某黄河特大桥箱梁支架计算书

、编制依据及规范标准 21.1、编制依据21.2、规范标准22、工程概况 23、48m现浇箱梁支架综述 33.1、主要技术标准33.2、支架及模板系统组成03.2.1支架系统 03.2.2、底模系统 03.2.3、侧模系统 13.2.4、支架及模板系统拆除方法 14、荷载计算 25、结构计算 35.1、底模系统计算35.1.1、底模面板计算 35.1.2、底模方木小楞 55.1.3、底模方木大楞 65.3、箱梁支架系统计算75.3.1、贝雷桁片计算 75.3.2、型钢分配梁计算 105.3.3、硫磺砂浆垫块计算 145.3.4、立柱钢管计算 155.3.5、钢管桩入土深度计算 175.4、侧模系统计算185.4.1、侧模面板检算 215.4.2、侧模横向方木小楞 225.4.3、竖向钢管竖肋 235.4.4、圆钢拉杆 2348m箱梁现浇支架方案1、编制依据及规范标准1.1、编制依据（1）、现行施工设计标准（2）、铁三院土工试验报告（3）、公路施工手册《桥涵》（人民交通出版社2000.10）1.2、规范标准（1）、公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2004）（2）、公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ024-85）（3）、公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ025-86）2、工程概况XXxx铁路东自XX枢纽的XX站引出，经XX的XX、晋中、吕梁，跨黄河入XX省XX市，西进入宁夏自治区吴忠市，在包兰铁路黄羊湾站接轨至中卫；同时修建定边至银川的联络线。正线长约752km，联络线长约192km。XX黄河特大桥为全线重点控制工程的两桥一隧之一。XX黄河桥中心里程LDK672+962.76，孔跨布置为（2-32m）+（4-24m）+（38-32m）单线简支T梁+（18-48m）单线简支箱梁+（13-96m）简支钢桁结合梁+（5-48m）单线简支箱梁+（4-32m）单线简支T梁，桥长3942.08m。桥址位于银川平原中部，地层多为巨厚的粉、细砂层。勘探深度内地下水类型为第四系孔隙潜水，赋存在巨厚的粉细砂层中，由于地表灌溉渠十分发达且地层较为均一，使地下水变动幅度较小，在1～2m范围内，地下水主要受黄河水和大气降水补给，以蒸发方式排泄。全桥48m简支箱梁共23跨，均位于旱地及水田中。3、48m现浇箱梁支架综述综合考虑箱梁下地质情况及箱梁结构形式等因素，从节约成本、加快工期的角度出发，通过方案比选，拟采用支架法进行箱梁现浇施工。3.1、主要技术标准箱梁顶宽度：4.96m箱梁底宽度：3.6m～4.3m箱梁现浇支架设计所采用的箱梁断面如图附-1所示：图附-1箱梁结构图3.2、支架及模板系统组成支架系统自下而上主要由φ800×8mm钢管桩、30×40×15cm硫磺砂浆垫块、I56a（I45a）工字钢和9排单层不加强贝雷片组成；模板系统由底模和侧模组成。3.2.1支架系统3.2.1.1、钢管桩制作钢管桩为卷制钢管，工地接长至设计长度，管节对口应调整到在同一轴线上方可进行焊接。管节管径差、椭圆度以及桩成品的外形尺寸必须满足规范要求。钢管桩焊缝质量应符合规范要求。3.2.1.2、打桩桩位测设准确无误后，采用履带吊吊起振动锤及钢管桩精确对位后进行施打到设计深度，依次完成打入桩施工。