现浇箱梁支架设计计算书

精品文档 1欢迎下载 现浇箱梁支架设计计算书 第一章 编制依据 1 编制依据 1 1 1 1 施工合同文件及其他相关文件 1 1 2 2 工地现场考察所获取的资料 1 1 3 3 公路桥涵施工技术规范 JTG T F50 2011 1 1 4 4 公路工程质量检验评定标准 JTG F80 2004 1 1 5 5 公路工程施工安全技术规范 JTJ076 95 1 1 6 6 公路工程水泥及水泥混凝土试验规程 JTG E30 2005 1 1 7 7 建筑施工模板安全技术规范 JGJ 162 2008 1 1 8 8 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ 130 2011 1 1 9 9 建筑施工高处作业安全技术规范 JGJ 80 91 1 10 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 2006 年版 第二章 工程概况 本工程为新建桥梁 起点桩号K3 799 97 终点桩号 K3 866 03 桥长 66 06m 桥跨布置为一联 具体分跨为 16 27 16 m 主桥箱梁采用 C50 混凝土 桥梁支架位于地势较低的水田之中 在进行支架搭设前应进行地基处 理 1 1 上部结构采用现浇预应力砼变截面连续箱梁 桥梁与道路成75 夹角 分为上下行两座独立的桥梁 桥梁平面位于R 1200mm 的圆弧上 纵断面位于 0 54 的上坡上 2 2 桥梁左 右幅不等宽 左幅桥梁宽度为25 25m 右幅桥梁宽度为 精品文档 2欢迎下载 22 5m 两幅桥梁之间设置 1 0m 的中央分隔带 左幅桥具体布置为 6m 人 行道 非机动车道 1 5m 机非分隔带 17 25m 机动车道 0 50m 防 撞栏 25 25m 右幅桥具体布置为 6m 人行道 非机动车道 1 5m 机 非分隔带 14 5m 机动车道 0 50m 防撞栏 22 5m 上部结构为 16 27 16 m 变截面预应力砼连续箱梁 桥墩处梁高1 7m 桥台和中跨跨 中梁高为 1 1m 采用二次抛物线过渡 过渡段的方程式为 Y 0 004167X2 1 1 左幅桥箱梁顶板宽 25 25m 底板宽 20 25m 悬臂宽 2 5m 为单箱五室结构 右幅桥箱梁顶板宽22 5m 底板宽 17 5m 悬臂宽 2 5m 为单箱五室结构 标准段跨中顶板厚度25cm 底板厚度 22cm 腹板厚 50cm 支座附近顶板厚度 50cm 底板厚度 47cm 腹板厚 65cm 支点处设横隔 梁 中横隔梁宽 2 0m 端横隔梁宽 1 2m 3 3 桥台采用座板式桥台 基础采用冲击钻钻孔灌注桩基础 桥台桩基直径 为 1 5m 按嵌岩桩设计 要求嵌入中风化石飞岩深度不小于1 0D D 为桩基 直径 台背回填透水性较好的砂砾石 回填尺寸按施工规范要求确定 回填时 要求分层压实 压实度不小于96 桥墩采用柱式桥墩 墩柱间设系梁 桥面 横坡 采用 2 0 双向横坡 坡向外侧 桥面横坡通过箱梁斜置形成 箱梁顶 底板始终保持平行 4 4 桥面铺装 4cm 厚改性沥青砼 AC 13C 5 cm 厚中粒式沥青砼 AC 20C 防水层 铺装总厚 9cm 桥面排水 桥面设置泄水管 直接将桥面雨水导 入道路排水系统 5 5 伸缩缝 为了保证梁能自由变形 在0 3 桥台处设置 GQF Z60 型伸 缩缝 支座采用 GPZ 2009 桥梁盆式橡胶支座 6 6 人行道栏杆 为了保证安全 在人行道外侧设置栏杆 共两道 防撞栏 在桥梁中线侧设置两道 SS 级加强型防撞栏 并在防撞栏外则设置外挂式花盆 精品文档 3欢迎下载 第三章 现浇箱梁支架地基处理 支架搭设 本工程连续梁均采用扣件式满堂支架 