(高铁)主桥上部变截面连续箱梁施工计算书

八一大桥连续箱梁施工方案计算书PAGE跨连徐高速公路、八一河大桥上部箱梁施工计算书PAGEPAGEII目录TOC\o"1-3"\h\u22787目录 I27099一、临时固结体系验算 133991.1工程概况 1249241.2临时固结方案 1106261.3设计验算 1178081.3.1设计荷载 137941.3.2墩顶临时砼垫块及锚固筋抗倾覆验算 4107501.3.3填芯砼钢管支撑验算 5179401.3.4结论与建议 629105二、0＃块支架模板验算 7218012.1底模板检算 715452.1.1底板纵梁荷载计算 7304692.1.2底板下前横梁 1163802.1.3侧贝雷纵梁 1355242.1.4贝雷加强验算 13301302.1.5贝雷连接装置承载力验算 1470432.1.6柱顶横梁： 14159392.2钢管立柱支撑力验算 1795632.3侧模验算 2077362.3.1模板计算执行规范和工作条件参数 2052842.3.2模板上最大侧压力计算 2030772.3模板的强度、刚度复核 21237803.3.1板面的复核验算 21124053.3.2模板肋的复核验算 2125003三、挂篮验算 2338373.1底模板、侧模验算 23138513.1.1腹板纵梁： 2376033.1.2底板纵梁： 25208713.1.3侧模板： 26127773.2横梁验算 27107743.2.1前下横梁验算 2737763.2.2后下横梁验算 28280603.2.3前上横梁验算 2933743.3吊杆强度验算 3046023.4挂篮三角主桁架验算 30208053.4.1三角主桁架受力计算 304543.4.3节点验算 33242653.4.4整体稳定性分析 3338643.5挂篮抗倾覆性验算 33121153.6挂篮走行稳定性验算 3426011四、边跨现浇段支架验算 3526011五、塔吊基础验算 36PAGEPAGE3一、临时固结体系验算1.1工程概况八一河大桥采用三跨预应力混凝土变截面连续箱梁方案，跨径组合为(42+70+42)米，总长154m，横断面宽12.75m。上部变截面连续箱梁采用挂篮悬臂施工工艺，为保证悬臂施工期间整体稳定，采用临时固结措施，将箱梁与墩身、承台锚固。1.2临时固结方案分别在主墩墩顶支座前后设砼临时支座，高40cm；并单侧设16根ΦJL32精轧螺纹锚固钢筋，在箱梁顶面张拉锚固，详细结构和尺寸见设计图。为保证安全在墩身两侧另各设2根φ800×10mm填芯砼钢管支撑，底端锚固在承台上，顶端锚固在箱梁底面，即在承台施工时即预埋10mm厚封头钢板，用锚筋锚固在承台中，完成后安装钢管立柱，与封头钢板焊接。临时支撑钢管横向通过工28横撑和剪刀撑焊接连接，纵向在墩身预埋钢板通过型钢将临时支撑钢管与墩身相连，详细结构见设计图。1.3设计验算1.3.1设计荷载（1）验算工况悬臂施工时，要求对称浇筑。根据设计以及相关规范要求对施工过程中单“T”进行了下述几种工况的验算，并以此控制墩梁临时锚固设计。工况1：最后一个块件施工时，一侧块件砼全部浇筑完成，一侧未浇筑，即用最后一个块件按一个节段的重量作不平衡荷载验算临时固结体系的安全性。工况2：最大悬臂时一端承受向下最大风载，另一端承受向上最大风载。工况3：一侧施工机具等动力系数1.2，另一侧为0.8。挂篮、模板、机具、人群重量共计650kN。工况4：一侧砼块件全部超重5%，另一侧不超重。