3.2.1.3、分配梁安装及桩顶处理梁端部仍采用三根间距300cm的钢管桩作为立柱支撑，2根I56a工字钢分配梁经测量放线后放在钢管桩上,工字钢与贝雷片之间设1块40×30×15cm硫磺砂浆垫块，拆除支架时融化垫块便于落架拆除底模、支架等。梁中部贝雷片下采用3片300cm×150cm单排单层不加强贝雷片作为分配梁，贝雷片分配梁下采用2根I45a作为桩顶分配梁，I45a工字钢与贝雷片分配梁之间支垫1块30×40×15cm硫磺砂浆垫块，拆除支架时融化垫块便于落架拆除底模、支架等。3.2.1.4、贝雷梁安装贝雷梁预先在陆地上按每组尺寸拼装好后运输到位，贝雷梁的位置需放线后准确安装在I56a工字钢分配梁上。3.2.2、底模系统贝雷梁拼装完成后在其上铺设15cm×15cm横向方木大楞，中心间距60cm,方木大楞与贝雷梁间用8号铁丝捆绑固定。然后在方木大楞上铺设10cm×10cm纵向方木小楞，中心间距25cm。贝雷桁架及纵横方木楞铺设完成后，精确放样出箱梁轮廓线，将竹胶板铺设在方木小楞上，用木楔调整底模水平并用钉子固定牢固。3.2.3、侧模系统底模面板铺设完成调整好水平后进行箱梁钢筋绑扎及预应力孔道施工，检查合格后进行侧模系统安装。侧模采用竹胶板面板外设10cm×10cm方木横肋，方木横肋外设2根Φ48×3.5mm钢管竖肋，内外钢管竖肋通过φ16圆钢拉杆连接的结构形式。3.2.4、支架及模板系统拆除方法I56a工字钢分配梁经测量放线后放在钢管桩上,工字钢与贝雷片之间设1块40×30×15cm硫磺砂浆垫块，拆除支架时溶化垫块即可。最外侧两排钢管桩间距设为6m,大于箱梁顶宽，便于拔除。PAGE4、荷载计算荷载主要包括恒载和活载。恒载主要包括模板及支架自重、新浇混凝土结构自重、冰雪偶然荷载等。活载为施工人员和施工料、具等行走运输或堆放的荷载，振捣混凝土产生的荷载，倾倒混凝土产生的水平荷载。详细计算如下：①、模板支架自重a、底模面板（竹胶板）按6kN/m3计；b、单排单层不加强贝雷片按1kN/m计；c、型钢自重按型钢表所列数据采用；②、结构自重a、梁端7.6m范围内按Ⅷ--Ⅷ截面计；b、其余梁段按Ⅴ--Ⅴ截面计。③、施工人员机具荷载计算模板及直接支承模板的小楞时按均布荷载2.5kPa计。④、混凝土振捣荷载混凝土振捣荷载作用范围在有效高度之内，对水平模板按均布荷载2.0kPa计。⑤、新浇混凝土侧压力新浇混凝土侧压压力按下列列两式计算算取较小值值：有效压头高度：：。故侧压力取。⑥、混凝土倾倒荷荷载箱梁混凝土浇筑筑采用串筒筒浇筑，按按均布荷载载2.0kkPa计。底模计算荷载组组合：计算算强度：q=①+②+③+④+⑥计算刚度度：q=①+②+⑥5、结构计算48m箱梁支架架结构如图图附-2所示，根根据从上到到下的原则则依次计算算如下：图附-2箱梁梁模型及支支架系统结结构图5.1、底模系系统计算5.1.1、底底模面板计计算底模面板采用δδ＝15mmm竹编胶合合板，竹胶胶板直接搁搁置在间距距l＝0.255m的方木木小楞上，，属单向板，可按连续梁考虑，取单位长度（1.0m）板宽进行计算。5.1.1.11、荷载计计算底模面板荷载按按Ⅷ—Ⅷ截面计算算如下：计算强度：计算刚度：5.1.1.22、材料力力学性能参参数及指标标竹胶模板的有关关力学性能能指标按《竹竹编胶合板板》（GB133123）规定的Ⅰ类一等品品的下限值值取：，E=6××103Mpaa5.1.1.33、力学模模型5.1.1.44、承载力力检算采用清华大学SSMSoolverr进行结构构分析：a、强度检算，合格；b、刚度检算，合格。5.1.2、底底模方木小小楞底模小楞采用110×100cm方木木，方木小小楞直接搁搁置在间距距l＝0.6mm的方木大大楞上，按按三跨连续续梁进行计计算。