240620. 现浇箱梁施工方案计算书

现浇箱梁施工方案计算书【1】工程概况1.1

工程概述G50

沪渝高速、G5011

芜合高速宣城至芜湖段是国家高速公路网的重要路段，

是安徽省高速公

路网的组成部分，在国家和区域路网中居重要地位。既有芜宣高速已通车近

20

年。自建成通车以

来，

该路段交通量持续快速增长，

服务水平逐年下降，

交通拥堵问题日益突出，

已不能适应交通发展的需求。宣城至芜湖段改扩建

WX01

标段位于宣城市经济开发区飞彩街道与芜湖市湾沚区湾沚镇之间，起止桩号为

K292+200-K306+200,路线全长

14.00Km。1.2

匝道桥工程概况1.2.1AK0+321.031

匝道桥工程概况芜宣枢纽

A

匝道为铜南宣高速公路连接芜宣高速公路南陵至芜湖方向通道，该匝道桥需拆除后新建桥梁。（1）老桥概况老桥跨径为

4×20+4×20

钢筋混凝土连续箱梁,下部结构采用柱式墩，墩台采用桩基础。（2）新桥概况全桥为两联，第一联为变宽段，桥面净宽

11.0m—9.5m，第二联桥面净宽

9.5m。跨径为

4×20+4

×20

钢筋混凝土连续箱梁，下部结构采用柱式墩、桩基础，桩基础采用摩擦桩，桥台采用

U

型扩大基础。1.2.2BK0+384.262

匝道桥工程概况芜宣枢纽

B

匝道为铜南宣高速公路连接芜宣高速公路宣城北至宣城西方向通道，

该匝道桥需拆除后新建桥梁。（1）老桥概况老桥跨径为

5×20+5×20

钢筋混凝土连续箱梁,下部结构采用柱式墩，墩台采用桩基础。（2）新桥概况全桥为两联，第一联为变宽段，桥面净宽

9.92m—9.5m，第二联桥面净宽

9.5m。跨径为

5×20+5×20

钢筋混凝土连续箱梁，下部结构采用柱式墩、桩基础，桩基础采用摩擦桩。

图

1-1AK0+321.031匝道桥立面、平面布置图图

1-2AK0+321.031匝道桥现场航

图

1-3BK0+384.262匝道桥立面、平面布置图图

1-4BK0+384匝道桥现场平面

图

1-5BK0+384.262

大桥工程现场图1.3

现浇箱梁设计概况（1）匝道桥现浇梁为双箱室梁，

A

匝道桥跨径为

4×20+4×20m

，B

匝道桥跨径为

5×20+5×20m。（2）梁高

1.4m

，A

匝道第一联变宽，桥面净宽为

11.0-9.5m，第二联桥面净宽为

9.5m；B

匝道第一联变宽，桥面净宽为

9.92-9.5m，第二联桥面净宽为

9.5m。（3）A

匝道桥梁底与地面高度约为

12.7-7.9m；B

匝道桥梁底与地面高度约为

8.4-2m。（4）箱梁顶底面互相平行，横坡值与路线横坡一致，腹板始终保持铅锤。图1-6

现浇箱梁标准断面图

1.4

支架设计概况对本项目匝道桥桥梁净空高度约为

12-2m，采用落地式盘扣满堂支架进行上部结构施工。盘扣支架基础采用

20cm

厚

C20

素混凝土，同时两侧设置排水沟以便排水。支架立柱采用φ60×3.2mm

承插式盘扣钢管，支架立柱横桥向

120cm、纵桥向

120cm，翼缘部分：立杆柱网

120cm×120cm（横向×纵向）。斜拉杆布置：斜拉杆布置纵横向均为隔排布置，每排从底到顶布满。横杆布距：布置间距顶层为

1.0m，其余为

1.5m

或

1.0m，对于

12m

高度的支架设置两道水平剪刀撑。龙骨布置：底板主龙骨采用

12.6

工字钢，次龙骨采用

10×10cm

方木，次龙骨腹板位置间距15cm，空腹位置间距

30cm。模板：模板均采用

122×244×1.5cm

竹胶板。图1-7

盘扣支架设计断面图【2】盘扣支架验算2.1

计算简介根据盘扣支架设计，

简单受力分析后，主要计算有：

竹胶板、方木、工字钢、盘扣立柱，

混凝土容重取

26KN/m3。2.2

计算依据（1）《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2015（2）《公路桥涵施工技术规范》JTGT3650—2020（3）《承插型盘扣式钢管支架构件》JGT503-2016（4）《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》JGJ/T231-2021（5）《混凝土结构设计规范》GB50010-20102.3

