现浇箱梁模板支架施工技术方案验算书.doc

中环快速路工业园区段工程标段七 现现浇浇箱箱梁梁模模板板支支架架方方案案 验验算算报报告告 二一三年十月 中环快速路工业园区段工程标段七 现现浇浇箱箱梁梁模模板板支支架架方方案案 验验算算报报告告 总经理 总工程师 技术负责人 项目负责人 编制单位 证书编号 编制日期 目目 录录 一、工程概况一、工程概况 1 二、编制依据二、编制依据 1 三、采用的标准和规范三、采用的标准和规范 .1 四、支架的地基处理四、支架的地基处理.2 五、现浇箱梁碗扣支架总体设计方案五、现浇箱梁碗扣支架总体设计方案.2 六、跨六、跨 U 型槽匝道桥支架方案型槽匝道桥支架方案3 七、阳澄湖大道门洞支架设计方案七、阳澄湖大道门洞支架设计方案.4 八、现浇梁模板总体设计方案八、现浇梁模板总体设计方案5 8.1 箱梁底板底模板箱梁底板底模板.6 8.2 箱梁内侧模板箱梁内侧模板 6 九、现浇箱梁荷载计算及支架验算九、现浇箱梁荷载计算及支架验算.6 9.1 碗扣式钢管支架一般构造特性碗扣式钢管支架一般构造特性.7 9.2 满堂支架段验算满堂支架段验算.8 9.3 地基承载力验算地基承载力验算.20 9.4 阳澄湖大道门洞验算阳澄湖大道门洞验算.21 十、验算结论和建议十、验算结论和建议.27 现浇箱梁模板支架验算书现浇箱梁模板支架验算书 一、工程概况一、工程概况 主线快速系统桥梁 1 座，长约 867m。跨径布置新建段 3*29.5+3*33+3*30 +2*30+(30.5+32.5+30)+2*30+(25.5+27+24.31)m，桥宽为 25.536.953m，支架 现浇；拼宽段 3*30+3*30+4*30m，宽度 8.9953.0m。箱梁第一联采用单箱三室 斜腹板形式，桥宽标准宽度 25.5，箱梁采用 C50 砼，采用双向预应力结构，满 堂支架现浇；箱梁第二联到第七联，桥宽由 25.528.002m；第八到十联为现状 星华街高架桥左右幅拼宽处理，拼宽新建采用“结构分离、桥面系连接”的方 式，箱梁采用单箱单室和单向预应力结构。 NS 匝道跨径布置新建段一号桥为 21.23+20m，宽度 8.5m；二号桥为 3*32.5+（22+31.9+22+21.918）m，宽度 9.2538.5m；利用段 3*30m 宽度 13m。 箱梁采用单箱单室斜腹板形式，桥宽标准宽度 8.5 m，箱身采用 C50 砼，采用 单向预应力结构，支架现浇。 SN 匝道跨径布置新建段(25+27+27+25)+3*27+（29+26.633+28.754）m，宽 度 8.5m；利用段 3*30m 宽度 13m。箱梁采用单箱单室斜腹板形式，桥宽标准宽 度 8.5，箱身采用 C50 砼，采用单向预应力结构，支架现浇。 本标段中环主线桥现浇梁有新建段 7 联 19 跨，拼宽段 4 联 13 跨；NS 匝道 桥现浇梁有 3 联 9 跨；SN 匝道桥现浇梁有 3 联 10 跨。所有现浇梁均为变截面 连续箱梁。现场布置详见附件附件 1 1：施工总体平面布置图。：施工总体平面布置图。 二、编制依据二、编制依据 1、桥梁设计施工图纸及相关地质资料； 2、现浇箱梁施工方案、支架方案设计及相关图纸； 3、各种技术标准、规范。 三、采用的标准和规范三、采用的标准和规范 1、城市桥梁工程施工与质量验收规范（CJJ2-2008） 2、建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范（JGJ166-2008） 3、建筑结构荷载规范（GB50009-2012） 4、建筑施工模板安全技术规范（JGJ162-2008） 5、施工现场临时用电安全技术规范（JGJ46-2005） 6、公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011） 7、公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004） 8、路桥施工计算手册 四、支架的地基处理四、支架的地基处理 匝道桥及拼宽段施工位置地质条件较为复杂，在前期的钻孔施工及承台基 坑开挖过程中，地质状况已经探明，现在地表 2m 以下为 4m 左右厚度的宕渣， 宕渣上面有 15cm 厚的混凝土硬化层，前期匝道及基坑维护桩施工采用回旋钻不 能正常施工，项目部采用换填宕渣及混凝土硬化层。