现浇箱梁支架技术方案计算

1、温泉大桥现浇箱梁万能杆件支架方案计算书一、编制依据1、重庆市统景国际温泉度假区连接道路工程施工图设计文件及地勘报告，以及 设计变更、补充、修改图纸及文件资料。2、国家有关的政策、法规、施工验收规范和工程建设标准强制性条文(城市建 设部分)，以及现行有关施工技术规范、标准等。3、现场勘察和研究所获得的资料，以及相关补充资料。4、建设单位、监理单位对本工程施工的有关要求。5、我单位施工类似工程项目的能力和技术装备水平。6、参考建筑施工支架架安全技术规范 、混凝土工程模板与支架技术 、公 路桥涵施工手册 、建筑施工计算手册 。二、工程概况温泉大桥桥长190m(K0+100- K1+290)，桥梁平面

2、位于直线和曲线上，纵面位于 竖曲线上。由主桥和单侧引桥共三联组成，设计为(2 X 25m)预应力砼连续梁+(50m+90m+50m预应力砼下承式连续梁拱组合。主桥连续刚构跨径组合为 50+90+50m主桥总长度为190m,边跨与主跨的比值为 0.556。主梁采用单箱单室，箱顶宽12m箱底宽6m主桥箱梁第一个T构边跨平面 位于右偏缓和曲线上 ,其余位于直线上，位于缓和曲线段主梁内侧翼缘板按照从 3.03.47m线性加宽，曲线外侧及直线段翼缘板不加宽，为3m宽。主桥缓和曲线段超高采用不等高腹板进行调整，详见施工图纸。箱梁跨中梁高2.5m，墩顶梁高5.5m，箱梁梁高采用1.8次抛物线变化；箱梁跨 中

3、底板厚度28cm，墩顶底板根部厚度80cm,底板厚度变化采用1.8次抛物线；箱梁 腹板厚度采用50、70cm两个级别变化。主梁零号块处腹板厚度为 90cm边跨箱梁腹 板从合拢段到梁端则由50cm增加到80cm。为满足桥面横坡要求，将箱梁顶板设置成 双向横坡的型式，使桥面铺装厚度横向一致。结合有利施工、缩短悬臂浇注周期、降 低施工钢材数量的原则考虑，主梁悬臂浇注梁段共划分为3.5m、4m 4.5m三种长度节段，最大悬臂浇注梁段重量为140t，设计时采用挂篮重60t。引桥箱梁为2跨25m预应力混凝土连续箱梁，采用万能杆件支架整体浇筑。引桥 采用箱梁两箱室对称加宽来适应路线加宽， 路线设计线与箱梁中

4、心线不重合， 偏移量 为各截面加宽值的一半， 施工时注意准确放样。 引桥箱梁超高横坡先由支座垫石和楔 形块调节， 然后由桥面铺装调节形成。 第一二联引桥采用贝雷梁及万能杆件组合支架 法现浇施工。三、支架设计要点1、支架地基处理首先对支架布设范围内的表土、 杂物及淤泥进行清除， 并将桥下范围内泥浆池及 基坑采取抽水排干后， 用建筑弃渣或砂石将泥浆池及基坑回填密实， 以防止局部松软 下陷。一般地段地基处理（2#墩0#台间）：将原地面进行整平（斜坡地段做成台阶）, 万能杆件门柱位置开挖至满足基岩，达到要求后，根据地质情况铺筑厚 250*250*150cm的C25混凝土，养生后作为万能杆件支架的持力层

5、，其上搭设杆件支 架。2、做好原地面排水，防止地基被水浸泡桥下地面整平并设 2%的人字型横坡排水，同时在两侧设置排水沟，防止积水使 地基软化而引起支架不均匀下沉。3、现浇箱梁万能杆件支架布置及搭设要求采用双肢角钢（125*125*8mm作为立柱杆件支撑，上部搭设贝雷梁片，使用与 立杆配套的横杆及立杆可调底座、立杆可调托撑。立柱顶托设横向15 x 15cm钢轨（116 ）做为分配梁；纵向贝雷梁上设10x 10cm的横向方木，其中在墩顶端横梁和跨 中横隔梁下间距不大于0.25m （净间距0.15m）、在跨中其他部位间距不大于 0.3m （净 间距0.2m）。模板宜用厚1.5cm的优质竹胶合板，横板

