高支模施工计算书.docx

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除主拱圈高支模施工计算书 一、编制依据1、危险性较大的分部分项工程安全管理办法（建质200987号）2、*工程施工图3、公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）4、公路桥梁通用设计规范 (JTG D60-2004)5、建筑结构荷载规范（GB50009-2001）6、公路桥涵钢结构及木结构设计规范 (JTJ 025-86)7、WDJ碗扣型多功能脚手架构件（TB/T2292-1991）8、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)9、混凝土模板用胶合板（GB/17656-1999）10、路桥施工计算手册11、建筑施工脚手架实用手册11、公路施工手册-桥涵二、工程概况本桥为单孔空腹式拱桥。全桥总长：75m，采用空腹式悬链线拱桥，主跨拱轴系数m=2.465，净跨径L=26m，净矢高f=3.8m，净矢跨比1/6.842.桥址处楞良渠正常蓄水位89.0m，楞良渠渠底标高86.7m，拟建桥梁拱脚底标高89.12m；桥梁中心桩号K3+288.346，起点桩号K3+250.846，终点桩号K3+325.846，全宽59.25m；由于桥面较宽，本桥横向沿路线前进方向自右向左分四幅桥布置，第一幅桥宽12.0m，第二幅桥宽14.5m，第三幅桥宽17.75m，第四幅桥宽14.0m，分别独立受力；桥梁上部采用单孔空腹式拱，主拱厚度为50cm。三、支架承载面的水文地质情况本桥主拱支架承载面高程为86.7m，比原地面低约4.30m。1、水文：场地在勘探深度范围内揭露有一层地下水，为孔隙潜水。孔隙潜水赋存在含碎石粘性土、粘土层中，主要接受大气降水补给，因粘土为相对隔水层，稳定水位埋深差异性较大，勘察期间测得其稳定水位埋深为2.4020.50m，相应高程为70.4988.31m，水量中等，无统一稳定水位；本次勘察在1、层中未揭露地下水，但据区域地质资料，场地应存在溶洞裂隙水，赋存于破碎石灰岩1层及石灰岩层的裂隙、溶隙中，随季节变化水位、水量变化较大，桩基施工时会产生一定的影响，应引起重视。根据区域水文地质资料，地下水年水位变化幅度1.003.00m2、地质：根据地质资料显示该承载面位于含碎石粘性土（Qel+dl）层，地质情况描述如下：褐红、褐黄、灰褐，局部灰白色，硬塑状，稍湿，成分以粘性土为主。韧性中等，粘性较强，干强度中等，局部砂感强烈，呈粉土状，韧性低，干强度中等，粘性较差。碎石含量约5%35%，局部含量稍高，达45%以上,成分以硅质岩为主,石灰岩角砾次之，呈次棱角状，少数亚圆状，粒径230mm居多，大者达60mm以上。细小裂隙发育，裂隙间含黑褐色铁锰质结核及其氧化物。局部为粉质粘土。砾石分布不均，疏密不等，局部为散状，局部呈含粘土砾砂状。该层层顶埋深0.200.80m，层顶高程89.9191.19m，层底埋深2.6025.00m，层底高程66.3988.31m，层厚2.1024.50m，平均厚度为6.36m。本次勘察该层取原状土试样11件，据土工试验结果，其液限平均值wL=32.2%，液性指数平均值IL=0.02，压缩系数平均值1-2=0.130MPa-1，压缩模量平均值Es1-2=13.08MPa。现场做标准贯入试验9段次，因土层中碎石的含量、分布不均，导致标贯击数差异性变化较大，实测锤击数为730击，平均锤击数N=20.5击；现场作重型圆锥动力触探试验10.50m，经杆长校正后锤击数3.919.9击，平均修正锤击数N63.5=12.1击。具中压缩性。四、主拱圈高支模设计方案1、支架承载面开挖、平整、压实 ,地基承载力达到150KPa；2、支架承载面硬化：铺设20cm厚杂砂石，其上浇筑10cm厚C15砼 ； 3、碗口支架搭设：钢管规格48*3mm，纵横向间距90cm，步距120cm，离地面20cm设一道扫地杆及水平设剪刀撑，顶托下15cm设一道连接杆及水平剪刀撑；按纵横向及高度方向每4.5m设一道剪刀撑，剪刀撑倾角为45-60间； 4、支架顶托上纵桥向铺设10cm*12cm方木，横向间距90cm。方木与顶托之间斜坡空隙用楔形木调整，楔形木与方木间用铁钉固定； 5、模板下横桥向铺设10cm*10cm方木，纵向间距30cm，纵横向方木用铁钉连接固定；6、横桥向方木上铺设1.6cm厚竹胶板7、支架靠近承台拱座侧面沿高度方向每0.4m、横桥方向每0.45m设水平支撑杆。