xx高铁(406440)m预应力混凝土连续梁桥支架计算书

XXX高速铁路（406440）M预应力混凝土连续梁桥支架计算书负责人XXXXXX编制人ZXSJS复核人XXXXXXXXXXXXXXXXXX2016年4月XX高速铁路（406440）M预应力混凝土连续梁桥支架计算书I目录1工程概况12编制范围13依据规范14总体施工方案2410支架搭设方案242边跨现浇段支架搭设方案550段现浇支架验算851箱梁尺寸852荷载取值8521荷载计算8522荷载分项系数9523荷载组合1053箱梁腹板下模板计算1054翼缘板下I32A验算1355箱梁内模支架计算1456竖直钢管受力检算1657基础局部承压检算1758总结与建议186边跨现浇段支架检算1861箱梁尺寸1862荷载取值18621荷载计算18622荷载分项系数19623荷载组合2063箱梁腹板下模板计算2064竖直钢管受力检算2365立柱下砼基础检算24XX高速铁路（406440）M预应力混凝土连续梁桥支架计算书II651基础局部承压检算25652地基应力检算2566总结与建议257有限元计算结果2671竹胶板的验算2772方木的验算2873I18工字钢的验算2974I32A工字钢的验算3075I56A工字钢的验算3176钢管立柱的验算3277整体位移检算3378结构稳定性分析33XX高速铁路（406440）M预应力混凝土连续梁桥支架计算书11工程概况XX高铁设计最高运行速度350KM/H，XX大桥（406440）M预应力混凝土连续梁桥在一般大气条件下无防护措施的地面结构，环境类别为碳化环境，作用等级为T2，梁体结构设计使用寿命为100年，桥梁采用悬臂浇筑施工，桥上不设人行道检查车走行通道。梁体为单箱单室、变高度、变截面箱梁，全联在端支点、中支点处设横隔板，桥梁宽126M，梁全长为1455M，计算跨度406440M，中支点截面中心点处梁高6035M，跨中10M直线段及边跨1375M直线段截面中心线梁高3035M，梁底下缘按直线变化，底宽670CM，腹板为直腹板。梁箱纵向、横向预应力筋采用171521860GB/T52242003预应力钢绞线，抗拉强度标准值为，弹性模量为。纵向预应力管道MPAFPK1860GPAE195形成采用圆形镀锌金属波纹管成孔，锚固体系采用自锚式拉丝体系，张拉采用与之配套的机具设备。纵向、横向预应力锚口及喇叭口损失按预应力钢束锚外控制应力的6计算，纵向预应力管道摩阻按圆形镀锌金属波纹管成孔计算，管道摩擦系数取026，管道偏差系数取0003。本连续梁0号节段长9M，混凝土为170434M3；两边跨各有775M的现浇段，混凝土87773M3；合拢段长度2M，利用挂篮现浇。其余各跨由挂篮悬浇施工，梁体自0号节段左右各划分为7个悬浇段对称布置，悬浇节段最大重量位于4段，重1535吨。2编制范围XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX大桥（406440）M预应力混凝土连续梁桥施工。3依据规范（1）高速铁路设计规范TB106212014（2）铁路桥涵工程施工安全技术规程TB103032009（3）铁路混凝土结构耐久性设计规范TB1000520101（4）铁路桥涵工程施工质量验收标准TB104152003XX高速铁路（406440）M预应力混凝土连续梁桥支架计算书2（5）铁路混凝土工程施工质量验收标准TB104242010（6）铁路混凝土工程施工技术指南铁建设（2010）241号（7）铁路预应力混凝土连续梁（刚构）悬臂浇筑施工技术指南TZ3242010（8）高速铁路桥涵工程施工技术规程Q/CR96032015（9）建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范JGJ1302011（10）建筑结构荷载规范GB500092001（11）混凝土结构设计规范GB5001020104总体施工方案连续梁采用挂篮悬臂浇筑，0号块采用搭设钢管立柱支架施工，剩余悬臂浇筑段采用挂篮施工。