現(xiàn)澆箱梁支架設(shè)計計算書.doc

現(xiàn)澆箱梁支架設(shè)計計算書第一章 編制依據(jù)1、編制依據(jù)1.1施工合同文件及其他相關(guān)文件。1.2工地現(xiàn)場考察所獲取的資料。1.3公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范JTG/T F50-2011。1.4公路工程質(zhì)量檢驗評定標準JTG F80-2004。1.5公路工程施工安全技術(shù)規(guī)范JTJ076-95。1.6公路工程水泥及水泥混凝土試驗規(guī)程JTG E30-2005。1.7建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范JGJ 162-20081.8建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范JGJ 130-20111.9建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范JGJ 80-911.10建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001（2006年版）第二章 工程概況本工程為新建橋梁，起點樁號K3+799.97，終點樁號K3+866.03，橋長66.06m。橋跨布置為一聯(lián)，具體分跨為：（16+27+16）m。主橋箱梁采用C50混凝土。橋梁支架位于地勢較低的水田之中，在進行支架搭設(shè)前應(yīng)進行地基處理。1上部結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力砼變截面連續(xù)箱梁，橋梁與道路成75夾角，分為上下行兩座獨立的橋梁。橋梁平面位于R=1200mm的圓弧上，縱斷面位于0.54%的上坡上。2橋梁左、右幅不等寬，左幅橋梁寬度為25.25m，右幅橋梁寬度為22.5m，兩幅橋梁之間設(shè)置1.0m的中央分隔帶。左幅橋具體布置為：6m（人行道、非機動車道）+1.5m（機非分隔帶）+17.25m（機動車道）+0.50m（防撞欄）=25.25m；右幅橋具體布置為：6m（人行道、非機動車道）+1.5m（機非分隔帶）+14.5m（機動車道）+0.50m（防撞欄）=22.5m。上部結(jié)構(gòu)為（16+27+16）m變截面預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁。橋墩處梁高1.7m，橋臺和中跨跨中梁高為1.1m，采用二次拋物線過渡，過渡段的方程式為Y=0.004167X2+1.1。左幅橋箱梁頂板寬25.25m，底板寬20.25m，懸臂寬2.5m，為單箱五室結(jié)構(gòu)；右幅橋箱梁頂板寬22.5m，底板寬17.5m，懸臂寬2.5m，為單箱五室結(jié)構(gòu)。標準段跨中頂板厚度25cm，底板厚度22cm，腹板厚50cm。支座附近頂板厚度50cm，底板厚度47cm，腹板厚65cm。支點處設(shè)橫隔梁，中橫隔梁寬2.0m，端橫隔梁寬1.2m。3橋臺采用座板式橋臺，基礎(chǔ)采用沖擊鉆鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，橋臺樁基直徑為1.5m，按嵌巖樁設(shè)計，要求嵌入中風化石飛巖深度不小于1.0D（D為樁基直徑）。臺背回填透水性較好的砂礫石，回填尺寸按施工規(guī)范要求確定，回填時要求分層壓實，壓實度不小于96%。橋墩采用柱式橋墩，墩柱間設(shè)系梁。橋面橫坡：采用2.0%雙向橫坡，坡向外側(cè)，橋面橫坡通過箱梁斜置形成，箱梁頂、底板始終保持平行。4橋面鋪裝：4cm厚改性瀝青砼（AC-13C）+5 cm厚中粒式瀝青砼（AC-20C）防水層，鋪裝總厚9cm。