现浇箱梁支架计算-[完整版]

1、金口项目各项计算参数一、现浇箱梁支架计算1.1箱梁简介神山湖大桥起点桩号为 K1+759.300,止点桩号为K2+810.700,全长1051.40m。主线桥采用双幅布置，左右幅分离式，桥型结构为C50现浇预应力混凝土连续梁。表1.1预应力箱梁结构表箱梁结构断面桥面标准 宽度(m、梁高(m)翼缘板 悬臂长(m)顶板 厚(m)底板厚(m)腹板厚(m)端横梁 宽(m)标准段单箱两室13.491.92.50.250.220.51.51.2结构设计主线桥均采用分幅布置，单幅桥标准段采用13.49m的等高斜腹板预应力混凝土连续箱梁，梁体均采用C50砼，桥梁横坡均为双向2%。主线桥第一一三联桥跨布置为 (

2、4X30m+4X30m+ 3X30m),单幅桥宽由18.99m变化为27.99m;主线第四一六联、第八、九联桥跨布置为(3X30m + 4X30m+ 3X30m)、430m、4X30m,单幅桥宽为 13.49m。主梁上部结构采用等高度预应力钢筋混凝土箱梁，单箱双室和多室截面。30m跨径箱梁梁高1.9m，箱梁跨中部分顶板厚0.25m，腹板厚0.5m,底板厚0.22m,两侧悬臂均为2.5m,悬臂根部厚0.5m;支点处顶板厚0.5m,腹板厚0.8m,底板厚0.47m,悬臂根部折角处设置 R=0.5m的圆角，底板底面折角处设置 R=0.4m的圆角。J j上百2 ”.-;:M屯号丄1jTrr:111 1

3、r1一亠.-10 =_: 1 划11 -心丨詔 *111i、 1 .J=:11 P丨 J-. .-JL1ii.! 二5.11ITTLL11T: T:特口 :X：:IJU|心|口| 忑 亦1 Z 1 I g:lislJJ1胡_1課3图1.1桥梁上部结构图1.3地基处理因部分桥梁斜跨神山湖，湖底地层属第四系湖塘相沉积（尸）层,全部为流塑状淤泥含有大量的根茎类有机质、腐殖质，承载力标准值Fak=35kPa,在落地式满堂支架搭设前，先将桥梁两端进行围堰，用机械设备对湖底进行清淤，将湖底淤泥全部清除。根据神山湖大桥地勘报告，湖底淤泥下为层粉质粘土（地基承载力基本允许值faO为215kPa）,可作为支架基

4、础的持力层。清淤完成后，采用粘土对湖底分层填筑碾压，分层厚度为30cm,采用15t振动压路机碾压，回填完一层后，进行压实度（环刀法）和 承载力（轻型动力触探）试验，要求压实度 92%承载力 200kPa验收合格后方可进行上层填筑，粘土回填至17.0m即可。最后在回填 土上方浇筑30cm厚C30素混凝土作为满堂支撑架的基础。1.4支架布置整联箱梁采用落地式碗扣满堂支架，因本项目箱梁大多为单箱多 室变截面，其下部支架系统立杆纵横间距统一为 6000cm,立杆步距 1.2m。立杆采用普通 48X 3.5mnt结构计算时钢管壁厚取3.0mm）钢管作为箱梁的支撑，钢管顶安置可调顶托，顶托上面铺设横向建筑

5、双 钢管48X 5mm （结构计算时钢管壁厚取3.0mm）,然后纵向布置10cmX10cm木方（材质统一为杉木），方木间距20cm;木方上面铺设1.5cm厚竹胶板；立杆底部铺设20b型槽钢。其搭设形式如下:1.5支架系统的材料参数1、支架钢管：按设计要求，施工时采用满堂式碗扣支架，采用规格为 48X 3.5m碗扣式钢管。2、箱梁底模：箱梁底模采用高强度竹胶板，木方上面铺设高强度竹胶板,厚均为1.5cm。3、模板楞木：主楞为 48X 3.5m双钢管，次楞为lOXOcm木方（杉木）。4、支架基础：C30混凝土 30cm, 20b型槽钢。1.6荷载计算1、箱梁砼自重该箱梁钢筋混凝土容重按丫 =25.

