成灌箱梁支架模板计算书130604

四川路桥成都第二绕城高速公路（西段）TJ-B合同段B9分段成灌铁路跨线桥主桥支架现浇计算书四川路桥成都二绕（西段）TJ-B合同段B9分部2013年5月 成都成都第二绕城高速公路上跨成灌高铁的跨线桥，与成灌铁路交叉桩号为 K179+ 140.842=K31+238.845（=设计里程DK22+978.845），斜交角度为59。主桥结构型式为275m预应力砼T型刚构，采用转体法进行施工。箱梁截面截面为单箱双室，全桥采用分幅设计。箱梁顶宽18.25 m，底宽12.25 m，翼缘板长3 m，根部梁高为9.5m, 端部梁高为3.5 m， 转体施工长度为138m。转体段平行于铁路方向进行现浇。待转体到位后施工合拢段，最终完成箱梁施工。箱梁转体段分4种浇筑段，第1浇筑段长度为16m，分布于墩中心两侧8m范围内；第2浇筑段长度为12m，分布于墩中心两侧8m至20m范围内；第3浇筑段长度为13m，分布于墩中心两侧20m至33m范围内；第4浇筑段长度为36m，分布于墩中心两侧33m至69m范围内。为此，依据设计图纸、施工技术规范、水文、地质情况，并充分结合现场的实际施工状况，为便于箱梁施工，保证箱梁施工的质量、进度、安全，我部采用满堂式碗扣支架法进行箱梁现浇施工。一、满堂式碗扣件支架方案介绍1、满堂式碗扣支架体系由支架基础（30cmC20混凝土面层）、可调节底托、483.5mm碗扣立杆、横杆、斜撑杆、可调节顶托、10cm10cm和15cm10cm木方作为横向分配梁（其中腹板部位采用15cm10cm木方、墩中心两侧14m范围内底板部位采用15cm10cm木方）、10cm10cm木方纵向分配梁；模板系统由侧模、底模、芯模、端模等组成。2、箱梁底模板采用定型大块竹胶模板，后背10cm10cm木方作为纵向分配梁，然后直接铺装在(木方10cm10cm、15cm10cm）横向分配梁上进行连接固定；侧模用定型大块竹胶模板，后背间距30cm的15cm10cm方木作为竖肋，然后用双10cm10cm木方与内模对拉或与满堂式碗扣支架支撑牢固，双木方竖向间距60cm，对拉杆水平间距60cm，对拉杆采用20圆钢。3、根据箱梁施工技术要求、荷载重量、荷载分布状况、地基承载力情况等技术指标，通过计算确定，支架立杆布置:纵桥向为:118*60cm，共计119排（其中0#段10号段腹板位置立杆纵桥向30cm加密）。横桥向立杆间距为：120cm+3*90cm+4*30cm+8*60cm+4*30cm +8*60cm+4*30cm+3*90cm+120cm，即腹板区为30cm，底板区为60cm，翼缘板区为90cm，人行步道区为120cm，共37排；支架立杆步距为120cm，立杆顶部安装可调节顶托，立杆底部支立在底托上，底托安置在C20混凝土上。4、支架纵向剪刀撑布置5道，其中3道对应腹板部位，2道位于支架两侧（倒数第2列位置）。横向剪刀撑墩中心两侧37.2m范围内，每间隔4.5m布置一道；墩中心两侧37.2m至70.8m范围内，每间隔3m布置一道。与地面的夹角宜控制在4560之间，剪刀撑的设置须上到顶下到底，剪刀撑底部与地基之间垫实，以增强剪刀撑承受荷载能力。二、支架计算与基础验算（一）资料（1）WJ碗扣为483.5 mm钢管；（2）立杆、横杆承载性能： 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）0.6400.94.5121.2301.23.571.8251.52.54.52.4201.82.03.0（3）根据相关地质资料，该段地形平坦，起伏小，多为水田及土质灌溉水沟。表层覆盖1.04.0m粉质粘土，局部人工填筑土，下伏第四系全新统冲洪积稍密、中密漂卵石层。粉质粘土fa0=150kPa，稍密卵石fa0=500kPa，中密卵石fa0=650kPa。（二）荷载分析计算（1）箱梁实体荷载：a、纵桥向根据箱梁断面变化，按分段均布荷载考虑。b、依据箱梁横断面变化，将箱梁分为2个典型截面，1号截面和11号截面。1#段10#段部位支架模板依据1号截面进行设计布置，11#段18#段部位支架模板依据11号截面进行设计布置。箱梁横截面分为以下几个区域，每个区域对应每个部位的荷载，翼板为q1-1，腹板为q1-2，底板、顶板为q1-3。混凝土容重按26.5kN/m3考虑。