桥墩柱模板支架方案

1桥墩施工方案计算书一、墩柱模板墩柱模板采用钢模，模板由钢板冷弯成圆形,圆外面加焊圆箍,圆箍尺寸由计算决定,钢模2米一节,用螺栓连接,每节段由两个半圆组成,亦用螺栓连接.拟桥墩柱每7.7～8米为一个施工单元,因此每次浇注墩高为7.7～8米.1、模板计算墩柱模板主要承受混凝土侧压力，按以下两式计算取用：①pmax=γ×h；式中：γ为混凝土(含钢筋)重2600㎏/m3;h为混凝土有效压头高度，由下式计算：当浇注速度v同混凝土入模温度之比：V/T≤0.035时.h=0.22+24.9V/T;V/T≥0.035时.h=1.53+3.8V/T;通常情况下,v取6米/小时，T为25度（℃），则V/T=6/25=0.24;h=1.53+3.8×0.24=1.53+0.912=2.442m.pmax=2600×2.442=6349㎏/m2=0.635㎏/cm2;②pmax=0.22γt0k1k2v½；式中：t0为新浇混凝土初凝时间，取5小时；k1为外加剂影响修正系数，掺缓凝剂取1.2；k2为坍落度影响修正系数.坍落度小于30mm时，取0.85;v同上式意义。取v=6米/小时,v½=6½=2.449米；代入上式pmax=0.22×2600×5×1.2×0.85×2.449=7144.2㎏/m2=0.714㎏/cm2;一般取两式中较小者,但此处仍用大值pmax=0.714㎏/cm2;2考虑施工荷载:振捣混凝土时对侧模产生的压力0.04㎏/cm2；下注混凝土时对外侧模产生的压力0.02㎏/cm2；合计：pmax=0.714+0.04+0.02=0.774㎏/cm2;⑴模板模板拟用厚为8毫米的钢板，冷弯卷成圆形，外侧面亦用厚8毫米钢板焊成水平加劲箍及竖向加劲肋，其高度100毫米。加劲箍间距400毫米，竖向加劲肋间距300毫米。侧面板应力及挠度检算，按四边简支板计算，lX/ly=300/400=0.75;W=1/6×40×0.82=4.267cm3;I=1/12×40×0.83=1.71cm4;Mmax=0.062×ql2=0.062×0.774×40×302=1727.57㎏•cm;б=1727.57/4.267=404.87㎏/cm2;f=0.00663×ql4/kk=Eh3/12(1-υ2)=2.1×106×0.83×40/12(1-0.32)=3938462f=0.00663×0.774×40×304/3938462=0.0422cm=0.4mm1.5mm;从计算可知，侧模主要受挠度控制，加劲箍间距应在40cm以内为好。⑵竖肋竖肋在加劲箍之间承受侧面板压应力，按均布荷载简支梁计算。加劲肋板厚度8mm，高100mm.截面特性：W=1/6×0.8×102=13.33cm3;I=1/12×0.8×103=66.67cm4;弯矩М=0.125×ql2,q=0.774×30=23.22㎏•cm,l=40cm;М=0.125×23.2×402=4644㎏•cm.3应力б=4644/13.33=348.39㎏/cm21450㎏/cm2（可）;挠度f=5×23.2×402/384×2.1×106×66.67=0.0055cm=0.055mm（可）;(3)加劲箍加劲箍承受侧面板产生的拉应力，计算图式如图1：加劲箍间距40cm时，半圆模板水平侧压力：t=0.774×40×200×0.5=3100kg=3.1t加劲箍截面：0.8×10=8cm;б=3100/8=387.5㎏/cm21400㎏/cm2(可）;(4)连接螺栓柱模连接螺栓拟用粗制普通螺栓，螺栓孔中心距150毫米，选用M16螺栓，容许拉力为2.45t，螺栓数量：n=3.1/2.45=1.27≈2个。柱模竖向连接每加劲箍内有3个螺栓，能承受拉力。（5）柱模节段间连接法兰板厚12mm，竖向接缝连接板厚度亦为12mm，板宽均为100mm，在螺栓孔附近要设三角形加劲板，加劲板厚10mm,同连接板等高。