航空港航兴路跨梅河干流桥支架检算书

1、郑州航空港基础设施四标航兴路跨梅河干流桥满堂支架计算书计算： 复核： 审核： 中国中铁股份有限公司郑州航空港基础设施四标项目部二O一六年十月- 1 -郑州航空港综合试验区 航兴路跨梅河干流桥满堂支架计算书目录一、工程概况1二、设计依据及设计参数3三、荷载计算41、荷载计算72、荷载组合8四、支架计算81、底模计算82、纵向方木计算123、横向方木计算144、支架承载力计算175、支架稳定性检算186、地基承载力计算227、桥墩处工字钢检算238、桥墩处横、纵向方木及模板检算249、桥墩处支架承载力检算2410、桥墩处支架稳定性检算2411、桥墩地基承载力计算2612、桥台处横隔板支架2713、

2、内模计算2714、内模横向方木计算3015、顶板纵向方木与侧模纵向钢管计算3116、内模支架承载力计算3317、支架稳定性检算3418、侧模拉杆计算34- 35 -航兴路跨梅河干流桥满堂支架计算书一、工程概况双鹤四街跨梅河干流桥位于南北走向的城市次干路上，位于航空港区的南部总部经济园区，桥梁北侧与中兴大道相交，南侧与工业二路相交，桥梁采用错孔布置。桥梁左幅起止里程K1+334.920K1+455.080，右幅起止里程K1+326.270K1+446.430。桥跨为一联（38+41+38）m预应力混凝土连续梁，梁体为等高度变截面预应力单箱多室箱梁，单幅桥梁分为5室；桥梁总宽56m，箱梁高度2.5

3、m，箱梁顶部宽度27.99m，箱室宽度为4.65m，顶板厚为0.25m，底板厚度0.220.5m，端横梁宽度1.5m，中横梁宽度2.8m，腹板厚0.450.7m。箱梁翼板外设置装饰板，板宽0.4m，间隔1.64m。箱梁采用现浇法施工，现浇支架为满堂支架，钢管规格为外径48mm，壁厚3.5mm。箱梁支架底板及翼缘板处的立杆纵向间距为0.6m，翼缘板横向间距1.2m（计算取1.2m，具体布置按图调整，不大于1.2m），底板处间距0.9m，步距为1.2m；腹板处的立杆纵、横向间距为0.6m×0.6m，层距为1.2m。要求顺桥向设置20道通长的剪刀撑。横向每隔3m设置一道。另外水平剪刀撑的设

4、置根据具体情况而定。满堂脚手架立杆顶托顶部横向放置15×15cm横向方木；横向方木上垂直桥方向放置横向方木；翼缘板设置间距30cm(净距20cm)的10×10cm横向方木作为模板肋木；腹板位置间距20cm(净距10cm)的10×10cm横向方木作为模板肋木；底板位置间距30cm(净距20cm)的10×10cm横向方木作为模板肋木；肋木上铺设20mm的竹胶板作为箱梁底模模板。在桥台边横隔板实心段处，对支架加密，加密为横向增加1排支架，桥台处的支架纵向间距30cm，横向间距60cm。桥墩中横隔板处为保护系梁，在两侧各增加2排横向支架，支架纵向间距30cm，横

5、向间距60cm，在支架顶端设置3.6m长I20a工字钢，工字钢位置现场需进行详细布置，错开防震挡块等结构。支架地基基础清表整平并用压路机压实后，换填30cm三七灰土，要求其承载力不小于200kPa；三七灰土上铺设15cm厚素混凝土封闭层，预留1%双面坡，两侧设排水沟以便排水，支架底部横向支垫方木以增强整体稳定性。内模系统顶模采用2cm竹胶板作为模板，横向布置10×10cm方木作为肋木，间距30cm；纵向布置15×15cm方木，间距60cm；在倒角位置中心部位单独加密一道；支架立杆间距按60×90cm（纵向90cm）的间距设置，步距60cm。侧模采用2cm竹胶板作为