橋面排水：橋面設(shè)置泄水管，直接將橋面雨水導入道路排水系統(tǒng)。5伸縮縫：為了保證梁能自由變形，在0#、3#橋臺處設(shè)置GQF-Z60型伸縮縫。支座采用GPZ（2009）橋梁盆式橡膠支座。6人行道欄桿：為了保證安全，在人行道外側(cè)設(shè)置欄桿，共兩道。防撞欄：在橋梁中線側(cè)設(shè)置兩道SS級加強型防撞欄，并在防撞欄外則設(shè)置外掛式花盆。第三章 現(xiàn)澆箱梁支架地基處理、支架搭設(shè)本工程連續(xù)梁均采用扣件式滿堂支架，施工工藝流程如下：地基處理擺底托立鋼管放置頂托搭設(shè)方木支底模預(yù)壓綁底腹板鋼筋支內(nèi)模澆底腹板綁頂板鋼筋澆筑底板砼張拉灌漿拆架等工序?？奂綕M堂支架基礎(chǔ)需進行處理，支架強度、剛度、穩(wěn)定性需進行驗算，支架搭設(shè)完畢后進行支架預(yù)壓，預(yù)壓荷載為澆注重量的1.2倍以上，通過預(yù)壓消除支架非彈性變形及找出支架彈性變形規(guī)律。箱梁砼澆筑采用二次澆筑法，第一次澆筑至腹板與翼緣板連接處，橫梁澆筑到中部；第二次澆筑橫梁上部及頂板。一、地基處理支架在同一跨地面盡量保持在一個水平面上，若地勢高低不平，則先挖成臺階狀，進行地基處理后再搭設(shè)。支架基礎(chǔ)先清除表面雜草、雜物，將松散、含水量大的淤泥進行清運，用透水性良好的土進行換填，松鋪厚度按30cm一層。施工前先對搭設(shè)支架范圍進行放樣，根據(jù)放樣范圍確定基礎(chǔ)處理范圍，支架基礎(chǔ)持力層選擇在粉質(zhì)粘土層，需清除軟土厚約1.5m，然后回填1.0m厚的風化石，用大型振動壓路機分層碾壓密實，其上回填20cm厚級配碎石，表面用25cm厚C30砼硬化。在處理過的地基兩側(cè)挖設(shè)5050cm的磚砌排水溝，并與旁邊的自然排水溝連通，將雨水引進排水溝，防止雨水浸泡地基，避免支架產(chǎn)生不均勻沉降。二、支架的搭設(shè)橋梁支架順橋向長度為59m，橫橋向?qū)挾葹?5.25m，左右兩側(cè)各設(shè)置1.0m寬的獨立人行道及操作平臺。右幅橫橋向?qū)挾葹?2.45m，左右兩側(cè)各設(shè)置1.0m寬的獨立人行道及操作平臺。支架高度為1.5m2.5m不等。箱梁的現(xiàn)澆支架采用扣件式滿堂支架，用483.0架管搭設(shè)，使用與立桿配套可調(diào)底座、可調(diào)托撐。立桿頂托撐上設(shè)2道483.0架管；架管上設(shè)510cm的橫向方木，間距為20cm；模板采用厚15mm的優(yōu)質(zhì)竹膠合板。根據(jù)計算并結(jié)合類似工程的施工經(jīng)驗，支架立桿順、橫橋向的間距布置為60cm60cm，水平桿步距為90cm。肋板和中橫梁下面由于荷載集中，宜加密，肋板下順橋向間距為60cm，橫橋向間距為30cm；中橫梁順橋向間距為30cm，橫橋向間距為60cm，即在中間再增設(shè)一排立桿。端橫梁由于位于橋臺臺帽上，無需立桿。滿堂支架搭設(shè)方法及要求如下：1）支架的組裝：支架從一端向另一端延伸，自下而上逐步搭設(shè)。2）搭設(shè)順序：地基換填處理鋪筑級配碎石澆筑水泥砼根據(jù)支架密度放樣安裝堅向、順、橫橋向鋼管搭設(shè)工作通道加密水平鋼管安裝加固剪刀撐鋼管安裝頂部欄桿。3）支架頂部標高控制：標高通過鋼管頂部的頂托控制，施工時測量隊在底板邊緣沿里程方向每隔5m提供控制點的標高，其余各點由工人拉線控制。4）滿堂支架搭設(shè)的要求：A、鋼管立柱底部應(yīng)設(shè)墊木和底座，墊木采用厚度為50mm的高強度木板，底座采用150mm150mm15mm厚的鋼板底座。鋼管立柱頂部設(shè)可調(diào)支托，U型支托與楞梁兩側(cè)間如有間隙，必須楔緊，其螺桿伸出鋼管頂部不得大于200mm，螺桿外徑與立柱鋼管內(nèi)徑的間隙不得大于3mm，安裝時應(yīng)保證上下同心。