现浇连续箱梁碗扣支架搭设方案及验算

1目录一、工程概况...................................................1二、计算依据...................................................1三、支架体系和模板体系.........................................11、支架体系.......................................................................................................12、模板体系.......................................................................................................2四、受力验算...................................................31、荷载计算.......................................................................................................32、碗扣支架承载力验算...................................................................................43、模板强度、刚度验算................................................................................51.1.方木验算.................................................................................................61.2.碗扣节点承载力验算.............................................................................71.3.支架稳定性验算.....................................................................................71.4.基础验算.................................................................................................71现浇连续箱梁碗扣支架搭设方案及验算（以D匝道桥4#墩-9#墩为例）一、工程概况D匝道桥位于河北省承德市双桥区水泉沟镇大沃铺村内。桥梁起点桩号DK0+169.6，终点桩号DK0+473，桥梁总长303.4米，桥梁下部结构采用柱式墩、桩基础；桥台采用肋板式桥台、桩基础及明挖扩大基础。上部结构为4×30m预应力砼简支T形梁＋9×20m预应力砼现浇箱梁。4#墩-9#墩为1联5×20预应力连续现浇箱梁，单箱双室结构，箱梁底板宽度6.5m，顶板宽度10.5m，翼缘板宽2m，梁高1.8m，箱室高1.3m，箱梁底板至地面高度为15.2～22m不等。均采用碗扣式钢管满堂支架现浇施工。二、计算依据1、《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）2、《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）3、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）4、路桥施工计算手册5、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）6、《公路工交通安全设施设计细则》（JTG/TD81-2006）7、工程设计图纸及地质资料。8、《公路桥涵施工手册》及其他有关的现行国家及地方强制性规范和标准。9、《路桥施工计算手册》(2001).人民交通出版社三、支架体系和模板体系1、支架体系2采用Φ48×3.5mm碗扣式钢管满堂支架。支架搭设每侧要比箱梁宽90cm作为施工平台。支架采用碗扣式脚手架满堂布设，碗扣式脚手架常用构件由立杆1.2m、横杆0.9m、可调底座、可调U托组成。立杆与横杆的平面和立面组合，配合可调底座及可调顶托，可调出任意所需的平面及标高。用WDJ型碗扣式多功能脚手架满堂支立，做为连续梁的现浇支架。支架立杆底脚支撑选用60cm高度可调的TZ-60底座，支架立杆顶选用60cm高度可调的U型TC-60托撑以满足桥跨的纵坡和横坡变化。该U型托撑允许箱梁底板与支架间有微量位移。碗扣式脚手架底部和顶部设置螺旋顶托、底托，调平脚手架并用于卸落支架，地基压实处理后浇筑20cmC25混凝土，支架底托直接坐于混凝土面上不需垫木板。立杆间距:立杆间距纵向为0.9m。横向间距为0.9m（详见现浇连续梁碗口支架搭设施工设计图）。横杆步距1.2m；每隔6m在横向设一道剪刀撑。支架顶在U型可调托撑上横向布设截面为10×15cm的方木，纵向布置截面为10×10cm的方木，纵向方木中到中间距为30cm，两层方木形成方格以承托整个连续梁的底模，施工时注意纵向方木的接头必须在U型托撑处，横向方木接头必须和纵向方木的接头错开布置，并且任何两根横向方木接头要交错布置，两层方木在交叉处用扒钉做梅花状加固。2、模板体系现浇箱梁侧模采用厚度为6mm定制钢模，底模、内模采用厚度为15mm竹胶板。在安装钢筋前将所有外模板全部铺装完成，检验后格后再安装钢筋。内模分节制作，分节组装成型，内模只设顶板和腹板，不设底板。端模在有钢筋伸出处用电钻打眼，便于钢筋穿出。在伸缩缝处设置与预留缝等宽的泡3沫板塞严，以保证伸缩缝宽度。外模采用“底包侧”的形式，在腹板与底板相交处采用高弹性海绵条填塞以防漏浆。外模铺装时应注意模板拼缝在同一直线，模板拼缝应严密（≤2mm），外模板与方木应结合紧密，不应有缝隙。施工时要求将方木用压刨过一遍，以保证方木厚度一致，以利于模板与方木结合紧密。