6、模板，纵向布置10×10cm方木作为肋木，间距30cm；纵向采用直径48mm，壁厚3.5mm钢管双拼作为加固梁，垂直间距30cm，采用对16拉螺杆加固，加固使用双螺母，对拉螺杆纵向间距120cm。倒角位置采用双拼钢管结合支架对角斜撑加固。二、设计依据及设计参数（一）计算依据1、建筑施工模板安全技术规范（JGJ 162-2008）;2、公路桥涵施工技术规范（JTG/F 50-2011）;3、混凝土结构设计规范（GB 50010-2012）;4、公路钢结构桥梁设计规范（JTG D64-2015）;5、木结构设计规范（GB50005-2003）;5、路桥施工计算手册 周水兴 何兆益 邹毅松

7、 等编著；6、建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范（JGJ 166-2008）；7、钢结构设计原理 苏彦江 赵建昌编著；8、建筑结构荷载规范（GB50009-2012）；9、竹编胶合板（GB-T 13123-2003）；10、郑州航空港综合试验区航兴路跨梅河干流施工图设计。（二）设计参数1、钢材弹性模量E=2.05×105MPa;2、钢筋混凝土容重取rc=26kN/m3；3、结构安全系数K=1.3；4、模板及支架容许挠度w=L/400；5、恒载系数1.2，活载系数1.4；6、48mm×3.5mm钢管，钢管、顶托、底板均采用Q235钢材，弹性模量E=2.05×105

8、MPa，抗拉、抗压和抗弯强度f=205MPa，抗剪强度f=125MPa。48mm×3.5钢管力学特性为：钢管的截面积A489.3mm2；惯性矩I=1.215×105 mm4；弯曲截面系数W=5.078×103 mm3；回转半径i=15.78mm。三、荷载计算由于支架搭设间距相同，因此两跨现浇连续梁支架的计算选定荷载最大处，即P1、P2墩处的横隔板两侧处，其余地段按该处支架搭设，墩顶及台顶横隔板部位单独进行计算。 根据连续梁梁截面高度及尺寸变化情况选定P1、P2墩中心两侧各2.8m范围的断面。箱梁计算断面如下图1，计算过程如下：图1 东侧P1、P2处主梁支架内力计算

9、截面（单位cm）图2 西侧P1、P2处主梁支架内力计算截面（单位cm）如图箱梁取P1、P2顶端处断面进行计算，梁高2.5m，梁面宽度27/30.5m，底板宽21.4/24.9m，东幅共4道中腹板，西幅共5道中腹板，腹板厚度0.7m，边腹板为垂直梁面，厚度0.7m，底板厚0.4m，顶面厚0.22m。箱梁为现浇，现浇时其整体刚性没有形成，因此箱梁荷载计算时应该对箱梁断面进行分块。1、荷载计算荷载计算时，考虑恒载分项系数1.2及活载分项系数1.4。按照路桥施工计算手册及建筑施工模板安全技术规范4.1计算荷载标准值 ，结构荷载计算如下：1浇筑混凝土时，箱梁断面混凝土分块自重荷载标准值钢筋砼容重取26.

10、0kN/m3。(1)箱梁断面混凝土分块荷载：单侧每延米翼板（梁边至边箱宽2.8m范围）砼()为：1.05m3/m，宽度2.8m。自重；单侧每延米腹板（取中腹板位置）砼()为：1.61m3/m，单个宽度0.7m。自重；东幅每延米顶板+底板砼（取中间部位除腹板外含倒角）为()：2.37m3/m，单个宽度取3.49m。自重西幅每延米顶板+底板砼（取中间部位除腹板外含倒角）为()：2.3m3/m，单个宽度取3.375m。自重2内模板及支架自重：； 3施工人员及设备荷载标准值按均布活荷载取；4振捣砼时产生的荷载：对水平面模板可采用2.0 kN/m2，对垂直面模板可采用4.0kN/m2 ；5新浇注混凝土对