木材材容重按8kN//m3计。5.1.2.11、荷载计计算计算强度：计算刚度度：5.1.2.22、材料力力学性能参参数及指标标，方木的力学性能能指标按《公公路桥涵钢钢结构及木木结构设计计规范》（JTJ0025－86）中的A－3类木材并并按湿材乘乘0.9的折减系系数取值，则则：，5.1.2.33、力学模模型5.1.2.44、承载力力检算采用清华大学SSMSoolverr进行结构构分析：a、强度检算，合格；b、刚度检算，合格。5.1.3、底底模方木大大楞底模大楞采用115×155cm方木木，方木大大楞直接搁搁置在贝雷雷片上，间间距如图所所示。木材材容重按8kN//m3计。5.1.3.11、荷载计计算计算强度：；计算刚度：5.1.3.22、材料力力学性能参参数及指标标方木的力学性能能指标按《公公路桥涵钢钢结构及木木结构设计计规范》（JTJ0025－86）中的A－3类木材并并按湿材乘乘0.9的折减系系数取值，则则：，5.1.3.33、力学模模型5.1.3.44、承载力力检算采用清华大学SSMSoolverr进行结构构分析：a、强度检算，合格；b、刚度检算，合格。5.3、箱梁支支架系统计计算在方木大楞下布布设单排单单层贝雷片片，贝雷片片搁置在型型钢分配梁梁上，型钢钢分配梁置置于钢管桩桩上构成箱箱梁施工膺膺架，型钢钢与钢管桩桩之间设硫硫磺砂浆垫垫块。5.3.1、贝贝雷桁片计计算箱梁支架主梁采采用9片30000mm×15000mm单排排单层不加加强贝雷片片，贝雷片片间距为9900mmm和450mmm。如图图附-3所示图附-3支架系系统结构图图5.3.1.11、材料力力学性能参参数及指标标3000mm××15000mm单排排单层不加加强贝雷桁桁片：5.3.1.22、腹板下下贝雷桁片片计算(1)荷载组合合：梁端7.6m范范围内=00.01550.4556+20..10.118+0..450..150..1528+4260.445+1++(2.55+2+22)0..45=553.999KN/mm其余梁段荷载==0.01150.3326+220.10..18+00.3200.1500.15228+4260.332+1++(2.55+2+22)0..32=339.311KN/mm(2)力学模型型（按一片片贝雷片检检算）（3）承载力检算采用清华大学SSMSoolverr进行结构构分析：最大支反力：。a、强度检算，合格；，合格。b、刚度检算，合格。5.3.1.33、底板下下贝雷桁片片计算(1)荷载组合合：梁端7.6m范范围内=00.01550.96++40.110.18++0.900.1500.15228+（4-2.2）2260.99+1+((2.5++2+2))0.99=53..5KN//m其余梁段荷载==0.01150.996+40..10.118+0..90.1150.11528+(4-3.44)260.99+1+((2.5++2+2))0.99=25..42KNN/m(2)力学模型型（3）承载力检算采用清华大学SSMSoolverr进行结构构分析：最大支反力：。a、强度检算，合格；，合格。b、刚度检算，合格。5.3.1.33、翼缘板板下贝雷桁桁片计算（1）荷载计算竹胶板、方木及及支架系统统取1kN//m梁端7.6m范范围内=11+1+（2.5+2+22）0.688+[0..250..1+(00.2+00.3466)0..33/22+40..35]26=449.188kN//m其余梁段荷载==1+1++（2.5+2+22）0.688+[（0.2++0.5）0.688/2+00.2500.1]26=116.622kN//m(2)力学模型型（3）承载力检算采用清华大学SSMSoolverr进行结构构分析：最大支反力：。