（2）工况1工况1：最后一个悬臂段不同步施工，一侧施工，另一侧一半加载；最后一个悬臂段8#块（体积为32.1m3，钢筋混凝土取2600kg/m3，1kg=10N）重834.6kN，整个T构受力简图如下：最大不平衡弯矩计算：M=P×L834.6×33=27541.8kN·m（3）工况2工况2：最大悬臂时一端承受向上最大风载，另一端承受向下最大风载；查《桥涵设计通用规范》，工程所在地区50年一遇最大风压55(单位0.01KPa)最大不平衡弯矩计算：M=2×55×0.01×12.75×35×35/2=8590.3kN·m式中：12.75m为箱梁底板及翼板总宽度(迎风面宽度)；35m为最大悬臂时箱梁块件长度(迎风面长度)。（4）工况3工况3：一侧施工机具等动力系数1.2，另一侧为0.8。挂篮、模板、机具、人群重量共计650kN。最大不平衡弯矩计算：M=（650×1.2－650×0.8）×33=8580kN·m（5）工况4工况4：一侧不超载，一侧超载5%。快件重量统计表快件编号块件重（kN）5%重量（kN）平均每延米重（kN）1#节段9232#节段873.63#节段964.64#节段912.65#节段852.86#节段8977#节段850.28#节段834.6合计7108.4355.4210.15根据上表1～8＃块箱梁按其合计重量的5%计算，全长均布荷载为10.15kN/m。最大不平衡弯矩计算：M=10.15×35×35/2=6216.87kN·m综上四种工况，工况1为最不利工况，最大不平衡弯矩MMAX=27541.8kN·m。1.3.2墩顶临时砼垫块及锚固筋抗倾覆验算其抗倾覆稳定立矩验算如下：单侧14根Φ32精轧螺纹锚固钢筋，单根张拉力450kN，锚筋及垫块中心间距1.7m。单侧预应力：14×450=6300kN抗倾覆弯矩：6300×1.9=13680kN·m箱梁自重稳定弯矩：箱梁自重19050.2kN稳定弯矩：19050.2×0.9=17145.18kN·m累计稳定弯矩：13680+17145.18=29115.18kN·m>MMAX=27541.8kN·m，满足要求。砼垫块承载力验算：垫块面积S＝2.125×0.4×2＝1.7m2砼采用C50砼，fc=23.5Mpa允许承载力：F＝23.5×1.7×1000＝39950kN发重偏载时，一侧垫块最大荷载：有一侧预应力筋张拉力6300kN箱梁自重19050.2/2=9525.1kN倾覆弯矩偏载压力：27541.8/1.9=14495.68kN累计：N＝6300+9525.1+14495.68=30320.78kN＜39950kN满足要求。结论：单侧14根Φ32精轧螺纹锚固钢筋，仅靠墩顶临时垫块砼和锚固钢筋，能够满足施工期间整体稳定。施工时为防止因施工原因造成预埋筋失效，施工时单侧多预埋2根，即单侧16根。1.3.3填芯砼钢管支撑验算为保证安全在墩身两侧另各设2根φ630×8mm填芯砼钢管支撑，中心距墩中心3.5m，浇筑C50砼，均正对箱梁腹板设置，支撑力计算如下：钢管砼桩直径630mm，钢管壁厚8mm，内浇注C50砼，钢管砼单肢柱承载力：套箍轴心受压短柱的承载力设计值：等效长度计算：，承载力折减系数：承载力：柱底局部承压验算：Al=0.31β=3.8承台抗压承载力为：Fld=17155KN>4095.7KN满足要求。2根填芯砼钢管承载不平衡弯矩验算：M＝2NL=2×10569×3.5=73983kN·m>MMAX=28141.8kN·m结论：单纯依靠填芯砼临时支撑钢管，能满足施工期间倾覆稳定要求。1.3.4结论与建议根据上述验算，采用临时垫块加预应力锚筋和填芯砼钢管支撑作为临时固结措施，安全系数大于2，能保证施工期间的稳定。

