支架计算书(最终)

1、- 1 - 0#段、边跨现浇段支架检算一、编制依据1、施工图设计文件及地勘报告，以及设计变更、补充、修改图纸及文件资料。2、国家有关的政策、法规、施工验收规范和工程建设标准强制性条文，以及现行有关施工技术规范、标准等。3、参考建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范、 混凝土工程模板与支架技术、 铁路桥涵施工手册 、 建筑施工计算手册 。二、现浇箱梁满堂支架布置及搭设要求采用扣件式脚手架搭设，使用与立杆配套的横杆及立杆可调底座、立杆可调托撑。立杆顶设二层方木， 立杆顶托上横桥向设1010cm方木；横向方木上设 1010cm的纵向方木， 其中腹板下间距 15cm ，翼板下间距35cm ，底板下 25

2、cm 。模板用厚 15mm 的优质竹胶合板。腹板下立杆横桥向间距纵桥向间距横杆步距为30cm 60cm 60cm ，翼板下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，底板下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，支架纵横均每隔四排设置剪刀撑. 三、计算假定：a、翼缘板砼（一区）及模板重量由翼缘板下支架承担；b、腹板砼（二区）及模板重量由腹板模板与其下支架承担。c、顶板及底板砼（三）及模板重量由底板模板及底板支架承担；d、支架连接按铰接计算；- 2 - 四、现浇箱梁支架、模板验算0#段与边跨现浇段模板、支架采用同等形式施工，

3、0#段施工荷载大于现浇段，所以只进行0#段支架、模板验算。、荷载计算1、荷载分析根据本桥 0#段箱梁的结构特点，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2600kg/m3。 q2 根据路桥施工计算手册中，模板、组合钢模、连接件及钢楞容重为 0.75kn/m2, 此处取 q21.0kpa （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，对底板取2.0kpa，对侧板取4.0kpa。 q5 新浇混凝土对侧

4、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，估算取3.45kpa。计算每步脚手架自重： ng1 ht1 t2 式中： h 步距（ m ） ； t1 立杆每米重量（ kn） ；t2 纵向横杆单件重量 （kn） ；按最大值进行计算， 步距取 1.2m，纵、横向距离取 0.6m，总高度为 10m ，则步数取 9 步，- 3 - ng1=t1+t2=1.20.0384+0.6 40.0384=0.138kn q7=9ng1/a=9 0.1 38kn/（0.6m0.6m）=3.45 kn/m2。由工期安排未进入冬季施工，故此处计算未考虑雪荷载及冬季施工保温设施荷载的影响

5、。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（4）（ 5）3、荷载计算 箱梁自重 q1计算根据 0#段箱梁结构特点，进行箱梁自重计算，并对截面下的支架体系进行检算，首先分别进行自重计算。一区砼截面： 0.65 m 2 - 4 - 二区砼截面： 4.23m 2三区砼截面： 3.63m 2新浇混凝土自重：一区：q1=0.6526/1.75=9.66kn/ m 2二区：q1=4.2326/1.1=100kn/ m 2三区：q1=3.6326/2.4=39.3kn/ m 2 新浇混凝土对侧模的压力q5计算0#段箱梁采取水平分层以每层30cm高度

6、浇筑，在竖向上以 v=1.2m/h浇筑速度控制，砼入模温度t=22控制。根据路桥施工计算手册 ，当混凝土浇筑速度在6m/h 以下，采用内部振捣器时，作用于侧模最大压力按下式计算：hrkpm，k为外加剂影响修正系数，掺缓凝外加剂时取1.2，当 v/t0.035 时，h=0.22+24.9v/t ；当 v/t0.035 时，h=1.53+3.8v/t ；因此新浇混凝土对侧模的最大压力q5=hrkpmv/t=1.2/22=0.0550.035 h=1.53+3.8v/t=1.74m q5=kpahrkpm29.5474.1262.1、结构检算1、扣件式钢管支架立杆强度及稳定性验算本工程现浇箱梁支架按

7、483.5mm 扣件式钢管支架进行立杆内力- 5 - 计算。钢管扣件式支架体系布置结构，如附图：、立杆强度验算不考虑风荷载时，立杆所受荷载为n=1.2（ng1k+ng2k+nqk）考虑风荷载时，立杆所受荷载为n=1.2（ng1k+ng2k）+0.851.4 nqk =1.2（ng1k+ng2k）+1.19nqk ；故此处最不利荷载组合应为不考虑风荷载情况；n=1.2（ng1k+ng2k+nqk） ng1k支架结构自重标准值产生的轴向力； ng2k支架构配件自重标准值产生的轴向力nqk施工荷载标准值；于是，一区：ng1k=0.60.6 q1=0.60.6 9.66=3.48kn ng2k=0.6

