现浇箱梁支架设计计算书

1、现浇箱梁支架设计计算书第一章 编制依据1、编制依据1.1施工合同文件及其他相关文件。1.2 工地现场考察所获取的资料。1.3公路桥涵施工技术规范 JTG/T F50-2011。1.4公路工程质量检验评定标准 JTG F80-2004。1.5公路工程施工安全技术规范 JTJ076-95。1.6公路工程水泥及水泥混凝土试验规程 JTG E30-2005。1.7建筑施工模板安全技术规范 JGJ 162-20081.8建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ 130-20111.9建筑施工高处作业安全技术规范 JGJ 80-911.10建筑结构荷载规范 GB50009-2001(2006 年版)第

2、二章 工程概况本工程为新建桥梁，起点桩号 K3+799.97，终点桩号 K3+866.03，桥长66.06m 。桥跨布置为一联，具体分跨为：( 16+27+16)m 。主桥箱梁采用 C50混 凝土。桥梁支架位于地势较低的水田之中，在进行支架搭设前应进行地基处理。1 上部结构采用现浇预应力砼变截面连续箱梁，桥梁与道路成 75 °夹角，分为 上下行两座独立的桥梁。桥梁平面位于 R=1200mm 的圆弧上，纵断面位于 0.54% 的上坡上。2 桥梁左、右幅不等宽，左幅桥梁宽度为 25.25m ，右幅桥梁宽度为 22.5m ， 两幅桥梁之间设置 1.0m 的中央分隔带。左幅桥具体布置为： 6

3、m （人行道、非机 动车道） +1.5m（机非分隔带） +17.25m（机动车道） +0.50m（防撞栏） =25.25m； 右幅桥具体布置为： 6m （人行道、非机动车道） +1.5m（机非分隔带） +14.5m （机动车道） +0.50m（防撞栏） =22.5m。上部结构为（ 16+27+16）m 变截面预应 力砼连续箱梁。桥墩处梁高 1.7m ，桥台和中跨跨中梁高为 1.1m ，采用二次抛物 线过渡，过渡段的方程式为 Y=0.004167X2+1.1。左幅桥箱梁顶板宽 25.25m ，底板 宽 20.25m ，悬臂宽2.5m ，为单箱五室结构；右幅桥箱梁顶板宽 22.5m ，底板宽 17

4、.5m ，悬臂宽 2.5m ，为单箱五室结构。标准段跨中顶板厚度 25cm ，底板厚度 22cm ，腹板厚 50cm 。支座附近顶板厚度 50cm ，底板厚度 47cm ，腹板厚 65cm 。支点处设横隔 梁，中横隔梁宽 2.0m ，端横隔梁宽 1.2m 。3 桥台采用座板式桥台，基础采用冲击钻钻孔灌注桩基础，桥台桩基直径为1.5m ，按嵌岩桩设计，要求嵌入中风化石飞岩深度不小于 1.0D （D 为桩基直 径）。台背回填透水性较好的砂砾石，回填尺寸按施工规范要求确定，回填时要求 分层压实，压实度不小于 96%。桥墩采用柱式桥墩，墩柱间设系梁。桥面横坡： 采用 2.0%双向横坡，坡向外侧，桥面横

5、坡通过箱梁斜置形成，箱梁顶、底板始终 保持平行。4 桥面铺装： 4cm 厚改性沥青砼（ AC-13C ）+5 cm 厚中粒式沥青砼（ AC- 20C ）防水层，铺装总厚 9cm 。桥面排水：桥面设置泄水管，直接将桥面雨水导 入道路排水系统。5 伸缩缝：为了保证梁能自由变形，在 0#、3#桥台处设置 GQF-Z60 型伸缩 缝。支座采用 GPZ （2009）桥梁盆式橡胶支座。6 人行道栏杆：为了保证安全，在人行道外侧设置栏杆，共两道。防撞栏：在 桥梁中线侧设置两道 SS 级加强型防撞栏，并在防撞栏外则设置外挂式花盆。第三章 现浇箱梁支架地基处理、支架搭设本工程连续梁均采用扣件式满堂支架，施工工艺