11、侧板压力：；6倾倒混凝土对垂直面板产生的水平荷载：； 7其他可能产生的荷载，如雪荷载、冬季保温设施荷载等：。8竹胶板自重标准值：，15×15cm和10×10cm方木自重标准值分别为0.3kN/m、0.1kN/m。2、荷载组合按照公路桥涵施工技术规范（JG/F50-2011）根据表1.1进行荷载组合。表1 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（1）（2）（需要时）（3）（4）（7）+（8）（1）（2）（7）+（8）侧模计算（5）（6）（5）四、支架计算1、底模计算底模板材料为竹编胶合板，按照竹编胶合板（GB-T 13123-2003

12、）5.4中表8取其静弯曲强度为，弹性模量为：，模板厚度。模板截面抵抗矩和模板截面惯性矩取宽度为0.2m计算，竹编胶合板计算图示如图2所示。图2 模板受力计算图示模板截面抵抗矩：模板截面惯性矩： (1)翼缘板底模模板计算模板支撑肋中心距为0.25m，翼缘板厚度在横桥向是变化的，为了计算的方便，模板计算时荷载取均值。模板在桥纵向按均布荷载作用下的三跨连续梁计算，跨度为：0.25m+0.25m+0.25m。强度计算模板上的均布荷载设计值为：最大弯矩：，抗弯强度满足设计要求。挠度计算从竹胶板支撑肋布置可知，竹胶板可看作为多跨等跨连续梁，按三等跨均布荷载作用连续梁进行计算，最大挠度计算公式为：，挠度满足

13、设计要求。 (2)腹板底模模板计算模板支撑肋中心距为0.18m。模板在桥纵向按均布荷载作用下的三跨连续梁计算，跨度为：0.18m+0.18m+0.18m。强度计算模板上的均布荷载设计值为：最大弯矩： 抗弯强度满足设计要求。挠度计算从竹胶板支撑肋布置可知，竹胶板可看作为多跨等跨连续梁，按三等跨均布荷载作用连续梁进行计算，最大挠度计算公式为：，挠度满足设计要求。 (3)西侧底板模板计算模板支撑肋中心距为0.25m。模板在桥纵向按均布荷载作用下的三跨连续梁计算，跨度为：0.25m+0.25m+0.25m。强度计算模板上的均布荷载设计值为：最大弯矩： 抗弯强度满足设计要求。挠度计算从竹胶板支撑肋布置可

14、知，竹胶板可看作为多跨等跨连续梁，按三等跨均布荷载作用连续梁进行计算，最大挠度计算公式为：，挠度满足设计要求。东侧底板模板计算模板支撑肋中心距为0.25m。模板在桥纵向按均布荷载作用下的三跨连续梁计算，跨度为：0.25m+0.25m+0.25m。强度计算模板上的均布荷载设计值为：最大弯矩： 抗弯强度满足设计要求。挠度计算从竹胶板支撑肋布置可知，竹胶板可看作为多跨等跨连续梁，按三等跨均布荷载作用连续梁进行计算，最大挠度计算公式为：，挠度满足设计要求。2、纵向方木计算支撑横梁上的纵向方木截面10cm×10cm，腹板处中心线间距18cm，翼缘板与顶腹板处中心线间距25cm。其弯曲强度标准值

15、为，弹性模量为：。方木截面抵抗矩和截面惯性矩为：方木截面抵抗矩：方木截面惯性矩：(1) 翼沿板下部纵向方木计算按均布荷载下的三跨简支梁计算，计算跨度为0.6m+0.6m+0.6m，纵向方木之间的横向间距为0.25m。强度计算方木上的均布荷载设计值为：最大弯矩： 抗弯强度满足设计要求。挠度计算最大挠度计算公式为：，挠度满足设计要求。 (2)腹板下部纵向方木计算按均布荷载下的三跨简支梁计算，计算跨度为0.6m+0.6m+0.6m，纵向方木之间的横向间距为0.18m。 最大弯矩： 抗弯强度满足设计要求。挠度计算最大挠度计算公式为：，挠度满足设计要求。 (3)西侧底板下部纵向方木计算按均布荷载下的三跨