精品文档 五、高支模计算1、模板受力验算1.1荷载计算1.1.1静荷载标准值：q1=（1*d1*b+=（26.0*0.5*0.9+0.13*0.9）/cos34=14.25kN/m其中：1=26KN/m3-钢筋砼自重d1=0.5m- 主拱圈砼厚度b=0.9m-方木横桥向间距 =0.13KN/m2 -模板自重，按8KN/m3取近似值 =34-主拱圈与水平面的最大夹角1.1.2活荷载标准值：q2=（+=(2.5+2.0)0.9/ cos34=4.89kN/m其中：=2.5KN/m2 -施工荷载 =2.0KN/m2 -砼振捣荷载b=0.9m-方木横桥向间距 =34-主拱圈与水平面的最大夹角1.1.3荷载设计值：q=1.2*q1+1.4*q2=1.2*14.25+1.4*4.89=23.95KN/m1.2计算模型1.3抗弯拉验算 Mmax =0.1*q*L2 =0.1*23.95*0.32=0.22KNmf=Mmax/W =0.22*106/(38.4*103)=5.7MPaQmax=4.3KN，满足要求。其中：Qmax-模板的最大剪力计算值q=23.95KN/m-荷载设计值L=0.3m-模板受力计算跨度Q-模板容许剪力值 fv= 1.3MPa -模板抗剪强度值，根据模板厂商提供数值确定b=90cm-方木横桥向间距h=1.6cm-模板厚度 1.5挠度验算 茠max =0.677*q*L4/(100EI) =0.677*23.95*103*0.34/(100*6500*106*30.72*10-8)=0.66mm=L/400=0.75mm, 满足要求。其中：茠max -模板的最大挠度计算值q=23.95KN/m-荷载设计值L=0.3m-模板受力计算跨度E6500MPa-模板弹性模量，根据模板厂商提供数值确定茠-模板容许挠度值 I-模板的净截面惯性矩模板惯性矩：I=1/12*b*h3=90*1.63/12=30.72cm4b=90cm-方木横桥向间距h=1.6cm-模板厚度2、模板下方木受力验算2.1荷载计算2.1.1静荷载标准值：q1=（1*d1*b+ 2*d22）/=（26.0*0.5*0.3+0.13*0.3+8*0.12）/cos34=4.85kN/m其中：1=26KN/m3-钢筋砼自重d1=0.5m-主拱圈砼厚度b=0.3m-方木纵桥向间距 =0.13KN/m2 -模板自重，按8KN/m3取近似值2=8KN/m3-方木自重d2=0.1m-方木宽度、高度 =34-主拱圈与水平面的最大夹角2.1.2活荷载标准值：q2=（+=(2.5+2.0)0.3/ cos34=1.63kN/m其中：=2.5KN/m2 -施工荷载 =2.0KN/m2 -砼振捣荷载b=0.3m-方木纵桥向间距 =34-主拱圈与水平面的最大夹角2.1.3荷载设计值：q=1.2*q1+1.4*q2=1.2*4.85+1.4*1.63=8.10KN/m2.2计算模型2.3抗弯拉验算Mmax =1/8*q*L2 =0.125*8.1*0.92=0.82KNmf=Mmax/W=0.82*106/(166.7*103)=4.9MPaQmax=3.6KN，满足要求。其中：Qmax-方木的最大剪力计算值q=8.1KN/m-荷载设计值L=0.9m-方木受力计算跨度Q-方木容许剪力值 fv= 1.3MPa-方木抗剪强度值，方木强度等级为A-3 b=10cm-方木的宽度h=10cm-方木的高度 2.5挠度验算 茠max =5*q*L4/(384EI) =5*8.1*103*0.94/(384*9000*106*833.3*10-8)=0.92mm=L/400=2.25mm, 满足要求。其中：茠max -方木的最大挠度计算值q=8.1KN/m-荷载设计值L=0.9m-方木受力计算跨度E9000MPa-方木弹性模量，方木强度等级为A-3茠-方木容许挠度值 I-方木的净截面惯性矩方木惯性矩：I=1/12*b*h3=10*103/12=833.3cm4b=10cm-方木宽度h=10cm-方木高度3、顶托上方木受力验算（按最不利集中荷载计算）3.1荷载计算3.1.1静荷载标准值：q1=（1*d1*b+ 4*2*d22+ 2*d2*h）/=（26.0*0.5*0.9+0.13*0.9+4*8*0.12+8*0.1*0.12）/cos34=14.76kN/m其中：1=26KN/m3-钢筋砼自重d1=0.5m-主拱圈砼厚度b=0.9m-方木横桥向间距 =0.13KN/m2 -模板自重，按8KN/m3取近似值2=8KN/m3-方木自重d2=0.1m-模板下方木宽度、高度h=0.12m-顶托上方木高度 =34-主拱圈与水平面的最大夹角3.1.2活荷载标准值：q2=（+=(2.5+2.0)0.9/ cos34=4.89kN/m其中：=2.5KN/m2 -施工荷载 =2.0KN/m2 -砼振捣荷载b=0.9m-方木横桥向间距 =34-主拱圈与水平面的最大夹角3.1.3荷载设计值：q=1.2*q1+1.4*q2=1.2*14.76+1.4*4.89=24.56KN/m3.1.4集中荷载设计值：P=q*b=24.56*0.3=7.37KN3.2计算模型3.3抗弯拉验算Mmax =PL/4+P*(2c+a)*a/L =7.37*0.9/4+7.37*(2*0.15+0.6)*0.15/0.9=2.76KNmf = Mmax/W =2.76*106/(240*103)=11.5MPaQmax=11.05KN，满足要求。其中：Qmax-方木的最大剪力计算值P=7.37KN -荷载设计值L=0.9m-方木受力计算跨度Q-方木容许剪力值 fv= 1.3MPa-方木抗剪强度值，方木强度等级为A-3 b=10cm-方木的宽度h=12cm-方木的高度 3.5挠度验算 茠max =P*L3/(48EI)+P*a*(2a+c)*L2-4a2L+2a3-a2b-c3/(6EIL) =7.37*103*0.93/(48*9000*106*1440*10-8)+7.37*103*0.15*(2*0.15+0.15)*0.92-4*0.152*0.9+2*0.153-0.152*0.6-0.153/(6*9000*106*1440*10-8*0.9)=1.30mm=L/400=2.25mm, 满足要求。其中：茠max -方木的最大挠度计算值P=7.37KN -荷载设计值L=0.9m-方木受力计算跨度a、b、c-集中荷载位置标示值，a=0.15m，b=0.6m，c=0.15mE9000MPa-方木弹性模量，方木强度等级为A-3茠-方木容许挠度值 I-方木的净截面惯性矩方木惯性矩：I=1/12*b1*h3=10*123/12=1440cm4b1=10cm-方木宽度 h=12cm-方木高度4、碗口支架受力验算（按最不利集中荷载计算）4.1支架立杆单元荷载计算: 4.1.1由3.1得知支架立杆单元顶托以上部分荷载q1=24.56KN/mN1=q1*L=24.56*0.9=22.1KN其中：L=0.9m-支架纵向间距4.1.2支架立杆单元自身荷载：N2=1.2* *h=1.2*0.059*1.2=0.085KN其中： =0.059KN/m-支架立杆综合自重h =1.2m-支架立杆步距4.1.3支架立杆单元总荷载：N=N1+N2=22.19KN4.2支架立杆单元容许荷载验算: N=22.19KNN=29.2KN, 满足要求。其中：N =29.2KN-步距1.25m时立杆容许荷载，路桥施工计算手册189页表8-344.3支架立杆单元容许长细比验算:=l0/i=150/1.6=94=150，满足要求。=-主要受压构件支架长细比计算值l0=2.0m-计算长度 (m)： l0 = (h+2a)=1.2+0.3=1.5m； h=1.2m-立杆步距 a=0.15m-立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的最大长度=150-主要受压构件支架容许长细比4.4支架立杆单元的稳定性验算f=N/(A)=22.19*103/(0.641*4.24*10-4)=81.6MPaf=215MPa, 满足要求。其中： N=22.19KN-立杆的轴心压力计算值 =0.641-轴心受压立杆的稳定系数，由长细比=l0/i 查表得到 i=1.6cm -计算立杆的截面回转半径 A=4.24cm2-立杆净截面面积 W=4.49cm3-立杆净截面抵抗矩 f-钢管立杆抗压强度计算值 f=215MPa-钢管立杆抗压强度设计值 =113-钢管立杆长细比5、支架立杆单元基础承载力验算5.1荷载5.1.1支架立杆单元顶托以上部分荷载，由4.1.1得知： N1=q1*L=24.56*0.9=22.1KN5.1.2支架立杆单元荷载：N2=1.2* *h=1.2*0.059*6.5=0.46KN其中： =0.059KN/m-支架立杆单元综合自重，含托架及周边横杆分配值h =6.5m-取支架立杆单元高度最大值5.1.3支架立杆单元总荷载：N=N1+N2=22.1+0.46=22.56KN5.2支架钢板下砼承载力验算=N/A=22.56/0.0225=1.0MPafc=7.5Mp