横桥向荷载分布图1号截面：q1-1=13.3kN/m2；q1-2=254.8kN/m2；q1-3=45.9kN/m211号截面：q1-1=13.3kN/m2；q1-2=146.1kN/m2；q1-3=30kN/m2（2）施工荷载：因施工时面积分布广，需要人员及机械设备不多，取q2=2.5 kN/m2（施工中要严格控制其荷载量）。（3）振捣混凝土荷载，取q3=2 kN/m2。（4）模板面荷载，取q4=2 kN/m2。（5）支架面荷载，取q5=2.5kN/m2。（三）碗扣立杆受力计算（1）在1号截面翼板位置，最大分布荷载：qq1-1+q2+q3+q4+q5= 22.3kN/m2碗扣立杆分布60cm90cm，横杆层距(即立杆步距)120cm，则单根立杆受力为：N0.60.922.3= 12kNN=30 kN（2）在1号截面腹板位置，最大分布荷载：qq1-2+q2+q3+q4+q5= 263.8kN/m2碗扣立杆分布30cm30cm，横杆层距(即立杆步距)120cm，则单根立杆受力为：N0.30.3263.8= 23.7kNN=30 kN（3）在1号截面底板位置，最大分布荷载：qq1-3+q2+q3+q4+q5= 54.9kN/m2碗扣立杆分布60cm60cm，横杆层距(即立杆步距)120cm，则单根立杆受力为：N0.60.6263.8= 19.8kNN=30 kN（4）在11号截面翼板位置，最大分布荷载：qq1-1+q2+q3+q4+q5= 22.3kN/m2碗扣立杆分布60cm90cm，横杆层距(即立杆步距)120cm，则单根立杆受力为：N0.60.922.3= 12kNN=30 kN（5）在11号截面腹板位置，最大分布荷载：qq1-2+q2+q3+q4+q5= 155.1kN/m2碗扣立杆分布30cm60cm，横杆层距(即立杆步距)120cm，则单根立杆受力为：N0.30.6155.1= 27.9kNN=30 kN（6）在11号截面底板位置，最大分布荷载：qq1-3+q2+q3+q4+q5= 34.5kN/m2碗扣立杆分布60cm60cm，横杆层距(即立杆步距)120cm，则单根立杆受力为：N0.60.634.5= 12.2kNN=30 kN经以上计算，立杆均满足受力要求。（墩中心两侧3.5m至5m范围内底板部分支架参照腹板进行搭设。）（四）地基受力计算根据相关地质资料，该段地形平坦，起伏小，多为水田及土质灌溉水沟。表层覆盖1.04.0m粉质粘土，局部人工填筑土，下伏第四系全新统冲洪积稍密、中密漂卵石层。粉质粘土fa0=150kPa，稍密卵石fa0=500kPa，中密卵石fa0=650kPa。对支架范围进行基础处理，挖除地表回填土及腐殖土，基底采用自重18t压路机静压1遍，弱震1遍，强震4遍，再静压1遍，然后浇筑一层30cm厚度C20混凝土。各部位地基受力如下表：箱梁部位荷载（KN）受力面积（m2)传递至混凝土垫层应力(kPa)1号截面翼板120.9*0.622.21号截面腹板23.70.3*0.3263.31号截面底板19.80.6*0.65511号截面翼板120.9*0.622.211号截面腹板27.90.3*0.615511号截面底板12.20.6*0.633.9由于腹板位置传递至混凝土垫层应力较大，仅对腹板处地基承载力进行简算。地基承载力按下式进行计算hs+shshs （1）式中：hs混凝土底附加应力；hs粉质粘土地基容许承载力, 粉质粘土fa0=150kPa；s混凝土容重, 取24kN/m3；hs浇筑厚度, 取0.3m；hs=（b）/(b+2hs tan) （2）式中，b为基础宽度，b=0.6m；hs=0.3m；为混凝土压力扩散角，取45。为混凝土垫层上应力，为263.3 kPa。由式2得出，hs=131.7 kPa。代入式1，hs+shs=131.7+240.3=138.9 kPahs=150kPa，满足设计要求。（五）支架立杆稳定性验算碗扣式满堂支架是组装构件，一般单根碗扣在承载允许范围内就不会失稳，为此以轴心受压的单根立杆进行验算：公式：NN= A碗扣件采用外径48mm，壁厚3 .5mm，A489mm2,A3钢，I10.78*104mm4则，回转半径=（I/A）1/2=1.58cm，横杆步距h=120cm。