现浇箱梁满堂支架方案计算.(DOC)

-1-现浇箱梁模板及满堂支架方案计算书一、编制依据1、厦门市环湖里大道（湖里大道～仙岳路）道路工程施工图设计文件及地勘报告，以及设计变更、补充、修改图纸及文件资料。2、国家有关的政策、法规、施工验收规范和工程建设标准强制性条文（城市建设部分），以及现行有关施工技术规范、标准等。3、现场勘察和研究所获得的资料，以及相关补充资料。4、建设单位、监理单位对本工程施工的有关要求。5、我单位施工类似工程项目的能力和技术装备水平。6、参考《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》、《混凝土工程模板与支架技术》、《公路桥涵施工手册》、《建筑施工计算手册》。二、工程概况五缘湾日圆大桥桥长500.6m(K0+975～K1+475.6)，桥梁平面位于直线上，立面位于竖曲线上。由主桥和两侧引桥共三联组成，设计为(5×35m)预应力砼连续梁＋(48m+80m+48m)预应力砼下承式连续梁拱组合＋(4×35m)预应力砼连续梁。主桥为预应力砼下承式连续梁拱组合，系梁采用(48+80+48)m等截面预应力混凝土箱形连续梁体系，箱梁采用单箱四室斜腹板式截面，梁顶宽32.0m，底宽25.44m，顶板厚25cm，底板厚25～55cm，中腹板厚100cm，边腹板厚45～55cm，次边腹板厚45～55cm，梁高2.5m。中支点横隔梁厚300cm，边支点横隔梁厚156cm，主跨中每隔4米（与吊杆对应）设置横隔梁一道，横隔梁厚60cm。引桥梁部采用（5×35）和（4×35）m等截面预应力混凝土箱形连续梁，箱梁采用单箱双室斜腹板式截面，梁顶宽15.5m，底宽9.5m，顶板厚25cm，底板厚25～40cm，腹板厚30～45cm，梁高1.8m；全梁在各支点处设置横隔板，端支点横隔板厚120cm，中支点处横隔板厚200cm。各联箱梁间采用牛腿连接，上牛腿宽110cm，厚110cm。第二联主桥采用满堂支架法现浇施工，两侧引桥采用满堂支架法逐孔现浇施工。三、支架设计要点1、支架地基处理首先对支架布设范围内的表土、杂物及淤泥进行清除，并将桥下范围内泥浆池及基坑采取抽水排干后，用建筑弃渣或砂石将泥浆池及基坑回填密实，以防止局部松软下陷。一般地段地基处理（10#墩～12#台间）：将原地面进行整平（斜坡地段做成台阶），然后采用重型压路机碾压密实(压实度≥90%)，达到要求后，根据地质情况填筑建筑-2-弃渣30cm。然后再铺筑厚15cm的C15混凝土，养生后作为满堂支架的持力层，其上搭设满堂支架。鱼塘地段地基处理：在鱼塘抽排水及清除部分淤泥（1#～6#墩鱼塘内清除淤泥深度约1.5m，7#～10#墩鱼塘内清除淤泥深度约1.0m）后，对支架布设范围内的地基采取抛石挤淤、分每30cm一层换填砂夹石土约1.5m厚，然后再在其上填筑30cm厚二灰碎石土，最后再铺筑厚15cm的C15加筋砼，养生后作为满堂支架的持力层，其上搭设满堂支架。2、做好原地面排水，防止地基被水浸泡桥下地面整平并设2%的人字型横坡排水，同时在两侧设置排水沟，防止积水使地基软化而引起支架不均匀下沉。3、现浇箱梁满堂支架布置及搭设要求采用WDJ碗扣式多功能脚手杆搭设，使用与立杆配套的横杆及立杆可调底座、立杆可调托撑。立杆顶设二层方木，立杆顶托上纵向设15×15cm方木；纵向方木上设10×10cm的横向方木，其中在墩顶端横梁和跨中横隔梁下间距不大于0.25m（净间距0.15m）、在跨中其他部位间距不大于0.3m（净间距0.2m）。模板宜用厚1.5cm的优质竹胶合板，横板边角宜用4cm厚木板进行加强，防止转角漏浆或出现波浪形，影响外观。支架纵横均按图示设置剪刀撑，其中横桥向斜撑每2.0m设一道，纵桥向斜撑沿横桥向共设4～5道。