系杆拱桥支架及模板计算书演示

系杆拱桥支架及模板计算书演示第1页/共82页一、说明预应力混凝土箱梁实体段纵桥向长8m，自重较大，单个实体段约430m3，故将支架主要受力重点置于主墩承台上，为了使支架整体受力统一，纵向三排钢管柱下基础高度需对应承台上层顶面高度平齐，第三排管柱位于承台以外，同样按承台上层顶面高度统一在地基处浇筑混凝土条形基础。纵桥向设三排φ400×8mm的钢管作为支撑柱，每排9根，共计27根。钢管柱上下均设置两根I32b共字钢合焊作为纵向分配梁，同时管柱之间以[20的槽钢作为剪刀撑，加强连接。工字钢分配纵梁上横桥向布设[20a

槽钢，间距30cm，作为分配横梁，其上均匀铺设6×8cm方木，间距20cm支撑底板。管柱与工字钢及槽钢之间均焊接相连，组成整体刚性框架结构，增强整体受力性能。xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第一节系梁箱体两端实体段支架强度、稳定性验算

第2页/共82页二、荷载计算1）实体荷载计算①系梁8米实体段及拱脚C50混凝土方量430m3,(按26.5KN/m3计算),即系梁实体段混凝土荷载重q1=430×26.5/8/17.1=83.3KN/m2②拱肋及横撑自重：336.3t(未计算吊杆)由于拱肋荷载分布不均，平均于整个桥面荷载考虑不均匀系数3.0，即拱肋与横撑荷载重q2=（336.3×9.8/96/17.1）×3=6KN/m2

xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第3页/共82页荷载安全考虑采用1.3倍的安全系数Q1=1.3(q1+q2)=116.1KN/m22）箱梁模板:外模采用钢模板，按Q2=2kN/m2

计算3）施工荷载施工人员及机具,按Q3=2.5kN/m2

计算4）混凝土倾倒及砼振捣荷载按规范规定：

Q4=2kN

/m25)拱肋吊装吊车80t活载考虑，按纵向8m均布于桥面计算

Q5=80×9.8/8/17.1=5.73KN/m2荷载总重：Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6=128.32kN

/m2

xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第4页/共82页xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计实体段支架布置图第5页/共82页三、底模面板受力计算1、实体段模板计算底模采用高强度竹胶板板厚18mm，板底背肋为6cm×8cm松木横向间距为0.2m跨度0.3m。xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第6页/共82页1)、模板力学性能：

(1)弹模：E＝9×103Mpa(2)截面惯性矩：I＝bh3/12＝30×1.83/12＝14.58cm4(3)截面抵抗矩：W＝bh2/6＝30×1.82/6＝16.2cm3(4)截面面积：A＝bh＝30×1.8＝54cm22)、模板受力计算：①均布荷载：q＝Fb＝128.32×0.3＝38.5KN/m②最大弯距：M＝qL2/8＝38.5×0.22/8＝0.193KN.mxx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第7页/共82页xx高速铁路八工区二作业工区③弯拉应力：σ＝M/W＝0.193×103/(16.2×10-6)＝11.8Mpa＜[σ]＝13Mpa弯曲应力满足要求。④挠度：f＝0.677qL4/100EΙ

＝(0.677×38.5×0.24)/(100×0.1×108×14.58×10-8)/1000＝0.3mm＜L/400＝0.5mm挠度满足要求综上：竹胶板满足使用要求。xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第8页/共82页四、竹胶板方木强度计算1)方木力学性能及荷载

(1）方木采用6cm×8cm松木横向间距为0.2m跨径0.3m,分配梁采用槽钢[20，方木间距0.20，满布87根(宽17.1m)自重荷载：q=87×0.06×0.08×0.8×103×9.8/17.1/1000=0.19KN/m2即荷载总重：Q=0.19+128.32=128.51KN/m2(2)抗弯截面系数W

=6×82/6=64cm3（3）惯性距I

=6×83

/12=256cm4；

xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第9页/共82页2)方木受力计算：①方木受均布荷载：q＝Fb＝130.51×0.20＝25.7KN/m②承受弯曲正应力：σw

