現(xiàn)澆箱梁支架設(shè)計計算書

1、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(biāo)準(zhǔn) 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

2、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(jìn)行支架搭設(shè)前應(yīng)進(jìn)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： 6

3、m （人行道、非機(jī) 動車道） +1.5m（機(jī)非分隔帶） +17.25m（機(jī)動車道） +0.50m（防撞欄） =25.25m； 右幅橋具體布置為： 6m （人行道、非機(jī)動車道） +1.5m（機(jī)非分隔帶） +14.5m （機(jī)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

4、.5m ，懸臂寬 2.5m ，為單箱五室結(jié)構(gòu)。標(biāo)準(zhǔn)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(fēng)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

5、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(dǎo) 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(qiáng)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

6、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。扣件式滿堂支架基礎(chǔ)需進(jìn)行處理，支架強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性需進(jìn)行驗算，支架搭設(shè)完畢后進(jìn)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(jìn)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(jìn)行清運，用透

7、水性良好的土進(jìn)行換填，松鋪厚度按 30cm 一層。施工前先 對搭設(shè)支架范圍進(jìn)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(fēng)化石，用大型振動 壓路機(jī)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) 50×50cm 的磚砌排水溝，并與旁邊的自然排水溝連通， 將雨水引進(jìn)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?25.25m ，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

8、寬度為 22.45m ，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 1.5m 2.5m 不等。箱梁的現(xiàn)澆支架采用扣件式滿堂支架，用 48×3.0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 48×3.0架管；架管上設(shè) 5×10cm 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 60cm×60cm ，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

9、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(biāo)高控制：標(biāo)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(biāo)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(qiáng)度木板

10、， 底座采用 150mm× 150mm× 15mm 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(jìn)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。縱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

11、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(jìn)行固定。D 、當(dāng)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

12、，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(biāo)準(zhǔn)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(hù)欄，護(hù)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(hù)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(biāo)高應(yīng)根據(jù)設(shè)計高程 +預(yù)留高度值準(zhǔn)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

13、現(xiàn)以左幅箱梁進(jìn)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 1.1m 1.7m ，箱梁底面積為 1195m 2。翼板 寬度 2.5m ，厚度： 0.3m 0.45m 。以左幅箱梁混凝土 1068m 3進(jìn)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(jìn)行計算，減去翼板 66.3m 3，以 1001.7m 3 進(jìn)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 G 1k ： 0.75KN/m2；B ）新澆混凝土的重量 G 2k ：（ 1001.69

14、×24）/（20.25 ×59） =19.88KN/m2 ；C ）鋼筋重量 G 3k ： 1.50 ×1001.7/1195=1.26 KN/m2；D ）施工荷載 Q 1k ：施工人員、施工材料和機(jī)具荷載，按均布荷載計算，當(dāng) 計算模板及其下次梁時取 2.5 KN/m2；當(dāng)計算次梁下的主梁時取 1.5 KN/m2；當(dāng)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 Q 2k ： 2.00 KN/m2；F ）風(fēng)荷載 Q 4k ： 0.35KN/m2 ；結(jié)構(gòu)荷載組合取值：（ 0.75+19.88+1.

15、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(qiáng)度設(shè)計值 f 205 N/mm2，抗 剪強(qiáng)度設(shè)計值 fv 120 N/mm2。48架管外徑 48mm ，壁厚 3.0mm ，抵抗矩 W （484-424）/（32×48） =4493mm3，彈性模量 E 2.06 ×105 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 E 9000 N/mm2。3、竹膠板（五層）彎拉容許應(yīng)力：【 】 105.5 N/mm2

16、，容許剪應(yīng)力【 】 5.03 N/mm2。竹膠板彈性模量 E 9898 N/mm2。4、受壓構(gòu)件容許長細(xì)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(jìn)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 0.6m×0.6m 間隔布置，則每區(qū)格面積： A1 0.6m×0.6m 0.36m 2每根立桿承受荷載 Q 0.36 ×26.74 9.63 KN回轉(zhuǎn)半徑 r 0.25 × 48+ 42

17、15.9mm豎向每隔 h 0.9m 設(shè)橫向水平鋼管，則鋼管長細(xì)比 h/r900×1/15.9 56.6【】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/A29.63×103/0.824 ×424.127.6Mpa 【】 205Mpa應(yīng)變?yōu)椋?/E27.6 ×106/（206×109）1.34 ×10-4高度壓縮量 L h1.34×10

18、-4×27000.36mm （架管最高 2.7m ）可將其做為預(yù)留量，提高模板標(biāo)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 0.6 ×0.6m ，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?fù)?，?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 60cm×30cm ，即橫橋向間 距 60c

