箱梁支架檢算

1、內(nèi)遂高速公路六標段石佛互通跨線橋支架驗算書檢算人： 復(fù)核人： 中水集團路橋工程有限公司內(nèi)遂高速公路第六標段項目經(jīng)理部 二零一零年七月支架檢算目錄一、普通支架驗算31、工程概況31.1設(shè)計及施工概況31.2支架施工方案32、普通跨支架、方木及模板檢算42.1檢算依據(jù)及主要受力荷載情況42.2模板檢算52.3橫方木檢算62.4縱向方木檢算：62.5碗扣立桿鋼管檢算72.5.1承載力驗算72.5.2碗扣立桿穩(wěn)定性檢證：73、普通支架基礎(chǔ)及地基承載力驗算8二、跨線門洞支架檢算91.支架施工方案92、跨線支架、方木及模板檢算102.1檢算依據(jù)及主要受力荷載情況102.2模板檢算102.3橫向方木驗算11

2、2.4機動車道門洞縱向18工字鋼驗算：112.5非機動車道門洞縱向18工字鋼驗算：112.6機動門洞碗扣立桿鋼管檢算122.6.1承載力驗算122.6.2穩(wěn)定性驗算122.7非機動門洞碗扣立桿鋼管檢算132.7.1承載力驗算132.7.2穩(wěn)定性驗算133、門洞支架基礎(chǔ)及地基承載力驗算14一、普通支架驗算1、工程概況1.1設(shè)計及施工概況本合同段石佛互通跨線橋設(shè)計采用20+30+20米現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁，全橋左，右幅各設(shè)1聯(lián)，最大跨度為30米，最小跨度為20米。文興路跨線橋上跨文化至興隆鎮(zhèn)地方道路（交角38.7。），右幅采用20+30+30米現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁，左幅采用23+30+23+23米現(xiàn)澆

3、連續(xù)箱梁，全橋左，右幅各設(shè)1聯(lián)。1.2支架施工方案本工程現(xiàn)澆連續(xù)梁，采用碗扣式支架，壁厚3mm。支架從上至下依次采用竹膠板（厚1.2cm）+橫向方木（5×10cm，間距20cm）+縱向方木（10×15cm，間距60cm）+碗扣支架（縱向間距90cm×橫向間距60cm，橫桿步距為120cm）。進行支架施工前，先完成橋墩基坑的分層回填，并確保達到的壓實密實，然后做根據(jù)不同的地面情況進行不同的處理，清表后用50cm弱風(fēng)化頁巖碾壓處理，壓實度以93%控制（如地面高差變化大，可進行臺階硬化處理）。連續(xù)梁施工時分兩次澆筑完成：第一次澆筑至腹板與頂板交接處，待達到一定強度要求后

4、，進行第二次混凝土澆筑，完成整個箱梁的澆筑。2、普通跨支架、方木及模板檢算2.1檢算依據(jù)及主要受力荷載情況支架取文興路跨線橋右幅第二跨為代表進行計算（第2跨跨文化至興隆鎮(zhèn)地方道路），該跨支點斷面檢算，見附圖1。支點斷面箱梁除翼緣板截面面積S14.85m2，現(xiàn)澆鋼筋砼取密度為26kN/m3。則：梁體自重q/a14.85×26/8.2546.8kN/m2； 混凝土振搗q/b3kN/m2；模板自重q/c2kN/m2；施工人員及機具q/d3.5kN/m2；支架自重q/e3kN/m2?？偤奢d：Ga46.8+3+2+3.555.3kN/m2；qa55.3×1.266.36kN/m2(取

5、1.2安全系數(shù)) (用于模板方木檢算)總荷載：Gb46.8+3+2+3.5+358.3kN/m2；qb58.3×1.269.96kN/m2(取1.2安全系數(shù)) (用于支架檢算)圖1 箱梁斷面示意圖（支點斷面面積14.85m2，跨中斷面面積6.53 m2面積均未計翼板部分）2.2模板檢算模板采用1.2cm竹膠板，板下為間距20cm（中到中）的5×10cm橫向方木，橫向方木下設(shè)10×15cm縱向方木（間距0.6m m）。圖2 模板及方木支撐示意圖底模竹膠板驗算以每m寬為計算單元，按支點斷面計算則：qa66.36kN/m；Ibh3/121×0.0123/121

6、.44×10-7m4；Wbh2/61×0.0122/62.4×10-5m3； M mql20.078×66.36×0.2020.207kN.m（其中m取五跨均布荷載跨中最不利受力彎矩系數(shù)，m0.078）M/W0.207×103/(2.4×10-5)8.63MPa<20Mpa（可）ff1qal4/(100EI)0.664×66.36×0.204/(100×107×1.44×10-7)0.49mm<L/400250/4000.625mm（可）（其中f1取五跨均布荷載跨