边跨现浇段采用钢管立柱支架施工，中跨及边跨合龙段采用合龙吊架（一侧挂篮）施工，吊架底篮及模板采用挂篮的相应部件。混凝土由拌和站集中供应，采用汽车泵泵送砼入模。主跨及边跨钢筋、模板等采用主墩位旁塔吊吊装运输。现浇连续梁施工采用4个菱形挂篮从中间2个主墩上分别对称平衡悬灌浇注，然后挂篮向两侧悬浇。边跨现浇段及合龙段均采用钢管立柱支架施工，中跨合龙段采用悬空吊架法利用一侧挂篮施工。先合龙边跨后合龙中跨。为确保施工安全，采用挂篮底部及周围工作平台12M高度范围内使用安全网封闭的方案。在挂篮上、下工作平台上铺设木板使坠物不掉落到地面。410支架搭设方案0段的长度为90M，支架搭设长度共计为8M；梁宽度126M，支架宽度为118M。主跨桥墩承台宽度为106M、长度146M，故支架直接在成台上搭设。钢支撑结构竖向支撑采用直径560MM，壁厚10MM钢管立柱，共12根，纵向分3排、桥墩中心线纵桥向两侧每排5根，桥墩中心线处横桥向翼缘板下方各布置1根，支撑翼缘板下方的工字钢。钢管底部与承台顶面预留的预埋钢板连接，具体布置如下图所示。XX高速铁路（406440）M预应力混凝土连续梁桥支架计算书3钢板0钢管支撑工56组合钢工32工18方木A图410段支架纵向图碗扣支架图420段支架横向图XX高速铁路（406440）M预应力混凝土连续梁桥支架计算书4工56组合钢工32工组合钢图430段支架平面图每排钢管支墩上横桥向布置I56A组合工字钢，横桥向工字钢上纵桥向悬臂段每侧布置17根I32的工字钢、2根I32组合钢（腹板区2根I32组合工字钢、底板区9根，间距06M、翼缘板区8根，间距1M），横梁和纵梁之间采用落架支座（砂箱）过渡，纵桥向工字钢上横向布置I18的工字钢、纵向间距06M。底腹板区在横向I18工字钢上纵向布置1010CM方木（间距腹板区中心间距015M、底板区中心间距025M），支撑竹胶板，底、腹板区I18工字钢与1010CM方木不能直接支撑到位的部分，在I18工字钢与1010CM方木之间加方木支撑。翼缘板区在纵向I45工字钢上立I18工字钢支撑于钢外模下方，I18工字钢纵桥向采用12槽钢焊接成整体，横桥向采用12槽钢与钢外模焊接连接。钢管支墩搭设完毕后，用12的槽钢设置剪刀撑，将其钢管支墩连接为整体。施工前对0段支架进行预压，预压值采用12倍设计承受压力。其设计荷载考虑混凝土自重、模板、支架重量、人群机具重量、风载、冲击荷载等。底模采用1010CM方木结构支撑，根据梁底标高变化布置12224415CM竹胶板做为底模模板。外模外模腹板和翼缘板采用加工制作的定型钢模板。XX高速铁路（406440）M预应力混凝土连续梁桥支架计算书5内模考虑0段内梁体截面变化大，模板通用性差，拟采用钢木组合骨架拼装；箱内设支架，支架立柱采用1010CM方木和间距90CM的4835MM普通钢管，柱间设斜撑，主柱支立于特制的钢镫上，钢镫顶面与底板顶面齐平，支架上设1010CM方木竖、纵梁，中心间距分别为02M和03M，纵梁上铺设顶板底模，腹板每12M2设一道横向贯通的20拉筋，顶板设外拉筋，在内模板隔墙处设置人工捣固操作孔，规格为4040CM，每2M2设一个。在内模就位后用方木或型钢将内外侧模顶紧，用脚手架及可调式承托配合，将内模顶紧，并设剪刀撑将各杆件联成整体。端模端模上有钢筋和预应力管道伸出，位置要求准确。堵头模板采用3MM钢板及63635MM角钢制作，横向用4835MM钢管或型钢通过扣件与梁体普通纵向钢筋拉紧，安装内模后用海绵或其他材料封堵管周空隙。在过人洞处截面复杂，制作使用整体钢模板（木模），在该处顶部钢筋封顶前进行安装。为方便混凝土浇筑及振捣，箱室内模及顶模预留施工用振捣及观察窗，待混凝土浇筑接近预留口时再将钢筋按照规范连接后进行封堵。内外模板的端头间用拉杆螺栓联结并用钢管做内撑以控制混凝土浇筑时模板的位移及变形，确保腹板厚度准确。42边跨现浇段支架搭设方案此处连续梁现浇段长度775M、梁宽126M，边墩承台半宽为405M、长度125M，超出承台37M，两墩在承台直接支立钢管支墩不能满足长度要求，需要对超出承台的部分进行地基处理。