6、流程如下：地基处理 摆底托 立钢管放置顶托搭设方木支底模预压绑底腹板钢筋 支内模浇底腹 板绑顶板钢筋 浇筑底板砼 张拉 灌浆 拆架等工序。扣件式满堂支架基础需进行处理，支架强度、刚度、稳定性需进行验算，支架搭设完毕后进行支架预 压，预压荷载为浇注重量的 1.2 倍以上，通过预压消除支架非弹性变形及找出支架 弹性变形规律。箱梁砼浇筑采用二次浇筑法，第一次浇筑至腹板与翼缘板连接处， 横梁浇筑到中部；第二次浇筑横梁上部及顶板。一、地基处理支架在同一跨地面尽量保持在一个水平面上，若地势高低不平，则先挖成台阶 状，进行地基处理后再搭设。支架基础先清除表面杂草、杂物，将松散、含水量大 的淤泥进行清运，用透

7、水性良好的土进行换填，松铺厚度按 30cm 一层。施工前先 对搭设支架范围进行放样，根据放样范围确定基础处理范围，支架基础持力层选择 在粉质粘土层，需清除软土厚约 1.5m ，然后回填 1.0m 厚的风化石，用大型振动 压路机分层碾压密实，其上回填 20cm 厚级配碎石，表面用 25cm 厚 C30砼硬化。 在处理过的地基两侧挖设 50×50cm 的砖砌排水沟，并与旁边的自然排水沟连通， 将雨水引进排水沟，防止雨水浸泡地基，避免支架产生不均匀沉降。二、支架的搭设桥梁支架顺桥向长度为 59m ，横桥向宽度为 25.25m ，左右两侧各设置 1.0m 宽的独立人行道及操作平台。右幅横桥向

8、宽度为 22.45m ，左右两侧各设置 1.0m 宽的独立人行道及操作平台。支架高度为 1.5m 2.5m 不等。箱梁的现浇支架采用扣件式满堂支架，用 48×3.0架管搭设，使用与立杆配套 可调底座、可调托撑。立杆顶托撑上设 2道 48×3.0架管；架管上设 5×10cm 的横 向方木，间距为 20cm ；模板采用厚 15mm 的优质竹胶合板。根据计算并结合类似工程的施工经验，支架立杆顺、横桥向的间距布置为 60cm×60cm ，水平杆步距为 90cm 。肋板和中横梁下面由于荷载集中，宜加密，肋 板下顺桥向间距为 60cm ，横桥向间距为 30cm ；中

9、横梁顺桥向间距为 30cm ，横 桥向间距为 60cm ，即在中间再增设一排立杆。端横梁由于位于桥台台帽上，无需 立杆。满堂支架搭设方法及要求如下：1）支架的组装：支架从一端向另一端延伸，自下而上逐步搭设。2）搭设顺序：地基换填处理 铺筑级配碎石 浇筑水泥砼 根据支架密度放样安装坚向、顺、横桥向钢管 搭设工作通道 加密水平钢管 安装加固剪 刀撑钢管 安装顶部栏杆。3）支架顶部标高控制：标高通过钢管顶部的顶托控制，施工时测量队在底板 边缘沿里程方向每隔 5m 提供控制点的标高，其余各点由工人拉线控制。4）满堂支架搭设的要求：A 、钢管立柱底部应设垫木和底座，垫木采用厚度为 50mm 的高强度木板

10、， 底座采用 150mm× 150mm× 15mm 厚的钢板底座。钢管立柱顶部设可调支托， U 型 支托与楞梁两侧间如有间隙，必须楔紧，其螺杆伸出钢管顶部不得大于 200mm ， 螺杆外径与立柱钢管内径的间隙不得大于 3mm ，安装时应保证上下同心。B 、在立杆距地面 200mm 高处，沿纵横水平方向按纵下横上的程序设扫地 杆。可调支托底部的立柱顶端应沿纵横向设置一道水平拉杆。扫地杆与顶部水平拉 杆之间的间距，在满足模板设计所确定的水平拉杆步距要求条件下，进行平均分配 确定步距后，在每一步距处纵横向应各设一道水平拉杆。纵横向连接钢管均与墩柱相锁接；支架端部与墩柱、台帽顶紧顶