8、0.6 q2=0.60.6 1.0=0.36kn nqk=0.60.6 (q3+q4+q7)=0.36*(1.0+2.0+3.45)=2.3kn 则：n=1.2*（ng1k+ng2k+nqk）=1.2*6.14=7.4kn n33kn，强度满足要求。二区ng1k=0.30.6 q1=0.6*0.3* 100=18kn ng2k=0.60.3 q2=0.6*0.3*1.0=0.18kn nqk=0.60.3 (q3+q4+q7)=0.18*(1.0+2.0+3.45)=1.161kn n=1.2*(18+0.18+1.161 ）=23.21knn33kn，强度满足要求。- 6 - 对于三区 :

9、ng1k=0.60.6 q1=0.6*0.6* 39.3=14.15kn ng2k=0.60.6 q2=0.6*0.6*1.0=0.36kn nqk=0.60.6 (q3+q4+q7)=0.36*(1.0+2.0+3.45)=2.322kn n=1.2*(14.15+0.36+2.322 ）=20.198knn33kn，强度满足要求。、立杆稳定性验算根据建筑施工扣件式安全技术规范有关模板支架立杆的稳定性计算公式：fwmanwwwn钢管所受的垂直荷载，n=1.2（ng1k+ng2k）+0.851.4 nqk（组合风荷载时），同前计算所得；f 钢材的抗压强度设计值， f 205n/mm2参考建筑施

10、工 扣件式钢管脚手架安全技术规范jgj166-2008 附录 b得。 a48mm 3.5 钢管的截面积 a489mm2。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， i 15.8 。长细比 l/i 。 l 步距 ; l 1.2m 于是， l/i 76，查表得0.744。wk=0.7uzusw0uz风压高度变化系数， 参考 建筑结构荷载规范表 7.2.1 得 uz=1.38 us风荷载脚手架体型系数，查建筑结构荷载规范表6.3.1第- 7 - 36 项得： us=1.2 w0基本风压，查建筑结构荷载规范 附表 d.4 w0=0.8kn/m2故：wk=0.7uzusw0=0

11、.71.381.2 0.8=0.927 kn/m2mw计算立杆段有风荷载设计值产生的弯距；mw=0.851.4 wklah2/10 la立杆纵距 0.6m（三个区域相同）；h立杆步距 1.2m（三个区域相同）；mw=0.851.4 wklah2/10=0.095kn.m w 截面模量，查表得： w=5.08 103mm3则，对于一区：32.391008.510095.0489744.0105 .7363wmanww39.32 n/mm2 f 205n/mm2 二区：44.821008.510095.0489744.01019.23363wmanww82.44 n/mm2f 205n/mm2 三

12、区：09.741008.510095.0489744.01015.20363wmanww74.09n/mm2f205n/mm2 计算结果说明支架是安全稳定的。2、扣件抗滑 验算- 8 - 施工扣件采用直角扣件，扣件抗滑承载力设计值8.0kn；横杆自重 0.039kn*0.6=0.0234kn ；满布脚手板 0.7*0.6=0.42kn ；施工均布活荷载标准值3kn*0.6=1.8kn r=1.2*（0.023+0.42 ）+1.4*1.8=3.05kn 8.0kn 扣件抗滑满足要求。3、横桥向方木验算本施工方案中箱梁底模底面横桥向采用1010cm方木，方木横桥向跨度在箱梁翼板处按l=60cm进

13、行受力计算，底板处按l60cm进行受力计算, 在箱梁腹板处按l30cm 进行受力计算，。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松木进行计算。松木最低抗弯强度值fm1=12000kn/2m，弹性模量 e=10gpa 。方木截面为 bh=1010 方木间距分别为一区：支点间距 60cm 、纵向间距 60 cm 二区：支点间距 30cm ，纵向间距 60 cm 三区：支点间距 60cm ，纵向间距 60 cm 对于一区 ,l=60cm，间距 60cm 600 q mm - 9 - (1). 强度验算线荷载为： q=(q1+q2)*1.2+(q3+q4)*1