16、简支梁计算，计算跨度为0.6m+0.6m+0.6m，纵向方木之间的横向间距为0.25m。 最大弯矩： 抗弯强度满足设计要求。挠度计算最大挠度计算公式为：，挠度满足设计要求。东侧荷载值比西侧小，按西侧布置不再进行计算。3、横向钢管计算横向支撑采用三拼钢管，钢管直径48mm，壁厚3.5mm，弹性模量E=2.05×105MPa，抗拉、抗压和抗弯强度f=205MPa，抗剪强度f=125MPa。48mm×3.5钢管力学特性为：钢管的截面积A489.3mm2；惯性矩I=1.215×105 mm4；弯曲截面系数W=5.078×103 mm3；回转半径i=15.78mm

17、，顺桥向脚手架布置间距b=60cm，则每排横梁分担荷载按宽度0.6m计算。(1)翼板下部横向钢管计算按均布荷载下的三跨简支梁计算，计算跨度为0.9m+0.9m+0.9m。强度计算模板上的均布荷载设计值为：最大弯矩： 抗弯强度满足设计要求。挠度计算最大挠度计算公式为：，挠度满足设计要求。 (2)腹板下部横向钢管计算按均布荷载下的三跨简支梁计算，计算跨度为0.6m+0.6m+0.6m。强度计算方木上的均布荷载设计值为：最大弯矩： 抗弯强度满足设计要求。挠度计算最大挠度计算公式为：，挠度满足设计要求。 (3)西侧底板板下部横向钢管计算按均布荷载下的三跨简支梁计算，计算跨度为0.9m+0.9m+0.9

18、m。强度计算模板上的均布荷载设计值为：最大弯矩： 抗弯强度满足设计要求。挠度计算最大挠度计算公式为：，挠度满足设计要求。东侧不在计算。4、支架承载力计算根据碗扣式支架的技术参数可知，支架钢管外径48mm，壁厚3.5mm，支架步距为1.2 m时，单根容许承载力为为3.36t，因此支架立杆承载力按照安全系数法计算。(1)翼板下部支架立杆计算翼沿板下部支架立杆纵、横间距为：0.6m×0.9m。翼沿板下部单根横向方木承受的均布荷载标准值为：因此单根支架立柱承受的荷载为：，满足设计要求。 (2)腹板下部支架立杆计算腹板下部支架立杆纵横间距为：0.6m×0.6 m腹板下部单根横向方木承

19、受的均布荷载标准值为：因此单根支架立柱承受的荷载为： ，满足设计要求。(3)底板下部支架立杆计算底板下部支架立杆纵横间距为：0.6m×0.9m。腹板下部单根横向方木承受的均布荷载标准值为：因此单根支架立柱承受的荷载为： ，满足设计要求。5、支架稳定性检算按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ 130-2011）5.4对满堂支撑架立杆稳定性进行计算，考虑组合风荷载的不利情况。（1）腹板底层立杆计算48mm×3.5钢管的截面积A489.3mm2；惯性矩I=1.215×105 mm4；弯曲截面系数W=5.078×103 mm3；回转半径i=15.78

20、mm。立杆稳定性应满足以下要求：组合风荷载：式中：为计算段立杆轴向力设计值；为轴心受压结构稳定系数，根据附表取值；为计算立杆段由风荷载产生的弯矩值。 式中：为脚手架结构自重产生的轴向力标准值； 为构配件自重产生的轴向力标准值；为施工荷载产生的轴向力标准值总和。计算得： =30.82kN式中：为立杆纵距；为风荷载标准值。由建筑结构荷载规范计算得：，则：长细比：计算长度：式中：为立杆计算长度附加系数，取值1.155；为考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，取值1；为步距。计算得：，满足要求，查表知：则，稳定性满足要求。（2）翼缘板下立杆计算立杆稳定性应满足以下要求：组合风荷载：式中：为计算段立