6、5kN/m计算，本项目中支架纵横1.9m。间距统一为60X60cm,取截面最不利处进行计算，横梁处梁高Q1 = 25.5X1.9= 48.45 kN/m22、模板、支架等自重根据JGJ130-2011,主梁、次梁及支撑模板自重取 0.85 kN/m2;根据 JGJ130-2011 hXaXb = 1.2X0.6X0.6m 时，支模架立杆每 m结构自重为0.1384 kN/m，支架最大高度为13.5m。Q2= 0.85 + 0.1384X13.5/(0.6X).6) = 6.04 kN/m23、施工荷载（1）施工人员及设备荷载标准值（Q3 ）按均布活荷载取1.0kN/m2;（2）浇筑和振捣混凝土

7、时产生的荷载标准值（Q4）可采用1.0kN/m2。4、风荷载作用于模板支撑架上的水平风荷载标准值，应按下式计算:clk=0.7 Xz孕X 0式中：0-风荷载标准值（kN/m2）;0-基本风压（kN/m2），根据建筑结构荷载规范(GB50009-2012),按 50 年一遇的风压采用取 0.35kN/m2;Q-风压高度变化系数，按现行国家标准建筑结构荷载规范(GB50009-2012)规定采用 1.00;S-风荷载体型系数，按现行国家标准建筑结构荷载规范（GB50009-2012）规定的竖直面取 0.8。故 Q5=心=0.7 X00 X.8 X.35=0.196kN/m25、荷载计算（1）不组合

8、风荷载时Q=1.2 X (Q1+ Q2) +1.4 X( Q3+ Q4)= 68.188kN/m2（2）组合风荷载时Q=1.2 X (Q1+ Q2) +0.9 X.4 X( Q3+ Q4+ Q5)= 68.155kN/m2 1.7结构设计计算（不组合风荷载）根据规范JGJ166-2008支架系统中受压杆件长细比不得大于230,其他各参数见下表。Q235A钢材抗拉、抗压和抗弯强度设计值 f205弹性模量E52.05 X05表1.3受弯杆件的允许变形（挠度）值构件类别允许变形（挠度）值V表1.2钢材的强度设计值和弹性模量（N/mm2 ）脚手板、纵向、横向水平杆l/150, .3m=1.8m长细比入

9、=0/i=113.260cmN=68.188 0.6 E.6=24.55kN(T =N/( 9 A) =255 103( 0.496 424) =116.7N/mm23.5 TO6/ (2.05 05 424) =3.8mm10mm满足要求(3) 立杆稳定性立杆的稳定性应符合下列公式要求:不组合风荷载时：N/( 9 A) f组合风荷载时：N/( 9 A)+MW/W fMw = 0.85 X 1.4klah2/10式中：g-风荷载标准值为0.196kN/m2;h-纵横水平拉杆的计算步距为1.2m;la-立柱迎风面的间距为0.6m;M w-立杆由风荷载设计值产生的弯矩;钢管的抗压强度值为205 k

10、N/m2。计算不组合风荷载时:N/( 9 符 24.55 X03/(0.496 4X4)= 116.7 kN/mm20.196 X0.6 .22/10=0.02kN.mMw/W = 0.02/ 5.08 10-6= 3.94 kN/mm2N/( 9 A)+M/W=24.55 Xl03/(0.496 424)+3.94=120.6kN/mm21X12 X0.2= 0.34kN mW = bh2/6 = 1000X152/6= 37500mm3max = Mmax /W = 0.34 X06/ 37500= 9.07 N/mm2v fjm =15N/mm2由验算可知横梁处底模强度满足要求(2)挠度

11、计算根据公路桥涵施工技术规范(JTG/T F50- 2011)规定在刚度计算中不计入施工人员及设备荷载以及浇筑混凝土时对水平模板产生的荷载，结构表面外露的模板其挠度不得超过模板构件跨度的1/400，横梁处（横向方木间距200mm）,最大挠度计算公式如下:u=5qL4/ (384EI)=5 68.188X).6X004/ (3849 X03 X000X53/12 )=0.336mm0.9= 15.3 N/mm2E=9 X03 X.9=8.1 X03 N/mm2fv=1.7 X).9=1.53N/mm2（1）强度计算（横向方木间距200mm）三跨连续梁梁在均布荷载作用下的受力简图及弯矩图如下:受力

