箱涵高大设计方案

/高大模板设计方案一、工程概况1、广西桂林灵川八里街工业园中桥(BG线)工程0号至Ⅰ号桥身T梁架空高度近8m，跨度29.92m，须单独设计模板搭设方案。2、模板：组合钢模板，30厚松木板，50×80杉木枋条。3、支撑：Φ48×3.5钢管。二、模板安装的一般要求1、安装模板时应遵守高处作业平安技术规范的有关规定。2、具有足够的强度、刚度和稳定性，能牢靠地承受浇捣砼的重量和侧压力及施工中所产生的荷载。3、构造简洁，装拆便利，并便于钢筋的绑扎和安装和砼的浇筑及养护等工艺要求。4、模板接缝应严密，不得漏浆。5、遇有恶劣天气，如降雨、大雾及六级以上大风时，应停止露天的高处作业。雨停后，应刚好清除模架及地面上的积水。6、外脚手架应伴同搭设，并满铺脚手板、张挂平安网和防护栏杆。在临街及交通要道地区，应设警示牌，并设专人监护，严防伤及行人。7、施工人员上下班应走平安通道，严禁攀登模板、支撑杆件等上下，也不得在墙顶、独立梁或其模板上行走。8、模板的预留孔洞等处，应加盖或设防护栏杆，防止坠落或落物伤人。9、不得将脚手板支搭在模板或支撑件上，应将模板及支撑件和脚手架分开。10、在高处安装模板时，脚手架或工作台上临时堆放的模板不宜超过三层，所堆放和施工操作人员的总荷载，不得超过脚手架或工作台的规定荷载值。三、模板安装1、安装独立梁模板应设操作平台或搭设脚手架，严禁操作人员在独立梁的模支架上操作或上下通行。2、模板的支柱纵横向间距，应按模板设计计算书进行布置。3、模板的支柱应选用整料，若不能满足要求时，支柱的接头不宜超过2个（包括2个），对接的支撑要用三面固定。4、宜先做好地面的垫层再支模，在原地上支模时，应整平夯实，做好排水措施，支柱下端应设通长垫板，并设一对木楔用铁钉钉坚实。5、模板的支撑，双向水平拉撑从地面上来20cm设一道，每隔不大于1.5m设一道。四、模板的拆除模板拆除时，砼的强度必需达到确定的要求，如砼没达到规定的强度要提前拆模时，必需经过计算（多留砼试块，拆模前砼试块经试压）确认其强度能够拆模，才能拆除。1、拆模的依次和方法应依据模板支撑设计书的规定进行，或实行先支后拆、后支先拆，先拆非承重模板，后拆承重模板的方法，严格遵守从上而下的原则进行拆除。2、模板拆除留意事项⑴模板拆除依次：砼板支承构件（大楞）→平板模→梁侧模→梁底支撑系统→梁底模。⑵拆除模板时，要站在平安的地方。⑶拆除模板时，严禁用撬棍或铁锤乱砸，对拆下的大侧模板要用16T吊车依次拆放，底部木模应妥当传递放至地面，严禁抛掷。⑷拆下的支架、模板应刚好拔钉，按规格整齐堆放到指定地点。⑸拆除梁下支柱时，应先从跨中起先，分别向两端拆除。⑹对活动部件必需一次拆除，拆完后方可停留，如中途停止，必需将活动部分固定牢靠，以免发生事故。⑺水平拉撑，应先拆除上拉撑，最终拆除最下一道水平拉撑。3、拆除完的模板严禁堆放在外脚手架上。五、模板设计方案梁底模接受30厚松木板，其物理性能参数如下：顺纹抗压强度fc=10N/mm2顺纹抗剪强度fv=1.4N/mm2抗弯强度fm=11N/mm2弹性模量E=10000N/mm2梁侧模及板底模接受2.5厚组合钢模板P3015（1500mm×300mm），截面特性：抗弯强度fm=205N/mm2截面惯性矩Ixj=26.97×104截面抗拒距Wxj=5.94×103弹性模量E=2.06×105N/mm2板底楞木选用50×80杉木枋条，其物理性能参数如下：顺纹抗压强度fc=10N/mm2顺纹抗剪强度fv=1.3N/mm2抗弯强度fm=11N/mm2弹性模量E=9000N/mm2梁底小楞、竖楞及支撑选用Φ48×3.5mm钢管，其物理性能参数如下：抗拉、抗弯强度f=205N/mm2抗压强度fc=205N/mm2截面面积A=489mm2弹性模量E=2.06×105N/mm2惯性距I=12.19×104mm4截面抗拒距W=5×103mm3回转半径i=√(d2+d12)/4=√(482+412)/4=31.56mm现浇构件呈一“T”型截面，跨度29.92m，桥板底净高7.6m，梁底净高5.8m。梁底30厚松木板，梁侧及板底为组合钢模板，板底杉木小楞@500，梁底钢管小楞@400mm，竖楞@500mm，在梁侧面沿梁纵横方向@500mm各设置一道M12对拉螺栓，5根钢管大楞@500mm，钢管立杆@500×700mm，立杆中间设置三道纵横向水平拉杆，底部距地面200mm高设置扫地杆，沿梁长度方向搭设垂直剪刀撑及斜撑。㈠梁模设计梁底30厚松木板，梁侧为组合钢模板，钢管小楞@400mm，竖楞@500mm，在梁侧面沿梁纵横方向@500mm各设置一道M12对拉螺栓，3根钢管大楞@500mm，钢管立杆@500×700mm，立杆中间设置三道纵横向水平拉杆，底部距地面200mm高设置扫地杆，沿梁长度方向搭设垂直剪刀撑及斜撑。