11、牢。支架设剪刀撑以提高其整体稳定性，每 隔 4m 设一排。C 、钢管扫地杆、水平拉杆均采用对接连接。剪刀撑采用搭接，搭接长度不小 于 500mm ，并采用 2 个旋转扣件分别在离杆端不小于 100mm 处进行固定。D 、当立柱底部不在同一高度时，高处的纵向扫地杆应向低处延长不少于 2 跨，高低差不得大于 1m ，立柱距边坡上方边缘不得小于 0.5m 。E 、所有落地承重钢板垫片是否全部垫实，且其轴线是否与支架在同一搭设轴 线上；竖向钢管的垂直度控制，要求其倾倒度不大于 H/100；竖杆、水平加固杆、 交叉拉杆剪刀撑等的配置是否符合要求；确定每一道剪刀撑前后、上下是否一致， 搭接长度是否满足要求

12、，避免剪刀撑在断面内出现空档；检查所有承重架钢管是否 与顶托座密贴，确保支架受力均匀。本桥支架不高，未超过一根架管的标准长度 （6m ），所以立杆无需接长。F 、在桥面模架两侧设置宽度为 1.2m 的独立人行通道，并设置专用的上下安 全通道，人行通道和上下安全通道外侧设置护栏，护栏高度为 1.2m ，本工程采用 二道水平横杆加挂密目安全网作为临边安全护栏。所用的材料如架管、扣件、对接卡、楞方、模板按规定频率取样送检，合格后 方能使用。施工时梁底面标高应根据设计高程 +预留高度值准确放出，调整底模使之符合 设计的线型。底模不设弧形拱度，在铺设时要与下方的木楞格栅垫实。第四章 现浇箱梁支架设计计算

13、现以左幅箱梁进行满堂支架的受力计算，具体参数如下：箱梁底宽 20.25m ， 顶宽 25.25m ，梁长 59m ，箱梁高度 1.1m 1.7m ，箱梁底面积为 1195m 2。翼板 宽度 2.5m ，厚度： 0.3m 0.45m 。以左幅箱梁混凝土 1068m 3进行计算，考虑底 板和翼板的受力不均，为便于安全，取梁底板以内支架进行计算，减去翼板 66.3m 3，以 1001.7m 3 进行验算。（一）、根据本桥现浇箱梁的结构特点，在施工过程中将涉及到以下荷载形 式，取值情况如下：A ）模板、支架重量 G 1k ： 0.75KN/m2；B ）新浇混凝土的重量 G 2k ：（ 1001.69

14、×24）/（20.25 ×59） =19.88KN/m2 ；C ）钢筋重量 G 3k ： 1.50 ×1001.7/1195=1.26 KN/m2；D ）施工荷载 Q 1k ：施工人员、施工材料和机具荷载，按均布荷载计算，当 计算模板及其下次梁时取 2.5 KN/m2；当计算次梁下的主梁时取 1.5 KN/m2；当计 算支架立柱及其他承载构件时取 1.0KN/m2 。为安全起见，施工荷载统一取 2.5KN/m2。E ）振捣时的荷载 Q 2k ： 2.00 KN/m2；F ）风荷载 Q 4k ： 0.35KN/m2 ；结构荷载组合取值：（ 0.75+19.88+1.

15、26+2.5+2.0+0.35）=26.74 KN/m2 。（二）、支架材料计算取值如下：1、架管钢材（ Q235钢）：抗压、抗拉和抗弯强度设计值 f 205 N/mm2，抗 剪强度设计值 fv 120 N/mm2。48架管外径 48mm ，壁厚 3.0mm ，抵抗矩 W （484-424）/（32×48） =4493mm3，弹性模量 E 2.06 ×105 N/mm22、木材（杉木）弯拉容许应力：【 】 11.0 N/mm2，容许剪应力【 】 1.4 N/mm2。木材（杉木）弹性模量 E 9000 N/mm2。3、竹胶板（五层）弯拉容许应力：【 】 105.5 N/mm2