跨中底板处长细比L/=120/1.58=75.9=150取76；此类钢管为b类，轴心受压杆件，查表0.744 =205MPa N=0.744489205=74582.28N=74.6KN支架立杆步距120cm中受最大荷载的立杆11号截面处，其N27.9KN（见前碗扣件受力验算）由上可知： 27.9KNNN=74.6KN结论：支架立杆的稳定承载力满足稳定要求。（六）地基沉降量估算1、假设条件：E0在整个地层中变化不大，计算地层按一层进行考虑。2、按照弹性理论方法计算沉降量：S=S地基土最终沉降量；p基础顶面的平均压力；按最大取值P263Kpab矩形基础的宽度；0.3m、E0分布为土的泊松比和变形模量；=0.2沉降影响系数，取1.12E0=1-22/(1-)EsEs=10.05MpaE0=9.045最终沉降量S26310-30.31.12(1-0.22)/9.045=9.4mm（七）竹胶模板受力计算1、规格面板采用2440mm1220mm15mm2、强度及弹性模量1）竹胶面板的静曲强度：纵向70Mpa，横向50Mpa2）竹胶面板的弹性模量：E纵向6103Mpa，E横向4103Mpa3、截面特性计算时取每米带宽。W=bh2/6=1000152/6=37500mm3I=bh3/12=1000153/12=281250mm44、强度验算和刚度验算1）1号截面腹板处强度验算：q=q1-2+ q3+ q5=249.6kN/m，背带间距L=200mm，Mmax=1/8qL2=1.2481kN.m，=M/W=33Mpa横向=50Mpa，满足要求。刚度验算：考虑竹胶面板的背带为10cm10cm木方，面板的实际净跨径为100mm，故=5qL4/384EI=0.129mm=1.5mm，满足要求。2）1号截面底板处强度验算：q=q1-3+ q3+ q5=50.4kN/m，背带间距L=300mm，Mmax=1/8qL2=0.567kN.m，=M/W=15Mpa横向=50Mpa，满足要求。刚度验算：考虑竹胶面板的背带为10cm10cm木方，面板的实际净跨径为200mm，故=5qL4/384EI=0.93mm=1.5mm，满足要求。3）1号截面翼板处强度验算：q=q1-1+ q3+ q5=17.8kN/m，背带间距L=300mm，Mmax=1/8qL2=0.2kN.m，=M/W=5Mpa横向=50Mpa，满足要求。刚度验算：考虑竹胶面板的背带为10cm10cm木方，面板的实际净跨径为200mm，故=5qL4/384EI=0.33mm=1.5mm，满足要求。4）11号截面腹板处强度验算：q=q1-2+ q3+ q5=141kN/m，背带间距L=200mm，Mmax=1/8qL2=0.705kN.m，=M/W=19Mpa横向=50Mpa，满足要求。刚度验算：考虑竹胶面板的背带为10cm10cm木方，面板的实际净跨径为100mm，故=5qL4/384EI=0.16mm=1.5mm，满足要求。5）11号截面底板处强度验算：q=q1-3+ q3+ q5=34.5kN/m，背带间距L=300mm，Mmax=1/8qL2=0.388kN.m，=M/W=10Mpa横向=50Mpa，满足要求。刚度验算：考虑竹胶面板的背带为10cm10cm木方，面板的实际净跨径为200mm，故=5qL4/384EI=0.64mm=1.5mm，满足要求。6）11号截面翼板处强度验算：q=q1-1+ q3+ q5=17.8kN/m，背带间距L=300mm，Mmax=1/8qL2=0.2kN.m，=M/W=5Mpa横向=50Mpa，满足要求。刚度验算：考虑竹胶面板的背带为10cm10cm木方，面板的实际净跨径为200mm，故=5qL4/384EI=0.33mm=1.5mm，满足要求。（八）竹胶模板背带受力计算1、规格采用100mm100mm，木材材料为A3A1类。2、强度及弹性模量1）强度：其容许应力按A3类计，即：w12Mpa，=1.7Mpa。2）弹性模量：其弹性模量按A3类计，E9000Mpa。3、截面特性W10102/6167cm3I=10103/12=833.34cm44、强度验算和刚度验算1）1号截面腹板处强度验算：背带间距b=200mm，q=（q1-2+ q3+ q5）*b=49.9kN/m， 横向分配梁间距L=300mm，Mmax=1/8qL2=0.562kN.m，=M/W=3Mpaw =12Mpa，满足要求。= qL/A=1.5Mpa =1.7Mpa 满足受力要求（按照连续梁计算，反力取qL）。