主桥和引桥立杆的纵、横向间距及横杆步距等搭设要求如下：⑴主桥48m+80m+48m现浇箱梁支架采用立杆横桥向间距×纵桥向间距×横杆步距为60cm×60cm×120cm和60cm×90cm×120cm两种布置形式的支架结构体系，其中：墩旁两侧各8.0m范围内的支架采用60cm×60cm×90cm的布置形式；除墩旁两侧各8m之外的其余范围内的支架采用60cm×90cm×120cm的布置形式，但纵横隔板梁下1.5m范围内的支架顺桥向间距应加密至60cm(即采用60cm×60cm×120cm支架布置形式)。⑵引桥5×35m和4×35m现浇箱梁支架采用立杆横桥向间距×纵桥向间距×横杆步距为60cm×60cm×120cm和60cm×90cm×120cm两种布置形式的支架结构体系，其中：墩旁两侧各4.0m范围内的支架采用60cm×60cm×120cm的布置形式；除墩旁两侧各4m之外的其余范围内的支架采用60cm×90cm×120cm的布置形式，但纵横隔板梁下1.5m范围内的支架顺桥向间距应加密至60cm(即采用60cm×60cm×120cm支架布置形式)。扣件式钢管满堂支架及工字钢平台支架体系构造图见附图（一）～（二）。四、现浇箱梁支架验算本计算书分别以主桥系梁48m+80m+48m等截面预应力混凝土箱形连续梁（单箱四室）和左幅引桥5×35m等截面预应力混凝土箱形连续梁（单箱双室）为例，对荷载-3-进行计算及对其支架体系进行检算。㈠、荷载计算1、荷载分析根据本桥现浇箱梁的结构特点，在施工过程中将涉及到以下荷载形式：⑴q1——箱梁自重荷载，新浇混凝土密度取2600kg/m3。⑵q2——箱梁内模、底模、内模支撑及外模支撑荷载，按均布荷载计算，经计算取q2＝1.0kPa（偏于安全）。⑶q3——施工人员、施工材料和机具荷载，按均布荷载计算，当计算模板及其下肋条时取2.5kPa；当计算肋条下的梁时取1.5kPa；当计算支架立柱及替他承载构件时取1.0kPa。⑷q4——振捣混凝土产生的荷载，对底板取2.0kPa，对侧板取4.0kPa。⑸q5——新浇混凝土对侧模的压力。⑹q6——倾倒混凝土产生的水平荷载，取2.0kPa。⑺q7——支架自重，经计算支架在不同布置形式时其自重如下表所示：满堂钢管支架自重立杆横桥向间距×立杆纵桥向间距×横杆步距支架自重q7的计算值(kPa)60cm×60cm×120cm3.3860cm×60cm×120cm2.9460cm×90cm×120cm2.212、荷载组合模板、支架设计计算荷载组合模板结构名称荷载组合强度计算刚度检算底模及支架系统计算⑴＋⑵＋⑶＋⑷＋⑺⑴＋⑵＋⑺侧模计算⑸＋⑹⑸3、荷载计算⑴箱梁自重——q1计算根据五缘湾日圆大桥现浇箱梁结构特点，我们取主桥7－7截面（墩顶及横隔板梁）、主桥4－4截面、主桥5－5截面、引桥墩顶横梁横断面、引桥Ⅲ－Ⅲ横断面、引桥Ⅳ－Ⅳ横断面等六个代表截面进行箱梁自重计算，并对六个代表截面下的支架体系进行检算，首先分别进行自重计算。①主桥7－7截面（墩顶及横隔梁）处q1计算-4-根据横断面图，则：q1＝BW=BAcγ＝kPa.＝....)..(..256944255125021912304052442526取1.2的安全系数，则q1＝69.25×1.2＝83.1kPa注：B——箱梁底宽，取25.44m，将箱梁全部重量平均到底宽范围内计算偏于安全。②主桥4－4截面处q1计算根据横断面图，则：q1＝BW=BAcγ＝kPa24.2444.25]2587.112433.105.125.0219.12)3.04.0(5.244.25[26＝取1.2的安全系数，则q1＝24.24×1.2＝29.1kPa注：B——箱梁底宽，取25.44m，将箱梁全部重量平均到底宽范围内计算偏于安全。③主桥5－5截面处q1计算主桥系梁半7-7截面单位：cm主桥系梁半4-4截面单位：cm-5-根据横断面图，则：q1＝BW=BAcγ＝kPa18.2244.25]203.122754.105.125.0219.12)3.04.0(5.244.25[26＝取1.2的安全系数，则q1＝22.18×1.2＝26.6kPa注：B——箱梁底宽，取25.44m，将箱梁全部重量平均到底宽范围内计算偏于安全。