框架布置，则纵向分配梁的验算如下：

（1）、纵向分配梁荷载q

按均布荷载计算，主要计算砼自重、振捣荷载、施工荷载。

1 砼自重：q1=26*3.6*0.3*1.05*1.2=9.59 KN/m；

2 模板及方木自重：q2=0.75*0.3*1.2=0.27KN/m；

3 振捣荷载：q3=2*0.3*1.4=0.84KN/m；

4 施工荷载：q4=4*0.3*1.4=1.68KN/m；

   可得q=29.5+0.15+0.6+0.75=38.17KN/m；

（2）、验算弯应力、挠度 

Mmax=38.17*0.45*0.3/8=0.65KN.m

W=bh2/6=100*100*100/6=166667mm3

Qmax=38.17*0.45/2=8.59KN

Sx=(100*100/2)*100/4=125000mm3

Ix=100*100*100*100/12=8333333mm4

抗弯强度：σmax= Mmax/W=0.65*106/166667=3.9MPa<[σ]=11MPa满足要求；

τmax= Qmax*Sx/(Ix*b)=(8590*125000)/(8333333*100)=1.28 MPa<[τ]=1.7Mpa满足要求；

挠度： fmax=5ql4/(384EI)=5*38.17*3004/(384*9000*8333333)

=0.05<300/400=0.75mm 满足要求。

6、底模受力验算

（1）、荷载

按腹板部位荷载进行计算，q均计算：作用在竹胶模板荷载有：砼、施工荷载、砼振捣产生的荷载,竹胶板自身荷载。

腹板部位的荷载：

q均=( Q1+ Q2+ Q3)×0.3=(26*3.6*1.05+4+2)×0.3=31.3KN/m

（2）、计算模式

其肋（背木）间距为30cm。 可以取100cm长竹胶板作为一个单元进行分析，则计算单元为30*100cm的面板。

（3）、面板验算

本项目拟选用面板规格:  2440mm×1220mm×15mm

a强度验算

竹胶面板的静曲强度：[σ]纵向≥50Mpa，[σ]横向≥30Mpa

跨度/板厚=300/15=20＜100，属小挠度连续板。

 45/0.6=0.75

查《桥涵施工计算手册》附表2-15得Km=0.0965；Kf=0.01013

Mmax=KmqL2=0.0965×31.3×0.32=0.27KN.m=0.27×106N.mm

面板截面抵抗矩:

W=bh2/6=300×152/6=11250mm3

I=1000*153/12=281250

σ=M/W=0.27×106/11250=24Mpa＜[σ]纵向=50Mpa，满足要求。

b挠度验算

查GBT 17656-2008 《砼模板用胶合板》得

竹胶面板的弹性模量：[E]纵向≥6×103Mpa，[E]横向≥4.5×103Mpa

考虑竹胶面板的背肋为10cm×5cm木方，面板的实际净跨径为200mm，故

fmax=ql4/（128EI）=31.3*2004/(128*4500*281250)

 0.31mm＜[ω]=0.5mm=l/400，满足要求。

7、地基承载力验算

7.1、地基表层验算

下托撑截面尺寸为12㎝×12㎝，按单根立杆最大竖向荷载29.53KN计算，则σ=29530/（120*120）=2.051 MPa，因地基表层为厚25㎝的C25砼，故面层能满足承载力需求。

7.2、地基砂砾石压实土层承载力验算

砂砾石土层的承压面为30㎝×30㎝，则σ=29530/（300*300）=0.33MPa，因地基为填砂砾石层，查《路桥施工计算手则》表11-18得松散的砾石土的容许承载力[σ]=0.3～0.5MPa，故能满足承载力需求。为了基础的安全，在实际施工过程中应对砂砾石层进行分层压实，单层压实厚度控制在30cm以内。

8、计算结论

1、地基土现状能满足承载力需求。

2、支架受力及稳定性能满足要求，且具有足够的安全系数。

3、底模承重梁、分配梁、面板系统均能满足应力及变形要求。

9、附件：碗扣式支架布置图