=

qL2/8W=25.7×0.32/8/64×1000=4.5

Mpa＜[σw]

=13Mpa

(根据参考规范木材的容许应力)

所以弯曲正应力满足要求；xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第10页/共82页③梁挠度计算按简支梁考虑得：

弹性模量

E

=

9×103

Mpa；

每根方木挠度计算

f

max

=

5qL4

/

384EI

=

5×25.7×103×0.34/

(384×9×109×256×10-8)*1000=

0.12mm＜

[f]

=

300/400=0.75mm所以方木弯曲挠度满足要求。

④最大剪应力：Q=qL/2=25.7×0.3/2=3.86kN

,计算跨径L为0.4m，A为次梁截面积，按简支梁受力考虑。τ

=

3Q/2A

=

3×3.92×103/

（2×6×8×10-4）/106=1.2Mpa＜

[τ]

=

1.90Mpa(根据参考规范木材的容许应力)

所以方木剪切应力满足要求。xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第11页/共82页五、背带方木底槽钢强度计算1)分配梁槽钢力学性能及荷载xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计（1）槽钢采用[20b间距为0.3m最大跨径横梁间距2.47m,满布28根，自重荷载计算：q=28×25.77×9.8/17.1/1000=0.41KN/m2即荷载总重：Q=128.51+0.41=128.92KN/m2（2）抗弯截面系数W

=191.4cm3（3）惯性距I

=1913.7cm4；（4）截面面积32.83cm2

第12页/共82页2)、槽钢[20b受力计算：①受均布荷载：q=128.92×0.3=38.7KN/m②弯曲强度验算槽钢[20b所受最大弯矩M=ql2/8=38.7×2.472/8=29.5KN/m弯曲强度σ=M/WX=29.5/191.4*103=154MPa＜「σ」=210MPa所以弯曲强度满足要求。xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第13页/共82页③挠度验算最大挠度f=5ql4/（384EI）=5×38.7×2.474/（384×2.1×109×1913.7）*10-8=4.66mm<「f」=2470/400=6.175mm所以弯曲挠度满足要求④剪切强度验算最大剪力F=ql/2=38.7×2.47/2=47.8KN.mτ=F/A=47.8/32.83=14.6MPa＜「τ」=120MPa所以剪应力强度满足要求。xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第14页/共82页六、钢管柱顶工字钢纵梁受力计算1)纵梁工字钢力学性能及荷载（1）由于系梁实体段8m有3.4m位于墩顶,其余4.6m作用在工字钢I32b纵梁上，每排两根合焊,每米自重：57.71×2=115.42kg/m,,加强其受力性能，纵桥向通长布置（4.6m）9排，组成纵梁简支最大跨径2.3m。xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第15页/共82页墩顶工字钢自重：9×115.42×9.8/1000=10.2KN/m2即荷载总重：Q=128.92+10.2=139.1KN/m2（2）抗弯截面系数W

=726.7cm3（3）惯性距I

=11626cm4；（4）截面面积=73.52cm2

2)、工字钢I32b受力计算：①受均布荷载：q=139.1×2.47=343.6KN/m②弯曲强度验算最大弯矩M=ql2/8=343.6×2.32/8=227.2KN.m每根弯曲强度xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第16页/共82页σ=M/WX=227.2/726.7*103=312.6MPa/2=156.3＜「σ」=210MPa所以弯曲强度满足要求。③挠度验算最大挠度f=5ql4/（384EI）=5×343.6×1000×2.34/（384×2.1×1011×11626×10-8）*103/2=2.6mm<「f」=2300/400=5.75mm所以弯曲挠度满足要求。④剪切强度验算最大剪力F=ql/2=343.6×2.3/2=395.2KNτ=F/A=395.2/73.52*10/2=26.8MPa＜「τ」=120MPa所以剪切强度满足施工要求。xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第17页/共82页七、钢管立柱强度计算1)钢管立柱力学性能及荷载（1）实体段采用三排φ400mm×8mm钢管立柱支撑，按横向每排9根布置，最大高度9.23m。（钢材按7850kg/m3计算）单根钢管立柱自重：9852×10-6×9.23×7850×9.8/1000=7.0KN

