15现浇箱梁模板及满堂支架方案计算书

1、汉中兴元新区石马东路15#桥现浇箱梁模板及满堂支架方案计算书1工程概况本桥采用（15+25+15）m三跨变截面预应力混凝土连续箱梁，本桥的桥梁中心高程为521.297m。石马东路15#桥梁，总宽度为40m，设计为左右两幅。两幅之间设置6m的中央分隔带。布置形式为：4.5m（人行道含绿化带）+3.5m（非机动车道）+1.5m（绿化带）+7.5m（机动车道）+6m（中央分隔带）+7.5m（机动车道）+1.5m（绿化带）+3.5m（非机动车道）+4.5m（人行道含绿化带），其中机动车道横坡1.5%，非机动车道横坡1.5%，人行道横坡2%。主梁分两幅浇筑，两幅主梁横截面形式均为单箱四室，箱梁顶宽19.

2、5m，底宽18.5m；内、外侧翼缘悬臂宽0.5m，端部厚25cm，根部厚40cm；梁高1.4、1.9m。主梁分别在梁端和中间支点处为实心截面，其中梁端横梁宽1.5m，中间支点横梁宽2m。单幅箱梁箱室顶板厚25cm45cm，在支点处200cm范围内由25cm加厚到45cm；箱梁底板在边支点处100cm范围内由22cm加厚到42cm；在中支点450cm范围内由22cm加厚到65cm；边幅与中腹板厚由45cm-85cm，在中支点处350cm范围内由45cm加厚到65cm，再在200cm范围内加厚到85cm，在边支点350cm范围由45cm加厚到65cm，在100cm范围内由65cm加厚到85cm。在

3、距主梁支点中心线5m处底板设直径为8cm的排水孔，全联采用满堂支架法现浇施工。2现浇箱梁满堂支架布置及搭设要求采用WDJ碗扣式多功能脚手杆搭设，使用与立杆配套的横杆及立杆可调底座、立杆可调托撑。立杆顶纵向设120mm×150mm方木；纵向方木上设10*10cm的横向方木，其中在墩台顶横梁和中跨跨中横梁下间距不大于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15mm的优质竹胶合板，横板边角宜用4cm厚木板进行加强，防止转角漏浆或出现波浪形，影响外观。采用立杆横桥向间距*纵桥向间距*横杆步距为60cm*60cm*120cm支架结构体系，支

4、架纵横均设置剪刀撑。3现浇箱梁支架验算本计算书以第二跨墩顶横最大截面（1-1截面）、支座附近（2-2截面）截面为例，对荷载进行计算及对其支架体系进行检算。3.1荷载计算3.1.1荷载分析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： q1箱梁自重荷载，新浇混凝土密度取26KN/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q21.0 kPa（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1.0kPa。 q4振捣混凝土产生的荷载，

5、对底板取2.0kPa，对侧板取4.0kPa。 q5新浇混凝土对侧模的压力。 q6倾倒混凝土产生的水平荷载，取2.0kPa。 q7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：满堂钢管支架自重立杆横桥向间距*立杆纵桥向间距*横杆步距支架自重q7的计算值(kPa)60cm×60cm×120cm2.943.1.2荷载组合模板、支架设计计算荷载组合模板结构名称荷载组合强度计算刚度检算底模及支架系统计算侧模计算3.1.3荷载计算箱梁自重q1计算根据15#桥梁现浇箱梁结构特点，左右幅均为单箱四室，所以我们取左幅11截面（墩顶横梁、横隔板）、22截面（支座附近截面）两个代表截面进

6、行箱梁自重计算，右幅按照左幅进行支架体系布置，并对两个代表截面下的支架体系进行检算，首先分别进行自重计算。 1-1截面（墩顶横梁）处q1计算根据横断面图，用CAD算得该处梁体截面积A=35.47m2则：q1 = 取1.2的安全系数，则q149.85*1.259.82kPa注：B箱梁底宽，取18.5m，将箱梁全部重量平均到底宽范围内计算偏于安全。2-2截面（跨中）处q1计算根据横断面图，用CAD算得梁体截面积A=16.77m2则：q1= 取1.2的安全系数，则q123.57*1.228.28kPa 注：B箱梁底宽，取18.5m，将箱梁全部重量平均到底宽范围内计算偏于安全。 新浇混凝土对侧模的压力

7、q5计算因现浇箱梁采取水平分层以每层30cm高度浇筑，在竖向上以V=1.2m/h浇筑速度控制，砼入模温度T=28控制。新浇筑混凝土对模板的侧压力，当采用内部振捣器时按下列两式计算，并取两式中最小值。F=F=：新浇筑砼的重力密度（KN/m³），取值26KN/m³；H：混凝土侧压力计算位置至新浇筑砼顶面时的高度（m），取1.9m。：新浇筑砼的初凝时间（h），可按实测确定。取8h。T：混凝土的温度（），取28。：外加剂影响修正系数，不惨外加剂时取1.0；掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2。：混凝土塌落度影响修正系数，当塌落度小于30mm时，取0.85；5090mm时，取1.0；11

