互通匝道橋現(xiàn)澆箱梁貝雷支架計算書

1、互通匝道橋現(xiàn)澆箱梁貝雷支架計算書本計算書以。匝道橋第6聯(lián)第一跨為例進(jìn)行編制，其余跨徑小丁30m的孔跨類型的支架和模板施工參照該跨徑的方案，其余橋?qū)捒蓞⒄赵摽邕M(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。匝道橋第6聯(lián)第一跨上部構(gòu)造為單箱單室結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力碌連續(xù)現(xiàn)澆箱梁體系?？鐝綖?0m箱梁高1.80m,等寬段箱梁頂寬10.5m,底板寬3.5m,頂板厚25cm底板厚25cm,跨中截面腹板厚度50cm中橫梁兩側(cè)各2.5m范圍內(nèi)腹板加厚至70cm端橫梁附近2.5m范圍內(nèi)腹板加厚至70cm其中中橫梁厚1.0m，端橫梁厚2.0m，橫梁處橫橋向支座中心距2.0m。橋面橫坡為單向坡3.00%。一、計算依據(jù)、路橋施工計算手冊；、廈漳高速公路A3合

2、同段兩階段施工圖設(shè)計文件、技術(shù)交底、設(shè)計變更、補(bǔ)充、修改圖紙及文件資料；、裝配式公路鋼橋多用途使用手冊；、公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范；、公路橋涵設(shè)計規(guī)范；（六）、貝雷梁使用手冊；（七）、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范。二、支架設(shè)計要點、鋼管樁基礎(chǔ)支架基礎(chǔ)采用鋼管樁做為基礎(chǔ)?，F(xiàn)澆箱梁支架基礎(chǔ)平面布置圖和現(xiàn)澆箱梁貝富支架橫斷面圖如上。匝道橋第30聯(lián)第一跨徑L=30m橋?qū)抦等截面標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)澆箱梁。跨中設(shè)兩個中支墩，中支墩鋼樁中心距中心的距離按2.0m設(shè)置。邊支墩距兩邊橋墩邊緣1.75m各設(shè)置一排鋼管樁做為邊支墩。邊支墩和各中支墩之間的鋼樁中心距中心的距離為12.25m。每個中支墩：鋼管樁442.5*0.6cm、7根，鋼管樁

3、間距按1.29m布置。鋼管樁上布置2I36b、L>1150cm工字鋼作橫梁，橫梁上布置支架貝雷片縱梁，支架高度8.38m。、支架縱梁用國產(chǎn)貝$片支架拼裝成支架縱梁，兩排一組。支架結(jié)構(gòu)均采用簡支布置。23#墩24#墩：跨中設(shè)兩個中支墩。23#墩第一個中支墩、第二個中支墩24#墩貝雷縱梁計算跨度均為12.25m由11排單層貝雷縱梁組成；貝雷縱梁組與組問距為2m每組排距除第5、6、7片為0.45m外，其余均按0.9m等問距布置。、模板及支撐現(xiàn)澆箱梁支架擬采用梁柱式支架。箱梁模板采用厚度為1.2cm的竹膠合板；竹膠合板下順橋向放置10cmx10cn木，間距由計算推算；10x10cm的方木設(shè)18槽

4、鋼做分配梁，問距為100cg18槽鋼下方安放貝$片，貝富片一個斷面設(shè)計11片，間距如附圖所示；貝雷片下方設(shè)計2I36X字鋼和鋼管樁。其中翼板下支撐采用木模和鋼托架，鋼托架采用8槽鋼加工，以棉為單位，順橋向0.8m設(shè)計一棉。三、受力分析本次計算僅對12.45m的邊跨進(jìn)行計算及受力分析，如果能達(dá)到各設(shè)計規(guī)范要求，則其余跨徑小丁30m的孔跨一定能滿足受力要求。1、本跨箱梁為等截面箱梁，跨徑為30m箱梁高1.80m,等寬段箱梁頂寬10.5m,底板寬3.5m,頂板厚25cm底板厚25cm跨中截面腹板厚度50cm中橫梁兩側(cè)各1.0m范圍內(nèi)腹板加厚至70cm端橫梁附近2.5m范圍內(nèi)腹板加厚至70cm其中中橫