即单根承载力：Q=139.4×4.6×17.1/27+7=416KNxx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第18页/共82页（2）轴心承载力公式：Nd=KφAfNd：轴心所能承受最大压力

K：材料调整系数，对搭设高度30m以下的，取K=0.8f：材料强度设计值，取f=215MpaA：材料有效截面面积φ：轴心承压稳定系数，按长细比取值确定。xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第19页/共82页（3）钢管立柱受力及稳定计算（φ400mm×8mm管柱）①轴心承载力验算回转半径：i=√(D2+d2)/4=138.6mmλ=L0/i=9230/138.6=66.6由表查得：φ=0.851Nd=KφAf=0.8×0.851×9852×215/103=1442.1KN>P单=416KN由此可见，φ400mm×8mm管柱的单根承载力远大于所需承载力.

xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第20页/共82页②强度验算强度验算公式：σ=N/φA钢管最大压力N=418KN，σ=N/φA=416×103/0.851×9852×10-6=49.6Mpa<[σ]=215Mpa故钢管柱稳定性满足要求。③刚度验算由规范可知主桁杆件受压杆容许长细比为[λ]=100钢管桩长细比为：λ=66.6<[λ]=100故钢管柱钢度满足要求。由以上验算结果可知，钢管柱满足施工需要，且本段支架架设间距最大也最具代表性，故其他墩位处钢管墩无需再进行验算。xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第21页/共82页一、说明系梁中间段（曹安公路限界内）基础采用钢筋混凝土条形基础，宽2m，高1m，纵向通长布置，钢管柱采用φ600×10mm的Q235直焊钢管（两端带法兰盘）作为主支撑体系，钢管柱纵桥向布置与曹安公路下扩大混凝土基础对应，横桥向12排。沿每跨钢管柱顶面横桥向通长布置I32b工字钢2根，合焊在一起承受荷载。工字钢上搭设以贝雷片连接所组成的纵向承重梁，贝雷梁采用标准国产3000mm*1500mm工具式贝雷片，单片长3m，高1.5m。两贝雷梁纵向每3m用厂家配套生产的角钢斜撑，把贝雷片连接成整体，使每排贝雷片受力较为均衡。贝雷架上上纵桥向布设间距12×12cm的方木为下层，上层为间距20cm的6×8cm的方木，组成底板下背肋。xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第二节系梁箱体段门洞支架强度、稳定性验算第22页/共82页xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计中间段门洞支架布置图第23页/共82页二、荷载计算1）系梁结构形式单箱三室，箱体段混凝土总方量1286.7m3，长度84m,其中在跨路门洞段60m长，采用贝雷片做主纵梁，12×12cm方木分配梁。①系梁箱体段混凝土自重:q1=1286.7*26.5/84/17.1=23.74KN/m2②拱肋及横撑自重：336.3t(未计算吊杆)由于拱肋荷载分布不均，平均于整个桥面荷载考虑不均匀系数3.0，即拱肋与横撑荷载重q2=（336.3×9.8/96/17.1）×3=6KN/m2

荷载安全考虑采用1.3倍Q1=1.3(q1+q2)=38.7KN/m2xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第24页/共82页2）箱梁模板:外模采用钢模板，按2KN/m2

计算，内模采用1.5cm厚竹胶板加其背带、内撑，按0.75t/m3

计算0.015×0.75×9.8×3×4=1.32KN/m2模板荷载重：Q2=2+1.32=3.32KN/m2

3）施工荷载施工人员及机具,按Q3=2.5KN/m2

计算4）混凝土施工倾倒及砼施工振捣荷载按规范规定：Q4=2kN

/m25)拱肋吊装吊车80t活载考虑，按纵向8m均布于桥面计算Q5=80×9.8/8/17.1=5.73KN/m2荷载总重：Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=52.3kN

