现浇箱梁底模及支架受力计算

阳阳高速公路A4合同段平冈阳阳铁路桥

现浇箱梁底模及支架受力计算书一、概述K14+283.5平冈阳阳铁路桥上部构造左幅为：3x25+4x25+(30+42+30)+20m；右幅为：3x25+4x25+20+(30+42+30)m，其中左幅第三联、右幅第四联为预应力砼连续箱梁，即现浇箱梁纵桥向长102m。其中42m跨跨越铁路，铁路交通要求安全净空为5mX5m(宽X高)。现浇箱梁平面位于R=2500m的左偏圆曲线上，桥面横坡为单向3%，纵断面位于R=23000m的竖曲线上。箱梁采用C50砼，分左右两幅，左幅宽12.9m，右幅宽12.9m〜16.9m,左幅砼体积为979m3,左幅砼体积为1220m3。箱梁高200cm，每幅的两侧翼板宽均为250cm，翼缘厚15cm，翼板根部厚45cm，底板厚20〜45cm，顶板厚25〜50cm，腹板厚60〜75cm。左幅为双箱式，右幅为三箱式。箱梁仅设纵向预应力束，钢束型号为9-75、10-75和11-75钢绞线，左幅有15束通长束和14束非通长束，右幅有20束通长束和18束非通长束。最大张拉吨位213.3吨。张拉钢束时，砼强度不得小于85%。箱梁分两次浇注，第一次浇筑至顶板倒角根部。支架采用两种形式。跨铁路处用型号大于①500X6mm钢管作为立柱，45号工字钢作主梁。其余地方采用①48X3mm钢管搭设满堂支架。满堂支架上用10号槽钢作分布梁。底模及内模板用木模，其余外模用钢模板。二、说明左幅箱梁宽是定值12.9m，断面尺寸变化不大；右幅箱梁宽由靠8#墩处的16.9m持续变至11#墩处的12.9m，底板宽随之持续变化。为使支架立杆受力均匀合理且便于搭设，左幅①48X3mm钢管立杆的布置均规则，右幅①48X3mm钢管立杆的布置随底板及腹板位置的变化参照左幅。底模及支架的受力计算以左幅为例详述。底模面板用6=18mm竹夹板，紧贴面板的横桥向加劲梁用10X10cm广东松，支点段、渐变段及大钢管支架段(跨铁轨处)约每35cm一道，其它标准段约每40cm一道。砼自重取为25KN/m3。考虑模板自重、施工人员及机具等荷载、荷载分布的不均匀性及安全系数后，简化计算，设箱梁砼荷载的1.4倍为底模及支架所受的总竖向荷载。与计算相关的材料力学参数如下：1、6=18mm竹夹板的[ow]=15MPa，[t]=2MPa，每10cm宽，其W=5400mm3，A=1800mm2。2、 10X10cm方木条，W=166666.7mm3，A=10000mm2。3、 广东松：顺纹弯应力容许值[ow]=12MPa,弯曲剪应力[t]=1.9MPa。4、 10号槽钢：W=40000mm3，A=1274mm2，[o]=140MPa，[t]=70MPa。5、工字钢I45a：W=1430000mm3，A=10200mm2，I=322400000mm4，[o]=140MPa，[t]=70MPa。