二、帽（系）梁模板及支架桥墩施工程序先浇底节墩柱，随后浇底层系梁(含同系梁等高的一段墩柱),然后浇第二节墩柱、第二层系梁，以及第三节墩柱，最后浇帽梁。墩柱逐节段施工不需支架,但脚手架从底至顶约30米高，系、帽梁除了脚手架外还需要支架。Φ20004现以右幅桥3号墩为例，对帽、系梁模板及支架进行计算。1、帽（系）梁模板（1）底模板1）荷载混凝土钢筋重1×1×1.6×2600=4160㎏/m2；底模自重1×1×0.02×600=12㎏/m2；混凝土振捣影响400㎏/m2；施工荷载250㎏/m2；混凝土导管入模200㎏/m2；荷载组合1.2(4160+12)+1.4(200+250+400)=6196.4㎏/m2=0.62㎏/cm2；不考虑分项系数4160+12+400+250+200=5022㎏/m2=0.502㎏/cm2；底板每米宽线荷载51.0㎏/cm2；底板下带木用方木，间距按20cm设置。2）应力Mmax=1/10×51.0×202=2040㎏•cm;б=2040/54=37.8㎏/cm295㎏/cm2(可）;3）挠度f=0.632×51×204/100×9×104×48.6=0.0118cm=0.118mm;带木间距改为25cm时：①应力Mmax=0.1×51.0×252=3187.5㎏•cm;б=3187.5/54=59.03㎏/cm295㎏/cm2(可)②挠度f=0.632×51×254/100×9×104×48.6=0.0288cm=0.288mm;5带木间距改为30cm时：①应力Mmax=0.1×51.0×302=4590㎏•cm;б=4590/54=85㎏/cm295㎏/cm2(可)②挠度f=0.632×51×304/100×9×104×48.6=0.0597cm=0.597mm;f/l=0.0597/30=1/5021/500;(可)（2）带木（带木直接放置在大梁上）①底层系梁带木应力及挠度检算。带木直接放置在大工字梁上，其间距为30cm，截面尺寸拟用10×10cm；截面特性W=1/6×10×102=166.67cm3;I=1/12×10×103=833.33cm4;带木线荷载0.51×30=15.3㎏/cm.带木自重0.06㎏/cm;合计：15.36㎏/cm；带木放置在大工字梁上，跨度为200+16.2=216.2cm;M=1/8×15.36×216.22=89745.5㎏•cm;б=89745.5/166.67=538.46㎏/cm295㎏/cm2(不可)截面改为15×15cm时。W=1/6×15×152=562.5cm3;б=89745.5/562.5=159.55㎏/cm295㎏/cm2(不可)截面改为18×18cm时。W=1/6×18×182=972cm3;б=89745.5/972=92.33㎏/cm295㎏/cm2带木截面改为20×16cm时:W=1/6×16×202=1066.67cm3;I=1/12×16×203=10666.67cm4;61)应力M=1/8×ql2q=0.51×30=15.3㎏/cm;带木自重0.2×0.16×1×600/100=0.192㎏/cm;合计：15.5㎏/cm;Mmax=0.125×15.5×216.22=90563㎏•cm;б=90563/1066.67=84.9㎏/cm295㎏/cm2(可)2)挠度f=5×15.5×216.24/384×9×104×10666.67=0.459cm=4.59mm;f/l=0.459/216.2=1/471≈1/500(可)②帽梁底模带木应力及挠度检算帽梁带木跨度为160+16.2=176.2cm带木线荷载：15.5kg/cm.Mmax=(0.125×15.5×176.22)=60152.5㎏•cm;应力б=60152.5/1066.67=56.4㎏/cm295㎏/cm2；挠度f=(5×15.5×176.24)/(384×9×104×10666.67)=0.20cm.f/l=0.2/176.2=1/8811/500.