14、.4*0.6=(9.66+1)*1.2+(2.5+2)*1.4)*0.6=11.46kn/m则最大弯矩maxm281ql26. 046.11810.52kn.m w261bh210.010.0610.0001673m=maxm/w=0.52/0.000167=3114kn/m212000 kn/ m2 (2).挠度验算线荷载 : q=(q1+q2) 1d=(9.66+1)*0.6=6.396kn/m 惯性矩: i=3121bh0.14/12=0.00000833 m4最大挠度 f=eiql438455/384*6.396*(106)*(0.64)/(1010)/0.00000833=0.129

15、mm400l0.6/400*1000=1.5mm 挠度满足要求。对于二区 l=30cm ，间距 60cm (1). 强度验算线荷载为： q=(q1+q2)*1.2+(q3+q4)*1.4*0.6=(100+1)*1.2+(2.5+2)*1.4)*0.6=76.5kn/m则最大弯矩maxm281ql23.05.76810.86kn.m w261bh210.010.0610.0001673m=maxm/w=0.86/0.000167=5149.7kn/m212000 kn/ m2 强度满足要求。(2). 挠度验算线荷载: q=(q1+q2) 1d=(100+1)*0.6=60.6kn/m - 10

16、 - 惯性矩: i=3121bh0.14/12=0.00000833 m4最大挠度 f=eiql438455/384*60.6*(106)*(0.34)/(1010)/0.00000833=0.077mm400l0.3/400*1000=0.75mm 挠度满足要求。对于三区 .l=60cm，间距 60cm (1).强度验算线荷载为： q=(q1+q2)*1.2+(q3+q4)*1.4*0.6=(39.3+1)*1.2+(2.5+2)*1.4)*0.6=30.6kn/m则最大弯矩maxm281ql26.06.30811.377kn.m w261bh210.010.0610.0001673m=ma

17、xm/w=1.377/0.000167=8245.5kn/m212000 kn/ m2 强度满足要求。(2). 挠度验算线荷载: q=(q1+q2) 1d=(39.3+1)*0.6=24.18kn/m 惯性矩: i=3121bh0.14/12=0.00000833 m4最大挠度 f=eiql438455/384*24.18*(106)*(0.64)/(1010)/0.00000833=0.49mm400l0.6/400*1000=1.5mm 挠度满足要求。4、模板验算箱梁底模采用 15mm 厚竹胶板，受力分析图如下：- 11 - 按 3 跨连续梁考虑，模板厚度采用15mm 。二区( 腹板)：跨

18、度 l=15cm （1）强度验算：线荷载： q=（ (q1+q2)*1.2+(q3+q4)*1.4）* 1=(100+1)*1.2+(2.5+2)*1.4 =127.5kn/m 最大弯矩：maxmmql0.29kn0.155 .1271.022101 w=35-22m1075.30.01516161bh=maxm/w=0.29/(3.75*10-5)/1000=7.7mpa 12 mpa ，强度满足要求。(2). 挠度验算线荷载: q=(q1+q2) 1 =(100+1) =101kn/m 惯性矩: i=3121bh30.0151121 2.81 710m4 e=9gpa 最大挠度 f=eiq

19、l128437-94310102.811091280.15101010.158mm400l4001500.375mm 挠度满足要求。一区( 翼板)：跨度 l=35cm - 12 - （1）强度验算：线荷载：q=(q1+q2)*1.2+(q3+q4)*1.4 =(9.66+1)*1.2+(2.5+2)*1.4 = 19.092kn/m 最大弯矩：maxmmql0.233kn0.35092.191.022101 w=35-22m1075.30.01516161bh=maxm/w=0.233/(3.75*10-5)/1000=6.21mpa12 mpa， 强度满足要求。(2). 挠度验算线荷载: q

20、=(q1+q2) 1 =(9.66+1) =10.66kn/m 惯性矩: i=3121bh30.0151121 2.81 710m4 e=10gpa 最 大 挠 度f =eiql128437-104310102.81101280.351066.100. 4 4 4 mm400l4003500.875mm 挠度满足要求。三区( 底板)：跨度 l=25cm （1）强度验算：线荷载：q=(q1+q2)*1.2+(q3+q4)*1.4 =(39.3+1)*1.2+(2.5+2)*1.4 = 54.66 kn/m 最大弯矩：maxmmql0.342kn0.2566.541.022101 w=35-22m