在相应位置开挖至换填深度后，分层铺设、压实宕岩后，在宕岩上浇注100CM高配筋条形基础，然后在上部与其对应支立梁式支架进行现浇施工。钢支撑结构竖向支撑采用直径560MM，壁厚10MM钢管立柱，共12根，分3排、桥墩中心线纵桥向两侧每排5根，桥墩中心线横桥向翼板下方各布置1根，钢管底部与承台及条形基础顶面预留的预埋钢板连接，具体布置如下图所示。XX高速铁路（406440）M预应力混凝土连续梁桥支架计算书6钢管支撑工56组合钢工32工18方木钢板图44边跨现浇段支架纵向图碗扣支架图45边跨现浇段支架横向图XX高速铁路（406440）M预应力混凝土连续梁桥支架计算书7工56组合钢工32工组合钢图46边跨现浇段支架平面图每排钢管支墩上横桥向布置I56A组合工字钢，横桥向工字钢上纵桥向悬臂段每侧布置17根I32A的工字钢（腹板区2根I32组合钢、底板区9根，间距为06M、翼缘板区8根，间距为1M），纵桥向工字钢上横向布置I18的工字钢、纵向间距09M。底腹板区在横向I18工字钢上纵向布置1010CM方木（间距腹板区中心间距为015M、底板区中心间距025M），支撑竹胶板，底、腹板区I18工字钢与1010CM方木不能直接支撑到位的部分，在I18工字钢与1010CM方木之间加方木支撑。翼缘板底采用4835MM普通钢管脚手架支撑，09M06M06M（横纵竖）。支架搭设完后搭设剪刀撑。剪刀撑采用4835MM普通钢管、呈4560搭设，每隔三跨搭设一道。完后再钢管顶部安装顶托作为脱模杆件，顶托上横向摆放1010CM方木，再纵向分布摆放1010CM方木作为面板加劲肋，中心间距为30CM，面板采用15CM厚竹胶板。钢管支墩搭设完毕后，用12槽钢设置剪刀撑，将其钢管支墩连接为整体。施工前对边跨现浇段段支架进行预压，预压值采用12倍设计承受压力。其设计荷载考虑混凝土自重、模板、支架重量、人群机具重量、风载、冲击荷载等，预压方法同0段预压方法。XX高速铁路（406440）M预应力混凝土连续梁桥支架计算书8模板底模、翼缘板采用长宽122244M、厚15MM的竹胶板、腹板模板采用定型钢模板，内、外侧模板拼装后用20的对拉螺杆对拉；内模采用建筑模板，箱梁内顶板采用普通钢管支架支模，钢管支架通过特制钢镫支撑在底模板上。50段现浇支架验算51箱梁尺寸选取0段截面进行支架验算，此处箱梁结构尺寸如图41所示，箱梁顶宽1260CM，底宽670CM，梁高6052CM，顶板厚385CM，底板厚80CM，翼板边缘厚234CM，腹板标准断面厚为90CM。图510段箱梁结构尺寸52荷载取值521荷载计算模型及支撑荷载P附035017001075128KPA脚手板自重标准值统一按035KPA取值。操作层的栏杆与挡脚板自重标准值按017KPA取值。脚手架上满挂密目安全网自重标准值按001KPA取值。模板自重按075KPA取值。（参考JGJ1302011建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范42）钢筋砼自重荷载（单位面积上的荷载）顶板和底板P顶、底26（038508）3081KPAXX高速铁路（406440）M预应力混凝土连续梁桥支架计算书9腹板P腹266052157352KPA翼缘板P翼2604431152KPA（翼板平均厚度为443CM）施工荷载P施25KPA振捣荷载水平面模板P振2KPA垂直面模板P振4KPA新浇砼面侧压力2210C1M/4359210526VTKNFC混凝土的重力密度（KN/M3）；T0新浇混凝土的初凝时间（H），可按实测确定。当缺乏实验资料时，可按计算；（T混凝土初凝温度,取20度）152T1外加剂影响系数，不掺外加剂时取10；掺有缓凝作用的外加剂时取122混凝土塌落度影响系数，当塌落度小于30MM，取085；5090MM时，取10，110150MM时，取115；V混凝土浇注速度，取25（M/H）2C2M/652KNHF取上述两值的最小值、故最大侧压力为F5943KN/M2混凝土入模时水平方向的冲击荷载2KPA风荷载标准值WKZSW01251203045KN/M2Z风压高度变化系数，按现行国家标准建筑结构荷载规范GB500092001规定采用，取125。