4碗扣式满堂支架制梁法检算书

1、中铁22局海沧货运通道（疏港通道-海翔大道段）标箱梁满堂支架检算书 一、工程概况（一）、本专项方案适用条件与范围海沧货运通道（疏港通道-海翔大道段）标桥梁上部结构。（二）、技术条件道路等级：城市快速路；设计行车速度：80km/h；设计汽车荷载：城-A级（荷载系数1.3）（三）、结构形式及设计主要参数 截面类型为单箱多室。截面见下图。 桥面宽度：主线桥宽度分13.25m、15.5m、26m、37m四种，B匝道为8m，C,D匝道为9.5m。梁体跨度为30m40m，梁高为2.2m。 梁体混凝土强度等级为C50，封锚采用强度等级为C50的补偿收缩混凝土。2、 模板支撑架总体方案概况现浇支架采用满堂支架

2、，支架立杆支撑在承台和已硬化的地面基础上。满堂支架立杆的纵向间距在梁端实心部份和梁端箱梁加厚段为60cm，其余按90cm布置；横向间距箱梁两侧箱室底板下横向间距90cm，翼板下横向间距90cm，腹板、中隔板以及横梁下的横向间距60cm。步距除地面以上、底板以下2层为60cm，其余均为120cm。支架设置纵桥向与横桥向的剪刀撑以维持支架的整体稳定，剪刀撑每隔4排设置一道。在水平方向，底层设置扫地杆，顶层设置水平剪刀撑，中间每隔4.8m增设一道水平剪刀撑。立杆顶端安装可调式U形顶托，在顶托内安装纵桥向I1O的工字钢，在横桥向安装10×10cm方木，方木在一般截面的间距布置为30cm，在中

3、横梁及端横梁处的间距加密为20cm，上面再铺设竹胶板模板。力学传递程序：现浇箱梁砼模板（15mm竹胶板） 横向分配梁（10×10cm方木）纵梁(工10工字钢)钢管立杆(48×3.5mm)基础。由于本标段桥跨形式较多，此验算方案以Z91#-Z93#墩的第二十七联（30+30）m的一跨作为验算对象。下面为支架横断面与纵断面布置图： 支架横断面布置图支架纵断面布置图3、 方案设计依据及参数1、海沧货运通道（疏港通道-海翔大道段）工程桥梁工程设计图；2、本工程各桥梁下部结构设计图纸 ；3、公路桥涵施工技术规范(JTG/T F50-2011)；4、公路工程质量检验评定标准（JTG F

4、80/1-2004）；5、建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范（JGJ166-2008）；6、路桥施工计算手册； 7、公路施工手册8、钢结构设计规范（GB500172003）；9、混凝土结构设计规范（GB50010-2002）；10、钢筋混凝土重度rc=26KN/m3；11、恒载系数1.2，活载系数1.4。12、施工人员及机械活载按1KN/m2。（参考【JGJ162-2008】建筑施工模板安全技术规范取值）。13、模板重量q=2.5KN/m2。 竹胶板模板、木框架，参考【JGJ162-2008】建筑施工模板安全技术规范取值。四、荷载计算 1、 箱梁横断面参数被支撑梁段横截面面积：A=16.99

5、8m2；梁高H=2.2m，箱梁顶面宽度B=25.8m（如下图如示，单位：cm）。 2、 支架设计荷载、箱梁结构荷载： q1=26KN/m3；、箱梁模板荷载：q2=2.5KN/m2； 、振捣、倾倒混凝土荷载：q3=4 KN/m2； 、施工人、机活载：q4=1.0KN/m25、 结构设计内力及检算 由满堂支架布置图可知，腹板、中隔板及横梁位置立杆的横向*纵向间距为60*60cm，底板位置立杆的横向*纵向间距为90*60cm，其中腹板、中隔板及横梁位置梁高（混凝土净高）为2.2m，底板位置混凝土高度为0.5m。腹板、中隔板及横梁处的荷载处于最不利荷载位置，因此验算此位置的荷载即可。1、横向分配梁荷载