8、0150mm时，取1.15；v：混凝土的浇筑速度，取1.2m/h。F=26*1.9=49.4kPaF=69.176kPa49.4 kPa 69.176 kPa所以新浇筑混凝土对模板的侧压力取49.4kPa。3.2结构检算3.2.1扣件式钢管支架立杆强度及稳定性验算碗扣式钢管脚手架与支撑和扣件式钢管脚手架与支架一样，同属于杆式结构，以立杆承受竖向荷载作用为主，但碗扣式由于立杆和横杆间为轴心相接，且横杆的“”型插头被立杆的上、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，因而碗扣式钢管架稳定承载能力显著高于扣件架（一般都高出20%以上，甚至超过35%）。本工程现浇箱梁支架按48*3.5mm

9、钢管扣件架进行立杆内力计算，计算结果同样也使用于WDJ多功能碗扣架（偏于安全）。 墩顶横梁1-1截面处在墩顶横梁，钢管碗扣式支架体系采用60*60*120cm的布置结构：、立杆强度验算根据立杆的设计允许荷载，当横杆步距为120cm，立杆可承受的最大允许竖直荷载为N=30kN（参见公路桥涵施工手册中表135碗口式构件设计荷载N=30kN）。立杆实际承受的荷载为：N=1.2（NG1K+NG2K）+0.9*1.4NQK（组合风荷载时） NG1K支架结构自重标准值产生的轴向力； NG2K构配件自重标准值产生的轴向力 NQK施工荷载标准值；于是，有：NG1K=0.6*0.6*q1=0.6*0.6*59.

10、82=21.54KNNG2K=0.6*0.6*q7=0.6*0.6*2.94=1.058KN NQK=0.6*0.6(q2+q3+q4)=0.36*(1.0+1.0+2.0)=1.44KN则：N=1.2（NG1K+NG2K）+0.9*1.4NQK=1.2*（21.54+1.058）+0.9*1.4*1.44=28.93KNN30kN，强度满足要求。、立杆稳定性验算根据建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范有关模板支架立杆的稳定性计算公式：N/A+0.9MW/WfN钢管所受的垂直荷载，N=1.2（NG1K+NG2K）+0.9*1.4NQK（组合风荷载时），同前计算所得28.93KN；f钢材的抗压强

11、度设计值，f205N/mm2=2.05*105KN/m2参考建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范表得。A48mm*3.5钢管的截面积A489mm2，计算按48mm*3钢管进行验算。轴心受压杆件的稳定系数，根据长细比查表即可求得。i截面的回转半径，查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范附录B得i1.58cm。 长细比L/i。L水平步距，L1.2m。于是，L/i120/1.58=75.94，参照建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范查附录C得0.744。A值计算：A=3.14×(242-212)=423.9mm2=4.239×10-4m2MW计算立杆段有风荷载设计值产生的弯距；M

12、W=0.9*1.4*WK*La*h2/10WK=0.7uz*us*w0uz风压高度变化系数，参考建筑结构荷载规范表得uz=1.00us风荷载脚手架体型系数，查建筑结构荷载规范表第36项得：us=1.2w0基本风压，查建筑结构荷载规范附表D.4 w0=0.2KN/m2故：WK=0.7uz*us*w0=0.7*1.00*1.2*0.2=0.168KN/ m2La立杆纵距0.6m；h立杆步距1.2m，故：MW=0.9*1.4*WK*La*h2/10=0.9*1.4*0.168*0.6*1.22/10=0.018KNW 截面模量查表建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范附表B得： W=5.08*103mm3

13、=5.08*10-6m3则，N/A+MW/W28.93/（0.744*4.239×10-4）+0.018/（5.08*10-6）0.82*105f2.05*105KN/m2所以1-1截面支架是安全稳定的。 跨中2-2截面处在跨中，钢管碗扣式支架体系采用60*60*120cm的布置结构：、立杆强度验算根据立杆的设计允许荷载，当横杆步距为120cm，立杆可承受的最大允许竖直荷载为N=30kN（参见公路桥涵施工手册中表135碗口式构件设计荷载N=30kN）。立杆实际承受的荷载为：N=1.2（NG1K+NG2K）+0.9*1.4NQK（组合风荷载时） NG1K支架结构自重标准值产生的轴向力；