B、在立桿距地面200mm高處，沿縱橫水平方向按縱下橫上的程序設(shè)掃地桿?？烧{(diào)支托底部的立柱頂端應(yīng)沿縱橫向設(shè)置一道水平拉桿。掃地桿與頂部水平拉桿之間的間距，在滿足模板設(shè)計所確定的水平拉桿步距要求條件下，進行平均分配確定步距后，在每一步距處縱橫向應(yīng)各設(shè)一道水平拉桿?？v橫向連接鋼管均與墩柱相鎖接；支架端部與墩柱、臺帽頂緊頂牢。支架設(shè)剪刀撐以提高其整體穩(wěn)定性，每隔4m設(shè)一排。C、鋼管掃地桿、水平拉桿均采用對接連接。剪刀撐采用搭接，搭接長度不小于500mm，并采用2個旋轉(zhuǎn)扣件分別在離桿端不小于100mm處進行固定。D、當立柱底部不在同一高度時，高處的縱向掃地桿應(yīng)向低處延長不少于2跨，高低差不得大于1m，立柱距邊坡上方邊緣不得小于0.5m。E、所有落地承重鋼板墊片是否全部墊實，且其軸線是否與支架在同一搭設(shè)軸線上；豎向鋼管的垂直度控制，要求其傾倒度不大于H/100；豎桿、水平加固桿、交叉拉桿剪刀撐等的配置是否符合要求；確定每一道剪刀撐前后、上下是否一致，搭接長度是否滿足要求，避免剪刀撐在斷面內(nèi)出現(xiàn)空檔；檢查所有承重架鋼管是否與頂托座密貼，確保支架受力均勻。本橋支架不高，未超過一根架管的標準長度（6m），所以立桿無需接長。F、在橋面模架兩側(cè)設(shè)置寬度為1.2m的獨立人行通道，并設(shè)置專用的上下安全通道，人行通道和上下安全通道外側(cè)設(shè)置護欄，護欄高度為1.2m，本工程采用二道水平橫桿加掛密目安全網(wǎng)作為臨邊安全護欄。所用的材料如架管、扣件、對接卡、楞方、模板按規(guī)定頻率取樣送檢，合格后方能使用。施工時梁底面標高應(yīng)根據(jù)設(shè)計高程+預(yù)留高度值準確放出，調(diào)整底模使之符合設(shè)計的線型。底模不設(shè)弧形拱度，在鋪設(shè)時要與下方的木楞格柵墊實。第四章 現(xiàn)澆箱梁支架設(shè)計計算現(xiàn)以左幅箱梁進行滿堂支架的受力計算，具體參數(shù)如下：箱梁底寬20.25m，頂寬25.25m，梁長59m，箱梁高度1.1m1.7m，箱梁底面積為1195m2。翼板寬度2.5m，厚度：0.3m0.45m。以左幅箱梁混凝土1068m3進行計算，考慮底板和翼板的受力不均，為便于安全，取梁底板以內(nèi)支架進行計算，減去翼板66.3m3，以1001.7m3進行驗算。（一）、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式，取值情況如下：A）模板、支架重量G1k：0.75KN/m2； B）新澆混凝土的重量G2k：（1001.6924）/（20.2559） =19.88KN/m2；C）鋼筋重量G3k：1.501001.7/1195=1.26 KN/m2；D）施工荷載Q1k：施工人員、施工材料和機具荷載，按均布荷載計算，當計算模板及其下次梁時取2.5 KN/m2；當計算次梁下的主梁時取1.5 KN/m2；當計算支架立柱及其他承載構(gòu)件時取1.0KN/m2。為安全起見，施工荷載統(tǒng)一取2.5KN/m2。E）振搗時的荷載Q2k：2.00 KN/m2；F）風荷載Q4k：0.35KN/m2；結(jié)構(gòu)荷載組合取值：（0.75+19.88+1.26+2.5+2.0+0.35）=26.74 KN/m2。（二）、支架材料計算取值如下：1、架管鋼材（Q235鋼）：抗壓、抗拉和抗彎強度設(shè)計值f205 N/mm2，抗剪強度設(shè)計值fv120 N/mm2。48架管外徑48mm，壁厚3.0mm，抵抗矩W（484-424）/（3248）=4493mm3，彈性模量E2.06105 N/mm22、木材（杉木）彎拉容許應(yīng)力：【】11.0 N/mm2，容許剪應(yīng)力【】1.4 N/mm2。