二、0＃块支架模板验算0＃块一次浇筑完成，见下图。（1）A-A截面（2）B-B截面（3）C-C截面图2-1箱梁浇筑计算图示2.1底模板检算底模采用成型钢模板，面板采用5mm钢模板，横楞采用[8间距30cm。底模横肋与面板结构同侧模，计算见侧模模板验算。2.1.1底板纵梁荷载计算0＃块底板纵梁以上部分布置相同，荷载计算如下：0＃块底板宽6.75m，面板采用钢模板，横楞采用[8间距30cm，设15根25号b型工字钢纵梁。按从一侧边腹板4根纵梁为1组，底板7根纵梁为1组，编号分别为①、②、③、④＃纵梁，即①、③号腹板下均为4根纵梁，顶板与底板②、④下为7根纵梁。如图2-2所示。图2-2纵梁布置图腹板下纵梁与顶板底板下纵梁承载箱梁断面积为：A-A断面：腹板：5.35m2，顶底板：4.05+2.43=6.48m2。B-B断面：腹板：2.587m2，顶底板：3.45+2.01=5.46m2。C-C断面：腹板：2.36m2，顶底板：3.17+2.01=5.18m2。砼自重按26kN/m3；砼入模对底模产生冲击力取2kPa；振捣对底模产生荷载取2kPa；砼入模以及振捣荷载均取1.2冲击系数。将上述荷载统计后计算如下：外腹板模板、横楞及自重分布荷载：1.83kN/m顶底板模板、横楞及自重分布荷载：2.67kN/m侧模分布荷载：8kN/m则腹板、顶底板纵梁分布荷载统计为：A-A断面：①、③腹板下纵梁：q1＝5.35×26＋3.8＋1.83＝144.73kN/m②、④顶底板下纵梁：q2＝6.48×26＋5.1＋2.67＝176.25kN/mB-B断面：①、③腹板下纵梁：q1＝2.587×26＋3.8＋1.83＝72.892kN/m②、④顶底板下纵梁：q2＝5.46×26＋5.1＋2.67＝149.73kN/mC-C断面：①、③腹板下纵梁：q1＝2.36×26＋3.8＋1.83＝66.99kN/m②、④顶底板下纵梁：q2＝5.18×26＋5.1＋2.67＝142.45kN/m（1）0#块腹板下4根纵梁：A-A断面平均分布到每根荷载为144.73/4=36.18kN/m；B-B断面平均分布到每根荷载为72.892/4=18.223kN/m；C-C断面平均分布到每根荷载为66.99/4=16.75kN/m；则腹板下单根纵梁受力模型为：图2-3腹板下纵梁加载图（kN/m）图2-4腹板下纵梁弯矩图（kN·m）最大弯矩为18.5kN·m。图2-5腹板下纵梁剪力图（kN）最大剪力为36.6kN。图2-6腹板下纵梁最大组合应力图（MPa）从图2-6可以看出腹板下纵梁所受最大组合应力值为43.8MPa<[σ]=188.5MPa。满足规范要求。图2-7腹板下纵梁下支座反力（kN）腹板下纵梁每根的支座反力为66.4kN与25.1kN。图2-8腹板下纵梁位移（mm）腹板下纵梁最大位移为1.96mm。（2）0#底板7根纵梁：A-A断面平均分布到每根荷载为176.25/7=25.18kN/m；B-B断面平均分布到每根荷载为149.73/7=21.39kN/m；C-C断面平均分布到每根荷载为142.45/7=20.35kN/m；图2-9顶底板下纵梁加载图（kN/m）图2-10顶底板下纵梁弯矩图（kN·m）最大弯矩为24.9kN·m。图2-11顶底板下纵梁剪力图（kN）最大剪力为39.9kN。图2-12顶底板最大组合应力图（MPa）从图2-12可以看出顶底板下纵梁所受最大组合应力值为59MPa<[σ]=188.5MPa。满足规范要求。图2-13顶底板下纵梁下支座反力（kN）顶底板下纵梁每根的支座反力为63.5kN与32kN。图2-14顶底板下纵梁位移（mm）顶底板下纵梁最大位移为2.77mm。2.1.2底板下前横梁底板下前横梁采用2[36b，其计算模型如图2-15所示。图2-15前横梁受力模型（kN）图2-16前横梁弯矩图（kN·m）前横梁所受最大弯矩为10.7kN·m。图2-17前横梁剪力图（kN）前横梁所受最大剪力为76.3kN。图2-18前横梁最大组合应力图（MPa）从图2-18可以看出前横梁所受最大组合应力值为7.7MPa<[σ]=188.5MPa。满足规范要求。图2-19前横梁支座反力（kN）图2-20前横梁位移（mm）前横梁最大位移为0.13mm。