1、底模验算：⑴荷载（按梁的最大截面计算）：底模自重0.5m×0.03m×5kN/m3×1.2=0.09kN/m混凝土自重0.5m×2.0m×24kN/m3×1.2=28.8kN/m钢筋自重0.5m×2.0m×1.5kN/m3×1.2=1.80kN/m振捣混凝土荷载0.5m×2.5kN/m2×1.4=1.75kN/m总竖向荷载q1=32.44kN/m乘以折减系数0.9，则q=q1×0.9=29.20kN/m⑵抗弯承载力验算：设底模下的小楞间距为0.4m。是一个等跨多跨连续梁，按五跨计算，最不利荷载布置，查表得：弯矩系数Km=-0.105，剪力系数Kv=-0.606，挠度系数Kw=0.644。M=Km·ql2=-0.105×29.20×0.42=-0.491kN·m=-4.91×105N·mmW=bh2/6=500×302/6=7.50×104mm3σ=[M]/W=4.91×105/7.50×104=6.55N/mm2<fm=11N/mm2满足要求。⑶抗剪强度验算：V=Kv·ql=-0.606×29.20×0.4=-7.08kN剪应力：v=3[V]/2×bh=3×7080/2×500×30=0.71N/mm2<1.4N/mm2满足要求。⑷挠度验算：计算挠度时，不需考虑振捣砼荷载的作用，q2=30.69kN/m，乘以折减系数0.9，则q=q2×0.9=27.62kN/m。I=bh3/12=500×303/12=11.25×105mm4ω=Kwql4/100EI=0.644×27.62×4004/100×104×11.25×105=0.40mm<[ω]=1/250=400/250=2mm满足要求。2、侧模计算：⑴侧压力计算：假设T=10°，β1=1.2，β2=1.0，V=2m/h，则：F1=0.22γct0β1β2V1/2=0.22×24×[200/(10+15)]×1.2×1.0×√2=71.67kN/m2F2=γc×H=24×2.0=48.00kN/m2取两者较少值，乘以分项系数：F=1.2F2=57.60kN/m2⑵抗弯强度验算：在梁侧面沿梁纵横方向@500mm各设置一道M12对拉螺栓，竖楞接受Φ48×3.5mm钢管@500mm，梁上板厚为160mm，梁侧模板接受组合钢模板P3015（1500mm×300mm）。是一个等跨多跨连续梁，按五跨计算，最不利荷载布置，查表得：弯矩系数Km=-0.105，剪力系数Kv=-0.606，挠度系数Kw=0.644。侧压力化为线布荷载，乘以折减系数：q=0.9×57.60×0.50=25.92kN/mM=1/8ql2=0.125×25.92×0.52=0.81kN·mWxj=5.94×103σ=M/W=8.1×105/5.94×103=136.36N/mm2<fm=205N/mm2满足要求。⑶挠度验算：ω=5ql4/384EI=5×25.92×5004/384×2.06×105×26.97×104=0.38mm<[ω]=l/250=500/250=2mm满足要求。⑷对拉螺栓验算：M12螺栓净截面积A=174mm2，抗拉强度F=170N/mm2。对拉螺栓的拉力：N=F×B×H=57.60×0.50×0.50=14.40kN对拉螺栓的应力：σ=N/A=14.40×103/174=82.76N/mm2<F=170N/mm2满足要求。3、支撑计算：支撑接受Ф48×3.5mm钢管，小楞@400mm，大楞间距500mm，立柱间距500×700mm。钢管立柱中间设置三道纵横向水平拉杆，底部距地面200mm高设置扫地杆，由梁底到地面净距5778mm，水平拉杆间距L0=1400mm，则λ=L0/i=1400/31.56=444.36，查表得φ=0.855。计算支撑结构时，均布活荷载取1.0kN/m2，则：q=0.9×[(0.09+28.80+1.80)×1.2+1.0×1.4]=34.41kN/m⑴梁底小楞的验算：抗弯强度验算：梁作用在小楞上的荷载，转化为集中荷载，则：P=34.41×0.4=13.76kNM=1/8pl(2-b/l)=1/8×13.76×0.5×(2-0.5/0.5)=0.86kN·mσ=M/W=8.6×105/5×103=172N/mm2<f=205N/mm2满足要求。挠度验算：ω=pl2/48EI=13.76×103×5002/48×2.06×105×12.19×104=0.01mm<500/250=2mm满足要求。