a、强度检算，合格；，合格。b、刚度检算，合格。5.3.2、型型钢分配梁梁计算梁端两排支架上上依然采用用2I56aa工字钢作作分配梁，2I56aa工字钢分分配梁置于于硫磺砂浆浆垫块上，按按连续梁计计算。5.3.2.11、箱梁端端部位置工工字钢分配配梁检算(1)荷载组合合箱梁底板下=11.8455266.115+600.01556.155+1/00.25880.0116.155+6.15/00.680.1550.155+6.115/1..2+2..13+（2.5++2+2）6.155=3466.62kkN/m腹板下=42666.155+0.55535++1.9668+1..845++6.1552/1..55+22.13+（2.5+2+22）6.155=6944.01kkN/m翼缘板下=0..2492266.115+166.15++1.8445+6..15/00.33++2.133+（2.5+2+22）6.155=1088.52kN/mm翼缘板外侧=116.155+1.8845+66.1522/1.112+2..13=221.111kN//m(2)力学模型型(3)承载力检检算采用清华大学SSMSoolverr进行结构构分析：最大支反力：。a、强度检算，合格；，合格。b、刚度检算，合格。5.3.2.22、跨中贝贝雷片下分分配梁由于跨中分配梁梁跨度大，故故采用3片贝雷片片作为分配配梁，间距距90cmm，按简支支梁计算。（1）、材料力学性性能参数及及指标3000mm××15000mm单排排单层不加加强贝雷桁桁片：(2)、荷载载组合箱梁底板下=（2.2225626/22.96++0.011566+1//0.2550.10..186+6/0.600.1500.1588+3.118+5661/2..96+（2.5++2+2）6）×1.11=1900.4kNN/m腹板下=（1..2826626/00.32++5.144+1.66+2×66×1/00.32++（2.5++2+2）6）×1.22=8511.9kNN/m翼缘板下=（00.2677626/00.68++5.144+1.66+16//0.688+（2.5++2+2）6）×1.22=1400.9kNN/m翼缘板外侧=33.6+66/1.112+3..18+22.56==27.22kN/mm(2)力学模型型(3)承载力检检算采用清华大学SSMSoolverr进行结构构分析：最大支反力：。a、强度检算，合格；，合格。b、刚度检算，合格。5.3.2.33、箱梁跨跨中钢管桩桩顶工字钢钢分配梁检检算用2根I45a工字钢作作为钢管桩桩顶分配梁梁。(1)荷载组合合取5.3.2.22中最大支支反力作为为集中荷载载计算。(2)力学模模型(3)承载力检检算采用清华大学SSMSoolverr进行结构构分析：最大支反力：。a、强度检算，合格；，合格。b、刚度检算，合格。5.3.3、硫硫磺砂浆垫垫块计算考虑到钢管桩为为空心桩，不不便于硫磺磺砂浆垫块块将力传递递到钢管桩桩上，其次次由于型钢钢分配梁高高度达455cm～56cmm，而其横横向宽度仅仅30cmm～33.22cm，如如直接放置置在钢管桩桩顶钢板上上，稳定性性极差，因因而将型钢钢分配梁嵌嵌入钢管桩桩顶，以提提供其稳定定性，导致致钢管桩顶顶不便于设设置硫磺砂砂浆垫块，故故将梁端部部一排支架架硫磺砂浆浆垫块设置置在纵向贝贝雷片与2I56aa型钢分配配梁之间，中中间各道支支架硫磺砂砂浆垫块设设置在横向向贝雷片分分配梁与纵纵向钢管桩桩顶2I45aa型钢分配配梁之间。