2.1.3侧贝雷纵梁外侧翼缘混凝土面积为1.17m2，侧模分布荷载为8kN/m，q=1.17×26+8=38.42kN/m。侧模重量由两根贝雷梁承担，外侧贝雷梁承担2/3荷载，内贝雷梁承担1/3荷载。只验算外侧贝雷梁承受均布荷载为38.42×2/3=25.61kN/m。图2-21侧贝雷梁计算图示（kN/m）图2-22侧贝雷梁弯矩（kN·m）侧贝雷梁最大弯矩为：36.4kN·m图2-23侧贝雷梁支座反力（kN·m）结论：最大弯矩Mmax=36.4kN·m<[M]=1576kN·m最大支点荷载Qmax=107kN<[Q]=490kN满足要求。对荷载较大，安全富余较少的第一组贝雷，采取以下措施保证安全：①将相邻荷载较小的贝雷支点位置，预紧，使其分担更多荷载，减小最大受力贝雷组荷载；②将贝雷加强设2组4根加强杆。2.1.4贝雷加强验算因横梁支点位置不正对贝雷立杆，采用2根10号普通槽钢加强。加强槽钢容许支撑力计算如下：2根槽钢截面积为：A=12.74×2=25.48cm2横截面惯性矩：IX=1cm4；i=3.95cmλ=ul/i=0.5×130/3.95=16.5<150式中：u为长度系数，按两端固定，取u=0.5l为最大立柱高度，取130cm。查表得：φ=0.98容许承载力：[N]=φAf=0.98×25.48×10^2×188.5/1000=470.7kN>贝雷梁允许最大荷245kN，即加强后支点承载力大于立杆位置贝雷梁允许承载力，承压满足要求。2.1.5贝雷连接装置承载力验算785级φ32精轧螺纹钢筋拉杆，单根允许拉力为63.1T剪力销，允许抗剪承载力为：[Q]=fAf钢材允许抗剪强度，45号钢为125Mpa；A剪力销抗剪面积，A=(0.092-0.052)π/4；[Q]=549.5kN=54.95T。0＃块托架按[Q]=25T验算，实际荷载2.7T，满足要求。2.1.6柱顶横梁：（1）柱顶前横梁从外侧贝雷梁到混凝土底板下横梁对柱顶前横梁的力分别为：33.1kN，16.55kN，101.4kN，79.7kN，62.2kN，另一办对称受力荷载相同。顶柱上放置2根I45b横梁，所以单根横梁所受力为：16.55kN，8.275kN，50.7kN，39.85kN，31.1kN。图2-24柱顶前横梁受力图示图2-25柱顶前横梁弯矩图（kN·m）横梁最大弯矩为134.3kN·m图2-26柱顶前横梁最大组合应力（MPa）横梁最大应力为90.1MPa。由上述计算横梁的最大组合应力为90.1MPa<[σ]=188.5MPa，满足规范要求。图2-27柱顶前横梁支座反力（kN）单根前横梁所受反力为261.9kN。图2-28柱顶前横梁变形（mm）横梁最大变形在横梁跨中处为6.7mm。（2）柱顶后横梁由于底板下纵梁直接作用在柱顶后横梁上，所以从外侧贝雷梁对柱顶后横梁的力分别为：107.7kN，53.5kN，腹板下纵梁对柱顶后横梁的力66.4kN，顶底板下纵梁对柱顶后横梁的力63.6kN。顶柱上放置2根I45b横梁，所以单根横梁所受力为，贝雷梁对柱顶后横梁的力分别为：53.85kN，26.75kN，腹板下纵梁对柱顶后横梁的力33.2kN，顶底板下纵梁对柱顶后横梁的力31.8kN。图2-29柱顶后横梁受力模型（kN）图2-30后横梁弯矩图（kN·m）后横梁所受最大弯矩为130.4kN·m。图2-31后横梁最大组合应力图（MPa）从图2-31可以看出后横梁所受最大组合应力值为87.5MPa<[σ]=188.5MPa。满足规范要求。图2-32后横梁支座反力（kN）图2-33后横梁位移（mm）柱顶后横梁最大位移为2.6mm。2.2钢管立柱支撑力验算由上述计算得出柱顶前横梁对外侧斜撑（φ530×8mm钢管立柱）荷载为261.9×2=523.8kN，柱顶后横梁对竖向钢管立柱（φ630×8mm钢管立柱）荷载为324.8×2=649.6kN。