16、，容许剪应力【 】 5.03 N/mm2。竹胶板弹性模量 E 9898 N/mm2。4、受压构件容许长细比：【 】 1505、受压构件容许挠度：【 f 】 3mm（三）、支架受力验算如下：1、立杆验算拟采用外径 48mm、 壁厚 3.0mm 的钢管进行满堂支架立设，立杆顶部设顶 托，保持立杆轴心受压。通过上面计算，上部结构荷载按 26.74 KN/m2 计，钢管水平间距 0.6m×0.6m 间隔布置，则每区格面积： A1 0.6m×0.6m 0.36m 2每根立杆承受荷载 Q 0.36 ×26.74 9.63 KN回转半径 r 0.25 × 48+ 42

17、15.9mm竖向每隔 h 0.9m 设横向水平钢管，则钢管长细比 h/r900×1/15.9 56.6【】150 满足要求。根据 56.6 查建筑施工模板安全技术规范附录 D 得轴心受压构件稳定系 数 =0.82448mm、 壁厚 3.0mm 的钢管受力面积为 A2×（482-422）/4=424.1mm2则竖向钢管立杆受力为： Q/A29.63×103/0.824 ×424.127.6Mpa 【】 205Mpa应变为： /E27.6 ×106/（206×109）1.34 ×10-4高度压缩量 L h1.34×10

18、-4×27000.36mm （架管最高 2.7m ）可将其做为预留量，提高模板标高。通过上式计算，确定采用 48mm、 壁厚 3.0mm 的钢管做为满堂支架，间隔 0.6 ×0.6m ，竖向每间隔 0.9m 设纵横向钢管完全可以满足安全施工要求。为保证支 架的整体稳定性，在支架底部及顶部设剪刀撑，并在底部增设纵横向的扫地撑，整 个支架与墩柱相锁扣，可以保证满堂支架的整体稳定性。2、中横梁下立杆验算每个桥墩处设中横梁，横梁处混凝土为全密实体，梁高为 1.7m ，此处支架为 最大受力之处，立杆需要加密，横梁下支架加密成间距 60cm×30cm ，即横桥向间 距 60c

19、m ，顺桥向间距 30cm 。中横梁上部结构荷载取值如下：A ）模板、支架重量 G 1k ： 0.75KN/m2；B ）新浇混凝土的重量 G 2k ：1.7 ×24 =40.8KN/m2 ；C ）钢筋重量 G 3k ：1.50 ×1.7=2.55 KN/m2 ；D ）施工荷载 Q 1k ：施工人员、施工材料和机具荷载，按均布荷载计算，当 计算模板及其下次梁时取 2.5 KN/m2；当计算次梁下的主梁时取 1.5 KN/m2；当计 算支架立柱及其他承载构件时取 1.0KN/m2 。为安全起见，施工荷载统一取 2.5KN/m2。E ）振捣时的荷载 Q 2k ： 2.00 KN/

20、m2；F ）风荷载 Q4k ：0.35KN/m2 ；中横梁处荷载组合取值：（ 0.75+40.8+2.55+2.5+2.0+0.35）=48.95 KN/m2 。通过上面计算，上部结构荷载按 48.95 KN/m2 计，钢管间距 0.6m×0.3m 间隔 布置，则每区格面积： A1 0.6m×0.3m 0.18m 2每根立杆承受荷载 Q 0.18 ×48.958.81KN则竖向钢管支柱受力为：Q/A28.81×103/0.824 ×424.125.2Mpa 【】 205Mpa安全3、竹胶模板验算竹胶模厚度为 1.5cm ，竹胶模板下垫 5cm&

21、#215;10cm 楞方作为次梁，间距为 20cm 。- 8 -底模及支承系统简图底模验算简图q(KN/mq(KN/m尺寸单位： cm中横梁下受力最为不利，取该处 1m 板宽进行验算中横梁处荷载组合取值：( 0.75+40.8+2.55+2.5+2.0+0.35)=48.95 KN/m2 。 间 距为 20cm 的每 1m 板宽受力 Q=1.0×0.2 ×48.95=9.79KN按均布荷载计算，即 20cm 板长承受的均布荷截 q 9.79/0.2=48.95KN/m弯矩 M ql 2/8=48.95 0×.22/8=0.2448KNm，W=bh2/6应力 M/W