7、中最不利受力擾度系數(shù)，f10.664，以下同）故1.2cm竹膠板滿足要求。 2.3橫方木檢算q166.36×0.2013.27kN/m；（每米q與方木間距的積） Ibh3/120.05×0.13/124.17×10-6m4；Wbh2/60.05×0.12/68.33×10-5m3；M mql20.078×13.27×0.620.373kN.m（其中m取五跨均布荷載跨中最不利受力彎矩系數(shù)，m0.078）M/W0.373×103/（8.33×10-5）4.48MPa<13Mpa（可）ff15q1l4/(

8、100EI)0.664×5×13.27×0.64/(100×107×4.17×10-6)1.37mm<600/4001.5mm（可）故橫向方木檢算滿足要求。2.4縱向方木檢算：支架縱向方木（0.6×0.9米），按支點斷面計算（支點斷面梁體最重），如支點斷面滿足要求則普通斷面均滿足要求；q466.36×0.959.72kN/m；Ibh3/120.1×0.153/122.81×10-5m4；Wbh2/60.1×0.152/63.75×10-4m3；Mmq4l20.078&#

9、215;59.72×0.923.773kN.m；（其中m取五跨均布荷載跨中最不利受力彎矩系數(shù)，m0.078）M/W3.773×103/(3.75×10-4)10.06MPa <13Mpaff1q4l4/(100EI)0.664×59.72×0.94/(100×107×2.81×10-5)0.93mm<900/4002.25mm。故縱向方木滿足要求。2.5碗扣立桿鋼管檢算按支點斷面計算（支點斷面梁體最重），如支點斷面滿足要求則跨中斷面均滿足要求；2.5.1承載力驗算支點碗扣支架設(shè)計為立桿間距0.6

10、5;0.9m，橫桿步距1.2m，取5跨，每跨共計N8.25×4.537.13m2，整跨總受力為F37.13×69.962597.61kN根據(jù)碗扣式腳手架設(shè)計荷載：橫桿步距為1.2米時，每根立桿的設(shè)計荷載為30kN。立桿間距0.6m×0.9m，則立桿數(shù)為：n(int(8.25/0.6)+1)*(int(4.5/0.9)+1)90根每根碗扣承載力為：2597.61/9028.86kN<N30kN故滿足要求。2.5.2碗扣立桿穩(wěn)定性檢證：碗扣鋼管規(guī)格為內(nèi)徑r0.021m，外徑R0.024m則：I3.14×(R4-r4)/410.78×10-8m

11、4A3.14×(R2-r2) 4.24×10-4m2(I/A)1/20.0159m1.2/0.015975由75，查穩(wěn)定性系數(shù)表中查出：0.682則N A0.682×424×21562.2kN鋼管承受的重量為：N28.86kN<N69.5kN（可）故穩(wěn)定性滿足要求。3、普通支架基礎(chǔ)及地基承載力驗算地基基層土為新填強風(fēng)化頁巖，容許承載力為130Kpa，采用50cm弱風(fēng)化頁巖進行地基加固，經(jīng)碾壓后壓實度達93以上，地基承載力可達600kpa，后采用C20混凝土澆注10cm墊層，支架基礎(chǔ)采用35×35×20cm條石墊塊（強度達30Mp

12、a以上）。墊塊底1N/A28.6÷（0.35×0.35）233.5kpakb0.5*110005500kpa，( kb為地基承載力調(diào)整系數(shù)，查表取0.5，11000為C20砼軸心抗壓強度11Mpa)沖切角以45o通過混凝土墊層向下擴散到弱風(fēng)化頁巖加固層，則該處地基附加應(yīng)力為：hLB1/LB+(L+B+4/3*htan)×htan 0.35×0.35×233.5/0.35×0.35+(0.35+0.35+4/3×0.1×tan45o) ×0.1×tan45o13.21kpa弱風(fēng)化頁巖容重按18kN

13、/m3，Hh×h13.21+18×0.522.21kpa,Hh/ kb22.21÷0.544.42kpa130kpa，H為軟基容許承載力故該方案可行。二、跨線門洞支架檢算1.支架施工方案本石佛互通文興路跨線橋上跨文化至興隆鎮(zhèn)公路，為保證箱梁澆注施工期間車輛和行人正常通行，擬采用碗口式支架、工字鋼搭設(shè)機動車輛通行門洞（寬度4.5米，高度不小于4.5米）和非機動車輛通行門洞（寬度為2.0米、高度不小于3.0米）各1個。機動車道門洞支架從上至下依次采用竹膠板（厚1.2cm）+橫向方木（5×10cm，間距20cm）+縱向18號工字鋼（間距18cm）+橫向18號工