21、杆轴向力设计值；为轴心受压结构稳定系数，根据附表取值；为计算立杆段由风荷载产生的弯矩值。 式中：为脚手架结构自重产生的轴向力标准值； 为构配件自重产生的轴向力标准值；为施工荷载产生的轴向力标准值总和。计算得： =11.664kN式中：为立杆纵距；为风荷载标准值。由建筑结构荷载规范计算得：，则：长细比：计算长度：式中：为立杆计算长度附加系数，取值1.155；为考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，取值1.403；为步距。计算得：，满足要求，查表知：则，稳定性满足要求。（3）底板下立杆计算立杆稳定性应满足以下要求：组合风荷载：式中：为计算段立杆轴向力设计值；为轴心受压结构稳定系数，根据附表取值

22、；为计算立杆段由风荷载产生的弯矩值。 式中：为脚手架结构自重产生的轴向力标准值； 为构配件自重产生的轴向力标准值；为施工荷载产生的轴向力标准值总和。计算得： =17.478kN式中：为立杆纵距；为风荷载标准值。由建筑结构荷载规范计算得：，则：长细比：计算长度：式中：为立杆计算长度附加系数，取值1.155；为考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，取值1.257；为步距。计算得：，满足要求，查表知：则，稳定性满足要求。6、地基承载力计算支架立杆最大受力为：N2=30.82kN，立杆底托尺寸为：0.15cm×0.15cm，C20砼的应力扩散角取45°，厚度为0.15cm，三七

23、灰土扩散角取35°，厚度为0.3cm。立杆对砼表面的压强为：，砼标号为C20，满足要求。立杆通过砼层对三七灰土层的压强为：砼容重取2.5t/m3，砼层对灰土层的压强为：灰土层所受总压强为：地基处理后要求其承载力不小于200kPa，满足要求。立杆通对基底土层的压强为：砼容重取2.5t/m3，砼层对基底层的压强为：三七灰土容重取1.8t/m3，砼层对基底层的压强为：基底层所受总压强为：基底层为粉土层一般承载力不小于100kPa，开挖后进行压实处理后进行承载力试验满足要求后进行施工。7、桥墩处工字钢检算桥墩系梁纵向放置20a工字钢，中心跨度取2.3m，墩身顶部宽度2m，混凝土为整体横隔板，

24、横隔板宽度2.8m，高度2.5m，混凝土荷载为；型钢布置在支架顶部，间距30cm，线荷载为；型钢抵抗距为、惯性距；钢材弹性模量E=2.05×105MPa，抗拉、抗压和抗弯强度f=205MPa，抗剪强度f=125MPa。工字钢按简支计算。均布荷载设计值为：强度计算最大弯矩： 抗弯强度满足设计要求。挠度计算最大挠度计算公式为：，挠度满足设计要求。8、桥墩处横、纵向方木及模板检算横向支撑肋方木截面15cm×15cm，布置间距30cm，与梁段腹板位置间距60cm相比受力减少一半，不在进行检算，参照腹板位置。纵向方木与腹板位置布置相同，参照腹板检算。模板参照腹板位置模板检算。9、桥墩

25、处支架承载力检算根据碗扣式支架的技术参数可知，支架钢管外径48mm，壁厚3.5mm，支架步距为0.6 m时，单根容许承载力为为3.36t，因此支架立杆承载力按照安全系数法计算。(1)支架立杆计算支架立杆纵、横间距为：0.3m×0.6m，工字钢间距0.6m，长度3.6m，每根工字钢下共8根立杆。工字钢承受的均布荷载标准值为：因此单根支架立柱承受的荷载为：，满足设计要求。10、桥墩处支架稳定性检算按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ 130-2011）5.4对满堂支撑架立杆稳定性进行计算，考虑组合风荷载的不利情况。（1）腹板底层立杆计算48mm×3.5钢管的截面积A

26、489.3mm2；惯性矩I=1.215×105 mm4；弯曲截面系数W=5.078×103 mm3；回转半径i=15.78mm。立杆稳定性应满足以下要求：组合风荷载：式中：为计算段立杆轴向力设计值；为轴心受压结构稳定系数，根据附表取值；为计算立杆段由风荷载产生的弯矩值。 式中：为脚手架结构自重产生的轴向力标准值； 为构配件自重产生的轴向力标准值；为施工荷载产生的轴向力标准值总和。计算得： =190.476kN单根支架受力为23.81 kN式中：为立杆纵距；为风荷载标准值。由建筑结构荷载规范计算得：，则：长细比：计算长度：式中：为立杆计算长度附加系数，取值1.155；为考虑脚