S风荷载体型系数，取12。W0基本风压，取淄博地区重现期N10对应的风压值为03KN/M2，按建筑结构荷载规范GB500092001附表D规定采用。XX高速铁路（406440）M预应力混凝土连续梁桥支架计算书10522荷载分项系数荷载分项系数取值根据公路桥涵施工技术规范（JTG/T502011）实施手册表534取值。表51荷载分项系数取值序号荷载类别分项系数1模板支架自重122钢筋混凝土自重123施工人员及施工设备荷载144振捣混凝土产生的荷载145新浇筑混凝土对模板侧面的压力126倾倒时产生的水平冲击荷载14523荷载组合荷载组合根据公路桥涵施工技术规范（JTG/T502011）实施手册表526及规程表441。具体组合如下表设计计算采用承载力极限状态法。表52荷载组合荷载组合结构类别强度计算刚度计算箱梁底模12（）1412（）侧模板121412不组合风载12（）1412（）箱梁支架组合风载12（）09141412（）1409则，计算箱梁底模荷载组合为底板PPII（3081128）12（252）144481KPA腹板PPII（157352128）12（252）1419666KPA翼缘板PPII（1152128）12（252）142166KPA53箱梁腹板下模板计算由荷载组合可以看出，腹板下荷载远大于底板和翼缘板，采用最不利荷载的计算方法，选取箱梁腹板下模板进行计算。XX高速铁路（406440）M预应力混凝土连续梁桥支架计算书11竹胶板（取1M板条为计算单元）竹胶板弹性模量6103MPA竹E竹胶板允许应力50MPA竹惯性矩31000153281250MM4I12BH截面抵抗矩2100015237500MM3W611M宽板条所受荷载QP119666119666KN/M竹胶板下1010CM方木中心间距15CM，净距为5CM时QL20125196660052006KNMM8114433MPA稳定性满足要求。综上所述钢管立柱强度和刚度均能满足要求。57基础局部承压检算基础受力立柱以上部分F（97781448）2560228054KN5根立柱自重KNFZ897401946808573每根钢管对基础直接作用的最大压力为9778FZ/599278KN，偏于安FL全考虑，取12倍的安全系数，则119134KN。为增大钢管与基础的接触L面积，减小局部压力，钢管下焊接80CM80CM1CM的钢板；为防止局部受压可能造成的破坏，需对混凝土基础的局部受压进行验算，根据混凝土结构设计规范GB500102010附录D5素混凝土构件局部承压计算公式为CFFALLXX高速铁路（406440）M预应力混凝土连续梁桥支架计算书18荷载分布影响系数，取075；混凝土局部受压时强度提高系数，一般取10；L混凝土抗压强度设计值，C35取167MPA；CF局部受压面积。LA075101671030808801103KNCFAL所以，119134KN801103KNFCFL故，局部受压满足要求。58总结与建议1本次检算仅对支架各个受力杆件进行验算，对于支架的整体沉降并未进行验算，在混凝土浇筑前应对支架进行预压，消除非弹性变形。2在施工过程中应对关键部位，例如变形较大的部位进行监控。3本次检算过程，基于最不利情况考虑，荷载取值偏大。6边跨现浇段支架检算61箱梁尺寸选取边跨现浇段的截面进行支架验算，此处箱梁结构尺寸如图61所示，箱梁顶宽1260CM，底宽670CM，梁高3052CM，顶板厚385CM，底板厚40CM，翼板边缘厚234CM，腹板标准断面厚为48CM。61边跨现浇段箱梁结构尺寸XX高速铁路（406440）M预应力混凝土连续梁桥支架计算书1962荷载取值621荷载计算模型及支撑荷载P附035017001075128KPA脚手板自重标准值统一按035KPA取值。操作层的栏杆与挡脚板自重标准值按017KPA取值。脚手架上满挂密目安全网自重标准值按001KPA取值。模板自重按075KPA取值。