原地面以下管线改移及保 护工作已经完成。SN 匝道位置原为星华街立交桥及辅道，星华街老桥在项目施 工前被拆除。 支架处理的范围：以联为单位，横桥向每侧增加 1 米，顺桥向全部进行地 基处理。支架处理范围内首先清除原状种植土 30cm，如果现场原有地基为星华 街辅道或施工便道就不需进行地基处理，土质地基段采用 50cm5%灰土+10cmC20 砼进行处理，要求地基承载力150kPa。地基顶面做成 1%人字坡排水，两侧设 排水沟。 五、现浇箱梁碗扣支架总体设计方案五、现浇箱梁碗扣支架总体设计方案 本标段现浇箱梁采用满樘碗扣支架。根据箱梁结构图，箱梁结构主要部位 有端横梁、中横梁、腹板、悬臂板、顶板以及底板。跨中为一般断面，接近横 梁处腹板、底板、顶板逐渐加厚。则碗扣支架需针对不同断面分别进行设计， 根据现浇梁结构重量分布情况，经计算，支架横桥向立杆布置为：梁体端横梁 混凝土高达 2m，重量较大，立杆间距按纵距 60cm、横距 60cm 布置，步距 120cm 设置。腹板下立杆间距横向 60cm，纵向 90cm，步距 120cm 设置，且每腹 板下不得少于 3 根；跨中和翼板处立杆间距为横向 90cm，纵向 90cm，步距 120cm。立杆顶部自由端不得超过 30cm，如超过则加一道横杆。为确保梁体整 体稳定性，支架须按要求设置一定的剪刀撑。竖向剪刀撑在支架的四周均应设 置，中间每 67 排(67 列）设置一组；采用钢管扣件连接，剪刀撑按斜向 45由底向顶连续设置；同一立面内剪刀撑平行斜杆之间的水平距离为 67 根 立杆间距，竖向间距不大于 4.5m，两个方向的斜杆应设置在立杆两侧，确保每 步与立杆扣接。水平杆的步距为 1.2m；扫地杆距底面不超过 0.30m；水平剪刀 撑设置的竖向间距应不大于 4.5m，且顶部与底部必须设置，主线桥 R=300m 曲 线段上，支架投影到地面横桥向宽度为 26.5m，所以顺桥向每 20.37m，曲线外 侧多加一根间距（0.9m）的立杆，曲线内侧减少一根（0.9m）立杆。 单箱三室箱梁横剖面图单箱三室箱梁横剖面图 六、跨六、跨 U U 型槽匝道桥支架方案型槽匝道桥支架方案 NS 匝道 1 号桥及 SN 匝道第三联第 2、3 跨跨越地下通道，其中 NS 匝道 1 号桥 1 号墩、SN 匝道桥 9#墩在 U12 内，承台与 U 型槽底板一起浇筑，形成整体。 此处的箱梁与 U12 主体结构施工顺序为：U12 底板及第一道混凝土支撑以下侧 墙施工完成墩柱施工现浇梁采用满堂碗扣支架施工（地下通道基坑围护的 第一道支撑体系不拆除）拆除满堂支架拆除第一道支撑体系施工 U12 剩余 侧墙。 现浇箱梁施工中，满堂碗扣支架下的地基会对 U 型槽有侧压力，借助基坑 围护的支撑体系，抵消现浇箱梁在施工过程中的侧压力影响。 NSNS 匝道匝道 1 1 号桥支架布置图号桥支架布置图 SNSN 匝道第三联第匝道第三联第 2 2、3 3 跨支架布置图跨支架布置图 七、阳澄湖大道门洞支架设计方案七、阳澄湖大道门洞支架设计方案 主线拼宽第 8 联中的第 1、2 跨（北向南）及 NS 匝道 2 号桥第 2 联第 1、2、3 跨（北向南）共计 5 跨横跨阳澄湖大道机动车道和非机动车道，设置 门洞来施工。 主线桥第主线桥第 8 8 联第联第 1 1、2 2 跨（北向南）顺桥向跨（北向南）顺桥向 主线桥第主线桥第 8 8 联第联第 1 1、2 2 跨（北向南）横桥向跨（北向南）横桥向 NSNS 匝道匝道 2 2 号桥第号桥第 2 2 联第联第 2 2 跨阳澄湖大道顺桥向跨阳澄湖大道顺桥向 NSNS 匝道匝道 2 2 号桥第号桥第 2 2 联第联第 2 2 跨阳澄湖大道横桥向跨阳澄湖大道横桥向 梁底模板下横桥向设置 10cm10cm 方木，端横梁处间距为 20cm，空腹板 处间距为 30cm，I32c 工字钢按顺桥向间距 0.3m 布置,下铺横桥向 I40a 双拼工 字钢。I40a 双拼工字钢下设 609mm 钢管，壁厚 16mm。钢管间距 4 米，钢管之 间使用10 槽钢构造连接。基础使用 C20 混凝土条形基础，基础宽 1 米，长 13 米，厚 50 厘米，钢管与混凝土之间垫一块 80cm80cm，厚 2cm 的钢板。 八、现浇梁模板总体设计方案八、现浇梁模板总体设计方案 本工程底模和侧模采用 =1.5cm 优质覆膜竹胶板作面板，以确保混凝土表 面光滑、平整、色泽一致。