6、验算 横向分配梁采用10*10cm方木，作为支架横分配梁与底模板背楞，根据木结构设计规范 ：普通松木的抗弯强度设计值fm=13 MPa，抗剪强度fv=1.5 MPa，弹性模量为E=9.5*103 MPa，挠度极限值L/400。Wx=166.7cm3,Ix=833 cm4，Sx=125 cm3。横向分配梁的间距按30cm布置，跨距为60cm。腹板及中隔板处混凝土的自重荷载q1-1=2.2*26=57.2KN/m2计算荷载为1.2*（q1-1+q2）+1.4*(q3+q4)= 78.64 KN/m2其线荷载q=0.3*78.64=23.6 KN/m，按2跨连续梁布置，其受力简图如下： 可求得Mma

7、x=1.062KN.m，Vmax=8.85KN，Fmax=17.7KN1） 弯拉应力=Mmax/ Wx=6.37 MPa< fm = 13 MPa,满足要求。2） 剪应力=(Vmax*Sx)/(Ix*b)=1.32 MPa< fv = 1.5 MPa,满足要求。3） 扰度=5ql4/384EI=0.5mm< l/400=1.5mm, 满足要求。2、纵梁荷载验算 纵梁采用工10工字钢，查路桥施工计算手册附表3-31热轧普通工字钢截面特性表，得工10型钢的截面特性：截面惯性矩Ix245cm4，Wx=49cm3，A=14.33 cm2；Sx=28.2cm3，d=4.5mm。钢材的力

8、学性能：弹性模量E=2.1×105 MPa，容许弯曲应力w=215 MPa，容许剪应力=125 MPa。 纵梁跨距为60cm，腹板及中隔板处混凝土的自重荷载q1-1=2.2*26=57.2KN/m2 计算荷载为1.2*（q1-1+q2）+1.4*(q3+q4)= 78.64 KN/m2 其线荷载q=0.6*78.64=47.2 KN/m，按2跨连续梁布置，其受力简图如下：可求得Mmax=2.12KN.m，Vmax=17.7KN，Fmax=35.4KN1）弯拉应力=Mmax/ Wx=43.2 MPa < w = 215MPa ,满足要求。2）剪应力=(Vmax*Sx)/(Ix*d

9、)=45.3 MPa < = 125MPa,满足要求。 3）扰度=5ql4/384EI=0.15mm < l/400=1.5mm, 满足要求。 3、支架立杆荷载验算 支架立杆采用48×3.5mm钢管（鉴于市场上反复周转使用的钢管构件规格难以达标，在计算中采用48×3.0mm钢管进行计算），其在腹板中隔板及横梁处的纵横向布置为0.6*0.6m，步距为1.2m。钢管的力学参数如下：48×3.0mm钢管相关设计参数外径d（mm）壁厚t(mm)截面积A（mm2）惯性矩I（mm4）483.0 4.24×1021.078×105抵抗矩W（mm3

10、）回旋半径（mm）弹性模量钢管容许应力4.493×10315.952.0×105205MPa 立杆、横杆承载性能立杆横杆步距（m）允许荷载（KN）横杆长度（m）允许集中荷载（KN）允许均布荷载（KN）0.6400.94.5121.230123.571.8251.52.54.52.4201.82.03 1）强度验算 计算荷载=1.2*（q1-1+q2）+1.4*(q3+q4)=78.64KN/m2 单根立杆所受荷载N=78.64*0.6*0.6=28.3 KN < 30KN，满足要求 2）立杆稳定性验算根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ166-2008）有