（参考JGJ1302011建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范42）钢筋砼自重荷载（单位面积上的荷载）顶板和底板P顶、底26（038504）2041KPA腹板P腹2630527935KPA翼缘板P翼2604431152KPA（翼板平均厚度为443CM）施工荷载P施25KPA振捣荷载水平面模板P振2KPA垂直面模板P振4KPA新浇砼面侧压力2210C1M/4359210526VTKNFC混凝土的重力密度（KN/M3）；T0新浇混凝土的初凝时间（H），可按实测确定。当缺乏实验资料时，可按计算；（T混凝土初凝温度,取20度）152T1外加剂影响系数，不掺外加剂时取10；掺有缓凝作用的外加剂时取122混凝土塌落度影响系数，当塌落度小于30MM，取085；5090MM时，取10，110150MM时，取115；XX高速铁路（406440）M预应力混凝土连续梁桥支架计算书20V混凝土浇注速度，取25（M/H）2C2M/652KNHF取上述两值的最小值、故最大侧压力为F5943KN/M2混凝土入模时水平方向的冲击荷载2KPA风荷载标准值WKZSW01251203045KN/M2Z风压高度变化系数，按现行国家标准建筑结构荷载规范GB500092001规定采用，取125。S风荷载体型系数，取12。W0基本风压，取淄博地区重现期N10对应的风压值为03KN/M2，按建筑结构荷载规范GB500092001附表D规定采用。622荷载分项系数荷载分项系数取值根据公路桥涵施工技术规范（JTG/T502011）实施手册表534取值。表61荷载分项系数取值序号荷载类别分项系数1模板支架自重122钢筋混凝土自重123施工人员及施工设备荷载144振捣混凝土产生的荷载145新浇筑混凝土对模板侧面的压力126倾倒时产生的水平冲击荷载14623荷载组合荷载组合根据公路桥涵施工技术规范（JTG/T502011）实施手册表526及规程表441。具体组合如下表设计计算采用承载力极限状态法。表62荷载组合结构类别荷载组合XX高速铁路（406440）M预应力混凝土连续梁桥支架计算书21强度计算刚度计算箱梁底模12（）1412（）侧模板121412不组合风载12（）1412（）箱梁支架组合风载12（）09141412（）1409则，计算箱梁底模荷载组合为底板PPII（2041128）12（252）143233KPA腹板PPII（7935128）12（252）1410306KPA翼缘板PPII（1152128）12（252）142166KPA63箱梁腹板下模板计算由荷载组合可以看出，腹板下荷载远大于底板和翼缘板，采用最不利荷载的计算方法，选取箱梁腹板下模板进行计算。竹胶板（取1M板条为计算单元）竹胶板弹性模量6103MPA竹E竹胶板允许应力50MPA竹惯性矩31000153281250MM4I12BH截面抵抗矩2100015237500MM3W611M宽板条所受荷载QP110306110306KN/M竹胶板下1010CM方木中心间距15CM，净距为5CM时QL20125103060052003KNMM8150MPAA803756MPW竹,满足要求。125040521645834EIQL纵向分配1010CM方木（松木）,其中心间距为15MM，单跨跨度按L09M，计算。XX高速铁路（406440）M预应力混凝土连续梁桥支架计算书22顺纹弯应力A1MP木弹性模量E093Q103060151546KN/MKNM5714615822QL433C80BHI3227166WA4907153MPM，满足要求。2540976108638443EIQL横向分配I18工字钢，查表得该工字钢截面距W1854，惯性矩3CMI1669，中心间距为900MM，单跨跨度按L06M计算。4CM弹性模量EA10625MPQ10306099275KN/MKNM747598122QLM4CM6I35WMPAP170A492108736，满足要求。