内模、端模采用 =1.5cm 竹胶板作为面板。底、侧 模纵向采用 1010cm 木方作为分配梁，端（中）横梁、腹板处模板底下 1010cm 木方间距为 20cm，空腹板处间距 30cm 一道。底模横向分配梁采用 10cm 工字钢支撑在支架顶端。侧模横向采用木制定型骨架作为支撑以保证侧模 线形准确，定型骨架底部支撑在支架上。其中 1010cm 方木选用抗弯强度不低 于 13MPa 的落叶松。 8.18.1 箱梁底板底模板箱梁底板底模板 本工程所有现浇梁均为变截面梁。为便于模板倒用和组拼，并结合设计图 的要求，梁体底模采用覆膜竹胶板及带木加工制造。覆膜竹胶板厚度 =1.5cm，可保证模板的刚度，确保梁体的外观质量。 为确保梁体翼缘板外形线形流畅、准确，且便于现场施工，侧模的定形骨 架直接采用木方制作。定型骨架的线形为折曲线。侧模线形可通过纵向分配梁 与定型骨架间抄垫不同厚度的木楔块进行进一步调整。之后再在纵向分配梁顶 铺装竹胶板。侧模、底模均在支架顶现场拼装。底模下的横向、纵向分配梁分 别采用 10cm 工字钢、1010木方，横向工字钢间距一般为 90cm，端横梁、 中横梁位置为 60cm，纵向 1010木方按照端（中）横梁、腹板处间距为 20cm，跨中间距 25cm 一道布置。在箱梁翼缘底板处，碗扣支架顶托上沿桥横向 铺设 10cm 工字钢，在工字钢上沿桥纵向铺设 1010cm 方木，间距为 30cm，在 1010cm 方木上安装 1.5cm 厚竹胶板，竹胶板长方向沿桥纵向。 8.28.2 箱梁内侧模板箱梁内侧模板 内模以 =1.5cm 竹胶板为面板，以钢管作为加劲骨架。内模内部支撑采用 钢管支撑骨架。为确保梁体外观质量，内模与侧模间不设置拉杆。端模采用斜 撑进行固定，斜撑底部固定在延伸的底模板上。 内模均可场外加工，现场分块组拼，拼接中应将模板间缝隙用薄木条嵌缝 并使用玻璃胶封闭，防止漏浆、保证梁体混凝土外观符合要求。 九、现浇箱梁荷载计算及支架验算九、现浇箱梁荷载计算及支架验算 立杆纵桥向每跨布置（以33m梁为例）： 560cm+3190cm +460cm,共计40排。 立杆横桥向布置（以宽度为25.5m为例）： 690cm+560cm+290cm+360cm+590cm+360cm+290cm+460cm+6 90cm，总宽度为27.9m； 为确保支架整体稳定性，支架需设置相应的纵、横向剪刀撑。本工程现浇 梁施工支架剪刀撑布置为：支架四边与中间每隔6-7排支架立杆设置一道纵向及 横向剪刀撑，由底至顶连续设置，剪刀撑斜向45设置。 9.19.1 碗扣式钢管支架一般构造特性碗扣式钢管支架一般构造特性 模板特性模板特性 模板为 15mm 厚优质竹胶板； 弹性模量：E=9000MPa 模板容许抗弯强度为=13 MPa 脚手架钢管特性脚手架钢管特性 脚手架钢管采用235A3 级钢，钢材抗拉、抗压和抗弯强度设计值详见表 1. . 表表 1 1：钢材的强度和弹性模量表：钢材的强度和弹性模量表 P235A 钢材抗拉、抗压和抗弯强度设计值(Nmm2)205 弹性模量2.06105 钢材木材截面特性钢材木材截面特性 483.5mm 脚手钢管钢管截面特性详见表 2。 表表 2 2：钢管截面特性表：钢管截面特性表 外径 F(mm) 壁 厚 (mm) 截面积 A() 截面惯性矩 () 截面模量 () 回转半径 () 483.54.8912.195.081.58 木材承载力特性详见表木材承载力特性详见表 3 3。 表表 3 3：方木承载力特性表：方木承载力特性表 尺寸规 格() 截面积 A() 截面惯性矩 () 截面模量 () 抗弯强度 (MPa) 剪切强度 (MPa) 弹性模量 1010100833167101.711000 竹胶板采用厚度 1.5cm，承载力特性详见表 4。 