⑵支撑钢管大楞的强度验算（按连续梁计算）：2根大楞受2个由梁底小楞转来的集中荷载：P=2×13.76/2=13.76kN转换为均布荷载：q=13.76/0.7=19.66kN/m则Mmax=ql2/10=19.66×0.72/10=0.96kN·mσ=M/Wxj=192N/mm2<f=205N/mm2满足要求。ω=ql4/150EI=19.66×7004/150×2.06×105×12.19×104=1.25mm<[ω]=l/250=700/250=2.8mm满足要求。⑶支撑钢管立柱验算：N=0.9×0.7×[1.2×(90+28800+1800)+1.4×1000]=24084N强度验算：N/An=24084/489=49.25N/mm2<f=205N/mm2满足要求。稳定性验算：σ=N/φA=24084/(0.855×489)=57.60N/mm2<f=205N/mm2满足要求。㈡板底模设计桥板底净高7.60m，最大板厚250mm，模板接受2.5厚组合钢模板P3015（1500mm×300mm）。1、荷载取值：恒载标准值：模板自重0.5kN/m2新浇砼自重24kN/m3×0.25m=6kN/m2钢筋自重1.1kN/m3×0.25m=0.275kN/m2活载标准值（施工荷载）2.5kN/m2q1=1.2×0.3×(0.5+6+0.275)=2.44kN/mq2=1.4×0.3×2.5=1.05kN/m2、模板设计：设隔栅楞木间距500mm，则单块模板按三跨梁计算。⑴抗弯强度验算：①当施工荷载为均部荷载时，按最不利荷载布置，查表得，K1=0.08，K2=0.101：M1=K1q1l2+K2q2l2=0.08×2.44×0.52+0.101×1.05×0.52=0.08kN·m②当施工荷载为集中荷载时，按最不利荷载布置，查表得，K2=0.213：M2=K1q1l2+K2q2=0.08×2.44×0.52+0.213×1.05×0.52=0.11kN·m由于M1<M2，取M=M2=0.41kN·m=1.1×105N·mmWxj=5.94×103σ=M/W xj=18.52N/mm2<fm=205N/mm2满足要求。⑵挠度验算：验算挠度只接受恒载的标准值，查表得，挠度系数Kw=0.677：q=0.3×(0.5+6+0.275)=0.28kN/mIxj=26.97×104，E=2.06×105N/mm2ω=Kwql4/100EI=0.677×0.28×5004/(100×2.06×105×26.97×104)=0.02mm<[ω]=l/250=500/250=2mm满足要求。3、小楞验算：小楞选用50×80楞木，间距500mm，大楞间距700mm，按简支梁计算：⑴抗弯强度验算：P=0.5×[1.2×(0.5+6+0.275)+1.4×2.5]=2.31kN/m转化为均布荷载：q=2.31/0.7=3.30kN/mM=ql2/8=3.30×0.72/8=0.072kN·m=7.2×104N·mmW=bh2/6=50×802/6=5.33×104mm3σ=M/W=1.35N/mm2<fm=11N/mm2满足要求。⑵挠度验算：验算挠度只接受恒载的标准值：q=(0.5+6+0.275)×0.5/0.7=4.84kN/mI=bh3/12=50×803/12=21.33×105ω=ql4/150EI=4.84×6004/150×104×21.33×105=0.20mm<[ω]=l/250=700/250=2.8mm满足要求。4、支撑钢管大楞设计：大楞选用Φ48×3.5mm钢管，间距700mm，按简支梁计算。承受板底两根楞木传来的集中荷载：P=2.31×2=4.62kN转换为线布荷载q=4.62/0.7=6.6kN/m。⑴抗弯强度验算：Mmax=ql2/10=6.6×0.72/10=0.32kN.m=3.2×105N.mmσ=M/Wxj=53.87N/mm2<f=205N/mm2满足要求。⑵挠度验算：ω=ql4/150EI=6.6×8004/150×2.06×105×12.19×104=0.72mm<[ω]=l/250=700/250=2.8mm满足要求。5、支撑设计：板底净高L=7600mm，中部设4道纵横向拉杆，底部设扫地杆，支撑计算长度L0=1400mm，支撑接受Ф48×3.5mm钢管@1000×1000mm，钢管位于隔栅楞木和牵杠的交叉处，并适当布置垂直剪力撑。支撑立杆稳定性验算：L0=1400mmλ=L0/i=1400/31.56=44.36查表得φ=0.855，计算支撑结构时，均布活荷载取1.0kN/m2。立杆承受的荷载：N=0.5×0.7×[1.2×(0.5+6+0.275)+1.4×1.0]=3