④引桥墩顶横梁横断面q1计算根据横断面图，则：q1＝BW=BAcγ＝kPa＝)..(85.535.92588.0230408.15.926取1.2的安全系数，则q1＝53.85×1.2＝64.62kPa注：B——箱梁底宽，取9.5m，将箱梁全部重量平均到底宽范围内计算偏于安全。主桥系梁半5-5截面单位：cm引桥箱梁墩顶处截面单位：cm-6-⑤引桥Ⅲ－Ⅲ横断面q1计算根据横断面图，则：q1＝BW=BAcγ＝kPa1.285.9]2)437.2206.1062.1(2588.02)3.04.0(8.15.9[26＝取1.2的安全系数，则q1＝28.1×1.2＝33.72kPa注：B——箱梁底宽，取9.5m，将箱梁全部重量平均到底宽范围内计算偏于安全。⑥引桥跨中Ⅳ－Ⅳ横断面q1计算根据横断面图，则：q1＝BW=BAcγ＝kPa58.235.9]2)187.3085.1259.1(2588.02)3.04.0(8.15.9[26＝取1.2的安全系数，则q1＝23.58×1.2＝28.3kPa引桥箱梁Ⅲ-Ⅲ截面单位：cm引桥箱梁Ⅳ-Ⅳ截面单位：cm-7-注：B——箱梁底宽，取9.5m，将箱梁全部重量平均到底宽范围内计算偏于安全。⑵新浇混凝土对侧模的压力——q5计算因现浇箱梁采取水平分层以每层30cm高度浇筑，在竖向上以V=1.2m/h浇筑速度控制，砼入模温度T=28℃控制，因此新浇混凝土对侧模的最大压力q5=hrKPmK为外加剂修正稀数，取掺缓凝外加剂K=1.2当V/T=1.2/28=0.043＞0.035h=1.53+3.8V/t=1.69mq5=KPahrKPm7.5069.1252.1㈡、结构检算1、扣件式钢管支架立杆强度及稳定性验算碗扣式钢管脚手架与支撑和扣件式钢管脚手架与支架一样，同属于杆式结构，以立杆承受竖向荷载作用为主，但碗扣式由于立杆和横杆间为轴心相接，且横杆的“├”型插头被立杆的上、下碗扣紧固，对立杆受压后的侧向变形具有较强的约束能力，因而碗扣式钢管架稳定承载能力显著高于扣件架（一般都高出20%以上，甚至超过35%）。本工程现浇箱梁支架按φ48×3.5mm钢管扣件架进行立杆内力计算，计算结果同样也适用于WDJ多功能碗扣架（偏于安全）。⑴主桥7－7截面处在主桥墩旁两侧各8m范围及跨中纵、横隔板梁1.5m范围部位，钢管扣件式支架体系采用60×60×90cm的布置结构，如图：纵向模板立杆斜撑大横杆模板斜撑立杆小横杆横向单位：m-8-①、立杆强度验算根据立杆的设计允许荷载，当横杆步距为90cm时，立杆可承受的最大允许竖直荷载为［N］＝35kN（参见公路桥涵施工手册中表13－5）。立杆实际承受的荷载为：N=1.2（NG1K+NG2K）+0.85×1.4ΣNQK（组合风荷载时）NG1K—支架结构自重标准值产生的轴向力；NG2K—构配件自重标准值产生的轴向力ΣNQK—施工荷载标准值；于是，有：NG1K=0.6×0.6×q1=0.6×0.6×69.25=24.93KNNG2K=0.6×0.6×q2=0.6×0.6×1.0=0.36KNΣNQK=0.6×0.6×(q3+q4+q7)=0.36×(1.0+2.0+3.38)=2.296KN则：N=1.2（NG1K+NG2K）+0.85×1.4ΣNQK=1.2×（24.93+0.36）+0.85×1.4×2.296=33.08KN＜［N］＝35kN，强度满足要求。②、立杆稳定性验算根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》有关模板支架立杆的稳定性计算公式：N/ΦA+MW/W≤fN—钢管所受的垂直荷载，N=1.2（NG1K+NG2K）+0.85×1.4ΣNQK（组合风荷载时），同前计算所得；f—钢材的抗压强度设计值，f＝205N/mm2参考《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》表5.1.6得。A—