12、模型图1Mmax= ql2/10= O.27O.13X).62/1O= 0.5kN m(ax= Mmax /W = 0.5000/ ( 1OO2/6)= 3 N/mm21 -受力模型图剪力图方木顺纹方向所受最大剪力为：Vmax= ql/2=0.2 68.188X).6/2=4.09kN方木顺纹方向承受的最大剪应力为：Tax=1.5Vmax/A=1.5 4.09Xl000心00x100)=0.61 N/mm20.2 68.1886004/(100 8.1 X03 1001003/12)=0.18mmL/400=1.5mm满足要求4、主楞双钢管验算每个可调托座上放置横向普通 48X 3.5mr双钢

13、管，由于主楞上的纵向方木间距为20cm,所以次楞传递给横向主楞的荷载，近似按均布荷载计算，纵向双钢管下立杆间距为60cm，钢管计算壁厚按现场实测最不利取值3.0mm。钢管的截面模量 W为4.49 X03mm,抗压强度设计值为205 N/mm2。(1)强度计算受力模式采用均布荷载作用下三跨连续梁计算q=68.188 &6=40.91kN/mMmax= ql2/10=40.91 0.62/10= 1.473kN m怖ax = M max /W = 1.473 X06/(2M.49 103) = 164 N/mm22.05 XO5X12.19 X04）=0.7mmvL/ 400=1.5mm满足要求

14、二、水泥土搅拌桩承载力设计2.1建筑条件箱梁部分支架采用门洞式支架，门洞式钢管立柱采用直径630mm,壁厚12mm的无缝钢管。立柱下为2.0m X1.5m （宽 高）的C30钢筋混凝土条形基础。条基下为软土层,采用深层水泥土搅拌桩处理，要求处理后的复合地基承载力特征值fak=160k Pa。2.2地层分布根据野外钻探，结合原位测试及室内试验成果，拟建神山湖大桥ml地段分布的地层主要有：人工填积（Q）层、第四系湖塘相沉积（Q4 ） 层、第四系全新统冲积（Q：）层、第四系上更新统冲积（Q；）层、第四系中更新统冲、洪积（Qf ）层、第四系残、坡积（QeHdl）层及下伏志留系坟头组（S2f）地层组成。

15、现将拟建桥梁沿线内分布的地层从上至下简述如下:1、人工填积层（Qml素填土（地层代号：3）:黄褐色，主要由黏性土组成，夹少量碎石，密实度不均匀，呈湿、稍密-中密状态。该层土在神山湖南北 两岸道路及田埂处分布。2、第四系全新统湖积（q4 ）层淤泥（地层代号）：黑灰色，含有大量腐烂植物，有腥臭味, 呈饱和、流塑状态。该层土主要分布于神山湖，对应里程为K1+790.0K2+332.0。3、第四系全新统冲积（Q：）层粉质黏土（地层代号：）：灰褐黄褐色，局部含少量有机质。切面稍光滑，无摇震反应、干强度中等、韧性中等，呈饱和、可塑状 态。该层土分布于神山湖及其北岸部分地段，对应里程为K1+760.0K2+

16、690.0。al4、第四系上更新统冲积（Q3）层粉质黏土（地层代号：）：褐黄色黄褐色，含铁锰质氧化物结 核及灰白色高岭土团块，无摇振反应，切面光滑，干强度及韧性高, 呈饱和、硬塑状态。该层土分布于神山湖南北两岸，对应里程分别为K1+790.0K1+820.0、K2+240.0K2+810.0。5、第四系中更新统冲积、洪积（Q；黏土（地层代号：（12）:棕红砖红色，含铁锰质氧化物结核及少 量灰白色高岭土团块，切面光滑，干强度高、韧性高，呈饱和、硬塑 状态。该层土主要分布于神山湖北侧高地，对应里程为K2+660.0K2+810.0。6、第四系残积层（Qel+dl）层粉质黏土（地层代号：（13）:褐

17、黄色，含少量灰白色高岭土条纹, 夹有少量风化岩屑，岩屑粒径一般 0.33.0cm,含量约20%左右，呈饱和、硬塑状态。该层土在桥梁沿线均有分布。7、志留系坟头组（S2f ）岩层 强风化粉砂质泥岩（地层代号：（15） 1）:浅黄色，主要矿物成分为水云母、石英、粘土矿物及铁质，泥质结构，定向构造，岩芯呈土状;该岩层在局部地段相变为泥质粉砂岩。该层在桥梁沿线均有分布。中风化粉砂质泥岩（地层代号：（15） 2）：褐灰色，主要矿物成分为水云母、石英、粘土矿物及铁质，泥质结构，定向构造，岩芯呈块状、短柱状，锤击声哑；该岩层在局部地段相变为泥质粉砂岩。该层在桥梁沿线均有分布。微风化粉砂质泥岩（地层代号：（1