建立计算模型如下所示：图2-34受力模型（kN）图2-35弯矩图（kN·m）竖向钢管立柱所受最大弯矩为28.8kN·m，斜向钢管立柱最大弯矩为22.5kN·m。图2-36轴力图（kN·m）竖向钢管立柱所受压力为627kN，斜向钢管立柱压力为547kN，水平杆所受拉力为169kN，端点处受拉力为174kN。图2-37反力（kN）竖向钢管立柱与承台接触点所受最大竖向力为626.9kN，水平力为5.2kN，斜向钢管立柱与承台接触点所受最大竖向力为520.4kN，水平力为169kN，端点处受水平拉杆所受水平力为174.1kN，竖向力为26.1kN。图2-38最大组合应力图（MPa）竖向钢管立柱所受最大压力应为10.2MPa，斜向钢管立柱最大压力应为14.8MPa，水平杆所受拉应力为18.2MPa，端点处受拉应力为31.7MPa。均满足规范要求。（1）竖向位移（2）水平位移图2-39位移图（MPa）柱顶最大竖向位移为0.5mm，水平位移为0.3mm。水平双拼36号槽钢在墩身位置采用锚梁通过4根φ32精轧螺纹钢筋对拉锚固，每根施加20吨预应力，合计80吨，即800KN，大于荷载174.1kN，满足要求。2.3侧模验算2.3.1模板计算执行规范和工作条件参数⑴《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002。⑵按一次浇筑高度按3.82m控制。⑶混凝土为泵送。⑷混凝土掺外加剂，坍落度≥11～15cm。⑸浇筑速度：按每小时浇筑2.5m高。⑹新浇混凝土的密度：24kN/m3。2.3.2模板上最大侧压力计算⑴各项侧压力值取定根据GB50204-2002规范相关条文得：振捣时产生的侧压力：F1=4kN/m2泵送混凝土倾倒时产生的侧压力：F2=2kN/m2根据GB50204-2002规范，采用内部振捣器时，新浇混凝土作用于模板的最大侧压力，可按F3、F4两个公式计算，并取两者的较小值选用。F3=γH=24×3.82=91.68kN/m2F4=0.22γ0t0β1β2V1/2，其中γ0=24kN/m3，β1=1.2（掺混凝缓凝剂），β2=1.15（坍落度≥11～15cm），初凝时间t0=10，V=1.5F4=0.22×24×10×1.15×1.2×1.51/2=89kN/m2⑵最不利的模板侧压力组合F=F1+F2+F4=4+2+89=95kN/m22.3模板的强度、刚度复核3.3.1板面的复核验算计算假定：板面按连续单向板计算，并取最不利的连续三跨板状况的边跨进行复核。⑴刚度复核板面的线荷载：q=95.kN/m2×1m=95kN/m=95N/mm板面取5mm厚：Ix=1/12bh3=1/12×1000×53=10417mm4Wx=Ix/(h/2)=4167mm3L=250mm，E=2.1×105N/mm2板面刚度f1=0.00677qL4/EIx=0.00677×95×2504/(2.1×105×10417)=1.1＜[2mm]板面刚度满足要求。⑵板面强度复核δ=M/WM=0.1qL2=0.1×95×2502=593750N·mmδ=593750/4167=142N/mm2＜[188.5N/mm2]强度满足要求。3.3.2模板肋的复核验算⑴肋的挠度复核模板高度为3.5m，围檩最大间距100cm。肋的线荷载：q=0.25×95=28.53kN/m=23.8N/mm选用8#槽钢的特性参数：L=100mm，Ix=101.3×104mm4，Wx=25.3×103mm3f1=0.00677qL4/EIx=0.00677×23.8×10004/(2.1×105×101.3×104)=0.7mm＜[2mm]⑵肋的强度复核δ=M/WM=0.1qL2=0.1×23.8×10002=2380000N·mmδ=2380000/25300=94N/mm2＜[188.5N/mm2]肋强度满足要求。