/m2

xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第25页/共82页三、底模受力计算1、箱体段模板计算底模采用高强度竹胶板板厚15mm，板底背肋为6cm×8cm松木横向间距为0.2m跨度0.6m。xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第26页/共82页1）模板力学性能：（1）弹模：E＝9×103Mpa（2）截面惯性矩：I＝bh3/12＝60×1.53/12＝16.88cm4（3）截面抵抗矩：W＝bh2/6＝60×1.52/6＝22.5cm3（4）截面面积：A＝bh＝60×1.8＝108cm22）模板受力计算：①均布荷载：q＝Fb＝52.3×0.6＝31.4KN/m②最大弯距：M＝qL2/8＝31.4×0.22/8＝0.157KN.mxx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第27页/共82页③弯拉应力：σ＝M/W＝0.157×103/(22.5×10-6)＝6.97Mpa＜[σ]＝13Mpa弯曲应力满足要求④挠度：f＝0.677qL4/100EΙ

＝(0.677×31.4×0.24)/(100×0.1×108×16.88×10-8)/1000＝0.24mm＜L/400＝0.5mm挠度满足要求综上：竹胶板满足使用要求。xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第28页/共82页四、模板背方木强度计算1)方木力学性能及荷载（1）采用6cm×8cm松木横向间距为0.2m满布104根(宽17.1/sin56°16’40.55”m),跨径0.6m,分配梁采用12×12cm方木间距0.60m

荷载自重q=104×0.06×0.08×0.8×103×9.8/20.56/1000=0.19KN/m2即荷载总重：Q=0.19+52.3=52.49KN/m2（2）抗弯截面系数W

=6×82/6=64cm3

（3）惯性距I

=6×83

/12=256cm4；

xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第29页/共82页2)、方木受力计算：①方木受均布荷载：q＝Fb＝52.49×0.20＝10.5KN/m②方木承受弯曲正应力：σw

=

qL2/8W=10.5×0.62/8/64×1000=7.4

Mpa＜[σw]

=13Mpa

(根据参考规范木材的容许应力)

所以弯曲正应力满足要求；

xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第30页/共82页③梁挠度计算按简支梁考虑得：

弹性模量

E

=

9×103

Mpa；

每根方木挠度计算

f

max

=

5qL4

/

384EI

=

5×10.88×103×0.64/

(384×9×109×256×10-8)*1000=

0.77mm＜

[f]

=

600/400=1.5mm所以方木弯曲挠度满足要求。

④最大剪应力：Q=qL/2=10.5×0.6/2=3.15kN

,计算跨径L为0.6m，A为次梁截面积，按简支梁受力考虑。

τ

=

3Q/2A=

3×3.15×103/

（2×6×8×10-4）/106

=

0.98Mpa＜

[τ]

=

1.90Mpa(根据参考规范木材的容许应力)

所以方木剪切应力满足要求.xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第31页/共82页五、分配梁方木强度计算1)方木力学性能及荷载（1）方木采用12cm×12cm松木横向间距均为0.6m满布101根自重荷载,最大跨径0.9m纵梁采用贝雷桁架。

q=101×0.12×0.12×0.8×103×9.8/60/1000=0.19KN/m2

即荷载总重：Q=0.19+52.49=52.68KN/m2（2）抗弯截面系数W

=12×122/6=288cm3（3）惯性距I

=12×123

/12=1728cm4；

xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第32页/共82页2)、方木受力计算：①方木受均布荷载为：q＝Fb＝52.68×0.60＝31.6KN/m②方木承受弯曲正应力

σw

=

qL2/

（8W）=31.6×0.92/（8*288）/1000=

11.1Mpa＜[σw]=13Mpa

(根据参考规范木材的容许应力)

所以弯曲正应力满足要求；

③梁挠度计算按简支梁考虑得：弹性模量

E

=9×103

Mpa；

每根方木挠度计算

f

max=5qL4

/

384EI

=

5×31.6×103×0.94/

(384×9×109×1728×10-8)*1000=1.74mm＜[f]=900/400=2.25mm所以方木挠度满足要求。

xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第33页/共82页④方木弯曲剪应力计算：最大剪应力Q=qL/2=31.6×0.9/2=14.2kN