1010 号工字钢承载力性能详见表号工字钢承载力性能详见表 4 4 表表 4 4：10#10#工字钢承载力特性表工字钢承载力特性表 尺寸规格 () 截面积 A() 截面惯性矩 () 截面模量 () 抗弯强度(MPa) 剪切强度 (MPa) 工 10 14.3245491401.7 立杆、横杆承载力性能详见表立杆、横杆承载力性能详见表 5 5 表表:5:5：碗扣式支架立杆、横杆允许荷载表：碗扣式支架立杆、横杆允许荷载表 立 杆横 杆 步距（m） 允许载荷 （KN） 横杆长度 （m） 允许集中荷载 （KN） 允许均布荷载 （KN/M） 0.6400.94.512 1.2301.23.57 1.8251.52.54.5 2.4201.82.03.0 荷载计算荷载计算 固定荷载固定荷载(分项系数取 1.2；计算结构倾覆稳定时，取 0.9) 箱梁自重：根据实际的箱梁断面进行计算，钢筋混凝土容重取 G1=25KN/m2； 平面模板及小楞（竹、木胶合板及木模板）：G2=0.30KN/m2； 支架自重（最高为 14m）：G3=5.2KN/m2； 10#工字钢自重：G6=0.112KN/m 可变荷载可变荷载 Q Q3 3： 查建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范4.2.5 条取值 施工人员及设备荷载标准值按均布活荷载取 G4=1.0KN/m2。 振捣混凝土产生的荷载取 G5=2 KN/m2。 9.29.2 满堂支架段验算满堂支架段验算 9.2.19.2.1 竹胶板计算竹胶板计算 取模板长度为 1m，如图所示： 端横梁及腹板处竹胶板计算端横梁及腹板处竹胶板计算 端横梁处碗扣脚手架立杆间距为 60cm，方木间距为 20cm，按最不利荷载简 支计算： 模板的截面抵抗弯矩为：w=bh2/6=1000152/6=3.75104mm3； 惯性矩：I= bh3/12=1000153/12=2.81105 mm4； 弹性模量：E=9000MPa 对荷载分布进行最不利布置，最大弯矩取跨中弯矩和支座弯矩的较大值。 跨中最大弯矩计算公式如下: 端横梁（实腹段）： G=1.2（G1+ G2）+1.4（G4+ G5）=1.2（252+0.3）+1.4（1+2） =65.56 KNm2 支座最大弯矩计算公式如下： M=0.1GL2= 0.165.560.22= 0.262KNm； 底模抗弯强度验算底模抗弯强度验算 =0.262106 /3.75104=7Mpa 底模面板的受弯强度计算值=7 Mpa，小于抗弯强度设计值 fm =13MPa，满足要求。 底模抗剪强度计算。底模抗剪强度计算。 荷载对模板产生的剪力为Q=0.6Gd=0.665.560.20=7.8672kN； 按照下面的公式对底模进行抗剪强度验算： =37867.2/(2100015)=0.786N/mm2； 所以，底模的抗剪强度 =0.786N/mm2小于抗剪强度设计值fv =1.5N/mm2满 足要求。 底模挠度验算底模挠度验算 扰度计算时，各类荷载的分项系数均取1.0。 G=G1+G2+G4+G5 =252+0.3+1+2=53.3KNm2； v=0.677GL4/100EI=0.67753.32004/10090002.81105=0.228mm ； 底模面板的挠度计算值=0.228mm小于挠度设计值v =L/400=200/400=0.5mm ，满足要求。 箱梁跨中段竹胶板计算箱梁跨中段竹胶板计算 箱梁空腹一般段碗扣脚手架立杆纵向间距为 90cm，方木间距为 30cm，按最 不利荷载简支计算： 对荷载分布进行最不利布置，最大弯矩取跨中弯矩和支座弯矩的较大值。 G=1.2（G1+ G2）+1.4（G4+ G5）=1.2（251.1+0.3）+1.4（1+2） =37.56KNm2 跨中最大弯矩计算公式如下: M=0.1GL2=0.137.560.32=0.338KNm； 支座最大弯矩计算公式如下： 底模抗弯强度验算底模抗弯强度验算 取Max(M1max，M2max)进行底模抗弯验算，即 =0.338106 /3.75104=9N/mm2 底模面板的受弯强度计算值=9N/mm2 小于抗弯强度设计值 fm =13N/mm2，满足要求。 底模抗剪强度计算。底模抗剪强度计算。 荷载对模板产生的剪力为Q=0.6Gd=0.637.560.3=6.7608kN； 按照下面的公式对底模进行抗剪强度验算： =36.7608/(2100015)=0.676N/mm2； 所以，底模的抗剪强度=0.676N/mm2小于抗剪强度设计值fv =1.5N/mm2满 足要求。 底模挠度验算底模挠度验算 扰度计算时，各类荷载的分项系数均取1.0。 G=G1+G2+G4+G5 =251.1+1+2=30.5KNm2 v=0.677 GL4/100EI=0.67730.53004 /10090002.81105=0.6613mm； 底模面板的挠度计算值=0.6613mm小于挠度设计值v =L/400=300/400=0.75mm ，满足要求。 