14、字鋼（間距30cm）+碗扣支架（縱向間距30cm×橫向間距60cm，橫桿步距為120cm）。非機動車道門洞支架從上至下依次采用竹膠板（厚1.2cm）+橫向方木（5×10cm，間距20cm）+縱向18號工字鋼（間距60cm）+橫向18號工字鋼（間距30cm）+碗扣支架（縱向間距30cm×橫向間距60cm，橫桿步距為120cm）。支架施工前地基處理；先完成橋墩、橋臺基坑的分層回填，并確保達到的壓實密實，然后做根據(jù)不同的地面情況進行不同的處理，清表后用50cm厚弱風(fēng)化頁巖攤鋪碾壓處理，壓實度以93%控制，后在門洞兩側(cè)碗口支架位置采用C20混凝土澆注50cm基礎(chǔ)，詳見“箱

15、梁澆注支架示意圖”。2、跨線支架、方木及模板檢算2.1檢算依據(jù)及主要受力荷載情況本次機動車道門洞支架驗算取文興跨線橋右幅第二孔箱梁的除翼緣板跨中斷面。跨中箱梁除翼緣板截面面積S6.53m2，則：梁體自重q/a6.53×26/8.2520.58kN/m2； 混凝土振搗q/b3kN/m2；模板自重q/c2kN/m2；施工人員及機具q/d3.5kN/m2；支架自重q/e3kN/m2。總荷載：Ga20.58+3+2+3.529.08kN/m2；qc29.08×1.234.9kN/m2(取1.2安全系數(shù)) (用于模板、方木、橫桿檢算)總荷載：Gb20.58+3+2+3.5+332.0

16、8kN/m2；qd32.08×1.238.50kN/m2(取1.2安全系數(shù)) (用于支架立桿檢算)2.2模板檢算通道處模板形式和普通支架斷面一樣，已在普通支架中經(jīng)過驗算，滿足要求，不再重復(fù)計算。 2.3 橫向方木驗算通道處橫向方木形式、間距和普通支架斷面一樣，已在普通支架中經(jīng)過驗算，滿足要求，不再重復(fù)計算。2.4機動車道門洞縱向18工字鋼驗算：q2qa×L38.5（跨中斷面）×0.186.93kN；(L為工字鋼橫向間距)18#工字鋼截面慣性矩：I0.1669×108mm4；截面抵抗矩：W1.854×105mm3；容許應(yīng)力：=170Mpa；彈性模

17、量：E=2.1×105 Mpa；M=（g1+g2）×L1×L22/838.5×0.18×4.52/817.54KN.m彎曲強度：M/W17.54×106/1.854×105= 94.6Mpa =170Mpa，滿足要求。驗算擾度：f=5（g1+g2）×L1×L24/384EI=5×38.5×0.18×45004/(384×2.1×105×0.1669×108)=10.56mm4500/400=11.25mm滿足要求。2.5非機動車道門洞縱

18、向18工字鋼驗算：本次非機動車道門洞支架驗算取文興跨線橋右幅第二孔箱梁的除翼緣板支點斷面。q2qa×L69.96(支點斷面)×0.641.98kN；(L為工字鋼橫向間距)18#工字鋼截面慣性矩：I0.1669×108mm4；截面抵抗矩：W1.854×105mm3；容許應(yīng)力：=175Mpa；彈性模量：E=2.1×105 Mpa；M=（g1+g2）×L1×L22/869.96×0.6×22/820.99KN.m彎曲強度：M/W20.99×106/1.854×105= 113.21Mpa =

19、170Mpa，滿足要求。驗算擾度：f=5（g1+g2）×L1×L24/384EI=5×69.96×0.6×20004/(384×2.1×105×0.1669×108)=2.5mm2000/400=5.0mm滿足要求。2.6機動門洞碗扣立桿鋼管檢算2.6.1承載力驗算通道處支架設(shè)計為立桿間距0.3×0.6m，橫桿步距1.2m，為保證安全，取計算門洞支架寬度7.0米，梁體除翼板截面積為14.85m2（支點斷面），加荷載總重：按支點斷面計算（實際操作是跨中斷面，支點斷面梁體最重）（14.85×

20、;26+3+2+3.5）×7.0=2762.2KN；2762.2×1.2=3314.64 KN（安全系數(shù)取1.2）；根據(jù)碗扣式腳手架設(shè)計荷載：橫桿步距為1.2米時，每根立桿的設(shè)計荷載為30kN。立桿根數(shù)：N=15（根）×4（排）×2（側(cè)）=120根每根承載力：3314.64KN÷120=27.622KN< N=30KN故可行。2.6.2穩(wěn)定性驗算碗扣鋼管規(guī)格為內(nèi)徑r0.02m，外徑R0.024m則：I3.14×(R4-r4)/413.48×10-8m4A3.14×(R2-r2) 5.53×10-4m2(I/A)1/20.0156m1.2/0.015677由77，查穩(wěn)定性系數(shù)表中查出：0.739則N A0.739×553×17069.5kN鋼管承受的重量為：N27.622kN<N69.5kN（可）故穩(wěn)定性滿足要求。2.7非機動門洞碗扣立桿鋼管檢算2.7.1承載力驗算通道處支架