四、受力验算1、荷载计算按照桥梁设计图纸中所给出的情况，按4-9跨中数据进行推算：（1）4-9跨结构自重：梁底宽6.5m，长99.92m，箱梁底总面积为649.48m2，4-9跨现浇箱梁钢筋混凝土体积为674.2m3，现浇箱梁重为2.6×674.2=1752.92，按照最不利工况，将翼缘板部分的混凝土重量折算到箱梁底板上，所以箱梁每平方米的重量为1752.92÷649.48=2.69t/m2（2）模板自重：竹胶板厚15mm，按0.012t/m2考虑，钢模厚6mm，按0.047t/m2考虑（（0.8+2.06+0.15）×2×0.047+（6.5+（1.65+0.54×2+0.45×2+0.82×2+1.05）×2）×0.012）÷6.5=0.079t/m2（3）方木自重：方木容重7.5kN/m2，每平方米的重量为：纵向截面方木：（10.5÷0.3×0.1×0.1）×0.75÷10.5=0.025t/m2横向截面方木：（99.92÷0.9×0.1×0.15）×0.75÷10.5÷99.92=0.001t/m2（4）支架自重：支架重量0.00384t/m，每平方米的重量为：立杆：（10.5÷0.9）×（99.92÷0.9）×22×0.00384÷1049=0.104t/m2横杆:（10.5÷0.9×22÷1.2×99.92+99.92÷0.9×22÷1.2×10.5）×0.00384÷1049=0.157t/m24考虑扣件的重量和支架重量，支架高度均取最高位置22m。（5）施工荷载：取2.5kN/m2（6）倾倒与振捣荷载：取2kN/m2（7）其他荷载(张拉施工)：取2kN/m22、碗扣支架承载力验算⑴单根立杆的稳定性计算公式：N≤[N]=φAf式中：A—立杆横截面积，查《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》（JGJ166-2008）附录B表B2可知为4.89㎝2；φ—轴心受压杆件稳定系数，按细长比查《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》（JGJ166-2008）附录C；f—钢材强度设计值，查《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》（JGJ166-2008）附录B表B1可知为205N/mm2。⑵轴心受压杆件稳定系数φ的计算：细长比计算公式为λ=h/I式中：h—立杆计算高度，本方案支架立杆的高度取值为1.2m。I—立杆回转半径，查《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》（JGJ166-2008）附录B表B2可知为1.58；则细长比λ=h/I=1200/15.8=76＜［λ］=210，细长比符合要求，查《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》（JGJ166-2008）附录C可知轴心受压杆件稳定系数φ=0.744。⑶由以上可知：[N]=φAf=0.744×489×205=74.6KN5则碗扣式支架单杆稳定承载能力为74.6KN。(4)荷载系数按1.2考虑，安全系数按1.4考虑，则每平方米的重量为（2.69+0.079+0.026+0.104+0.157）×1.2+（0.25+0.2+0.2）×1.4=4.577t/m2。支架采用多功能碗扣式支架，沿桥纵向步距90cm，横向步距90cm，每根立杆受正向压力为：4.577×0.9×0.9=3.707t=36.33KN＜[N]=74.6KN。支架承载力满足受力要求。3、模板强度、刚度验算模板下方木间距为90cm×30cm排列，所以计算跨长取L＝0.3m，计算荷载q=（2.69+（1.65+0.54×2+0.45×2+0.82×2+1.05）×2）×0.012）×1.2+(0.25+0.2+0.2)×1.4=4.32t/m2，则平均荷载为:4.32×9.8×0.3=12.7kN/m。竹胶板模板抗弯截面系数：352210125.16/015.03.06/mbhWxo惯性矩：36331008.012/015.03.012/mbhIxo板承受线荷载：mKNq/81.37.123.0板跨中弯矩：mKNqlM043.08/3.081.38/22弯拉应力：MPaMPaWMxo50][40.34)10125.1/(043.0/5(厂家提供)6竹胶板弹性模量：E竹＝7.9×106KN/m2挠度：δ=5ql4/384EI=5×3.81×0.34/(384×7.9×106×0.08×10-6)=6.358×10-4m。δ/l=6.358×10-4/0.3=2.12×10-3=1/472[f/l]=1/400模板强度和刚度都满足施工要求。4、方木验算(1)横向截面方木（10cm×10cm），间距为0.3m。木材［σ］＝11MPa，E＝1.1×104MPa。I＝bh3/12=10×103/12=833.3cm4W=bh2/6=10×102/6=166.67cm3Q总=（（2.69+0.079）×1.2+(0.25+0.2+0.2)×1.4）×9.8=41.48kN/m2M=q总L2/8=41.48×0.3×0.92/8=1.26kN·mσ＝M/W=1.26/166.67×10-6=7.56MPa＜［σ］=11MPa，强度满足要求。δ＝5q总L4/384EI=5×41.48×0.3×0.94/（384×1.1×104×833.3×10-8）=1.16mmδ/L=1.16/0.9×103=1/775＜［1/400］,刚度符合。(2)大横杆纵向方木（10cm×15cm），间距为0.9m。木材［σ］＝11MPa，E＝1.1×104MPa。I＝bh3/12=10×153/12=2812cm4W=bh2/6=10×152/6=375cm3Q总=（（2.69+0.079+0.025）×1.2+(0.25+0.2+0.2)×1.4）×9.8×9.8=41.775kN/m2M=q总L2/8=41.775×0.9×0.92/8=3.807kN·m7σ＝M/W=3.807/3.75×10-6=10.15MPa＜［σ］=11MPa，强