5、梁厚1.0m,端橫梁厚1.5m,具體情況如下圖所示?，F(xiàn)澆梁標(biāo)準(zhǔn)斷面圖（圖一）2、對箱梁截面混凝土的混凝土方量的計算，利用電腦軟件精確計算出每個計算節(jié)點斷面面積。3、施工時按兩步澆筑進(jìn)行，第一次澆筑底板和腹板混凝土，第二步澆筑頂板及翼板混凝土。為簡化計算，確保安全，計算時假定兩步混凝土同時施工。箱梁節(jié)點與節(jié)點部分按均布荷載考慮，并取最不利的一片縱梁進(jìn)行驗算。四、施工荷載計算取值、包載1、梁體混凝土自重：箱梁混凝土標(biāo)號為50,配筋率為2.5%,所以梁體混凝土自重取26KN/m,沖擊系數(shù)取1.1;2、木模板自重取0.75KN/m"3、鋼構(gòu)自重取78KN/m；4、方木自重取7.5KN/m3;

6、5、18槽鋼自重:0.23KN/m；6、貝雷自重取1KN/m（包括連接器等附屆物）；、活載1、施工人員、機(jī)具、材料及其它臨時荷載，在計算模板及下面小方木時按均布荷載為2.5KN/m2計算，并以集中荷載2.5KN進(jìn)行比較，取二者產(chǎn)生的彎矩最大者。2、振搗荷載：水平方向取2.0KN/m2,豎向取4.0KN/m2、荷載組合根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范，均布荷載設(shè)計值=結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)X(包載分項系數(shù)X包載標(biāo)準(zhǔn)值+活載分項系數(shù)X活載標(biāo)準(zhǔn)值)。結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取三級建筑：0.9,包載分項系數(shù)為1.2,活載分項系數(shù)為1.4。五、各構(gòu)件驗算、底模板計算1、強(qiáng)度驗算條件：a<ama=M/W=(ql2/8)/(bh2

7、/6)<am其中：l一底模板下方木問距(m)；b一為模板寬，取b=1mh一為模板厚，12m冊膠合板，取h=0.012m；aT一木材抗彎強(qiáng)度，取ad=13Mpa；q一作用在模板上的線荷載；受力簡圖(圖二)其中：HI為混凝土厚度，將上式代入強(qiáng)度條件有：l<3.00/(30.89H+8.30)1/2計算結(jié)果如下：當(dāng)H=0.25+0.25=0.5時，l<0.36m當(dāng)H=1.8時，l<0.22m2、撓度驗算條件：fmaxVffma5ql4/384EI<1/400即：ql4<384EI/5x400其中：E=1x1C7KN/mI=bh3/12=1x0.0123/12貝U:

8、l<4.42/(30.89H+3.26)1/4其中q不計振動荷載當(dāng)H=0.25+0.25=0.5時：l<0.70m當(dāng)H=1.8時：l<0.52m因此在腹板的位置采用方木間距為20cm空箱位置采用35cm倒角介丁兩者之間間距為30cm按以上計算布置可以滿足模板強(qiáng)度及剛度的要求。如下圖：受力簡圖(圖三)、側(cè)模計算1、強(qiáng)度驗算新澆注混凝土對棋板側(cè)壓力計算公式:1/2P=0.22rt06邙2U1/2或P=rH其中：P新澆筑混凝土對側(cè)面棋板的最大壓力（N/mr2i）;r一鋼筋混凝土的容重,取26KN/m；1.2，本計算取1.2;1.8mP取46.8KN/rni0t。一新澆筑碌初凝時間（

9、h）根據(jù)施工情況，本計算取4h;61外加劑影響修正系數(shù)，不摻外加劑時取1.0，摻具有緩凝作用的外加劑時取62混凝土坍落度影響系數(shù)，本計算取1.15;、一.一.3U一混凝土澆筑速度，本計算取6m/hHL混凝土側(cè)壓力計算位置處至新澆筑混凝土頂面的總高度，本計算取最大值為1/2P=0.22rt06邙2U1/21/2=77.34KN/m2或P=rH=26x1.8=46.8KN/m?根據(jù)取兩式結(jié)果的較小值及混凝土側(cè)壓力不宜超過90KN/m的規(guī)定，所以組合荷載為：q=0.9x受力簡圖（圖四）Q235鋼材的抗拉強(qiáng)度設(shè)計值為215MPa鋼托架的允許撓度：面板為1.5mmI=26.97cm4,W=32.7cE=