三、挂篮验算梁体最大重量为3＃节段混凝土，重为964.6kN，节段长度3.5m，腹板厚65cm。3.1底模板、侧模验算挂篮底板设15根纵梁，其中两侧腹板下分别放四根，底板下7根分开放，为此分成两侧腹板底板两部分计算如下：腹板、底板纵梁、侧模承载箱梁断面积分别为2.36m2、3.17m2、1.17m2每米箱梁砼线荷载分别为：q1＝2.36×26=61.36kN/mq2＝3.17×26=82.4kN/mq3＝1.17×26=30.42kN/m承载宽分别为0.65m、5.45m、3m砼入模对底模产生冲击力取2Kpa：振捣对底模产生荷载取2Kpa：砼入模以及振捣荷载均取1.2冲击系数，即总荷载为施工荷载：(2+2)×1.2×0.65＝3.12kN/m(2+2)×1.2×5.45＝26.16kN/m(2+2)×1.2×3＝14.4kN/m腹板模板、横楞及自重分布荷载：1.83kN/m底板模板、横楞及自重分布荷载：2.67kN/m侧模分布荷载：8kN/m则腹板、底板纵梁、侧模分布荷载统计为：q1＝61.36＋3.12＋1.83＝66.31kN/mq2＝82.4＋26.16＋2.67＝111.23kN/mq3＝30.42＋14.4＋8＝52.82kN/m3.1.1腹板纵梁：4根I25b型钢，承载箱梁断面积为2.36m2，分布长度3.5m。分配到每根纵梁上的荷载为：66.31/4=16.58kN/m，则荷载示意图如下：图3-1腹板下纵梁加载图示（kN）图3-2腹板下纵梁弯矩图（kN·m）图3-3腹板下纵梁剪力图（kN）图3-4腹板下纵梁组合应力图（MPa）最大组合应力为77.2MPa。图3-5腹板下纵梁支座反力（kN）图3-6腹板下纵梁变形（mm）最大组合应力为77.2MPa<[σ]=188.5MPa，满足要求。注：Q235钢材[σ]=145N/mm2，按规范临时结构允许应力可提高至1.3倍，下同。3.1.2底板纵梁：7根I25b型钢，承载箱梁断面积为3.17m2，分布长度5.45m。分配到每根纵梁上的荷载为：111.23/7=15.89kN/m，则荷载示意图如下：图3-7底板下纵梁加载图示（kN）图3-8底板下纵梁弯矩图（kN·m）图3-9底板下纵梁剪力图（kN）图3-10底板下纵梁组合应力图（MPa）最大组合应力为74MPa。图3-11底板下纵梁支座反力（kN）图3-12底板下纵梁变形（mm）最大组合应力为74MPa<[σ]=188.5MPa，满足要求。注：Q235钢材[σ]=145N/mm2，按规范临时结构允许应力可提高至1.3倍，下同。3.1.3侧模板：侧模纵梁内侧与外侧均采用双拼32号槽钢，承载箱梁断面积为1.17m2，分布长度3.5m。内外侧纵梁均承担1/2荷载，大小为：52.82/2=26.41kN/m，加载示意图如下：图3-13侧模板下纵梁加载图示（kN）图3-14侧模板下纵梁弯矩图（kN·m）图3-15侧模板下纵梁剪力图（kN）图3-16侧模板下纵梁组合应力图（MPa）最大组合应力为68.8MPa。图3-17侧模板下纵梁支座反力（kN）图3-18侧模板下纵梁变形（mm）最大组合应力为68.8MPa<[σ]=188.5MPa，满足要求。注：Q235钢材[σ]=145N/mm2，按规范临时结构允许应力可提高至1.3倍，下同。3.2横梁验算3.2.1前下横梁验算前下横梁采用1组双拼40b工字钢，根据前面计算的支座反力作用在工字钢梁上，腹板下工字钢支反力为26.4kN，底板工字钢支反力为25.3kN，则单根工字钢受力为：26.4/2=13.2kN，25.3/2=12.65kN。计算受力图示如下：图3-19前下横梁加载图示（kN）图3-20前下横梁弯矩图（kN·m）最大弯矩6.1kN·m。图3-21前下横纵梁剪力图（kN）图3-22前下横梁组合应力图（MPa）最大组合应力为5.4MPa。