11、关模板支架立杆的稳定性计算公式： N钢管所承受的最大垂直荷载，上式计算得N13.41KN; 单根钢管截面面积（按壁厚3mm计，另外乘以0.75折减系数）: A=424×0.75=318mm2为轴心受压杆件的稳定系数，根据长细比查表即可求得，L/i，回转半径i15.78mm，L为立杆步距，L120cm，L/i120/1.57876.04，查路桥施工计算手册附录三P790页，得0.676 MW为计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩：MW0.85×1.4MWK（0.85×1.4K1ah2）/10式中MWK风荷载标准值产生的弯矩形;K风荷载标准值;1a立杆纵距；h立杆步距；

12、K0.7zs0z风压高度变化系数，本工程邻近海面，地面粗糙度为A类，离地面高度大于10m，查建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范（GBJBJ166-2008）表7.2.1风压高度变化系数得z1.38s风荷载体型系数，查建筑结构荷载规范表7.3.1风荷载体型系数第36项得s1.2；0基本风压（KN/），查建筑结构荷载规范表D.4雪压和风压表，得00.8KN/,故：K0.7zs0.7×1.38×1.2×0.80.93KN/1a90cm，h120cm所以，MW0.85×1.4MWK（0.85×1.4K1a h2）/10故，N/(A)+ MW/W13.41

13、×103/(0.676×367)+0.14/ (5.08×103)54.05+27.5681.61MPa=205MPa 满足要求。4、 基础验算地基处理应根据现场的地基情况确定，对于原状路面考虑直接将底托支撑在沥青路面上，承载力及沉降量均能满足要求。而对于绿化带、基坑开挖处等较软弱的地基则考虑换填5%灰土处理，分层压实，采用轻型触探仪进行检测，处理后承载力要求不小于200KPa.验收合格后再在地基上浇筑15cm厚的C20混凝土垫层。支架底托尺寸15cm×15cm,底托直接放置在硬化后的混凝土垫层或原有沥青路面上，若按照45°的进行扩散，混凝土垫

14、层与地基接触的面积应按450mm×450mm，取单根立杆最大受力28.3KN进行计算，那么产生的最大基底应力为F/A=28.3/（0.45*0.45）139.7Kpa < 200 kpa，满足要求。5、满堂支架整体抗倾覆分析计算根据JTJ/T-2011公路桥涵施工技术规范5.2.8条稳定性要求，支架在自重和风荷载等作用下的抗倾覆定时，倾覆稳定系数不得小于1.3。根据公路桥涵设计通用规范JTG D60-2004，支架为临时结构，按1/10频计算：基本风速：V10=28.8m/s基本风压：W10=0.5KN/m2空气重力密度：=0.012017e-0.0001Z=0.012017e

15、-0.0001×15=0.012 KN/m3高度Z处的设计基准风速：Vd= K2K5V10=0.79×1.38×28.8=34.3m/s设计基准风压：Wd=(Vd2)/(2g)=(0.012×34.32)/(2×9.81)=0.72KN/m2支架+梁高按3.8m实体计算，则：桥横向风荷载标准值：Fwh=k0k1k3WdAwh=0.75×1.1×1.0×0.72×30×3.8=67.7KN其中：k0为设计风速重建期换算系数，对于施工架设期桥梁，k0取0.75。K1为风载阻力系数，k0取1.1。K3

16、为地形、地埋条件系数，一般地区k3取1.0。Wd为设计基准风压。 Awh为横向迎风面积，按实际尺寸计算(30×3.8)。着力点距迎风面荷载中心距10+1.9=11.9m，10米为墩高，则弯矩：倾覆M倾=67.7×11.9=805.63KN·m2、支架整体稳定验算当支架搭设完毕，而主梁未开始作业时，支架自重小，整体稳定性最差，故选此状态进行控制计算。抗倾覆M=G*LG：模板、方木、支架钢管等自重L：自重重心到支墩外侧立杆的距离=12.9m模板：0.012×10.19×9=1.1KN/m方木：翼板处7.24/0.2×0.1×0.1×8=2.89KN/m底板：3×0.1×0.1×8=0.24KN/m纵向方木：17×1×0.