(可)小结：将帽（系）梁底模板下的带木直接设置在大工字梁上，经上述计算，当间距30cm时，其截面尺寸宽16cm，高20cm，是由3号墩底层系梁控制（跨度216.2cm）,用在帽梁上则应力及挠度都不大。此底模系统省去型钢横梁，但带木需4米长，单件重近80kg,在高空施工搬运较困难，因间距小，安楔木亦难。（3）带木(带木放置于横梁上)7带木纵向设置，带木设在型钢横梁上，横梁设在大工字梁上。带木采用10×10cm方木，间距为30cm，跨度拟90cm.带木线荷载0.51×30=15.3kg/cm,带木自重0.1×0.1×1×600=6kg/m=0.06kg/cm.线荷载合计15.3+0.06=15.36kg/cm.截面特性：W=1/6×10×102=166.67cm3;I=(1/12)×10×103=833.33cm4;M=0.1×15.36×902=12441.6㎏•cm;应力б=12441.6/166.67=74.65㎏/cm295㎏/cm2；(可)挠度f=(0.677×15.36×904)/(100×9×104×833.33)=0.09cm.f/l=0.09/90=1/10001/500.(可)带木跨度改为100cm时：б=(0.1×15.36×1002)/166.67=92.16㎏/cm295㎏/cm2；(可)f=(0.677×15.36×1004)/(100×9×104×833.33)=0.14cm.f/l=0.14/100=1/7141/500.(可)将带木间距改为25cm时:带木线荷载:0.51×25×0.06=12.81㎏/cm;б=(0.1×12.81×1002)/166.67=76.86㎏/cm295㎏/cm2；(可)f=(0.677×12.81×1004)/(100×9×104×833.33)=0.116cm.f/l=0.116/100=1/7141/500.(可)（4）横梁横梁拟用2[20a，间距100cm，跨度216.2cm(176.2cm);8截面特性：W=178×2=356cm3；I=1780×2=3560cm4;1)荷载横梁承受带木集中荷载，计算图示如图2：带木集中力P=26.67×90×0.51+0.1×0.1×0.9×600=1229.6kg;根据以上计算图及荷载，计算得最大弯矩及剪力见图3、图4,最大弯矩：·图3.弯矩图9Mmax=268600㎏•cm;应力б=268600/356=754.5㎏/cm21450㎏/cm2；(可)挠度f={(5n2-4)/384nEI}×(1.23×103×216.23)=(5×82-4)×1230×216.23/(384×8×2.1×106×3560)=0.171cm.f/l=0.171/216.2=1/12641/500.(可)小结：底模板下的带木设置的两种做法均可行，采用哪一种根据经济比较选定，若有旧工字钢可取后者，从施工简便考虑可取前者。（5）侧模帽系梁侧模按通常构造用厚1.8cm夹板做侧模板，采用5×10方木做竖肋，横带一般用两根并列的Φ48钢管，在两钢管间穿拉杆承受混凝土侧压力，靠斜撑稳定侧模板。1）侧板图4.剪力图10①荷载帽系梁高度只有1.6米，混凝土侧压力按P=γh计算，h采用1.6米：P=2600×1.6=4160㎏/m2混凝土振捣产生的侧压力400㎏/m2下注混凝土产生的侧压力200㎏/m2合计4760㎏/m2=0.47㎏/cm2;②模板应力竖肋间距按30cm计算，取模板单宽100cm，则最大弯距：Mmax=0.1×47×302=4230㎏•cm;б=4230/54=78.33㎏/cm295㎏/cm2(可)；③挠度f=(0.677×47×304)/(100×9×104×48)=0.0597cm.f/l=0.0597/30=1/5031/500.(可)2)竖带竖向肋木间距30cm，在梁高范围设三道拉杆，将竖肋分成两跨连续梁，每跨按60cm计算。竖肋截面特性：W=1/