图3-23前下横梁支座反力（kN）图3-24前下横纵梁变形（mm）最大变形0.03mm。最大组合应力为5.4MPa<[σ]=188.5MPa，满足要求。3.2.2后下横梁验算后下横梁采用1组双拼40b工字钢，前下横梁采用1组双拼40b工字钢，根据前面计算的支座反力作用在工字钢梁上，腹板下工字钢支反力为26.4kN，底板工字钢支反力为25.3kN，则单根工字钢受力为：31.7/2=15.85kN，30.3/2=15.15kN。计算受力图示如下：图3-25后下横梁加载图示（kN）图3-26后下横梁弯矩图（kN·m）最大弯矩9.9kN·m。图3-27后下横纵梁剪力图（kN）图3-28后下横梁组合应力图（MPa）最大组合应力为8.7MPa。图3-29后下横梁支座反力（kN）图3-30后下横纵梁变形（mm）最大变形0.05mm。最大组合应力为8.7MPa<[σ]=188.5MPa，满足要求。3.2.3前上横梁验算箱梁顶板的面积为2.01m2，重52.26kN/m，平均分配到4根吊杆上，受力长3.5m，则重量为182.91kN，每根吊杆分配的重量为182.91/4=45.73kN，前上横梁采用1组双拼40b工字钢，则单根工字梁受荷载45.73/2=22.86kN。根据前文计算结果，分配到工字梁单梁的结果为：图3-31前上横梁加载图示（kN）图3-32前上横梁弯矩图（kN·m）最大弯矩116.9kN·m。图3-33前上横纵梁剪力图（kN）图3-34前上横梁组合应力图（MPa）最大组合应力为8.7MPa。图3-35前上横梁支座反力（kN）图3-36前上横纵梁变形（mm）最大变形0.8.9mm。最大组合应力为102.8MPa<[σ]=188.5MPa，满足要求。3.3吊杆强度验算根据上述计算得知吊杆最大受力为44.5×2=89kN，吊杆采用Φ32mm785级精轧螺纹钢筋，单根允许承载力为631.014kN。安全系数n＝F/F2＝7.09吊杆强度满足施工要求。3.4挂篮三角主桁架验算3.4.1三角主桁架受力计算下弦杆（1）（2）选用I56b，斜拉杆（3）（4）选用双拼25[b。竖杆（5）选用双拼[40b。材料均选用Q235钢材。锚杆（6）（7）选用直径32mm精轧螺纹钢。由上述计算可知，单根前上横梁（40b工字钢）所承受的支反力为191.2kN，则1组两根承受191.2×2=382.4kN。计算模型如下图所示：图3-37主桁架计算模型（1）轴力图3-38整体所受轴力图单位（kN）水平玄杆（1）的压力为185.9×2=371.8kN，（2）的压力为186.9×2=373.8kN，斜拉杆（3）拉力为273.6×2=574.2kN，斜拉杆（4）拉力为273.3×2=546.6kN，（5）中间立杆的压力为394.3+406=800.3kN。锚杆（6）的拉力为206.6kN，（7）的拉力为239.4kN。（2）弯矩：图3-39水平玄杆弯矩图（kN·m）最大弯矩为116.6kN·m应力：图3-40整体所受应力图单位（MPa）水平玄杆（1）的最大压应力为42.7MPa，（2）的最大压应力为56.9MPa，斜拉杆（3）最大拉应力为98.5MPa，斜拉杆（4）最大拉应力为80.2MPa，（5）中间立杆的最大压应力为54.6MPa。锚杆（6）的拉应力为258.1MPa，（7）的拉应力为298.8MPa。除锚杆外最大应力为98.5MPa<[σ]=188.5MPa，满足设计要求。变形图3-41竖向位移图（mm）最大竖向位移为加载点处13.4mm。3.4.3节点验算连接板通过8根10.9级M24螺栓连接，整体允许最小拉力：8×250＝2000kN＞N＝379242N＝379.2kN安全系数：2000/379.2=5.2节点板与杆件焊接后均另增加劲板焊接，强度能够满足要求。