材料特性盘扣构件参数表

材料名称

材质截面尺寸（mm）壁厚（mm）

强度（MPa）弹性模量

E（MPa）惯性矩

I（mm4）抵抗矩

W（mm3）回转半径

i（mm）立杆Q345B603.23002.06×1052.31×1057.70×1032.01水平杆Q235B482.52152.06×10510.04×1044.18×1031.60竖向斜杆Q235B42.82.52152.06×1056.45×1043.01×1031.43工字钢、方木及竹胶板参数表方木矩形木楞100×10012.871.38690008.3×1061.67×105竹胶板覆面木胶合板300×15311.4115008.4×1041.12×104工字钢Q235B12.62151252.1×1054.88×1067.74×1042.4

局部验算2.4.1

竹胶板验算端隔板处竹胶板布置图

（单位

cm）

（1）荷载竹胶板按

3

跨连续梁横向

15cm

跨径取纵向

1m

范围进行计算，其受混凝土均布荷载Q1=1×1.4×26=36.4KN/m受自重（竹胶板容重

9.5KN/m3

）取值Q2=1×0.015×9.5=0.14KN/m施工荷载按

4.5KN/m2

取值Q3=1×4.5=4.5KN/m荷载组合后q=1.2×（Q1+Q2）+1.4×Q3=1.2×（36.4+0.14）+1.4×4.5=50.15KN/m计算示意图

（单位

cm）（2）强度M

=

0.

125ql2

=

0.

125

×

50.

15

×

0.152

=

0.

14KN

∙mσ

=

=

=

12.5Mpa

<

[f]

=

31Mpa（3）挠度vmax

=

0.521

×

1

=

0.521

×

100

×

×

104

=

0.

14mm

<

4

0

=

=

0.375mm（4）结论竹胶板满足要求。2.4.2

方木验算（1）荷载方木按单跨简支梁纵向

1.2m

跨径取横向

15cm

范围进行计算，其受混凝土均布荷载Q1=0.15×1.4×26=5.46KN/m受竹胶板重量取值Q2=0.15×0.015×9.5=0.02KN/m

受自重（方木容重

7.5KN/m3

）取值Q3=0.1×0.1×7.5=0.075KN/m施工荷载按

4.5KN/m2

取值Q4=0.15×4.5=0.675KN/m荷载组合后q=1.2×（Q1+Q2+Q3）+1.4×Q4=1.2×（5.46+0.02+0.075）+1.4×0.675=7.61KN/m（2）强度M

=

0.

125ql2

=

0.

125

×

7.61

×

1.22

=

1.37KN

∙

mσ

=

=

=

8.2Mpa

<

[f]

=

12.87Mpa（3）挠度vmax

=

3

I

=

3845

4106

=

2.7mm

<

4

0

=

=

3mm（4）结论方木满足要求。2.4.3

工字钢验算（1）荷载工字钢按单跨简支梁横向

1.2m

跨径取纵向

1.2m

范围进行计算，其受混凝土均布荷载Q1=1.2×1.4×26=43.68KN/m受竹胶板重量取值Q2=1.2×0.015×9.5=0.17KN/m受方木重量取值Q3=7×0.1×0.1×1.2×7.5/1.2=0.53KN/m受自重取值

Q4=0.14KN/m施工荷载按

4.5KN/m2

取值Q5=1.2×4.5=5.4KN/m荷载组合后q=1.2×（Q1+Q2+Q3+Q4）+1.4×Q5=1.2×（43.68+0.17+0.53+0.14）+1.4×5.4=60.98KN/m计算示意图

（单位

cm）（2）强度M

=

0.

125ql2

=

0.