木材（杉木）彈性模量E9000 N/mm2。3、竹膠板（五層）彎拉容許應(yīng)力：【】105.5 N/mm2，容許剪應(yīng)力【】5.03 N/mm2。竹膠板彈性模量E9898 N/mm2。4、受壓構(gòu)件容許長細比：【】1505、受壓構(gòu)件容許撓度：【f】3mm（三）、支架受力驗算如下：1、立桿驗算擬采用外徑48mm、壁厚3.0mm的鋼管進行滿堂支架立設(shè)，立桿頂部設(shè)頂托，保持立桿軸心受壓。通過上面計算，上部結(jié)構(gòu)荷載按26.74 KN/m2計，鋼管水平間距0.6m0.6m間隔布置，則每區(qū)格面積：A10.6m0.6m0.36m2每根立桿承受荷載Q0.3626.749.63 KN回轉(zhuǎn)半徑r0.25 482 + 422 15.9mm豎向每隔h0.9m設(shè)橫向水平鋼管，則鋼管長細比h/r9001/15.956.6【】150 滿足要求。根據(jù)56.6查建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范附錄D得軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)=0.82448mm、壁厚3.0mm的鋼管受力面積為A2（482-422）/4=424.1mm2則豎向鋼管立桿受力為：Q/A29.63103/0.824424.127.6Mpa【】205Mpa應(yīng)變?yōu)椋?E27.6106/（206109）1.3410-4高度壓縮量Lh1.3410-427000.36mm（架管最高2.7m）可將其做為預(yù)留量，提高模板標高。通過上式計算，確定采用48mm、壁厚3.0mm的鋼管做為滿堂支架，間隔0.60.6m，豎向每間隔0.9m設(shè)縱橫向鋼管完全可以滿足安全施工要求。為保證支架的整體穩(wěn)定性，在支架底部及頂部設(shè)剪刀撐，并在底部增設(shè)縱橫向的掃地撐，整個支架與墩柱相鎖扣，可以保證滿堂支架的整體穩(wěn)定性。2、中橫梁下立桿驗算每個橋墩處設(shè)中橫梁，橫梁處混凝土為全密實體，梁高為1.7m，此處支架為最大受力之處，立桿需要加密，橫梁下支架加密成間距60cm30cm，即橫橋向間距60cm，順橋向間距30cm。中橫梁上部結(jié)構(gòu)荷載取值如下：A）模板、支架重量G1k：0.75KN/m2； B）新澆混凝土的重量G2k：1.724 =40.8KN/m2；C）鋼筋重量G3k：1.501.7=2.55 KN/m2；D）施工荷載Q1k：施工人員、施工材料和機具荷載，按均布荷載計算，當計算模板及其下次梁時取2.5 KN/m2；當計算次梁下的主梁時取1.5 KN/m2；當計算支架立柱及其他承載構(gòu)件時取1.0KN/m2。為安全起見，施工荷載統(tǒng)一取2.5KN/m2。E）振搗時的荷載Q2k：2.00 KN/m2；F）風荷載Q4k：0.35KN/m2；中橫梁處荷載組合取值：（0.75+40.8+2.55+2.5+2.0+0.35）=48.95 KN/m2。通過上面計算，上部結(jié)構(gòu)荷載按48.95 KN/m2計，鋼管間距0.6m0.3m間隔布置，則每區(qū)格面積：A10.6m0.3m0.18m2每根立桿承受荷載Q0.1848.958.81KN則豎向鋼管支柱受力為：Q/A28.81103/0.824424.125.2Mpa【】205Mpa安全。3、竹膠模板驗算竹膠模厚度為1.5cm，竹膠模板下墊5cm10cm楞方作為次梁，間距為20cm。中橫梁下受力最為不利，取該處1m板寬進行驗算。中橫梁處荷載組合取值：（0.75+40.8+2.55+2.5+2.0+0.35）=48.95 KN/m2。