6、边角宜用4cm厚木板进行加强， 防止转角漏浆或出现波浪形，影响外观。引桥立柱的纵、横向间距及横杆步距等搭设要求如下：（1）引桥2X 25m现浇箱梁支架采用立柱横桥向间距x纵桥向间距为 8mX 15m单跨为四个立柱，立柱采用双肢 角钢，纵横间距、横杆步距为200*200*200cm上部安设贝雷梁片纵向间距为 4*705mm 布置形式的支架结构体系，万能杆件支架及工字钢平台支架体系构造图见附图（一）（二） 。四、现浇箱梁支架验算本计算书以引桥2x25m等截面预应力混凝土箱形连续梁（单箱双室）为例，对 荷载进行计算及对其支架体系进行检算，本次采用迈达斯建模验算。、荷载计算1 、荷载分析 根据本桥现浇

7、箱梁的结构特点，在施工过程中将涉及到以下荷载形式： q1 箱梁自重荷载，新浇混凝土密度取 2600kg/m3。q2箱梁内模、底模、内模支撑及外模支撑荷载，按均布荷载计算，经计 算取q2= I.OkPa （偏于安全）。q3施工人员、施工材料和机具荷载，按均布荷载计算，当计算模板及其下肋条时取2.5kPa ;当计算肋条下的梁时取1.5kPa;当计算支架立 柱及替他承载构件时取I.OkPa。q4 振捣混凝土产生的荷载，对底板取 2.0kPa，对侧板取4.0kPa。q5支架自重，经计算支架在不同布置形式时其自重如下表所示：万能杆件角钢支架自重立杆横桥向间距X立杆纵桥向间距X横杆步距支架自重q7的计算值

8、（kPa）200cmX 200cmX 200cm3.382、荷载组合模板、支架设计计算荷载组合模板结构名称何载组合强度计算刚度检算支架系统计算+3、荷载计算箱梁自重一一qi计算根据温泉大桥现浇箱梁结构特点，我们取引桥截面容重最大E- E横断面代表截面进行箱梁自重计算，并对代表截面下的支架体系进行检算，首先分别进行自重计算 引桥E- E截面（墩顶及横隔梁）处qi计算-E .根据横断面图，则:8.9W =丄=26 89 1 (2 03) 2 05 8.9 *92畑 B B取 1.2 的安全系数，则 qi = 41.92 X 1.2 = 50.306kPa、结构检算1、万能杆件支架立杆强度及稳定性验

9、算万能杆件支架与贝雷梁片，同属于钢桁架结构，以立杆承受竖向荷载作用为主， 由于立杆和横杆间为轴心相接，且横杆的6#钢板被立杆的上、下碗扣紧固，对立杆受压后的侧向变形具有较强的约束能力，因而万能杆件稳定承载能力显著高于扣件架 （一般都高出20%上，甚至超过35%。本工程现浇箱梁支架按万能杆件架进行立杆内力计算，计算结果（偏于安全）。引桥截面处在引桥墩旁两侧各4.45m范围及跨中纵、横隔板梁1.5m范围部位，万能杆件支 架体系采用200X 200X 200cmX 2的布置结构，如图：1EbH! 11 Li E W5 SK 1SR纵断面横断面1.计算立柱截面惯性距I1,其截面简图为Xo3N13N13

10、N13N1Xo2442li=69.9X 100 X4=279.6X 10 cm，其中 3N1 的截面面积为 69.9cm .五、验算立柱稳定性由以上计算过程可知，立柱(4 X 3N1)截面惯性距I=279.6X 104 cm4，面积 A=200 X 200=4X 104 cm2,得，回转半径 r=(l/r).5=(279.6X 104/(4X 104).5=8.36cm, 故长细比入=Lo/r=2OO/8.36=23.92入=100(满足要求),(查路桥施工计算手册附 录三，入=100)。六、验算立柱刚度(1)当荷载作用于柱顶时，属于轴心受压构件，其计算简图为-6mtP+P亠6m-rBi1Am

11、4=17777支点反力图(单位kn)其荷载最大为 P=1298.54KN , P=12q+1.3 X 18.46 q3=12 X 15.98+1.3 X 18.46 X 7.39=369.11KN,故，c =N/A = (P+P)/A= (1298.54+369.11)X 103 /(69.9-8.4)X 4 X 102)=60.78 (MPa)v c=0.832X 170 MPa =141.44 MPa(满足要求)，其中 69.9cmi 为 3N1 万能杆件截面面积，8.4cm2为3N1万能杆件螺栓孔面积， =0.832为2N1万能 杆件受压折减系数。(2) 当荷载作用于跨中时，属于压弯构件