刚度验算：=5qL4/384EI=0.07mmf=L/500=0.6mm，满足要求。2）1号截面底板处强度验算：背带间距b=300mm，q=（q1-2+ q3+ q5）*b=15.1kN/m， 横向分配梁间距L=600mm，Mmax=1/8qL2=0.68kN.m，=M/W=4Mpaw =12Mpa，满足要求。= qL/A=0.9Mpa =1.7Mpa 满足受力要求（按照连续梁计算，反力取qL）。刚度验算：=5qL4/384EI=0.34mmf=L/500=1.2mm，满足要求。3）1号截面翼板处强度验算：背带间距b=300mm，q=（q1-2+ q3+ q5）*b=5.3kN/m， 横向分配梁间距L=600mm，Mmax=1/8qL2=0.24kN.m，=M/W=1.4Mpaw =12Mpa，满足要求。= qL/A=0.3Mpa =1.7Mpa 满足受力要求（按照连续梁计算，反力取qL）。刚度验算：=5qL4/384EI=0.12mmf=L/500=1.2mm，满足要求。4）11号截面腹板处强度验算：背带间距b=200mm，q=（q1-2+ q3+ q5）*b=28.2kN/m， 横向分配梁间距L=600mm，Mmax=1/8qL2=1.27kN.m，=M/W=7.6Mpaw =12Mpa，满足要求。= qL/A=1.69Mpa =1.7Mpa 满足受力要求（按照连续梁计算，反力取qL）。刚度验算：=5qL4/384EI=0.63mmf=L/500=1.2mm，满足要求。5）11号截面底板处强度验算：背带间距b=300mm，q=（q1-2+ q3+ q5）*b=10.3kN/m， 横向分配梁间距L=600mm，Mmax=1/8qL2=0.47kN.m，=M/W=2.8Mpaw =12Mpa，满足要求。= qL/A=0.6Mpa =1.7Mpa 满足受力要求（按照连续梁计算，反力取qL）。刚度验算：=5qL4/384EI=0.23mmf=L/500=1.2mm，满足要求。6）11号截面翼板处强度验算：背带间距b=300mm，q=（q1-2+ q3+ q5）*b=5.3kN/m， 横向分配梁间距L=600mm，Mmax=1/8qL2=0.24kN.m，=M/W=1.4Mpaw =12Mpa，满足要求。= qL/A=0.3Mpa =1.7Mpa 满足受力要求（按照连续梁计算，反力取qL）。刚度验算：=5qL4/384EI=0.12mmf=L/500=1.2mm，满足要求。（九）横向分配梁受力计算1、规格采用100mm100mm和150mm（厚）100mm（宽），木材材料为A3A1类。2、强度及弹性模量1）强度：其容许应力按A3类计，即：w12Mpa，=1.7Mpa。2）弹性模量：其弹性模量按A3类计，E9000Mpa。3、截面特性100mm100mm 规格：W10102/6167cm3，I=10103/12=833.34cm4150mm100mm 规格：W10102/6375cm3，I=10103/12=833.34cm44、强度验算和刚度验算1）1号截面腹板处横向分配梁选用150mm100mm 规格。强度验算：横向分配梁间距b=300mm，q=（q1-2+ q3+ q5）*b=74.9kN/m， 立杆横向间距L=300mm，Mmax=1/8qL2=0.843kN.m，=M/W=2Mpaw =12Mpa，满足要求。= qL/A=1.5Mpa =1.7Mpa 满足受力要求（按照连续梁计算，反力取qL）。刚度验算：=5qL4/384EI=0.03mmf=L/500=0.6mm，满足要求。2）1号截面底板处横向分配梁选用150mm100mm 规格。强度验算：横向分配梁间距b=600mm，q=（q1-2+ q3+ q5）*b=30.2kN/m， 立杆横向间距L=600mm，Mmax=1/8qL2=1.36kN.m，=M/W=4Mpaw =12Mpa，满足要求。= qL/A=1.2Mpa =1.7Mpa 满足受力要求（按照连续梁计算，反力取qL）。刚度验算：=5qL4/384EI=0.2mmf=L/500=1.2mm，满足要求。3）1号截面翼板处横向分配梁选用100mm100mm 规格。强度验算：横向分配梁间距b=600mm，q=（q1-2+ q3+ q5）*b=10.7kN/m， 立杆横向间距L=900mm，Mmax=1/8qL2=1.08kN.m，=M/W=6Mpaw =12Mpa，满足要求。