施工工艺流程如下 地基处理 摆底托 立钢管 放置顶托 搭设方木 支底模 预压 绑底腹板钢筋 支 内模 浇底腹板 绑顶板钢筋 浇筑底板砼 张拉 灌浆 拆架等工序 扣件 式满堂支架基础需进行处理 支架强度 刚度 稳定性需进行验算 支架搭设 完毕后进行支架预压 预压荷载为浇注重量的1 2 倍以上 通过预压消除支架 非弹性变形及找出支架弹性变形规律 箱梁砼浇筑采用二次浇筑法 第一次浇 筑至腹板与翼缘板连接处 横梁浇筑到中部 第二次浇筑横梁上部及顶板 一 地基处理 支架在同一跨地面尽量保持在一个水平面上 若地势高低不平 则先挖成 台阶状 进行地基处理后再搭设 支架基础先清除表面杂草 杂物 将松散 含水量大的淤泥进行清运 用透水性良好的土进行换填 松铺厚度按30cm 一 层 施工前先对搭设支架范围进行放样 根据放样范围确定基础处理范围 支 架基础持力层选择在粉质粘土层 需清除软土厚约1 5m 然后回填 1 0m 厚 的风化石 用大型振动压路机分层碾压密实 其上回填20cm 厚级配碎石 表 面用 25cm 厚 C30 砼硬化 在处理过的地基两侧挖设50 50cm 的砖砌排水沟 并与旁边的自然排水沟连通 将雨水引进排水沟 防止雨水浸泡地基 避免支 架产生不均匀沉降 二 支架的搭设 桥梁支架顺桥向长度为 59m 横桥向宽度为 25 25m 左右两侧各设置 1 0m 宽的独立人行道及操作平台 右幅横桥向宽度为22 45m 左右两侧各设 置 1 0m 宽的独立人行道及操作平台 支架高度为1 5m 2 5m 不等 箱梁的现浇支架采用扣件式满堂支架 用 48 3 0 架管搭设 使用与立 杆配套可调底座 可调托撑 立杆顶托撑上设2 道 48 3 0 架管 架管上设 5 10cm 的横向方木 间距为 20cm 模板采用厚 15mm 的优质竹胶合板 根据计算并结合类似工程的施工经验 支架立杆顺 横桥向的间距布置为 精品文档 4欢迎下载 60cm 60cm 水平杆步距为 90cm 肋板和中横梁下面由于荷载集中 宜加密 肋板下顺桥向间距为 60cm 横桥向间距为 30cm 中横梁顺桥向间距为 30cm 横桥向间距为 60cm 即在中间再增设一排立杆 端横梁由于位于桥台台 帽上 无需立杆 满堂支架搭设方法及要求如下 1 支架的组装 支架从一端向另一端延伸 自下而上逐步搭设 2 搭设顺序 地基换填处理 铺筑级配碎石 浇筑水泥砼 根据支架密 度放样 安装坚向 顺 横桥向钢管 搭设工作通道 加密水平钢管 安装 加固剪刀撑钢管 安装顶部栏杆 3 支架顶部标高控制 标高通过钢管顶部的顶托控制 施工时测量队在底 板边缘沿里程方向每隔 5m 提供控制点的标高 其余各点由工人拉线控制 4 满堂支架搭设的要求 A 钢管立柱底部应设垫木和底座 垫木采用厚度为50mm 的高强度木板 底座采用 150mm 150mm 15mm 厚的钢板底座 钢管立柱顶部设可调支托 U 型 支托与楞梁两侧间如有间隙 必须楔紧 其螺杆伸出钢管顶部不得大于 200mm 螺杆外径与立柱钢管内径的间隙不得大于3mm 安装时应保证上下同 心 B 在立杆距地面 200mm 高处 沿纵横水平方向按纵下横上的程序设扫地 杆 可调支托底部的立柱顶端应沿纵横向设置一道水平拉杆 扫地杆与顶部水 平拉杆之间的间距 在满足模板设计所确定的水平拉杆步距要求条件下 进行 平均分配确定步距后 在每一步距处纵横向应各设一道水平拉杆 纵横向连接 钢管均与墩柱相锁接 支架端部与墩柱 台帽顶紧顶牢 支架设剪刀撑以提高 其整体稳定性 每隔 4m 设一排 C 钢管扫地杆 水平拉杆均采用对接连接 剪刀撑采用搭接 搭接长度不 小于 500mm 并采用 2 个旋转扣件分别在离杆端不小于100mm 处进行固定 D 当立柱底部不在同一高度时 高处的纵向扫地杆应向低处延长不少于2 