125

×

60.98

×

1.22

=

10.98KN

∙mσ

=

=

=

141.9Mpa

<

[f]

=

215Mpa（3）挠度vmax

=

3

I

=

384

×52×16

.

5××1

4×

106

=

1.6mm

<

4

0

=

=

3mm（4）结论工字钢满足要求。2.4.4

盘扣立柱验算（1）荷载盘扣立柱按最不利取横向

1.2m

纵向

1.2m

范围进行计算，其受混凝土荷载G1=1.2×1.2×1.4×26=52.42KN支架及模板按

2KN/m2

取值G2=1.2×1.2×2=2.88KN施工荷载按

4.5KN/m2

取值G3=1.2×1.2×4.5=6.48KN荷载组合后G=1.3×（G1+G2）+1.5×G3=1.3×（52.42+2.88）+1.5×6.48=81.61KN（2）计算长度L01=βH

ηh=1.0×1.05×1.5=1.575mL02=βHγh'+2ka=1.0×0.9×1.0+2×0.6×0=0.9mh---支架立杆中间层水平杆最大竖向步距（m）。h'---支架立杆顶层水平杆步距（m）。η---支架立杆计算长度修正系数，取

1.05。K---悬臂端计算长度折减系数，取

0.6。a---支座可调托座支撑点至顶层水平杆中心线的距离（m），满堂作业架取

0。γ---架体顶层步距修正系数，取

0.9。βH

---支撑架搭设高度调整系数，取

1.0。两者取大值L0=1.575m（3）强度（4）稳定性长细比

λ=l0/i=157.5/2.01=79<150查表得，稳定系数φ=0.640（5）结论盘扣立柱满足要求。2.4.5

地基承载力计算立杆下设混凝土垫层，垫层作用长度

1.2m，作用宽度

1.2m，则

A=1.44m2，支撑结构传至立杆基础底面的轴力设计值

N=81.61KN立杆基础底面的平均压力设计值

P

按下式计算立杆下砼垫层强度等级为

C20，垫层厚度

200mm，立杆底座边长

150mm，素混凝土轴心抗压强度设计值

fcc=0.85fc=0.85×9.6=8.16N/mm2

，素混凝土轴心抗拉强度设计值

fct=0.55ft=0.55×1.

1=0.605N/mm2。素混凝土垫层局部受压承载力验算如下素混凝土垫层受冲切承载力验算如下：Fl

≤

(0.7βℎft

+0.25σpc

，m

)

ηumℎ0Fl

——

混凝土垫层顶部承受的立杆轴向压力设计值减去垫层冲压破坏锥体范围内地基土承载力设计值；βℎ——截面高度影响系数：

当

h

不大于

800mm

时，

取βh

为

1.0；当

h

不小于

2000mm

时，

取βh

为

0.9，其间按线性内插法取用，取

1；σpc

，m

——计算截面周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度的加权平均值，

其值宜控制在1.0N/mm2~3.5N/mm2

范围内，无预压应力，取

0；um

——计算截面周长，取距离局部荷载或集中反力作用面积周边

h0/2

处板垂直截面的最不利周长；um

=4×（0.15+2×0.2/2）=1.40mh0——截面有效高度，

h0=0.2m；η——按下列两个公式计算，并取其中较小值；η

1=0.4+1.2/βs=0.4+0.6=1η1——局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数；βs——局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸的比值，当βs

小于

2

时取

2；η2=0.5+ash0/4um

=0.5+40×0.2/4×1.20=2.17η2——计算截面周长与板截面有效高度之比的影响系数；as——柱位置影响系数，中柱取

40；(0.7βℎft

+

0.25σpc

，m

)

ηumℎ0

=

0.7

×

1

×

0.605

×

103

×

1

×

1.4

×

0.2

=

118.6KN所以Fl

=81.61-（0.15+0.2×2）2

×[f]=81.61-0.3025[f]＜118.6KN则[f]＞0KPa地基承载力满足要求。【3】B

匝道水沟横梁验算3.1

计算简介B

匝道第二联第

4

跨下部有一条宽

2m

的水沟，根据盘扣支架设计，

拟采用

25b

工字钢作为横梁跨越，工字钢计算长度按

2.4m

考虑，