14、 NG2K构配件自重标准值产生的轴向力 NQK施工荷载标准值；于是，有：NG1K=0.6*0.6*q1=0.6*0.6*28.28=10.18KNNG2K=0.6*0.6*q7=0.6*0.6*2.21=1.19KN NQK=0.6*0.6(q2+q3+q4)=0.36*(1.0+1.0+2.0)=1.44KN则：N=1.2（NG1K+NG2K）+0.9*1.4NQK=1.2*（10.18+1.19）+0.9*1.4*1.44=15.45KNN30kN，强度满足要求。、立杆稳定性验算根据建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范有关模板支架立杆的稳定性计算公式：N/A+0.9MW/WfN钢管所受的垂

15、直荷载，N=1.2（NG1K+NG2K）+0.9*1.4NQK（组合风荷载时），同前计算所得28.28KN；f钢材的抗压强度设计值，f205N/mm2=2.05*105KN/m2参考建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范表得。A48mm*3.5钢管的截面积A489mm2，计算按48mm*3钢管进行验算。轴心受压杆件的稳定系数，根据长细比查表即可求得。i截面的回转半径，查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范附录B得i1.58cm。 长细比L/i。L水平步距，L1.2m。于是，L/i120/1.58=75.94，参照建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范查附录C得0.744。MW计算立杆段有风荷载设计

16、值产生的弯距；MW=1.4*La*L02*WK/8-PR *L0/4 PR=5/16*1.4* WK *La*L0WK=0.7uz*us*w0uz风压高度变化系数，参考建筑结构荷载规范表得uz=1.00us风荷载脚手架体型系数，查建筑结构荷载规范表第36项得：us=1.2w0基本风压，查建筑结构荷载规范附表D.4 w0=0.2KN/m2故：WK=0.7uz*us*w0=0.7*1.00*1.2*0.2=0.168KN/ m2La立杆纵距0.6m；h立杆步距1.2m，故：MW=0.9*1.4*WK*La*h2/10=0.9*1.4*0.168*0.6*1.22/10=0.018KNW 截面模量查

17、表建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范附表B得： W=5.08*103mm3=5.08*10-6m3则，N/A+MW/W15.45/（0.744*4.239×10-4）+0.018/（5.08*10-6）0.72*105f2.05*105KN/m2所以2-2截面支架是安全稳定的。结论：计算结果说明支架是安全稳定的。3.2.2满堂支架整体抗倾覆验算依据公路桥涵技术施工技术规范实施手册第要求支架在自重和风荷栽作用下时，倾覆稳定系数不得小于1.3。K0=稳定力矩/倾覆力矩=y*Ni/Mw左幅桥梁宽度18.5m，跨度55m采用60*60*120cm支架，以跨中长25m支架来验算全桥支架横向43排

18、；支架纵向32排；高度3.8m；顶托TC60共需要43*32=1419个；立杆需要43*32*3.8=5228m;纵向横杆需要32*3.8/1.2*25=2533m；横向横杆需要43*3.8/1.2*18.5=2519m；故：钢管总重（5228+2533+2519）*3.84=39.48t;顶托TC60总重为：1419*7.2=10.22t；故q=（39.48+10.22）*9.8=487.06KN；y=b/2=25/2=12.5稳定力矩= y*Ni=12.5*487.06=6088.25KN.m依据以上对风荷载计算WK=0.7uz*us*w0=0.7*1*1.2*0.2=0.168KN/ m

19、2跨中25m共受力为：q=0.168*3.8*25=15.96KN；倾覆力矩=q*3.8=15.96*3.8=60.65KN.mK0=稳定力矩/倾覆力矩=6088.25/60.65=100.38>1.3计算结果说明本方案满堂支架满足抗倾覆要求3.2.3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10*10cm方木，方木横桥向跨度按L60cm进行受力计算，方木纵向中心间距0.25m，实际布置跨距均不超过上述值。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。1-1截面（墩顶

20、横梁截面最大处）处桥墩中线两侧1m范围按1-1截面进行受力分析，按方木横桥向跨度L60cm进行验算。则横向方木的分布荷载为：q=（0.6*0.25*59.82）/0.6=14.96KN/mM=(1/8)ql2=(1/8)*14.96*0.92=1.515KN.mW=(bh2)/6=(0.1*0.12)/6=0.000167m³方木的弹性模量：E=9*106KN/m2 方木的惯性矩I=(bh3)/12=(0.1*0.13)/12=8.33*10-6m4挠度验算： 则方木最大挠度：fmax=(5/384)*(qL4)/(EI)=(5/384)*(14.96*0.94)/( 9*106*8