12、，其计算简图为由验算纵梁跨中截面的计算过程可查得，M c=-739.58-129.66=-869.24(KN m)，M d=369.83+ 64.83=434.66(KN - m)，因 I M c I I M d I，故应验算 C 点截面，其荷 载有 I Me I =869.24KN m，0.5P=729.3/2=364.65KN, P=8q+1.3 X 18.46 cp=8 X 15.98+1.3X 18.46X 7.39=305.19KN。故，c =N/A +M/W= (0.5P+P)/A+ I M e I /W(3N1)= (364.65+305.19)X 10 /(69.9-8.4)

13、X 4 X 102)+ 869.24 X 103/(279.6 X 102)=27.23+31.09=58.32(MP)v c=0.832X170 MPa =141.44 MPa(满足要求)，其中69.9cmf为3N1万能杆件截面 面积，8.4cm2为3N1万能杆件螺栓孔面积， =0.832为3N1(取2N1)万能杆件受压 折减系数。(3) 当荷载作用于纵梁端头时，属于压弯构件，其计算简图为PPrvC 6m2m*64其 荷载为 P=729.3KN，P=8q+1.3 X 18.46 q3=8 X 15.98+1.3 X 18.46 X7.39=305.19KN,M d=729.3X 2=1458

14、.6KN m 故，c =N/A+M/W=(P+ P )/A+M d/ W(3N1)3232=(729.3+305.19)X 10 /(69.9-8.4)X4X 10)+( 729.3X 2X 10)/(279.6X 10) =42.05+52.17=94.22 (MFa) c=0.832X 170 MPa =141.44 MPa(满足要 求)其中69.9cm2为3N1万能杆件截面面积，8.4cm2为3N1万能杆件螺栓孔面积， =0.832为3N1(取 2N1)万能杆件受压折减系数。七、箱梁底模下横桥向方木验算本施工方案中箱梁底模底面横桥向采用10X 10cm方木，方木横桥向跨度在箱梁跨中截面处

15、按L= 90cm进行受力计算,在墩顶横梁截面及横隔板梁处按 L= 60cm进行 受力计算，实际布置跨距均不超过上述两值。如下图将方木简化为如图的简支结构(偏 于安全)，木材的容许应力和弹性模量的取值参照杉木进行计算，实际施工时如油松、广东松等力学性能优于杉木的木材均可使用。q（KN/m）底模下横桥向方木受力简图q（KN/m）尺寸单位：cm方木材质为杉木，:S w =11MPa St =1 7MPa E=9000MPa 主桥 AA 截面(墩顶及横隔梁)处按主桥墩顶截面处3.0m范围内进行受力分析，按方木横桥向跨度L= 60cm进行验算。 方木间距计算q = (q什 q2+ q3+ q4)X B=

16、 (50.36+1.0+2.5+2) X 3=167.58kN/mM = (1/8) qL2=(1/8) X 167.58 X住7.541Nm223W=(bh2)/6=(0.1 X0.12)/6=0.000167m3贝U: n= M/( W X SW )=7.541/(0.000167 X 110X0.9)=4.56(取整数 n = 5根) d= B/(n-1)=3/5=0.6m注: 0.9 为方木的不均匀折减系数。经计算，方木间距小于 0.6m 均可满足要求，实际施工中为满足底模板受力 要求，方木间距 d取0.25m，贝U n= 3/0.25 = 12。 每根方木挠度计算方木的惯性矩 I=(

17、bh3)/12=(0.1X0.13)/12=8.33X10-6m4贝方木最大挠度:fmax=(5/384)X (qL4)/(EI)=(5/384)X(265.8X 0.64)/(12X 9X 106X 8.33X10-6X 0.9)=5.54 X 10-4m 1/400=0.6/400=1.5 X 10-3m (挠度满足要求) 每根方木抗剪计算S t = (1/2)(qL)/(nA)=(1/2) X (167.58 X 0.6)/(12 X 0.1 X 0.1 X 0.9)=1.121 MPa S =1.7MPa 符合要求。八、贝雷梁片支架体系验算:本桥施工方案中引桥50m采取贝雷梁片平台支架

18、体系，贝雷梁片平台支架体系由 在万能杆件上的63工钢支撑及砼台帽、台帽上铺设I36a工字钢(横桥向间距0.6m)、 工字钢上横向满铺15X 15cm方木、横向满铺方木上顺桥向铺设地梁(20X 25cm方木， 间距0.6m，对应工字钢位置)及搭设万能杆件扣件式钢管支架。工字钢平台支架体系构造图另见附图。荷载工况图（kn/m）贝雷梁片位移图（单位cm）软件分析结果可知，最大位移 0.76cm小于2cm（刚性支撑架规范）单根工字钢强度检算单位长度上的荷载为：q = （qi+ q2+ q3+ q4+ q7）x b= （50.36+1.0+1.0+2+2.21） x 0.6=21.186kN/m 跨中最