,计算跨径L为0.9m，A为次梁截面积，按简支梁受力考虑。τ=3Q/2A=3×14.2×103/

（2×12×12×10-4）*10-6

=1.47Mpa＜[τ]

=1.90Mpa(根据参考规范木材的容许应力)所以方木剪应力满足要求.xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第34页/共82页六、贝雷梁强度计算1）．贝雷架力学性能及荷载纵梁由单排20片国产“321”贝雷片组成长60m。共计26排，排间距最大0.9m，最大跨径11.3m.（单片贝雷片重：300kg/片包括连接器及附属物）

xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计贝雷片自重：520×0.3×9.8/60/17.1=1.49KN/m2荷载总重Q=52.68+1.49=54.17KN/m2第35页/共82页2）贝雷架受力计算①贝雷梁上均布荷载q=54.17×0.9×sin56°16’40.55”m=40.5KN/m弯矩Mmax=ql2/8=40.5×11.32/8=647KNm国产贝雷片的容许弯矩为[M]=788.2KNm故Mmax<[M]max贝雷架弯矩满足要求。②剪力单片贝雷架所能承受最大剪力：[Q]=248.2KN，Qmax=ql/2=40.5×11.3/2=228.8KN故Qmax<[Q]max贝雷架剪力满足要求。xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第36页/共82页③挠度简支梁最大挠度位于跨中，计算公式为：f=5ql4/384EI其中取：E=2.1×105Ma（钢材弹性模量）Ix=250500cm4（贝雷架惯性矩）f=5×40.5×103×11.34/384×2.1×105×106×250500×10-8=16.3mm<[f]=11300/400=28.3mm故贝雷架弯曲挠度满足要求。xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第37页/共82页七、工字钢横梁强度计算1)工字钢I32b力学性能及荷载（1）采用I32b两根合焊，加强其受力性能，横桥向通长布置（20.6m），组成分配横梁。，每米自重：57.71kg/m。每墩顶工字钢自重：20.6×2×57.71×9.8×7/60/17.1/1000=0.159KN/m2即荷载总重：Q=54.17+0.159=54.33KN/m2xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第38页/共82页（2）抗弯截面系数W

=726.7×2=1453.4cm3（3）惯性距I

=11626×2=23252cm4（4）截面面积=73.52×2=147.04cm2

2)工字钢弯曲强度验算工字钢均布荷载：54.33×60×17.1/7/20.56=387.3KN/m最大弯矩M=ql2/8=387.3×2.472/8=295.4KN.m弯曲强度σ=M/WX=295.4/(1453.4×10-6)=203.2MPa＜「σ」=210MPa

强度可行，满足施工。xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第39页/共82页3）挠度验算最大挠度f=5ql4/（384EI）

=5×387.3×1000×2.474/（384×2.1×1011×23252×10-8）×1000=3.9mm<「f」=2.47/400=6.175mm挠度满足要求。4）剪切强度验算最大剪力F=ql/2=387.3×2.47/2=478.3KNτ=F/A=478.3/147.04×10=32.5MPa＜「τ」=120MPa强度满足施工。xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第40页/共82页八、钢管立柱强度与稳定性计算1)钢管立柱力学性能及荷载（1）箱体段采用七排φ600mm×10mm管柱,每排12根，最大高度9.45m。（钢材按7850kg/m3计算）截面积：A=π[（600/2）2-（580/2）2]=18535mm2单根φ600mm×10mm钢管自重：18535×10-6×9.45×7850×9.8/1000=13.47KNxx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第41页/共82页2）轴心承载力验算单根钢管柱承载力：54.33×17.1×60/12/7+13.47=677KN轴心承载力公式：Nd=KφAfNd：轴心所能承受最大压力

K：材料调整系数，对搭设高度30m以下的，取K=0.8f：材料强度设计值，取f=215MpaA：材料有效截面面积φ：轴心承压稳定系数，按长细比取值确定

Nd=KφAf

xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第42页/共82页回转半径：i=√(D2+d2)/4=208.6mmλ=L0/i=9450/208.6=45.3由表查得：φ=0.928Nd=KφAf=0.8×0.928×18535×106×215×10-6/1000=2958.5KN即9.45m高φ600mm×10mm单根管柱最大轴心承载力N单=2958.5KN>N单=677KN2)强度验算（φ600mm×10mm管柱）强度验算公式：σ=N/φA钢管最大压力N=677KNσ=N/φA=677×103/（0.928×18535×10-6）