21、1075.30.01516161bh=maxm/w=0.342/(3.75*10-5)/1000=9.11mpa 12 mpa ，强度满足要求。- 13 - (2). 挠度验算线荷载: q=(q1+q2) 1 =(39.3+1) =40.3kn/m 惯性矩: i=3121bh30.0151121 2.81 710m4 e=9gpa 最大 挠 度f =eiql128437-94310102.811091280.25103 .400. 486mm400l4002500.625mm 挠度满足要求。经验算，模板强度和挠度均满足要求。5、侧模验算按间距 20cm布置方木，采用10cm 10cm方木，模板

22、厚度 15mm ，以侧模最不利荷载部位进行模板计算，按简支梁进行检算：（1）强度验算：线荷载： q=（q4+q5）1=（4.0+54.29 ）1=58.29kn/m 按多跨连续梁计算， 则最大弯矩maxm2101ql22 .029.581010.233kn.m w261bh2015.01613.755103m=maxm/w=6.2mpa13mpa 故木模强度满足要求，对于定型钢模则无需验算。(2). 挠度验算线荷载: q=q5 1=54.29kn/m 惯性矩: i=3121bh 2.81 710m4 e=9gpa - 14 - 最大挠度 f=eiql438454.47 410m400l4002

23、0.5410m满足要求6、对拉螺杆强度验算对拉螺杆设置横向间距70 ，纵向间距 90，施工气温为25，q5=54.29kpa 计算拉杆承受的拉力：f=54.290.7 0.9=34.2kn 查计算手册， m20螺栓其容许拉应力为38.2kn34.2kn。选用 m20螺栓。综上所述，设计的模板符合施工要求。7、地基承载力验算现浇段支架超出承台部分的基础为15cm厚 c20砼地坪。地坪下用挖掘机将原土清除30cm 夯实后采用三七灰土换填，使地基承载力不小于200kpa。n=23.19kn（单根立杆荷载，取荷载最大的二区）p-立杆基础地面的平均压力a-0.01m2，单根立杆底托面积c20混凝土抗压强

24、度设计值11mpa ，此处厚度 15cm小于 30cm ，取 0.8 的系数对强度进行折减，即为8.8mpa，p=n/a=23.19/0.01=2319kn/m2=2.32mpa 8.8mpa ，混凝土强度满足要求；地基承载力设计值fg=kcfgk ，kc 为脚手架地基承载力调整系数，此处对于混凝土面取1.0，fgk 为地基承载力标准值，此处采用三七灰土换填30cm后，夯实使承载力达到 200kpa，- 15 - fg=kcfgk=200kpa, 竖向荷载经混凝土地坪扩算后，按大致45扩算后，承压面积为0.3*(0.1+0.15+0.15)=0.12m2传至换填三七灰土上压强为p1=n/a1=

25、23.21/0.12=193.42kpa 200kpa; （此处因混凝土地坪实际为一整体，未考虑相互间扩算叠加的影响） ；故地基承载力符合要求。基坑回填均需分层压实。8、支架搭设示意图- 16 - - 17 - - 18 - - 19 - 五、支架搭设施工要求及技术措施现浇箱梁支架采用满堂碗扣式钢管架搭设。搭设时，支架顶部设置顶托，顶托上设纵梁和横梁，其上铺设梁体模板。支架纵横向设置剪力撑，以增加其整体稳定性，支架上端与墩身间用方木塞紧。支架采用同种型号钢管进行搭设，剪力撑、横向斜撑谁立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设，并且在砼浇注和张拉过程中，进行全过程监测和专人检查。上报监理检查，经监理同意

26、后，进行支架预压：按箱梁重量120% 、模板重量及施工荷载组合，确定压载系数，采用砂袋均匀布设堆压于支架上进行堆载预压，预压前在底模和地基上布好沉降观测点，对支架预压及沉降观测。1、模板支架立杆、水平杆的构造应符合下列要求(1) 每根立杆底部应设置底座或垫板，并规定尺寸设置纵、 横扫地杆。(2) 严格按照设计尺寸搭设， 立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置，立杆步距不得大于设计要求，并应设置纵横水平拉杆。(3) 确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于扣件架规范 的要求。(4) 钢管脚手架要排列整齐和顺直，并要及时设好纵横水平拉杆、剪刀撑等。上下层立杆采用的对接扣件应按规范要求交错布置