跨 高低差不得大于 1m 立柱距边坡上方边缘不得小于0 5m E 所有落地承重钢板垫片是否全部垫实 且其轴线是否与支架在同一搭设 精品文档 5欢迎下载 轴线上 竖向钢管的垂直度控制 要求其倾倒度不大于H 100 竖杆 水平加 固杆 交叉拉杆剪刀撑等的配置是否符合要求 确定每一道剪刀撑前后 上下 是否一致 搭接长度是否满足要求 避免剪刀撑在断面内出现空档 检查所有 承重架钢管是否与顶托座密贴 确保支架受力均匀 本桥支架不高 未超过一 根架管的标准长度 6m 所以立杆无需接长 F 在桥面模架两侧设置宽度为1 2m 的独立人行通道 并设置专用的上下 安全通道 人行通道和上下安全通道外侧设置护栏 护栏高度为1 2m 本工 程采用二道水平横杆加挂密目安全网作为临边安全护栏 所用的材料如架管 扣件 对接卡 楞方 模板按规定频率取样送检 合 格后方能使用 施工时梁底面标高应根据设计高程 预留高度值准确放出 调整底模使之 符合设计的线型 底模不设弧形拱度 在铺设时要与下方的木楞格栅垫实 第四章 现浇箱梁支架设计计算 现以左幅箱梁进行满堂支架的受力计算 具体参数如下 箱梁底宽 20 25m 顶宽 25 25m 梁长 59m 箱梁高度 1 1m 1 7m 箱梁底面积为 1195m2 翼板宽度 2 5m 厚度 0 3m 0 45m 以左幅箱梁混凝土 1068m3进 行计算 考虑底板和翼板的受力不均 为便于安全 取梁底板以内支架进行计 算 减去翼板 66 3m3 以 1001 7m3进行验算 一 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 取值情况如下 A 模板 支架重量 G1k 0 75KN m2 B 新浇混凝土的重量 G2k 1001 69 24 20 25 59 19 88KN m2 C 钢筋重量 G3k 1 50 1001 7 1195 1 26 KN m2 D 施工荷载 Q1k 施工人员 施工材料和机具荷载 按均布荷载计算 当 精品文档 6欢迎下载 计算模板及其下次梁时取 2 5 KN m2 当计算次梁下的主梁时取1 5 KN m2 当计算支架立柱及其他承载构件时取1 0KN m2 为安全起见 施工荷载统一取 2 5KN m2 E 振捣时的荷载 Q2k 2 00 KN m2 F 风荷载 Q4k 0 35KN m2 结构荷载组合取值 0 75 19 88 1 26 2 5 2 0 0 35 26 74 KN m2 二 支架材料计算取值 如下 1 架管钢材 Q235 钢 抗压 抗拉和抗弯强度设计值f 205 N mm2 抗剪强度设计值 fv 120 N mm2 48 架管外径 48mm 壁厚 3 0mm 抵抗矩 W 484 424 32 48 4493mm3 弹性模量 E 2 06 105 N mm2 2 木材 杉木 弯拉容许应力 11 0 N mm2 容许剪应力 1 4 N mm2 木材 杉木 弹性模量 E 9000 N mm2 3 竹胶板 五层 弯拉容许应力 105 5 N mm2 容许剪应力 5 03 N mm2 竹胶板弹性模量 E 9898 N mm2 4 受压构件容许长细比 150 5 受压构件容许挠度 f 3mm 三 支架受力验算如下 1 立杆验算 拟采用外径 48mm 壁厚 3 0mm 的钢管进行满堂支架立设 立杆顶部设顶 托 保持立杆轴心受压 通过上面计算 上部结构荷载按26 74 KN m2计 钢管 水平间距 0 6m 0 6m 间隔布置 则每区格面积 A1 0 6m 0 6m 0 36m2 每根立杆承受荷载 Q 0 36 26 74 9 63 KN 精品文档 7欢迎下载 回转半径 r 0 25 482 422 15 9mm 竖向每隔 h 0 9m 设横向水平钢管 