10、2.1x105MPa抗彎強(qiáng)度驗算：M=ql2/8=13.266x0.32/8=0.149KN-mW=bh6=1x0.0142/6=32.7x10-6書a=M/W=0.149/32.7x10"6=4.56MpcKa=215Mpa2、撓度驗算撓度條件：fmaxVffma>=5ql4/384EI<f=1/400=0.75mm其中：E=1x1C7KN/mI=bh3/12=1x0.0143/12即：fmax=5ql4/384EI=5x13.266x0.34x12/384x1x107x1x0.0143=0.61mmK0.75mm故抗彎強(qiáng)度以及撓度滿足要求。、10x10cm方木計算取1

11、米板寬計，按最不利荷載進(jìn)行計算。1、強(qiáng)度驗算條件：a<ama=M/W=(ql2/8)/(bh2/6)<am組合荷載：受力簡圖(圖五)其中：卜為混凝土厚度，將上式代入強(qiáng)度條件有：l<17.3/(30.89H+8.3)1/2計算結(jié)果如下：當(dāng)H=0.25+0.25=0.5時，l<0.85m當(dāng)H=1.8時，l<0.52m2、撓度驗算：條件：fmaxVffmaQ5ql4/384EI<1/400即：ql4<384EI/5x400其中：E=1x1C7KN/mI=bh3/12=0.1x0.13/121/4則:l<16/(30.89H+3.26)其中q不計振動荷載

12、當(dāng)H=0.25+0.25=0.5時：l<0.96m當(dāng)H=1.8時：l<0.72m經(jīng)以上計算分折，方木間距控制50cm為宜，這樣布置可以滿足方木強(qiáng)度及剛度的要求。如下圖：受力簡圖(圖六)鋼托架以棉為單位，沿橋縱向每0.8m間距設(shè)一道鋼托架。鋼托架采用8的槽鋼加工而成，強(qiáng)度要達(dá)設(shè)計要求。、18槽鋼分配梁驗算取最高梁處腹板進(jìn)行計算，間距按1m設(shè)計。1、強(qiáng)度驗算組合荷載：64.06KN/m受力簡圖（圖七）M=ql2/8=64.06x1.02/8=8.01KN-mW=1.414x104m3a=M/W=8.01x10/1.414x10-4=56.65MpsKa=145Mpa2、撓度驗算撓度條件

13、：fmaxVffma5ql4/384EI<f=1/400=0.75mm其中：E=2.1x105MpaI=1272.7cm4即：fmax=5ql4/384EI=5x64.06x14/384x2.1x105x1.2727x10-8=0.31<0.75mm、貝雷支架縱梁在均布荷載下的計算本計算按最不利因素考慮，取第六跨CD段進(jìn)行驗算。受力簡圖(圖八)1、荷載組合、底板計算有效寬度按9米計，在AutoCAD進(jìn)行計算得出，混凝土自重為：q=(374.4X1+263.02X0.75)/1.75=326.7KN/mq2=(215.44X1.75+182.13X10.5)/12.25=186.93

14、KN/mq3=(182.13X0.55+240.5X0.3+374.4X0.15)/1=228.51KN/m如下圖：受力簡圖(圖九)、棋板自重1、底模和側(cè)模取7.5KN/m3,弧形架采用外徑48mm壁厚3.0mm普通鋼管和8號槽鋼，8號槽鋼8.04kg/m，鋼管每米自重3.33kg/m。X8.04+5.26X3.33)X10X2/1000=2.31KN/m2、內(nèi)模取7.5KN/m3,7.5X(1X16.13X0.012+20X0.1X0.1+2X16.13X0.1X0.1)=5.37KN/m棋板總線荷載2.31+5.37=7.68KN/m、10x10cm方木自重X16=1.2KN/m、18槽鋼

15、自重18槽鋼重量10.1Kg/m，按1m范圍以2根進(jìn)行計算(11.5X10.1X10)X2=2.32KN/m、貝雷縱梁貝雷自重取1KN/m1X11=11KN/m各構(gòu)件均布荷載為：7.68+1.2+2.32+11=22.2KN/m則組合荷載為：q1=(326.7+22.2)x1.2+(36+22.2)x1.4=418.68+81.48=500.16KN/mq2=(186.93+22.2)x1.2+(36+22.2)x1.4=250.96+81.48=332.44KN/mq3=(228.51+22.2)x1.2+(36+22.2)x1.4=300.85+81.48=382.33KN/m2、驗算強(qiáng)度