6、 ①48X3mm钢管：A=424mm2, [a]=140MPa,回转半径i=15.9mm。7、①500X6mm钢管：A=12365mm2,[a]=140MPa，回转半径i=174mm。8、 验算e500X6mm钢管竖向承载力时，钢管的长度系数取为p=2,即假设杆件下端固定,上端自由。支架搭设及计算参考《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》、《路桥施工计算手册》《桥梁施工工程师手册》等书籍。二、主要受力计算由箱梁截面可知各段混凝土重如下：1、 标准段砼重为212.5KN/m，其中底板范围175KN/m，单侧翼板范围18.8KN/m。2、 支点段(2m)砼重为284.2KN/m，其中底板范围246.7KN/m，单侧翼板范围18.8KN/m。3、 渐变段(2.5m)砼重平均为248.4KN/m，其中底板范围平均421.7KN/m，单侧翼板范围18.8KN/m。、底模受力计算1、面板(竹夹板)取横桥向10cm宽计算，qmax=1.4X(246.7/7.9)X0.1=4.4KN/m，经计算比较，最不利工况的简算模型如下：maxTOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一 0,35m —计算结果：M=0.067KN.m，Q=0.77KN，max maxa=12.4MPaV[a]=15MPa，max wT=0.43MPaV[T]=2MPa。max2、面板加劲方木条(横向加劲梁)经计算比较，最不利工况为支点段，qmax=1.4X(246.7/7.9)X0.35=15.3KN/m，其简算模型如下：max计算结果：M=1.726KN.m，Q=7.267KN，max maxa =10.4MPaV[o]=12MPa,max wT =0.73MPaV[T]=1.9MPa。max3、纵向分布梁（双拼10号槽钢）底板下及每侧翼板下分别设10道和3道纵向分布梁，翼板下其跨度1.5m,底板下标准段其跨度1m，底板下支点段及渐变段跨度0.67m,经计算比较，最不利工况为底板下标准段。q=1.4maxX175/10=24.5KN/m，其计算模型如下：计算结果：M=3.06KN.m,Q=12.25KN，ma maa=38.25MPaV[a]=140MPa，ma wT =4.81MPaV[T]=70MPa。ma（二）、扣件式钢管支架受力计算扣件式钢管采用e48X3mm钢管。其立杆布置大致如下：1、底板下横桥向设10排受力，每侧翼板下横桥向设3排受力（外侧另加1排以搭设操作平台）。2、翼板下及操作平台的立杆顺桥向间距为1.5m，底板下标准段立杆顺桥向间距为1m，底板下支点段及渐变段立杆顺桥向间距为0.67m。3、为保证立杆受力均匀，底板下腹板处的立杆间距较其它位置小，翼板下靠内侧的立杆间距较外侧小。1、立杆经计算比较，标准段底板下立杆受竖向力最大。标准段底板范围的箱梁截面积7m2，故单根立杆受竖向力N=1.4X7X1X25/10=24.5KN。立杆最大步距1.6m，顶层步距不大于1.5m，则立杆的最大计算长度取为I0=2m=2000mm，长细比入=I0/i=2000/15.9=126mm，立杆受压的稳定系数（纵向弯曲系数）中=0.417，立杆允许承压力为[N]=中A[a]=0.417X424X140=24753N~24.8KN，故立杆受力满足。2、 立杆下地基承载力对泥浆池进行换填碾压，对支架范围的上层覆土均用压路机碾压，直至地基允许承载力[a]大于300KPa后，再在其上铺设一层厚大于5cm的C20砼。立杆通过下托支承于宽20cm的枕木，再依次通过枕木和砼传力于地基，故可保守取基础底尺寸为0.3mX0.3m。地基承载力P=N/Ab=24.5KN/（0.3mX0.3m）=272KPaV[a]=300KPa，满足。3、 立杆弹性变形最长立杆长13.5m，最短立杆长6.5m。最长立杆的弹性变形6=NL/AE=24500X13500/（424X2.1X105）=3.7mm；最短立杆的弹性变形6=NL/AE=24500X6500/（424X2.1X105）=1.8mm（三）、跨铁轨处大钢管支架受力计算铁轨处位于箱梁标准段，其截面积8.5m2。顺桥向9m范围内的箱梁及其上施工荷载由跨铁轨处大钢管支架承受。此段的计算总荷载为P=1.4X8.5X9X25=2678KN。顺桥向设36根L=9m的I45a单工字钢作主梁，其跨度8m；主梁下用L=15m的双拼45#工字钢（2145a）作垫梁，其

跨度6m；竖向共设10根主受力大钢管(①500X6mm),即于铁轨的两侧各设5根，钢管长6.8m〜8.8m。1、主梁验算单根主梁上的最大均布荷载约为：q=1.25X2678KN/(36X9m)=10.3KN/m。其计算模型如下：q=10q=10.3KNZm计算结果：Mmax=82.4KN.m，Qmax=41.3KN，max maxa =57.6MPaV[o]=140MPa,t =4.05MPaV[T]=70MPa。max w max最大挠度f=5ql4/(384EI)=5X10.3X80004/(384X2.1X105X322400000)=8.1mm故fvL/5OO=8OOO/5OO=16mm,挠度满足。2、垫梁验算单边垫梁上的最大均布荷载约为：q=2678KN/(2X24m)=55.8KN/m。其计算模型如下：其计算模型如下：r**i计算结果：Mmax=251.1KN.m，Qmax=167.4KN，max maxa =87.8MPaV[a]=140MPa,t =8.21MPaV[T]=70MPa。max w max最大挠度f=5ql4/(384EI)=5X55.8X60004/(384X2.1X105X2X322400000)=6.9mm故fvL/500=6000/500=12mm,挠度满足。3、 主管(大钢管)验算单根钢管受最大竖向力N=1.3X2678/10=348.1KN~35t。按下端固定、上端自由取钢管长度系数M=2计算长细比，最长主管的长细比入=pI/i=2X8800/174=101mm,主管受压的稳定系数(纵向弯曲系数)中=0.58,即主管允许承压力为[N]=中A[a]=O.58X12365X140=1004038N~1004KN~100t，故主管受力满足。4、 地基承载力验算主管支承于长X宽X厚为1.5mX1.5mX0.5m的混凝土基础上。基础下的地基允许承载力