19、m ，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 G 1k ： 0.75KN/m2；B ）新澆混凝土的重量 G 2k ：1.7 ×24 =40.8KN/m2 ；C ）鋼筋重量 G 3k ：1.50 ×1.7=2.55 KN/m2 ；D ）施工荷載 Q 1k ：施工人員、施工材料和機(jī)具荷載，按均布荷載計算，當(dāng) 計算模板及其下次梁時取 2.5 KN/m2；當(dāng)計算次梁下的主梁時取 1.5 KN/m2；當(dāng)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 Q 2k ： 2.00 KN/

20、m2；F ）風(fēng)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 0.6m×0.3m 間隔 布置，則每區(qū)格面積： A1 0.6m×0.3m 0.18m 2每根立桿承受荷載 Q 0.18 ×48.958.81KN則豎向鋼管支柱受力為：Q/A28.81×103/0.824 ×424.125.2Mpa 【】 205Mpa安全3、竹膠模板驗算竹膠模厚度為 1.5cm ，竹膠模板下墊 5cm&

21、#215;10cm 楞方作為次梁，間距為 20cm 。- 8 -底模及支承系統(tǒng)簡圖底模驗算簡圖q(KN/mq(KN/m尺寸單位： cm中橫梁下受力最為不利，取該處 1m 板寬進(jìn)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=1.0×0.2 ×48.95=9.79KN按均布荷載計算，即 20cm 板長承受的均布荷截 q 9.79/0.2=48.95KN/m彎矩 M ql 2/8=48.95 0×.22/8=0.2448KNm，W=bh2/6應(yīng)力 M/W

22、=6× 0.2448×106/（1000×152）6.53Mpa 【 】 105.5Mpa ， 安全。剪力驗算，剪力 Q 9.79/2=4.895KN，毛截面面積矩： S m =bh2/8=1.0 0×.0152/8=2.81 1×0-5m 3毛截面慣性矩： I m =bh3/12=1.0 0×.0153/12=2.81 1×0-7m 4 =QSm / Im b=4.895 × 103× 2.-851/1×.0102×.81 ×10-7=489500N/m2=0.49Mpa

23、【 】 5.03 Mpa。安全。剛度驗算，剛度 f 5ql 4/384EI，其中 I bh 3/12f 5ql 4/384EI12×5×48.95 ×103×0.24/（384×9898×106×1×0.0153）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 5×10cm 楞方，楞方間距按 20cm 布 設(shè)。- 9 -（1）、中橫梁下立桿間距為 60cm×30cm ，因此次跨徑為 30cm 。中橫梁處施工荷載： S 0.7

24、5+1.7 ×24+2.55+2.5+2.0+0.3548.95KN/m2。每根次梁受力 Q=0.3×0.2 ×48.95=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=9.79 ×0.32/8=0.11KNm (2)、非橫梁下立桿間距為 60cm×60cm ，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=0.6×0.2 ×26.74=3.2088KN

25、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=5.348 ×0.62/8=0.24KNm 因此取非橫梁下次梁進(jìn)行驗算：木材應(yīng)力： M/W ，截面模量 W=bh2/6因此 M/W=6M/bh2=×6 0.24 ×106/(100×502)=5.76Mpa木材容許應(yīng)力：【 】 11Mpa ，受力滿足要求，安全。剪力驗算，剪力 Q 3.2088/2=1.6044KN，毛截面面積矩： S m =bh2/8=0.1 0×.052/8=3.125 1×0-5m 3毛截面慣性矩： I m =bh

26、3/12=0.1 0×.053/12=1.042 1×0-6m 4=QSm / I m b=1.6044 ×103×3.1-52/50.×1 11×0.042 ×10-6=481166N/m2=0.4812Mpa<【 】 1.4Mpa 。安全。剛度驗算，剛度 f 5ql 4/384EI，其中 I bh 3/12f 5ql 4/384EI12×5×5.348 ×103×0.64/(384×9×109×0.1 ×0.053) 0.96mm &l

27、t;【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 48×3.0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 0.6 ×0.2 ×26.74=3.2KN，如圖，在圖示 狀態(tài)主梁鋼管受力最為不利。- 10 -3.2KN 3.2KN 3.2KN 因為非橫梁下架管跨徑最大，因此取非橫梁下架管進(jìn)行驗算 為偏于安全，按簡支梁計算：跨中彎矩最大， M （3.2 ×0.1 ×0.5/0.6） ×（3/5） ×2+3.2 ×0.6/40.8KNm 架 管的抵

28、抗矩 W （484-424） /（32×48）=4493 mm3彎拉應(yīng)力 M/W0.8×106/（2×4493）89.03Mpa ，小于【 】 205Mpa ，安全。頂托上承重架管剪力驗算剪力 Q 3.2 ×3/2=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 f 5ql 4/384EI，其中 I （484 424）/64=107831mm4q 可以近似等于均布荷載， q=3.2 3×/0.6=16KNmf 5ql 4/384EI5×16×103×0.64/（ 384×2.06 ×1011×2×107831×10-12） =0.00061m 0.61mm 【f 】3m