侧模竹胶板计算侧模竹胶板计算 侧模板倾斜角度为 4:3，如下图： 1 2 012 0.22 c FtV F2= c *H 其中： c -混凝土的重度，取 25kN/m3 0 t-混凝土初凝时间，取 8 小时 V-混凝土浇筑速度，取 0.5m/h（每小时浇筑 1.5m） H-混凝土浇筑高度 1 -外加剂影响系数 2 -坍落度影响系数 综上，侧压力最大值为 1 2 012 0.22 c FtV =0.22*25*8*1.2*1.15*0.707=42.93kN/m2 F2= c *H=25*2=50kN/m2 最大侧压力取F=50kN/m2 侧模板采用 1.5cm 厚竹胶板，竖向背肋采用 1010cm 方木，方木间距 0.25m，按均布荷载下的三跨连续梁计算模型计算。 M=0.1GL2= 0.1500.252= 0.3125KNm； 底模抗弯强度验算底模抗弯强度验算 =0.3125106 /3.75104=8.3Mpa 底模面板的受弯强度计算值=8.3 Mpa，小于抗弯强度设计值 fm =13MPa，满足要求。 底模抗剪强度计算。底模抗剪强度计算。 荷载对模板产生的剪力为Q=0.6Gd=0.6500.25=7.5kN； 按照下面的公式对底模进行抗剪强度验算： =37500/(2100015)=0.75N/mm2； 所以，底模的抗剪强度 =0.75N/mm2小于抗剪强度设计值fv =1.5N/mm2满 足要求。 底模挠度验算底模挠度验算 扰度计算时，各类荷载的分项系数均取1.0。 G= 50KNm2； v=0.677GL4/100EI=0.677502504/10090002.81105=0.523mm； 底模面板的挠度计算值=0.523mm小于挠度设计值v =L/400=250/400=0.625mm ，满足要求。 9.2.29.2.2 方木计算方木计算 方木长度：4m，木方宽度：b=10cm；高度 h=10cm；方木属性如下： 惯性矩：w=bh2/6=1001002/6=1.67105mm3； 惯性矩：I= bh3/12=1001003/12=8.3106 mm4； 弹性模量：E=11000MPa 端横梁处方木计算端横梁处方木计算 端横梁处碗扣脚手架立杆间距为 6060cm，方木间距为 20cm，按最不利荷 载简支计算： G=1.2（G1+ 2G2）+1.4（G4+ G5）=1.2（252+0.32）+1.4（1+2） =64.92KN/m2 q= GIc=64.920.20=13KN/m M=(1/8)ql2=0.125130.62=0.584kN.m =M/W=0.58410001000/(1003/6)=3.5MPa=13MPa 扰度计算时，各类荷载的分项系数均取1.0,得G=G1+2G2+G4+G5=53.6KN/m2 q=53.60.2=10.72kN.m f=5ql4/（384EI）=510.720.64/（384111038.3310-6） =0.1974mm 600/400=1.5mm。 方木间距满足要求。 腹板位置处方木计算腹板位置处方木计算 腹板处碗扣脚手架立杆间距为 9060cm，腹板处方木间距为 20cm，亦按 简支计算： G=1.2（G1+ 2G2）+1.4（G4+ G5）=1.2（252+0.32）+1.4（1+2） =64.92KN/m2 q=64.920.20=12.984kN/m M=(1/8)ql2=0.12512.9840.92=1.3146kN.m =M/W=1.314610001000/(1003/6)=7.888MPa=13MPa 扰度计算时，各类荷载的分项系数均取1.0,得G=G1+2G2+G4+G5=53.6KN/m2 q=53.60.2=10.7kN.m f=5ql4/（384EI）=510.70.94/（384111038.3310-6）=1mm 900/400=1.5mm。 满足要求。 