22、=6× 0.2448×106/（1000×152）6.53Mpa 【 】 105.5Mpa ， 安全。剪力验算，剪力 Q 9.79/2=4.895KN，毛截面面积矩： S m =bh2/8=1.0 0×.0152/8=2.81 1×0-5m 3毛截面惯性矩： I m =bh3/12=1.0 0×.0153/12=2.81 1×0-7m 4 =QSm / Im b=4.895 × 103× 2.-851/1×.0102×.81 ×10-7=489500N/m2=0.49Mpa

23、【 】 5.03 Mpa。安全。刚度验算，刚度 f 5ql 4/384EI，其中 I bh 3/12f 5ql 4/384EI12×5×48.95 ×103×0.24/（384×9898×106×1×0.0153）0.00037m=0.37mm 【f 】3mm ，满足要求。4、底模下次梁木方验算竹胶板底模下垫木方做为次梁，次梁采用 5×10cm 楞方，楞方间距按 20cm 布 设。- 9 -（1）、中横梁下立杆间距为 60cm×30cm ，因此次跨径为 30cm 。中横梁处施工荷载： S 0.7

24、5+1.7 ×24+2.55+2.5+2.0+0.3548.95KN/m2。每根次梁受力 Q=0.3×0.2 ×48.95=2.937KN按均布荷载计算 q=2.937/0.3=9.79KN/m按简支梁计算，跨中弯距 M=ql2/8=9.79 ×0.32/8=0.11KNm (2)、非横梁下立杆间距为 60cm×60cm ，因此次梁跨径为 60cm 。 上部结构荷载为：( 0.75+19.88+1.26+2.5+2.0+0.35)=26.74 KN/m2 。 每根次梁受力 Q=0.6×0.2 ×26.74=3.2088KN

25、按均布荷载计算 q=3.2088/0.6=5.348KN/m按简支梁计算，跨中弯距 M=ql2/8=5.348 ×0.62/8=0.24KNm 因此取非横梁下次梁进行验算：木材应力： M/W ，截面模量 W=bh2/6因此 M/W=6M/bh2=×6 0.24 ×106/(100×502)=5.76Mpa木材容许应力：【 】 11Mpa ，受力满足要求，安全。剪力验算，剪力 Q 3.2088/2=1.6044KN，毛截面面积矩： S m =bh2/8=0.1 0×.052/8=3.125 1×0-5m 3毛截面惯性矩： I m =bh

26、3/12=0.1 0×.053/12=1.042 1×0-6m 4=QSm / I m b=1.6044 ×103×3.1-52/50.×1 11×0.042 ×10-6=481166N/m2=0.4812Mpa<【 】 1.4Mpa 。安全。刚度验算，刚度 f 5ql 4/384EI，其中 I bh 3/12f 5ql 4/384EI12×5×5.348 ×103×0.64/(384×9×109×0.1 ×0.053) 0.96mm &l

27、t;【f 】3mm ，满足要求。5、顶托上承重架管（主梁）验算顶托上放置两根 48×3.0架管作为承重梁，承重梁跨径 60cm ，承受由次梁楞 木方传递的三个集中荷载，每个集中荷截为 0.6 ×0.2 ×26.74=3.2KN，如图，在图示 状态主梁钢管受力最为不利。- 10 -3.2KN 3.2KN 3.2KN 因为非横梁下架管跨径最大，因此取非横梁下架管进行验算 为偏于安全，按简支梁计算：跨中弯矩最大， M （3.2 ×0.1 ×0.5/0.6） ×（3/5） ×2+3.2 ×0.6/40.8KNm 架 管的抵

28、抗矩 W （484-424） /（32×48）=4493 mm3弯拉应力 M/W0.8×106/（2×4493）89.03Mpa ，小于【 】 205Mpa ，安全。顶托上承重架管剪力验算剪力 Q 3.2 ×3/2=4.8KN剪应力 Q/A=4800/424.1=11.32Mpa【】 120 Mpa，安全。顶托上承重架管钢度验算刚度 f 5ql 4/384EI，其中 I （484 424）/64=107831mm4q 可以近似等于均布荷载， q=3.2 3×/0.6=16KNmf 5ql 4/384EI5×16×103×0.64/（ 384×2.06 ×1011×2×107831×10-12） =0.00061m 0.61mm 【f 】3m