18、5） 3 ）：青灰色，主要矿物成分为水云母、石英、粘土矿物及铁质，泥质结构，定向构造，岩芯呈柱状、长柱状，锤击声较催；该岩层在局部地段相变为泥质粉砂岩。该层在桥梁沿线均有分布。各层层厚、层顶埋深、层顶标高等详见下表2.1。时代成因地层编号岩土名称状态层厚层顶埋深（m）层顶标高（m）maxminQml3素填土稍密中 密3.700.401.600.0016.4527.67q4淤泥流塑2.500.401.130.003.6017.5420.67Q：1粉质黏土可塑4.501.003.230.002.4017.4120.61Q；1粉质黏土硬塑8.901.204.510.408.3011.8127.67Q

19、；1切(12)黏土硬塑5.402.104.033.106.4016.6623.17Q1(13)粉质黏土硬塑3.400.801.625.5011.608.3117.77S2f(15) 1粉砂质泥岩强风化3.200.801.917.8013.106.5415.97(15) 2粉砂质泥岩中风化7.001.102.749.0015.404.1414.17(15) 3粉砂质泥岩微风化/12.2019.401.748.872.3地基岩土物理力学性能综合分析本次勘察成果，现将桥梁沿线范围内各岩土的工程性能分析如下:ml1、人工填积层（Q ）层素填土（地层代号：3）：其标准贯入试验标准值Nk =93，该填土呈

20、稍密-中密状态，根据公路工程地质勘察规范（JTGC20-2011）附录J,该层为I级松土。属人工土类，力学性质不稳定。2、第四系全新统湖积（Q4 ）层淤泥（地层代号：）：其含水量平均值w=88.5%，天然重度平 均值r=15.3kN/m3，天然孔隙比平均值e=2.582,塑性指数平均值p =32.5,液性指数平均值1 = 1.35，压缩系数平均值 =2.64 属高压缩性土，为I级松土。该层属软土，埋藏浅，厚薄，分布较广 泛，工程性质差。3、第四系全新统冲积（Q）层粉质黏土（地层代号：）：其w=26.4%, r=l9.2kN/m3, e=0.722,IP =13.6, 11 = 0.52,a2=

21、o.28M P：，该层力学性能中等。属中压缩性土，为I级松土。al4、第四系上更新统冲积（Q3）层粉质黏土（地层代号：）：其w=22.3%, r=19.9kN/m3, e=0.667, ip =14.0, l = 0.17, 和=0.14“P；，力学性能较好。属中等偏低压 缩性土，为n级普通土。5、第四系中更新统冲洪积（QaE）层黏土（地层代号：（12）:其 w=22.2%, r=20.1kN/m3, e=o.662.Ip =18.8, 11 = 0.04, a2=0.13MPa，力学性能较好。属低压缩性土，为n级普通土。6、第四系残积层（Qel4dl）层粉质黏土（地层代号（13）:其w=21

22、.4%, r=20.3kN/m3, e=0.609,Fp二11.8, Il = 0.14, a2=0.16MPa，该层力学性能较好。属中等偏低压缩性土，为n级普通土。7、志留系坟头组（S2f ）岩层 强风化粉砂质泥岩（地层代号（15） 1）:属极软岩，岩体破碎，岩体基本质量等级为V级，为W级软石。该层承载力中等、低压缩性。由于埋藏不深，厚度不大，不宜作为桩端持力层。中风化粉砂质泥岩（地层代号（15） 2）：属软岩，岩体破碎，岩体基本质量等级为V级，为W级软石。该层承载力较高、不可压缩。由于该岩层埋藏不深，厚度不大，不建议作为大桥桩端持力层。微风化粉砂质泥岩（地层代号（15） 3）:属较软岩，岩体较完整，岩体基本质量等级为W级，为V级次坚石，该层承载力高、不可压缩,桥址区分布连续，工程地质性质好，是良好的大桥桩端持力层。&岩土的参数确定 综合本次勘察成果，场