跨中位置方木计算跨中位置方木计算 跨中处碗扣脚手架立杆间距为 9090cm，跨中方木间距为 30cm，亦按简 支计算： G=1.2（G1+ 2G2）+1.4（G4+G5）=1.2（251.1+0.32）+1.4（1+2） =37.92 kN/m2 q=37.920.3=11.376kN/m M=(1/8)ql2=0.12511.3760.92=1.15kN.m =M/W=1.1510001000/(1003/6)=6.9MPa=13MPa 扰度计算时，各类荷载的分项系数均取1.0,得G=G1+2G2+G4+G5=31.1KN/m2 q=31.10.30=9.33kN/m f=5ql4/（384EI）=59.330.94/（384111038.3310-6）=0.87mm 900/400=2.25mm。 满足要求。 9.2.39.2.3 分配梁（分配梁（10#10#工字钢）计算工字钢）计算 分配梁采用工 10。 端横梁处计算端横梁处计算 端横梁处碗扣脚手架立杆间距为 6060cm，10#工字钢间距为 60cm，按最 不利荷载简支计算： G=1.2（G1+2G2）+1.4（G4+ G5）=1.2（252+0.6）+1.4（1+2） =64.92KN/m2 q=64.920.6+0.1120.6=39kN/m M=(1/8)ql2=0.125390.62=1.76kN.m =M/W=1.7610001000/49000=35.8MPa= 140MPa 腹板处计算腹板处计算 腹板处碗扣脚手架立杆间距为 9060cm，10#工字钢间距为 90cm，按最不 利荷载简支计算： G=1.2（G1+2G2）+1.4（G4+ G5）=1.2（252+0.6）+1.4（1+2） =64.92KN/m2 q=64.920.9+0.1120.6=59.1kN/m M=(1/8)ql2=0.12559.10.62=2.65kN.m =M/W=2.6510001000/49000=54MPa= 140MPa 跨中处计算跨中处计算 腹板处碗扣脚手架立杆间距为 9090cm，10#工字钢间距为 90cm，按最不 利荷载简支计算： G=1.2（G1+2G2）+1.4（G4+ G5）=1.2（251.1+0.6）+1.4（1+2） =37.92KN/m2 q=37.920.9+0.1120.9=34.22kN/m M=(1/8)ql2=0.12534.220.92=3.86kN.m =M/W=3.8610001000/49000=78.8MPa= 140MPa 分配梁 10#工字钢强度满足施工要求 9.2.49.2.4 支架验算支架验算 梁体及围挡风荷载计算：梁体及围挡风荷载计算： 因横杆不直接承受竖向荷载，故不验算横杆承载力及扰度。支架整体稳定 性验算考虑稳定系数转化为对单肢立杆稳定性的验算。根据支架荷载分部情况 及支架柱网布设情况，支架的整体稳定性只需对实腹段下立杆稳定性验算即可。 本桥的最大荷载来自箱梁的钢筋砼。从箱梁断面结构形式布置，可以看出， 箱梁腹板及墩顶横梁处砼每平方米自重较大。在端横梁及中横梁处支架加密为 0.6（纵向）0.6m（横向），在腹板处将支架为 0.9（纵向）0.6m（横向）。 支架整体主要承受水平向风荷载作用。 根据建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范计算梁体及施工围栏风 荷载： Wk = 0.7zsWo 式中：Wk风荷载标准值（KN/m2） ； z风压高度变化系数，按现行国家标准建筑结构荷载规范规定采 用 1.0； s风荷载体型系数，按现行国家标准建筑结构荷载规范规定的竖 直面取 0.8； Wo基本风压（KN/m2），按现行国家标准建筑结构荷载规范规定采 用 0.55； 挡风系数，满挂密目网取 0.8，实体取 1 梁体风荷载 Wk梁 = 0.7zsWo =0.71.00.80.55 =0.31 kN/m2 围挡风荷载 Wk围 = 0.7zsWo =0.71.00.80.550.8 =0.25 kN/m2 风荷载转化为节点荷载参考脚手架结构计算及安全技术第四节模板支 撑架的设计及计算： W1=（Wk 梁 S 梁 +Wk 围 S 围） S 梁=23.6，梁高 2m，斜杆纵向间距按 3.6m（取梁高最高处） ； S 围=1.23.6，围挡 1.2m， =1.4，可变荷载安全系数。 W1=（0.3123.6+0.251.23.6）1.4=4.637KN 15cm p 1W W 120 90 W WWVWX 杆件内力图杆件内力图 依据力的平行四边形关系,立杆拉力 Wv=120/90W1=6.183KN 斜杆内力 Wx= 22 0.91.2 10.9 W =7.728KN 斜杆强度计算：斜杆强度计算： 斜杆长细比：l/ i =180/1.58=114Wx=7.728KN,合格。 