则钢管长细比 h r 900 1 15 9 56 6 150 满足要求 根据 56 6 查 建筑施工模板安全技术规范 附录 D 得轴心受压构件 稳定系数 0 824 48mm 壁厚 3 0mm 的钢管受力面积为 A2 482 422 4 424 1mm2 则竖向钢管立杆受力为 Q A2 9 63 103 0 824 424 1 27 6Mpa 205Mpa 应变为 E 27 6 106 206 109 1 34 10 4 高度压缩量 L h 1 34 10 4 2700 0 36mm 架管最高 2 7m 可将其做为预留量 提高模板标高 通过上式计算 确定采用 48mm 壁厚 3 0mm 的钢管做为满堂支架 间 隔 0 6 0 6m 竖向每间隔 0 9m 设纵横向钢管完全可以满足安全施工要求 为 保证支架的整体稳定性 在支架底部及顶部设剪刀撑 并在底部增设纵横向的 扫地撑 整个支架与墩柱相锁扣 可以保证满堂支架的整体稳定性 2 中横梁下立杆验算 每个桥墩处设中横梁 横梁处混凝土为全密实体 梁高为1 7m 此处支 架为最大受力之处 立杆需要加密 横梁下支架加密成间距60cm 30cm 即 横桥向间距 60cm 顺桥向间距 30cm 中横梁上部结构荷载 取值如下 A 模板 支架重量 G1k 0 75KN m2 B 新浇混凝土的重量 G2k 1 7 24 40 8KN m2 C 钢筋重量 G3k 1 50 1 7 2 55 KN m2 D 施工荷载 Q1k 施工人员 施工材料和机具荷载 按均布荷载计算 当 计算模板及其下次梁时取 2 5 KN m2 当计算次梁下的主梁时取1 5 KN m2 当计算支架立柱及其他承载构件时取1 0KN m2 为安全起见 施工荷载统一取 2 5KN m2 精品文档 8欢迎下载 E 振捣时的荷载 Q2k 2 00 KN m2 F 风荷载 Q4k 0 35KN m2 中横梁处 荷载组合取值 0 75 40 8 2 55 2 5 2 0 0 35 48 95 KN m2 通过上面计算 上部结构荷载按48 95 KN m2计 钢管间距 0 6m 0 3m 间隔布置 则每区格面积 A1 0 6m 0 3m 0 18m2 每根立杆承受荷载 Q 0 18 48 95 8 81KN 则竖向钢管支柱受力为 Q A2 8 81 103 0 824 424 1 25 2Mpa 205Mpa 安全 3 竹胶模板验算 竹胶模厚度为 1 5cm 竹胶模板下垫 5cm 10cm 楞方作为次梁 间距为 20cm 1 5cm厚竹胶板 20 5cm 10cm方木 次梁 底模及支承系统简图 底模验算简图 q KN m q KN m 20 尺寸单位 cm 中横梁下受力最为不利 取该处1m 板宽进行验算 中横梁处 荷载组合取值 0 75 40 8 2 55 2 5 2 0 0 35 48 95 KN m2 间距为 20cm 的每 1m 板宽受力 Q 1 0 0 2 48 95 9 79KN 精品文档 9欢迎下载 按均布荷载计算 即 20cm 板长承受的均布荷截 q 9 79 0 2 48 95KN m 弯矩 M ql2 8 48 95 0 22 8 0 2448KNm W bh2 6 应力 M W 6 0 2448 106 1000 152 6 53Mpa 105 5Mpa 安全 剪力验算 剪力 Q 9 79 2 4 895KN 毛截面面积矩 Sm bh2 8 1 0 0 0152 8 2 81 10 5m3 毛截面惯性矩 Im bh3 12 1 0 0 0153 12 2 81 10 7m4 QSm Im b 4 895 103 2 81 10 5 1 0 2 81 10 7 489500N m2 0 49Mpa 5 03 Mpa 安全 刚度验算 