= qL/A=1Mpa =1.7Mpa 满足受力要求（按照连续梁计算，反力取qL）。刚度验算：=5qL4/384EI=1.21mmf=L/500=1.8mm，满足要求。4）11号截面腹板处横向分配梁选用150mm100mm 规格。强度验算：横向分配梁间距b=600mm，q=（q1-2+ q3+ q5）*b=85kN/m， 立杆横向间距L=300mm，Mmax=1/8qL2=0.95kN.m，=M/W=3Mpaw =12Mpa，满足要求。= qL/A=1.69Mpa =1.7Mpa 满足受力要求（按照连续梁计算，反力取qL）。刚度验算：=5qL4/384EI=0.04mmf=L/500=0.6mm，满足要求。5）11号截面底板处横向分配梁选用100mm100mm 规格。强度验算：横向分配梁间距b=600mm，q=（q1-2+ q3+ q5）*b=21kN/m， 立杆横向间距L=600mm，Mmax=1/8qL2=0.93kN.m，=M/W=6Mpaw =12Mpa，满足要求。= qL/A=1.2Mpa =1.7Mpa 满足受力要求（按照连续梁计算，反力取qL）。刚度验算：=5qL4/384EI=0.47mmf=L/500=1.2mm，满足要求。6）11号截面翼板处横向分配梁选用100mm100mm 规格。强度验算：横向分配梁间距b=600mm，q=（q1-2+ q3+ q5）*b=10.7kN/m， 立杆横向间距L=900mm，Mmax=1/8qL2=1.08kN.m，=M/W=6Mpaw =12Mpa，满足要求。= qL/A=1Mpa =1.7Mpa 满足受力要求（按照连续梁计算，反力取qL）。刚度验算：=5qL4/384EI=1.21mmf=L/500=1.8mm，满足要求。（十）侧模板受力计算采用15mm厚度竹胶板，背贴15cm10cm方木作为竖肋，竖肋间距30cm，横撑采用双10cm10cm方木，横撑间距60cm，横撑上按60cm间距布置对拉杆，对拉杆采用20圆钢，对拉杆水平方向上间距0.6m。（1）水平荷载计算新浇混凝土对模板的侧压力新浇混凝土的重力密度c=24KN/m；混凝土初凝时间t=6h；混凝土侧压力计算位置至新浇混凝土顶面时的高度H=9.5m；外加剂影响修正系数1，不掺外加剂时取1.0，掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2；混凝土坍落度影响修正系数2，当坍落度小于30mm时，取0.85；5090mm时，取1.0；110150mm时，取1.15；混凝土的浇注速度V=3m/h；新浇混凝土对模板的侧压力a=0.22t12V1/2=75.7KPa；a=H=228KPa；二者取较小值：a=75.7KPa；有效压头高度h=F/=3.16m。振捣荷载：b=4.0KN/m2倾倒荷载：c=2.0KN/m2（2）竹胶板强度、刚度验算强度验算取1m宽竹胶板单元进行分析，近似按3跨连续梁计算：q=1.2a+1.4(b+c)1.0=99.24KN/m竖肋间距L=0.3mMmax=-0.100qL2=-0.89KNm=Mmax/Wx=0.89103/(10.0152/6) =23.73MPa0=50MPa强度满足要求。刚度验算取1m宽竹胶板单元进行分析，近似按3跨连续梁计算：q=1.0a1.0=75.7 KN/m I=1.00.0153/12=2.8110-7m4竖肋间距0.3m，考虑方木规格为15cm10cm，验算刚度时跨度按净跨L=0.3-0.1=0.2mE=4000MPaf=0.677qL4/(100EI)=0.7mm f= 1.5mm刚度满足要求（3）竖肋强度、刚度验算强度验算竖肋规格为15cm10cm，间距0.3m，近似按3跨连续梁计算：q=1.2a+1.4(b+c)0.3=29.8KN/m横撑间距L=0.6mMmax=-0.100qL2=-1.07KNm=Mmax/Wx=1.07103/(0.10. 152/6) =2.85MPa0=12MPa强度满足要求。刚度验算竖肋规格为15cm10cm，间距0.3m，近似按3跨连续梁计算：q=1.0a0.3=22.7 KN/m I=0.10. 153/12=2.8110-5m4横撑间距0.3m，验算刚度时跨度L=0.6mE=4000MPaf=0