16、貝富片力學(xué)性能為：4I=250500cm3W=3578.5cmM=78.82t-mQ=24.52t受力簡圖(圖十)、AB 、縱梁最大彎距Map22/8=623.6t-m單片貝富片承受彎矩：M=623.6/11=56.69t-nKM=78.82t-m滿足要求。、縱梁最大剪力A點：QnaxB支點：Qnax單片貝IT片容許剪力：A支點：Q=247.38/11=22.49t<Q=24.52tB支點：Q=222.74/11=20.25t<Q=24.52t滿足要求。3、撓度驗算、AB跨12.25m貝雷縱梁最大撓度fmax=5q2l4/(384EI)4/(384x2.1x106x250500x1

17、1)=1.68cmf=L/400=1225/400=3.06cmfmax<f滿足規(guī)范要求。(六) 、單片貝富片最不利荷載計算根據(jù)橋的橫斷面圖，在CD跨當(dāng)中從兩邊向中間數(shù)第二片貝雷片承受正上方的混凝土面積最大，荷載最大，處在最不利荷載位置。如下圖所示：貝雷梁橫斷面圖(圖十一)其中兩片貝富各承重：q=(37.86X1+34.00X2.5+30.14X11.05+33.79X0.3+37.86X0.15)/15x2.6=(5.411+3.4785+3.865)x2.6=31.45KN/m模板自重：KN/m10x10cmKN/m18槽鋼自重：(1X10.1X10)X2=0.20KN/m貝雷自重：

18、1X1=1KN/m各構(gòu)件均布荷載為：0.40+0.75+0.20+1=2.35KN/m最大剪力：Qax=ql/2=(31.45+2.35)X12.25/2=207.0<Q=245.2KN/m滿足要求。最大彎矩：Mmax=ql2/8=(31.45+2.35)x12.252/8=634.01<M=788.2KN/m滿足要求。最大撓度：fmax=5ql4/(384EI)=5x(31.45+2.35)x12.254/(384x2.1x106x250500)=1.88cmf=L/400=1225/400=3.06cmfmax<f滿足規(guī)范要求。（七）、2I36工字鋼計算當(dāng)貝雷縱梁產(chǎn)生最大

19、剪力時，對鋼管樁2根I36工字鋼橫梁進(jìn)行強(qiáng)度驗算通過對貝雷支架剪力驗算，鋼管樁上的2I36X字鋼完全也可以滿足結(jié)構(gòu)受力要求。工字鋼支在鋼管樁上，跨度很小，產(chǎn)生的彎矩很小，故彎應(yīng)力不進(jìn)行驗算。（八）、單樁承載力計算一、立柱鋼管驗算立柱鋼管臨時墩均采用中600x8m苗岡管，考慮鋼管為舊料，計算厚度取6mm鋼管立柱上下端均與70cm<70cm<0.8cm鋼板連接，連接系最大間距L=4m中600X6mr#面特性表規(guī)格每米重量截面積慣性矩回轉(zhuǎn)半徑截面矩彈性模量(mm)(kg/m)A(cm)I(cm4)i(cm)W(cn3)E(MPa)中600X687.9111.9749387.221.016

20、46.2210000長細(xì)比入=uL/r=1X400/21=19.0<入=100,剛度滿足規(guī)范要求。式中：u一桿件長度系數(shù)取u=1.0L一桿件幾何長度取L=400cm入一壓桿件允許長細(xì)比。查表穩(wěn)定系數(shù)=0.97b=N/（A）=247.38/5X104/（0.97X111.97X10-4）=42.61MPa<140MPa2、鋼筋混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)支在鋼筋混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)上，擴(kuò)大基礎(chǔ)長x寬X高=1050x200X60cm,底層配12鋼筋，鋼筋間距20cm鋼管最大受力P=247.38/5=494.76KN鋼筋混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)下為原地面，結(jié)構(gòu)層按60cm計算，按45度擴(kuò)散角S=10.5X3.2=33