27、手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，取值2；为步距。计算得：，满足要求，查表知：则，稳定性满足要求。11、桥墩地基承载力计算支架立杆最大受力为：N2=23.81kN，立杆底托尺寸为：0.15cm×0.15cm，C20砼的应力扩散角取45°，厚度为0.15cm，三七灰土扩散角取35°，厚度30cm。立杆对砼表面的压强为：，砼标号为C20，满足要求。立杆通过砼层对三七灰土层的压强为：砼容重取2.5t/m3，砼层对灰土层的压强为：灰土层所受总压强为：地基处理后要求其承载力不小于200kPa，满足要求。立杆通对基底土层的压强为：砼容重取2.5t/m3，砼层对基底层的压强为

28、：三七灰土容重取1.8t/m3，砼层对基底层的压强为：基底层所受总压强为：基底层为粉土层一般承载力不小于100kPa，开挖后进行压实处理后进行承载力试验满足要求后进行施工。12、桥台处横隔板支架桥台处边横隔板悬出桥台0.38m，采用支架加强布置，按照腹板位置横向布置支架间距60cm，增设1排支架，纵向间距布置为30cm。检算参照腹板位置，不在进行计算。13、内模计算内模板材料为竹编胶合板，按照竹编胶合板（GB-T 13123-2003）5.4中表8取其静弯曲强度为，弹性模量为：，模板厚度。模板截面抵抗矩和模板截面惯性矩取宽度为0.2m计算，竹编胶合板计算图示如图2所示。图2 模板受力计算图示模

29、板截面抵抗矩：模板截面惯性矩： (1)内模顶板模板计算模板支撑肋中心距为0.3m，顶板厚度在横桥向是变化的，为了计算的方便，模板计算时荷载取均值。模板在桥纵向按均布荷载作用下的三跨连续梁计算，跨度为：0.3m+0.3m+0.3m。强度计算模板上的均布荷载设计值为：最大弯矩： ，抗弯强度满足设计要求。挠度计算从竹胶板支撑肋布置可知，竹胶板可看作为多跨等跨连续梁，按三等跨均布荷载作用连续梁进行计算，最大挠度计算公式为：，挠度满足设计要求。(2)内模侧模模板计算模板支撑肋中心距为0.3m，模板在桥纵向按均布荷载作用下的三跨连续梁计算，跨度为：0.3m+0.3m+0.3m。强度计算模板上的均布荷载设计

30、值为：最大弯矩： ，抗弯强度满足设计要求。挠度计算从竹胶板支撑肋布置可知，竹胶板可看作为多跨等跨连续梁，按三等跨均布荷载作用连续梁进行计算，最大挠度计算公式为：，挠度满足设计要求。14、内模横向方木计算横向方木截面10cm×10cm，顶板处中心线间距30cm，支撑间距60cm；侧模处中心线间距30cm，支撑间距30cm。 其弯曲强度标准值为，弹性模量为：。方木截面抵抗矩和截面惯性矩为：方木截面抵抗矩：方木截面惯性矩：(1)顶板板下部横向方木计算按均布荷载下的三跨简支梁计算，计算跨度为0.6m+0.6m+0.6m，横向方木之间的纵向间距为0.3m。强度计算方木上的均布荷载设计值为：最大弯矩： 抗弯强度满足设计要求。挠度计算最大挠度计算公式为：，挠度满足设计要求。(2)侧模横向方木计算按均布荷载下的三跨简支梁计算，计算跨度为0.3m+0.3m+0.3m，横向方木之间的纵向间距为0.3m。强度计算方木上的均布荷载设计值为：最大弯矩： 抗弯强度满足设计要求。挠度计算最大挠度计算公式为：，挠度满足设计要