支架整体抗风稳定性满足施工要求。 端横梁处立杆承载力计算端横梁处立杆承载力计算 根据上步所拟定的间距即腹板下立杆横距 600mm、立杆纵距 600mm，步距为 1200mm.钢管直接竖立在砼面层上，故立杆高度最高为 14m,设横杆 14 道。 G=1.2（G1+2G2+G3）+1.4（G4+ G5）=1.2（252+0.6+5.2） +1.4（1+2）=71.16KN/m2 q=71.160.60.6=25.6KN45.43KN（单根立杆允许荷载） 立杆长细比： l0=h+2a=1.2+20.3=1.8m（a 为立杆顶端到模板支撑点的距离，按图纸要 求为 0.3m） =l0/i=1.8/0.0158=114 查得稳定系数： =0.489 强度验算 =N/A=25600/489=52.35MPafw=170MPa 强度满足施工设计要求； 稳定验算 2=N/(A)=25600/(4890.489)=107.05MPafw=170MPa 稳定性满足施工设计要求； 腹板处立杆承载力计算腹板处立杆承载力计算 根据上步所拟定的间距即腹板下立杆横距 600mm、立杆纵距 900mm，步距为 1200mm.钢管直接竖立在砼面层上，故立杆高度最高为 14m,设横杆 14 道。 G=1.2（G1+2G2+G3）+1.4（G4+ G5）=1.2（50+0.6+5.2） +1.4（1+2）=71.2KN/m2 N=71.20.90.6=38.4KN 立杆长细比： l0=h+2a=1.2+20.3=1.8m（a 为立杆顶端到模板支撑点的距离，按图纸要 求为 0.3m） =l0/i=1.8/0.0158=114 查得稳定系数： =0.489 强度验算 =N/A=38400/489=78.6MPafw=170MPa N=A=0.489489205=49.02KN38.4KN 强度满足施工设计要求； 稳定验算 2=N/(A)=27470/(4890.489)=160.8MPafw=170MPa 稳定性满足施工设计要求； 侧模斜撑杆承载力计算侧模斜撑杆承载力计算 侧模板倾斜角度为 4:3，如下图： 最大侧压力取F=50kN/m2，方木间距为 25cm。 N=500.90.5=22.5kN/m =N/A=22500/489=46MPafw=170MPa 侧模斜杆满足强度要求。 扣件的抗滑强度为 Qc=8KN，每根斜撑与其他杆件由 8 个扣件连接。 N8Qc=64KN。满足要求。 9.39.3 地基承载力验算地基承载力验算 道路绿化处的地基处理先去除表层 30cm 腐质土，再分层填筑 50cm5%石灰 土，碾压密实，承载力不小于 150KPa。地基处理完毕后满铺 10cm 厚 C20 素混 凝土面层。 立杆下采用可调底座，可调底座的大小为 15cm15cm，根据立杆稳定性的 计算，立杆最大单杆受力为 N=39.852kN 基底最大应力为： =N/S=39852/(150150)=1.771MPafy=20MPa 混凝土强度符合要求。 地基承载力计算： 荷载在向下传递的过程中按 45角扩散，按最不利荷载计算横梁位置处的 基础： S1=ab=(2a1tan45+a2)2=0.35m2 S1为土层顶部受压面积 a、b 为纵横向受压长度 a1为混凝土层厚度，a2为可调底托的宽度，取 15cm N=39.852kN =N/S1=39852/0.35=113.86kN/m2=113.86kPa=150kPa 基础满足施工需要。 9.49.4 阳澄湖大道门洞验算阳澄湖大道门洞验算 9.4.19.4.1 主线桥第主线桥第 8 8 联跨阳澄湖门洞支架设计联跨阳澄湖门洞支架设计 梁底模板下横桥向设置间距 20cm 的 10cm10cm 方木。I32c 工字钢按顺桥 向间距 0.3m 布置,下铺横桥向 I40a 双拼工字钢。I40a 双拼工字钢下设 609mm 钢管，壁厚 16mm。钢管横桥向中心间距 3 米，钢管之间使用10 槽钢构造连接。 基础使用 C20 混凝土条形基础，基础宽 1 米，长 10.6 米，厚 1 米，钢管与混凝 土之间垫一块 80cm80cm，厚 1.5cm 的钢板。 第第 8 8 联跨阳澄湖门洞顺桥向联跨阳澄湖门洞顺桥向 第第 8 8 联跨阳澄湖门洞横桥向联跨阳澄湖门洞横桥向 门洞处箱梁断面图如下： 跨阳澄湖大道，22#墩顺桥向两侧端横梁长度为 11.5，按照最不利荷载计 算如下： 端横梁断面面积为 7.0254m2，梁底宽度为 3.74m。 