21、.6m22P5*494.76地基應(yīng)力：c-=一=73.6KPaS33.6現(xiàn)狀地基承載力:b>100Kpa滿足規(guī)范要求（九）、支架穩(wěn)定性計算由丁貝雷支架縱向沒有受到較大動載作用，只有振搗混凝土?xí)r才產(chǎn)生較少的側(cè)向力，所以貝雷支架縱向穩(wěn)定性就不必要計算，只需對$支架橫向穩(wěn)定性進(jìn)行計算即可。貝富支架橫向水平推力主要是受到風(fēng)荷載的作用而產(chǎn)生的，所以要進(jìn)行水平方向推力的驗算。根據(jù)公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范JTGD60-2004（P28貞4.3.7款、P28頁附表A）,支架為臨時結(jié)構(gòu)，按1/10頻率計算:基本風(fēng)速V10=25.7m/s基本風(fēng)壓W10=0.4KN/m2r=0.012017e方00”=0.012

22、017e-0.000110=0.012Vd=k2k5V10=1.28X1.38X25.7=45.396m/sWd=(rVcf)/(2Xg)=(0.012X45.3962)-(2X9.81)=1.260KN/m2支架+梁高按2.5米實體計算，則Fwh=KK1KWAv=0.75X1.7X1.0X1.260X15X2.5=60.2KN滿足要求。二、支架預(yù)壓方案1、預(yù)壓的目的為檢查地基承載力及支架承受梁體荷載的能力，減少和消除支架產(chǎn)生的非彈性變形、方木問的間隙、地基瞬時沉降等并獲取支架預(yù)壓沉降觀測值用來做設(shè)置預(yù)拱值的參考數(shù)據(jù)。2、加載方法支架搭設(shè)完畢、底板棋板鋪設(shè)完畢之后進(jìn)行加載預(yù)壓。擬采用人工裝滿砂

23、袋，用16t汽車吊吊裝，按要求的位置和高度人工配合堆碼，預(yù)壓重量為設(shè)計重量的1.2倍。堆碼混凝土預(yù)制塊或砂袋的加載方法對現(xiàn)澆箱梁支架進(jìn)行預(yù)壓。預(yù)壓分兩級進(jìn)行，第一級荷載控制在總荷載的2/3左右，第一次加載后，荷載維持一天進(jìn)行觀測，第二天，進(jìn)行最后一級荷載加載。最后一級維持時間根據(jù)預(yù)壓沉降觀測值確定，每隔12個小時測一次，直至24小時內(nèi)排架變形量不超過設(shè)計要求的變形量即可卸載。預(yù)壓過程中應(yīng)對支架沉降進(jìn)行連續(xù)觀測。3、觀測點設(shè)置及觀測頻率3.1根據(jù)受力分析可知在跨中的彎矩最大，因此布點選擇在跨中，每跨布置三點(三點分布在箱梁的中間以及兩側(cè)1/4跨徑處)。3.2沉降觀測頻率 每級荷載添加前觀測一次；

24、 每級荷載添加完畢觀測一次； 荷載的全部已加上后第一天4小時觀測一次，其余每天至少觀測一次； 卸載前觀測一次； 卸載后觀測一次。3.3觀測注意事項a. 觀測頻率和時間按上述規(guī)定外，可根據(jù)實際情況適當(dāng)增加。b. 箱梁澆注前在底板位置與預(yù)壓對應(yīng)位置設(shè)置觀測點，觀測混凝土施工過程中的支架沉降。c. 每次觀測得到的數(shù)據(jù)認(rèn)真記錄在沉降量觀測專用表格內(nèi)。4、數(shù)據(jù)整理分析及預(yù)拱度的設(shè)置4.1觀測結(jié)束對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，根據(jù)總沉降值和卸載后觀測值計算彈性變形量。根據(jù)試驗所測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對本工程所設(shè)計的預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆箱梁模板支架進(jìn)碌澆筑時產(chǎn)生的變形進(jìn)行有效的控制?？梢罁?jù)變形量調(diào)整箱梁的底標(biāo)高，實現(xiàn)碌澆筑完成后能達(dá)到設(shè)計所要求的梁底標(biāo)高。如發(fā)現(xiàn)立柱下沉比較明顯，需對地基處理進(jìn)行加強(qiáng)。4.2預(yù)拱度的設(shè)置確定預(yù)拱度時考慮下列因素：支架在荷載作用下的總變形量,支架在荷載作用下的彈性壓縮,支架在荷載作用下的非彈性壓縮；箱梁設(shè)計反拱度，根據(jù)設(shè)計院提供。根據(jù)梁的拱度值線形變化，其它各點的預(yù)拱度值，應(yīng)以中間點為最高值，以梁的兩端為零，按二次拋物線進(jìn)行分配。三、安全措施為防止墜物傷人，在鋼管貝雷梁