刚度 f 5ql4 384EI 其中 I bh3 12 f 5ql4 384EI 12 5 48 95 103 0 24 384 9898 106 1 0 0153 0 00037m 0 37mm f 3mm 满足要求 4 底模下 次梁木方验算 竹胶板底模下垫木方做为 次梁 次梁采用 5 10cm 楞方 楞方间距按 20cm 布设 1 中横梁下立杆间距为 60cm 30cm 因此次跨径为 30cm 中横梁处施工荷载 S 0 75 1 7 24 2 55 2 5 2 0 0 35 48 95KN m2 每根次梁受力 Q 0 3 0 2 48 95 2 937KN 按均布荷载计算 q 2 937 0 3 9 79KN m 按简支梁计算 跨中弯距 M ql2 8 9 79 0 32 8 0 11KNm 2 非横梁下立杆间距为 60cm 60cm 因此次梁跨径为 60cm 上部结构荷载 为 0 75 19 88 1 26 2 5 2 0 0 35 26 74 KN m2 每根次梁受力 Q 0 6 0 2 26 74 3 2088KN 按均布荷载计算 q 3 2088 0 6 5 348KN m 按简支梁计算 跨中弯距 M ql2 8 5 348 0 62 8 0 24KNm 因此取非横梁下 次梁进行验算 精品文档 10欢迎下载 木材应力 M W 截面模量 W bh2 6 因此 M W 6M bh2 6 0 24 106 100 502 5 76Mpa 木材容许应力 11Mpa 受力满足要求 安全 剪力验算 剪力 Q 3 2088 2 1 6044KN 毛截面面积矩 Sm bh2 8 0 1 0 052 8 3 125 10 5m3 毛截面惯性矩 Im bh3 12 0 1 0 053 12 1 042 10 6m4 QSm Im b 1 6044 103 3 125 10 5 0 1 1 042 10 6 481166N m2 0 4812Mpa 1 4Mpa 安全 刚度验算 刚度 f 5ql4 384EI 其中 I bh3 12 f 5ql4 384EI 12 5 5 348 103 0 64 384 9 109 0 1 0 053 0 96mm f 3mm 满足要求 5 顶托上承重架管 主梁 验算 顶托上放置两根 48 3 0 架管作为承重梁 承重梁跨径60cm 承受由 次梁楞木方传递的 三个集中荷载 每个集中荷截为0 6 0 2 26 74 3 2KN 如图 在图示状态 主梁钢管受力最为不利 2020 60 主梁 3 2KN3 2KN3 2KN 5 10楞方 次梁 2 48钢管 1010 可调顶托 立杆 因为非横梁下架管跨径最大 因此取非横梁下架管进行验算 为偏于安全 按简支梁计算 跨中弯矩 最大 M 3 2 0 1 0 5 0 6 3 5 精品文档 11欢迎下载 2 3 2 0 6 4 0 8KNm 架管的抵抗矩 W 484 424 32 48 4493 mm3 弯拉应力 M W 0 8 106 2 4493 89 03Mpa 小于 205Mpa 安全 顶托上承重架管剪力验算 剪力 Q 3 2 3 2 4 8KN 剪应力 Q A 4800 424 1 11 32Mpa 120 Mpa 安全 顶托上承重架管钢度验算 刚度 f 5ql4 384EI 其中 I 484 424 64 107831mm4 q 可以近似等于均布荷载 q 3 2 3 0 6 16KNm f 5ql4 384EI 5 16 103 0 64 384 2 06 1011 2 107831 10 12 0 00061m 0 61mm f 3mm 满足要求 第五章 地基强度验算 土基进行了换填处理 压实度93 以上 根据试验检测经验 其容许承载 力不小于 150Kpa 在进行