=39.4Mpa<[σ]=215Mpa故钢管柱稳定性满足要求。xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第43页/共82页3)刚度验算由规范可知主桁杆件受压杆容许长细比为：[λ]=100钢管桩长细比为：λ=L0/i=45.3<[λ]=100故钢管柱钢度满足要求。由以上验算结果可知，钢管柱满足施工需要，且本段支架架设间距最大也最具代表性，故其他墩位处钢管墩无需再进行验算。xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第44页/共82页九、扩大基础的设计及验算

支架基础位于既有公路路基基础上，决定采用C25钢筋混凝土扩大基础。基础宽2m，高1m，基础底采用灰土处理3m,深1m，纵向通长布置。基础底层横纵向均布φ20主筋，间距10cm，预埋螺栓处布设加强钢筋网。基础内预埋螺栓，与钢管支柱法兰盘连接。经过对地基处理仍不能达到要求，所以采用沉桩施工打预制0.3×0.3m混凝土方桩，提高地基承载力。xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第45页/共82页1)地基承载力验算钢管柱底部混凝土受力计算：P=F/A=677/(π×0.32)=2.4MPa<[σ]=16.7MpaC25混凝土的容许抗压强度，由桥梁设计常用数据手册查得。由于管柱基础相同并且距离较近，以整体基础扩散承载力面积计算为：s=22.5×3=67.5cm2贝雷架及桥梁荷载为：P1=ql=677×12=8124KN混凝土基础自重为：P2=22.5×2×2×26=2340KN（每方混凝土按26KN/m3计算）xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第46页/共82页xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计则承载面积S上承受的总荷载沉桩承载力计算桩长10承载力计算公式[p]=1/2(U∑ailiτi+aAбR)桩边长0.3[p]端桩轴向受压容许承载力,KN

桩截面面积:A0.09U桩的周长mli承台底或局部冲刷线以下各土层厚m桩周长U1.2τi与li对应各土层与桩壁的极限摩阻力Бr桩尖处土极限承载力Kpa土层分布:3ai沉桩对土层桩周摩阻力a桩底承压力影响系数土层名称土层厚度(m)li地质描述桩摩阻力τi最小

(大)桩端阻力бR单桩承载力(KN)[p]平均承载力(KN)需要承载力(KN)需要桩根数实际设计根数安全系数粉质粘土1软塑层3012023.427.99294333.1380.11

1

4512032.4

粉土6.3中密饱和35100154.8216929443.03380.88

6.3

65100277.2

淤泥质粘土2.7软塑层1580178.2251.55929436.95381.03

2.7

3080324.9

注:根据计算达到所需承载力,打入预制方桩需37根,实际打入38根.同时有钢管柱扩大基础支撑,所以基础承载力满足施工要求.单位：m第47页/共82页一、说明系梁中间段（曹安公路限界外）基础首先需进行原地面处理，使其达到支架要求的地基承载力以上，然后在处理好的地基上进行硬化，支架范围内浇筑平均厚度20cm的混凝土垫层，标号C30。同时在基础两边挖排水沟，避免雨天支架基础下沉。此段由以Φ48×3.5mmA3焊接钢管作为主杆件的WDJ碗扣型多功能钢管支架作为支撑体系。其立杆纵横向间距均为60cm，横杆步距90cm，底托下纵桥向通长铺设15×15cm的方木，顶托上纵向布设12×12cm的方木为下层，上层为间距20cm的6×8cm的方木，组成底板下背肋。xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第三节系梁箱体段满堂支架强度、稳定性验算第48页/共82页xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计中间段满堂支架布置图第49页/共82页二、碗扣支架受力计算本段支架模板方木布置与跨路门洞支架布置相同、荷载相同，即计算方案相同（同第二节）。1）荷载总重包括至纵梁12cm×12cm方木即荷载总重：Q=0.19+52.49=52.68KN/m22)立杆允许压力碗扣架（φ48×3.5）立杆的纵向间距为0.6m，横向间距为0.6m，立杆作为受力验算杆件。每根立杆受力：F=52.68×0.6×0.6=18.96KN

xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第50页/共82页钢管的惯性矩I=12.19×106mm4