21、.33*10-6)=0.144cml/400=60/400=0.225cm 挠度满足要求强度验算W=M/W=1.275/1.667*10-4/1000=7.65MPa12MPa 剪力满足要求2-2截面（跨中截面最大处）处跨中10.44m范围按2-2截面进行受力分析，按方木横桥向跨度L60cm,纵桥向方木中心间距0.3m进行验算。q=（0.6*0.3*28.28）/0.6=8.48KN/m M=(1/8)ql2=(1/8)*8.48*0.92=0.858KN.mW=(bh2)/6=(0.1*0.12)/6=0.000167m³方木的弹性模量：E=9*106KN/m方木的惯性矩I=(bh

22、3)/12=(0.1*0.13)/12=8.33*10-6m4挠度验算：则方木最大挠度：fmax=(5/384)*(qL4)/(EI)=(5/384)*(8.48*0.94)/( 9*106*8.33*10-6)=0.093cml/400=90/400=0.225cm挠度满足要求强度验算W=M/W=0.828/1.667*10-4/1000=4.967MPa12MPa剪力满足要求3.2.4碗扣式钢管支架立杆顶托上顺桥向钢管验算本施工方案中WDJ多功能碗扣架顶托上顺桥向采用48×3.5mm钢管，钢管在顺桥向的跨距全按L60cm（横向间隔l60cm布置）进行验算，横桥向方木顺桥向布置间距

23、在中支座两侧4m范围内均按0.25m（中对中间距）布设，在箱梁跨中部位均按0.3m布设，将方木简化为简支结构（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均可使用。 墩顶横梁截面（按11截面受力）处 钢管抗弯验算q (59.82*0.6*0.6) /0.6=35.89kNMmax1/8*q*l2=0.125*35.89*0.62=1.615kN·mW= * 2 = 10.16*10-6m³= Mmax/ W=1.615/ (10.16*10-6)/1000=161.5MPa0.9*2*w369MPa符合要求钢管挠度计

24、算则钢管最大挠度：fmax=5/384*qL4/(EI)=5/384*35.89*0.64/(2.06*105*1.218*10-7)=0.00305mm<f=L/400=1.5mm 满足要求 故，挠度满足要求3.2.5底模板计算箱梁底模采用木胶板，取各种布置情况下最不利位置进行受力分析，并对受力结构进行简化（偏于安全）如下图：通过前面计算，横桥向方木布置间距分别为0.3m和0.25m时最不利位置，则有：木胶板弹性模量E9*106KN/m2木胶板的惯性矩I=(bh3)/12=(1.0*0.0153)/12=2.8125*10-7m4=12MPaW=b*h2/6=1*0.0152/6=3.

25、75*10-5m3 11截面处底模板计算 模板厚度计算q=( q1+ q2+ q3+ q4)l=(59.82+1.0+2.5+2)*0.25=16.33kN/m则：Mmax=模板需要的截面模量：W=m2模板的宽度为1.0m，根据W、b得h为： h=因此模板采用1220*2440*15mm规格的木胶板。 模板刚度验算Mmax=1/8*q*L2=0.125*16.33*0.252=0.128kN.m w =Mmax/W=0.128/(3.75*10-5)/1000=3.413Mpa<w=12Mpa 满足要求 挠度验算fmax=5/384*qL4/(EI)=5/384*16.33*0.254/

26、(9*106*0.281*10-6)=0.028cm<f=L/400=0.0625cm 满足要求3.2.6侧模验算根据前面计算，分别按10*10cm方木以25cm和30cm的间距布置，以侧模最不利荷载部位进行模板计算，则有： 10*10cm方木以间距25cm布置 模板厚度计算q=( q4+ q5)l=(4.0+41.6)*0.25=11.4KN/m则：Mmax=模板需要的截面模量：W=m2模板的宽度为1.0m，根据W、b得h为： h=因此模板采用1220*2440*15mm规格的木胶板。 模板刚度验算Mmax=1/8*q*L2=0.125*11.4*0.252=0.089kN.m w =

27、Mmax/W=0.089/(3.75*10-5)/1000=2.37Mpa<w=12Mpa 满足要求挠度验算fmax=5/384*qL4/(EI)=5/384*11.4*0.254/(9*106*0.281*10-6)=0.022cm<f=L/400=0.0625cm 满足要求根据施工经验，为了保证箱梁底面的平整度，通常木胶板的厚度均采用12mm以上，因此模板采用1220*2440*15mm规格的木胶板。3.2.7立杆底座和地基承载力计算 立杆承受荷载计算在中支点两侧立杆的间距为60*60cm，每根立杆上荷载为： Na*b*q a*b*(59.82+q2+q3+q4+q7) 0.6*0.6*(59.82+1.0+1.0+2.0+3.38)=24.19KN 立杆底托验算立杆底托验算： NRd通过前面立杆承受荷载计算，每根立杆上荷载最大值为：Na*b*q a*b*(q