硫硫磺砂浆垫垫块尺寸为为30×440×155（高）cm，考虑到到其与贝雷雷片和型钢钢分配梁的的实际接触触面积，计计算时硫磺磺砂浆有效效截面积取取15×188cm。（1）、梁端部分配配梁下硫磺磺砂浆垫块块计算在每片纵向贝雷雷片与2I56aa型钢分配配梁间设置置一块300cm×40cmm×15cmm(高度）的的硫磺砂浆浆垫块，安安全系数k=1..2，垫块受受力采用纵纵向贝雷梁梁端最大支支反力107..31kNN。，合格。（2）、跨中支架硫硫磺砂浆垫垫块计算每片横向贝雷片片分配梁与与2根I45a工字字钢之间放放置1块15cmm×18cmm×15cmm（高度）硫硫磺砂浆垫垫块，安全全系数k=1..2，垫块受受力采用55.3.22.2中最大支支反力680..7kN。，合格。5.3.4、立立柱钢管计计算5.3.4.11、梁端立立柱钢管计计算（1）、荷载组合立柱钢管采用φφ600××8mm钢管管，荷载取取5.3..2.1节中最大大支反力作作为轴向压压力，大小小为P＝19699.36kkN。（2）、材料力学性性能参数及及指标（3）、承载力检算算a、强度检算,合格。b、稳定性检算自由长度按111m计，。按b类截面查查稳定系数数为。，合格。5.3.4.22、跨中立立柱钢管计计算（1）、荷载组合立柱钢管采用φφ600××8mm钢管管，荷载取取5.3..2.3节中最大大支反力作作为轴向压压力，大小小为P＝340..4kN。（2）、材料力学性性能参数及及指标（3）、承载力检算算a、强度检算,合格。b、稳定性检算自由长度按111m计，。按b类截面查查稳定系数数为。，合格。5.3.5、钢钢管桩入土土深度计算算梁端部立柱钢管管直接支承承在承台混混凝土上，跨跨中立柱钢钢管打入地地基图中承承载上部荷荷载。5.3.5.11、荷载组组合钢管桩荷载采用用5.3..2.2节中最大大支反力作作为竖向荷荷载计算，单单根钢管桩桩竖向荷载载大小为。5.3.5.22、材料力力学性能参参数及指标标5.3.5.33、承载力力检算查《公路桥涵地地基与基础础设计规范范》（JTJ0024-885）得沉桩桩的容许承承载力：式中：[P]——单桩桩轴向受压压容许承载载力（kN），当荷荷载组合Ⅱ或组合Ⅲ或组合Ⅳ或组合Ⅳ作用时，可可提高25％,（荷载组组合Ⅰ中如含有有收缩，徐徐变或水浮浮力的荷载载效应，也也应同样提提高）；U——桩的周长（m）；；——地面以下各土层层厚度（m）；——与对应的各土层与与桩壁的极极限摩阻力力（kPa）；——桩尖处土的极限限承载力（kPa）；、——分别为震动沉桩桩对各土层层桩周摩擦擦力和桩底底承压力的的影响系数数，对于锤锤击沉桩其其值均取为为1.0。有效桩桩长从原地地面向下计计算。承载载力计算时时不计钢管管桩端承力力，则沉桩桩容许承载载力为：，、按亚砂土土取值0.9,地质资料料取05-ZZD-144524钻探点，该该点地面高高程为11110.117m。层数土层情况厚度（m）极限摩阻力（kkPa）承载力(kN))第一层中密粉土0.95050.888225第二层松散粉砂6.625186.59003第三层稍密细砂1050565.4255第四层中密细砂2.560169.62775第五层密实粉砂1065735.05225钢管桩入土深度度为：5.4、侧模系系统计算侧模采用竹胶板板面板外设设中心间距距30cmm的10cmm×10cmm方木横肋肋，方木横横肋外设2根Φ48×3..5mm钢钢管竖肋，中中心间距660cm，内内外钢管竖竖肋通过φ16圆钢拉杆（拉拉杆竖向间间距60ccm）连接接的结构形形式，如图图附-4所示。图附-4箱梁梁侧模结构构图5.4.1、侧侧模面板检