間距為20cm的每1m板寬受力Q=1.00.248.95=9.79KN按均布荷載計算，即20cm板長承受的均布荷截q9.79/0.2=48.95KN/m彎矩Mql2/8=48.950.22/8=0.2448KNm，W=bh2/6應(yīng)力M/W=60.2448106/（1000152）6.53Mpa【】105.5Mpa，安全。剪力驗算，剪力Q9.79/2=4.895KN， 毛截面面積矩：Sm=bh2/8=1.00.0152/8=2.8110-5m3毛截面慣性矩：Im=bh3/12=1.00.0153/12=2.8110-7m4 =QSm / Im b=4.8951032.8110-5/1.02.8110-7=489500N/m2=0.49Mpa【】5.03 Mpa。安全。剛度驗算，剛度f5ql4/384EI，其中Ibh3/12 f5ql4/384EI12548.951030.24/（384989810610.0153）0.00037m=0.37mm 【f】3mm，滿足要求。4、底模下次梁木方驗算竹膠板底模下墊木方做為次梁，次梁采用510cm楞方，楞方間距按20cm布設(shè)。（1）、中橫梁下立桿間距為60cm30cm，因此次跨徑為30cm。中橫梁處施工荷載：S0.75+1.724+2.55+2.5+2.0+0.3548.95KN/m2。每根次梁受力Q=0.30.248.95=2.937KN按均布荷載計算q=2.937/0.3=9.79KN/m按簡支梁計算，跨中彎距M=ql2/8=9.790.32/8=0.11KNm（2）、非橫梁下立桿間距為60cm60cm，因此次梁跨徑為60cm。上部結(jié)構(gòu)荷載為：（0.75+19.88+1.26+2.5+2.0+0.35）=26.74 KN/m2。每根次梁受力Q=0.60.226.74=3.2088KN按均布荷載計算q=3.2088/0.6=5.348KN/m按簡支梁計算，跨中彎距M=ql2/8=5.3480.62/8=0.24KNm因此取非橫梁下次梁進行驗算：木材應(yīng)力：M/W，截面模量W=bh2/6因此M/W=6M/bh2=60.24106/（100502）=5.76Mpa木材容許應(yīng)力：【】11Mpa，受力滿足要求，安全。剪力驗算，剪力Q3.2088/2=1.6044KN， 毛截面面積矩：Sm=bh2/8=0.10.052/8=3.12510-5m3毛截面慣性矩：Im=bh3/12=0.10.053/12=1.04210-6m4 =QSm / Im b=1.60441033.12510-5/0.11.04210-6=481166N/m2=0.4812Mpa【】1.4Mpa。安全。剛度驗算，剛度f5ql4/384EI，其中Ibh3/12 f5ql4/384EI1255.3481030.64/（38491090.10.053）0.96mm【f】3mm，滿足要求。5、頂托上承重架管（主梁）驗算頂托上放置兩根483.0架管作為承重梁，承重梁跨徑60cm，承受由次梁楞木方傳遞的三個集中荷載，每個集中荷截為0.60.226.74=3.2KN，如圖，在圖示狀態(tài)主梁鋼管受力最為不利。因為非橫梁下架管跨徑最大，因此取非橫梁下架管進行驗算為偏于安全，按簡支梁計算：跨中彎矩最大，M（3.20.10.5/0.6） （3/5） 2+3.20.6/40.8KNm架管的抵抗矩W（484-424）/（3248）=4493 mm3彎拉應(yīng)力M/W0.8106/（24493）89.03Mpa ，小于【】205Mpa，安全。頂托上承重架管剪力驗算剪力Q3.23/2=4.8KN剪應(yīng)力Q/A=4800/424.1=11.32Mpa【】120 Mpa，安全。頂托上承重架管鋼度驗算剛度f5ql4/384EI，其中I（484424）/64=107831mm4q可以近似等于均布荷載， q=3.23/0.6=16KNm f5ql4/384EI5161030.64