钢管的截面积A=489mm2

[σ]=2.06×106（查公路桥涵钢结构及木结构设计规范JTJ025）由于大横杆步距为0.9m，l=0.9m,i=(I/A)1/2=15.78，长细比为λ=l/i=900/15.78

=57，查表可得稳定系数φ=0.744

，则有：允许压力[

N

]=φA[σ]=0.744×489×206=74.58

kN

可见实际压力N小于允许压力[

N

],

抗压强度满足要求。xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第51页/共82页3）另由压杆弹性变形计算公式得：（原地面距梁底最大高度10m即立杆高度L=10m）弹性模量E=2.06×105Mpa（查桥涵钢结构及木结构设计规范JTJ025）

△L

=

NL/EA

=

52.68×103×10×103/2.06×105×4.89×102

=5.2mm

压缩变形很小

根据支架搭设面积为300m2混凝土重：300×52.68×1000/9.8/1000=1612t支架搭设共有833根立杆，可承受2500吨荷载（每根杆允许承载力30kN）安全系数为2500/1612=

1.55，完全满足施工要求。

经计算，本支架杆件受力均能满足规范要求。xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第52页/共82页三、地基承载力计算根据箱梁荷载每平米受力为52.68KN，地基处理方案原地面碾压密实程度≥95%，检测地基承载力在100～130KPa之间。出于安全考虑，支架地基（持力层）进行处理。再在其上铺筑50cm厚8%石灰稳定土，并用26t震动压路机进行碾压密实；然后铺筑碎20cm厚C30混凝土。灰土承载力与C30混凝土承载力：石灰稳定土抗压强度≥0.8MPa，C30混凝土≥30MPa。所以满足地基承载力要求。xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第53页/共82页一、计算模型假设计算假设为我工区拌合站为制约因素，现场全部满足混凝土施工任务。我工区拌合站理论产量为120立方米每小时，拌制高性能混凝土时实际产量为120*0.667=80立方米。本次考虑中间72米梁体。从两端向中间分层浇筑，每层30cm。根据截面变化和现场浇筑速度浇筑厚度和时间关系为：xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第二章模板设计与计算第一节模板受力计算第54页/共82页xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计层次层厚累计厚度时间累计时间10.30.34.54.520.30.61.35.830.30.91.2740.31.21.28.250.31.51.29.460.31.8110.970.32.1111.980.42.5415.9浇筑厚度与时间的关系第55页/共82页

以上程序都按保守计算，可以看出整个浇筑过程完成后第4层与最后一层时间差为：15.9-8.2+0.7=8.4小时(0.7为混凝土拌合到现场浇筑完成的滞后时间)，此时可以认为先浇筑的混凝土已经初凝，即下面1.2米对侧模的压力维持在一个定值，最大压力来至顶面1.3米厚的混凝土。则：Pmax=γhg=25000*1.3=32500pa计算模型如右图：xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第56页/共82页二、侧模竹胶板和内模胶合板计算1）强度计算强度按简支状态计算。预计竖方木的间距远小于竹胶板的宽度，所以此时竹胶板的受力状态为单向板，取宽x的一个小板条进行分析。侧模用18mm竹胶板，内模用15mm胶合板。xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计q1=32500*yq2=4000y(假设施工分布荷载和混凝土冲击力)M=qx2/10=3650yx2W=bh2/6=3.75y*10-5δ=M/W=3650x2/3.75*10-5