27、。(5) 为保证支架整体稳定及安全，应按支架设计要点，在荷载集中处加密支架支撑。(6) 地基支座的设计要满足承载力的要求。2、满堂模板支架的支撑设置应符合下列规定- 20 - (1) 立杆应按设计纵横向间距设置，不得改变间距。(2) 剪刀撑应纵横设置，按设计间距布置，不得遗漏。(3) 满堂模板支架剪刀撑应由底至顶连续布置。(4) 高于 4 米的模板支架，其两端与中间每隔4 排立杆从顶层开始向下每隔 2 步设置一道水平剪刀撑。剪刀撑的构造应符合有关规定。(5) 组架前认真测量框架底脚距离，准确铺设方木及安放底托。(6) 支架拼装每 3 层检查每根立杆底座下是否浮动，否则应旋紧可调座或用薄铁片垫实

28、，在支架拼装头3 层，每层用经纬仪、水平仪、线坠随时检查立杆的垂直度及每层横杆的水平，随时检查随时调整。(7) 支架拼装时要求随时检查横杆水平和立杆垂直度外，还应随时注意水平框的直角度，不致使脚手架偏扭，立杆垂直度偏差小于0.25，顶部绝对偏差小于0.05m。(8) 浇筑过程中，派人检查支架和支承情况，发现下沉、松动和变形情况及时解决。3、支架拆除要求(1) 支模的拆除必须经验算复核并符合混凝土结构工程施工质量验收规范 （gb50204-2002 ）及其它有关规定，严格控制拆模时间，拆模前必须有拆模申请及经审批。(2) 质检拆除时应遵循先上后下，后搭先拆，一步一清的原则，部件拆除的顺序与安装顺

29、序相反，严禁上下同时进行，拆除时应采用可靠的安全措施。(3) 卸料时应由作业人员将各配件逐次传递到地面，严禁抛掷。- 21 - (4) 运至地面的构配件应及时检查、整修与保养，清除杆件及螺纹上的沾污物，变形严重的，送回修整；配件经检查、修正后，按品种、规格分类存放，妥善保管。(5) 拆除杆件时，要互相告知，协调作业，已松开连接的杆部件要及时拆除运出，避免发生误扶误靠。4、支架预压及沉降观测支架搭设完后，为保证箱梁浇注混凝土后满足设计的外形尺寸及拱度要求，采取对支架预压的方法以消除变形，具体做法如下：、设置沉降观测点支架搭设、立模作业程序完成后， 前后两支点处设置支架沉降观测截面，每个观测截面沿

30、横向对称设置3 个观测点，从而形成一个沉降观测网。观测点采用吊尺法测量，即在观测点位箱梁底模底部打入一铁钉，测量时将钢卷尺吊在铁钉上进行观测。另外对应于支架沉降观测截面，在地基处理后的基础混凝土表面同样设置地基沉降观测点，以测量在预压过程中的地基沉降量。、加载预压及卸载支架加载预压采用砂袋法进行。箱梁的底腹板和翼板模板铺设完成后，在翼板模板边缘堆积砂袋，砂袋的总重量为箱梁自重的120% 。加载采取分级进行，使加载过程尽量符合浇混凝土的状态。本桥加载可分三级进行， 每级加载为总压载量的1/3 ，共加载 3 次。第一次加载模拟箱梁底板、腹板钢筋绑扎完成，钢绞线及各种模板和加固措施安装- 22 -

31、完毕后的荷载；第二次加载模拟底板、腹板砼浇筑安装完成后的荷载；第三次加载模拟顶板砼浇筑完成后的荷载。全部加载后，不可立即卸载，需等压一段时间（一般2472h）并在地基沉降稳定后，再逐级卸载，卸载后再观测1 次，卸载前后的差值可认为是地基及支架的弹性变形，在安装箱梁底模时设预拱度以消除之。卸载完成后即可按加载顺序浇筑混凝土。、沉降观测沉降观测应贯穿于加载及卸载的整个过程，在开始加载前必须进行首次观测，作为沉降观测的零点， ，接着加上第一次荷载，加载后立即再观测，得出施加第一次荷载后的瞬间沉降；施加第二次荷载前再观测，然后施加第二次荷载并立即观测，得出施加第二次荷载后的瞬间沉降；施加第三次荷载前再观测，然后施加第三次荷载并立即观测，观测工作在等压时间内一直进行，一直到沉降趋于稳定。加载及卸载必须在整个预压范围内分级进行，在一个连续的预压范围内不得分成几段后逐段一次加载