51406653454EIQL纵向分配I32A工字钢，查表得该工字钢截面距W692，惯性矩3CMI11080,中心间距为600MM，单跨跨度按L44M计算。4CMXX高速铁路（406440）M预应力混凝土连续梁桥支架计算书23弹性模量EA10625MPQ10306066184KN/MKNM654988122QLMC600I3M469WMPAP170A18018536，满足要140626440345EIQL求。横向分配I56A工字钢，查表得该工字钢截面距W2342，惯性矩3CMI65590,根据MIDAS/CIVIL计算,应力和位移截图如52和53所示。4CM弹性模量EA10625MPQ103064445346KN/M4C38659IM24W图62I56A工字钢应力计算图由图52可知，I56A工字钢在该种荷载模式下，应力最大值为215MPA170MPA，满足要求。XX高速铁路（406440）M预应力混凝土连续梁桥支架计算书24图63I56A工字钢挠度计算图由图53可知，I56A工字钢在该种荷载模式下，挠度最大值为01，40L满足要求。64竖直钢管受力检算钢管立柱临时支墩采用56010MM钢管。按最不利情况计算立柱最大受力如图64所示图64边跨现浇段钢管立柱支反力图F4958KN56010MM钢管立柱截面特征截面积惯性距48410350564MI截面积22870A回转半径MM19653II弹性模量MPA1062E强度检算MPAPAF170A9568713049XX高速铁路（406440）M预应力混凝土连续梁桥支架计算书25强度满足要求。稳定性检算单根立柱容许承载力计算公式0轴心受压构件的截面稳定系数，通过计算长细比，查钢结构设计规范取得；抗压强度设计值，同前，本检算取170MPA。0长细比150786319520IL由钢结构设计规范查得A类截面轴心受压构件稳定系数0805MPA8513670569MPA13685MPA稳定性满足要求。综上所述钢管立柱强度和刚度均能满足要求。65立柱下砼基础检算钢管立柱下基础采用现浇条形混凝土基础，基础尺寸为高1M，长125M，宽度2M。采用C35砼进行浇注。底层配12钢筋,钢筋间距15CM；钢筋混凝土扩大基础施工在原地质上，结构层按50CM计算，按45度扩散角计算,则地基承重层面积。2M53712基础受力立柱以上部分F（49582007）2421318143KN5根立柱自重KNFZ937408194608573条形基础自重KNT2126651基础局部承压检算每根钢管对基础直接作用的最大压力为4958FZ/551453KN，偏于安FLXX高速铁路（406440）M预应力混凝土连续梁桥支架计算书26全考虑取12倍的安全系数，则61744KN。为增大钢管与基础的接触面FL积，减小局部压力，钢管下焊接80CM80CM1CM的钢板；为防止局部受压可能造成的破坏，需对混凝土基础的局部受压进行验算，根据混凝土结构设计规范GB500102010附录D5素混凝土构件局部承压计算公式为CFFALL荷载分布影响系数，取075；混凝土局部受压时强度提高系数，一般取10；L混凝土抗压强度设计值，C35取167MPA；CF局部受压面积。LA075101671030808801103KNCFAL所以，61744KN801103KNFCFL故，局部受压满足要求。652地基应力检算200KPA，满足要求KPA71653709418综述，基础局部承压和地基应力都满足要求。66总结与建议1本次检算仅对支架各个受力杆件进行验算，对于支架的整体沉降并未进行验算，在混凝土浇筑前应对支架进行预压，消除非弹性变形。2在施工过程中应对关键部位，例如变形较大的部位进行监控。3本次检算过程，基于最不利情况考虑，荷载取值偏大。7有限元计算结果在本次设计中，406440M连续梁边跨布置形式较6410064M连续梁边跨布置安全，有限元检算参照6410064M连续梁边跨MIDAS检算。因此本次设计有限元模型仅用0，为了计算支架结构的受力情况，对整体支架建立XX高速铁路（406440）M预应力混凝土连续梁桥支架计算书27MIDAS模型，如图71所示，模型上的荷载分为腹板区、底