梁体每平方米自重：G1=7.025425/3.74=46.96KN/m2 G=1.2（G1+2G2）+1.4（G4+ G5）=1.2（46.96+0.6）+1.4（1+2） =61.27KN/m2 顺桥向工字钢（顺桥向工字钢（I32cI32c）受力计算）受力计算 32c 属性：W=7.6105mm3；I=1.2170108 mm4。 顺桥向工字钢跨距 5.5m，间距 0.30m 均布荷载 q=G0.30=18.38kN.m M=(1/8)ql2=0.12518.385.52=69.5kN.m 强度验算: =M/xW=69.510001000/(1.057601000)=87MPafy=210MPa 挠度验算: f=5ql4/(384EI)=518.385.54/(3842.061051217010-8) =8.74mm5500/400=13.75mm 挠度满足施工设计要求； 横桥向工字钢（横桥向工字钢（I40I40 a a）受力计算）受力计算 双拼 40a 属性：W=21.09106mm3；I=22.172108 mm4。 钢管间距为 3 米，布置四根，横桥向为 I40a 双拼工字钢，长 9.8m，横向 分配梁计算按简支梁简化计算，跨径为 3m。 横向工字钢上最大弯距位置为中间两支点处 q=61.27（5.5/2+3/2）+3.35.562.8/200+67.62/100=267.4KN/m M=0.125ql2=0.125267.432=300.9kN.m 强度验算: =M/xW=300.910001000/(1.05109010002) =131.44MPafy=210MPa 强度满足施工设计要求； 挠度验算: f=0.676ql4/(100EI)=0.677267.434/(1002.0610521720210- 8)=1.64mm3000/400=7.5mm 挠度满足施工设计要求； 钢管支撑受力验算钢管支撑受力验算 纵向 I32c 型钢重量：3311.562.8=23.8t 横向 I40 a 型钢重量：9.8867.6=5.3t 支撑按 4.1m 考虑，每延米重量为 234kg/m 砼重：7.025411.526=2100.6KN 模板、垫木自重：0.611.59.8=67.62KN 可变荷载：311.57.24=249.78KN 每根钢管竖向承载力： N=（1.2（238+53+2100.6+67.62）+1.4249.78）/16+9.594=215.9KN 609mm 壁厚 16mm 钢管： A=29807mm2，回转半径 i=20.973。 长细比 l/ i=364.5/20.973=17.4，通过查表 =0.955 =N/(A)=215.91000/(298070.955)=7.58MPafw=205MPa； 稳定性满足施工设计要求； 地基承载力验算地基承载力验算 钢管承载块地面基础尺寸：1m10.63m；A=1m10.63m=10.63m2。 地基容许承载力：0=200KPa。（老路面） Q=(238+53+2100.6+281+249.78+9.594)/4+9.5944+10.6326 =1047.7 KN =Q/A=1047.7/10.63=98.56KPa0=200KPa,地基承载力满足要求。 9.4.2NS29.4.2NS2 号桥跨阳澄湖门洞支架设计号桥跨阳澄湖门洞支架设计 NS2 号桥第 2 联第 2 跨跨阳澄湖大道，梁底模板下横桥向设置间距 20cm 的 10cm10cm 方木。I32c 工字钢按顺桥向间距 0.3m 布置,下铺横桥向 I40a 双拼 工字钢。I40a 双拼工字钢下设 609mm 钢管，壁厚 16mm。钢管横桥向中心间距 3 米，钢管之间使用10 槽钢构造连接。基础使用 C20 混凝土条形基础，基础宽 1 米，长 10.6 米，厚 1 米，钢管与混凝土之间垫一块 65cm65cm，厚 1.5cm 的 钢板。 门洞处箱梁断面图如下： 跨阳澄湖大道，NS 匝道 2 号桥第 2 联第 2 跨，采用钢管支撑的长度为 28.5m。按照最不利荷载计算如下： 端横梁断面面积为 6.5247m2，梁底宽度为 3.4m。 梁体每平方米自重：G1=6.524726/3.4=49.89K