19、大弯距为： MmaxL = 21.186疋6 =95.337 m8 8支点处最大剪力设计值：Vma=U二21.186 6 = 63.56 KN2 2初选截面：M max W=& w95.337KN m145 103KN /m2梁所需要的截面抵抗矩为：-333= 0.6575 10 m = 657.5cm查桥涵计算手册得I36b :lx=16574cm 4 =0.00016574m4Wx=920.8cm=0.0009208m=30.6cm=306mm=0.306m541 .2I36b自重为0.66KN/m（查桥涵手册）I36b自重产生弯距为：2 2q l0.66 6M=2.97KN m8 8总弯

20、距 Mx=95.337+2.97=98.31KN m弯距正应力为Mx 9831106.77Mpa ： 1.3 145Mpa =188Mpa （临时结Wx 0.9208构，取1.3的容许应力增加值）支点处剪力为：Qx=63.56+0.66 X 3=65.54KN:为腹板板厚度 =12mmQ Sx65 54ma=Q17.85 Mpa1.3X 85 Mpa(1.3 为容许应力增大lx W 0.306 x0.012值）工字钢跨中挠度验算：I36b单位长度上的荷载标准值为：q=21.186+0.66=26.846KN/m旦5 26846 640.01m“01mm384 E Ix 384 21000000

21、0 0.00016574600I36b刚度满足要求，所以采用I36b。工字钢上横桥向方木及万能杆件碗扣架验算：本施工方案中工字钢上横桥方向满铺15X 15c m方木及其上碗扣万能杆件支架布置同前述万能杆件支架，其强度及挠度经前面计算满足要求。九、验算支架基础承载力支架基础采用C25号砼浇筑而成，其几何尺寸为长3米，宽3米，高1米， 由验算立柱刚度的计算过程可知，当T梁安装荷载作用于柱顶时，对基础的压力 最大，其数值为F=1298.54+369.11=1767.65KN立柱采用4块28 X 28（cm）的钢板 作为支座，即对支架基础产生的压力为p=F/A=1767.65/（4 X 0.28 X

22、0.28）=5636.639KPa = 5.64 MPa 25 MPa （满足要求）。九.支架变形支架变形量值F的计算F= f1 + f2 + f3 + f4主桥7 -7截面处 f1为支架在荷载作用下的弹性变形量由上计算每根杆件受力为 1298.54KN， 3N1 角钢的截面积为 6990mm2。于是 f1= 6 *L/E6 = 1298.54 - 6990X 103= 188.194N/mni ,贝U fl = 188.194 X 10（ 2.06 X 105）= 9.135mm f2 为支架在荷载作用下的非弹性变形量支架在荷载作用下的非弹性变形f2包括贝雷梁片绕度S 1和方木对方木压缩S

23、2两部分，分别为 7.6mm 3mm 即 f2 = S 1+ S 2= 10.6mm f3为支架基底受荷载后的非弹性沉降量，基底处理时采用二灰碎石、混凝土铺装为刚性基础暂列为 4mm（施工时以实测为准） 。 f4为地基的弹性变形地基的弹性变形f4按公式f4 =c /Ep,式中c为地基所受荷载，&为处理后地基 土的压缩模量 1 00取设计参数建议值。f4 = c /E p= 163宁 100= 1.63mm故支架变形量值 F 为F = f1 + f2 + f3 + f4=9.14+10.6+4+1.63=25.37 mm十、支架施工支架采用万能杆件钢管杆件支架。搭设时，先在混凝土放置15cm*1

24、5cm钢板垫在角钢立柱底下，垫板下用中粗砂找平。支架顶部设置顶托，顶托上设纵梁和横梁，其 上铺设梁体模板。 支架纵横向设置剪力撑， 以增加其整体稳定性， 支架上端与墩身间 用方木塞紧。支架采用同种型号钢材进行搭设，剪力撑、横向斜撑立杆、纵向和横向 水平杆等同步搭设，并且在砼浇注和张拉过程中，进行全过程监测和专人检查。支架搭设完后， 上报监理检查， 经监理同意后， 进行支架预压 ：按箱梁重量 120%、 模板重量及施工荷载组合，确定压载系数，采用砂袋（或水袋）均匀布设堆压于支架 上进行堆载预压， 预压前在底模和地基上布好沉降观测点。 观测点沿纵桥向分别在墩 中心线处、 L/8、 2L/8、 3L/8、 4L/8、 5