竹胶板的容许弯应力为：180mpa第57页/共82页解不定方程有下表：xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计竖楞最大间距x值（m）竹胶板此时受弯（mpa）满足与否0.23.9∨0.38.8∨0.415.5∨0.524.3∨0.635.0∨197∨1.5219×可见竹胶板强度对竖楞间距要求很低，关键在刚度要求。第58页/共82页2）刚度计算刚度按连续状态计算，一块板上至少钉3根竖楞，且接缝处另加一根竖楞，所以可利用三跨连续计算公式计算内模：f=(0.677ql4)/(100EI)=（0.677*36500yx4）/（100*8000*106*y*0.153/12）0.11x3<1/250x<33cm结合强度计算表取30cm同理计算18mm厚侧模要求的竖楞间距f=(0.677ql4)/(100EI)=（0.677*36500yx4）/（100*8000*106*y*0.183/12）=0.063x3<1/400x<34cm结合强度计算表取30cm

xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第59页/共82页三、竖楞方木计算

1）刚度计算竖楞方木实际受力为中间图示，简化为下图计算xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第60页/共82页可见竖楞方木在横方木的作用下处于两跨连续的状态，q=P*0.3=36500*0.3=10950N/mf=(0.521ql4)/(100EI)=（0.521*10950*0.734）/（100*10*103*106*I）=1.6*10-9/I<1/250I>41cm4=b*h3/12b*h3>486解不定方程：xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计B（cm）h（cm）I（cm4）A（cm2）55625254686424

两种组合面积相差不大，惯性矩都能满足要求，根据习惯选用5*5方木。第61页/共82页2）强度计算

δ=PS/A=P*0.3l/(0.05l)=21900<13000000pa

满足要求四、横方木计算大横方木直接承受竖楞方木传来的荷载，间距30cm，对于方木的尺寸可以认为任是均布荷载。xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第62页/共82页1）强度计算

δ=PS/A=36500*（（0.7+0.63）/2）*1/（A*2）<13*106

拉杆两端垫片与方木的接触面积为10*3cm2，方木宽度10cm，则δ=8.1*106满足要求。2）刚度计算箱梁内横隔板长度分别为7.6米和5.3米，至少布置4道拉杆，所以横方木受力为三跨以上连续状态，按三跨系数计算，拉杆在横方木上分布间距为1米。xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第63页/共82页f=(0.677q14)/(100EI)=（0.677*36500*0.665*1）/（100*10*103*106*I）=1.64*10-8/I<1/250I>411cm4可选用：10*10方木，I=833也可选用两排脚手架钢管；

f=(0.677q14)/(100EI)=（0.677*36500*0.665*1）/（100*2.1*105*106*I）=7.82*10-10/I<1/250I>19cm4

用两排钢管I=2*12=24满足要求。xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第64页/共82页五、对拉螺杆计算对拉螺杆的间距1由横方木的间距确定为0.75米，另一间距由上标拉杆的水平间距确定。取1米计算。P=0.75*1*36500=27375N查相关图表：选φ18的螺栓罗纹直径选φ14.93，拉力29600N满足要求，或选比此型号大的产品。xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第65页/共82页六、顶模计算顶模的的下部直接用碗扣支架支撑，顶托布置方木。顶板厚30cm，考虑施工荷载，取1.333的系数按40cm算。1）竹胶板模板计算P=0.4*25000=10000pa

内部高小于1.8米，立杆上下连接加固，查相关手册此种支架单元承受荷载为27.2KN，δ/P=27000/10000=2.7m2，根据内部空间和脚手架规格布置成1.2*1.8的单元，长度伸至内模倒角部分。1.2*1.8=2.16<2.7,满足要求。因空间限制可局部缩短间距，但必须为支架杆件的模数。xx高速铁路八工区二作业工区xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计第66页/共82页

2）顶托方木计算方木按顺桥方向布置，按三跨连续计算，L=1.8米。

f=0.677*P*1.2*1.84/(100*10*1000*106*I)=8.5*10-8/I<1/250I=bh3/12>2132cm4选10*15的方木I=2812满足要求。

δ=1.8*1.2*10000/0.1/0.1=2.2*106<13*106

（方木与顶托的接触面积按0.1*0.1m2算。顶托方木上面放置顺桥向方木。按简支状态计算，跨径1.2米间距取0.5米。f=5*10000*0.5*1.24/(384*10*103*106*I)<1/250I>338cm4