3.4.4整体稳定性分析各片主桁架通过桁架连接成整体，理想状态下桁架全部竖直，主桁架平面内受力，联系桁架不受力。实际操作中主桁架拼装时精确控制竖直，砼浇筑时，下玄杆锁定在箱梁上，再横向通过联系桁架稳定，能够保证整体稳定。3.5挂篮抗倾覆性验算根据计算，混凝土浇筑时后锚承受拉力239.4kN与206.6kN。32mm精扎螺纹钢承受力为：F1＝613kN挂篮施工时抗倾覆安全系数：N＝F1/F＝613/239.4＝2.56>2满足规范要求。3.6挂篮走行稳定性验算挂篮行走时将反压梁换作行走反压装置，单侧设两道，通过精轧螺纹钢筋与箱梁腹板精轧螺纹钢筋连接，行走时空挂篮底盘、侧模共重60吨，反压力20吨每片主桁架。每片主桁后锚采用2根32mm精扎螺纹钢，F1＝2×613＝1226kN挂篮行走时抗倾覆安全系数N＝F1/F＝1226/200＝6.13>2满足规范要求。设两道有效行走反压装置，能够有效保证单个失效时的挂篮倾覆稳定。

四、边跨现浇段支架验算①材料性能参数Φ48×3.0mm钢管：A＝4.24×102mm2，W＝3.582×103mm3，r＝15.78mm，每延米重量3.33kg。顶托纵梁10×10cm、横向10×10cm方木：A＝100cm2，W＝167cm3，I＝1667cm4，每延米重量0.06kN/m，静曲强度[δOW]=11MPa。竹胶板物理性能：静曲强度[δOW]=80MPa静曲弹性模量E纵=7500MPa②荷载按最大箱梁梁高2m验算，一次浇筑完成。③面板验算对于面板荷载最大处为腹板位置：《根据混凝土结构施工规范》50666-2011，作用在模板上荷载计算如下：采用内部振捣器时，新浇筑的混凝土作用于模板的最大侧压力标准值G4k可按下列公式计算，并应取其中的较小值：式中：F—新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（kN/m2）;γc—混凝土的重力密度（kN/m3）；t0—新浇混凝土的初凝时间（h），可按实测确定；当缺乏试验资料时可采用t0=200/（T+15）计算，T为混凝土的温度（℃）；β—混凝土的坍落度影响修正系数：当塌落度在50mm~90mm时，β取0.85；当坍落度在100mm~130mm时，β取0.9；坍落度在140mm~180mm时，β取1.0；V—混凝土浇筑高度（厚度）与浇筑时间的比值，即浇筑速度（m/h）；H—混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面的总高度（m）；混凝土侧压力的计算分布图形如A.0.4所示。图中h=F/γc。F=0.28γct0βV1/2F=0.28×24×12×1×0.51/2=57.02kN/m2F=γc×H=24×2.1=50.4kN/m2二者取小值，即F=50.4kN/m2取计算宽度b=1mm，q=p×b=0.0504N/mm竹胶板：I=eq\o(\s\up7(1),\s\do7(12))bh3=0.0486cm4W=eq\o(\s\up7(1),\s\do7(6))bh2=0.054cm3Mmax=KmqL2=0.083×0.0504×2002=167.3N•mmσ=eq\o(\s\up7(Mmax),\s\do7(W))=167.3/0.054×103=3.1<[σ]=11MPaf=Kf×ql4/100EI=0.632×0.0504×2004/(100×7500×106×0.0486×10-8)=0.2mm<L/400②纵楞验算线荷载q=0.3×Pmax=15.12kN/m纵楞受力模式为连续梁，支点间距0.9m。Mmax=KmqL2=0.083×15.12×103×0.92=1016.5N•mσ=eq\o(\s\up7(Mmax),\s\do7(W))=1016.5/83.5×10-6=10.2×106N•m2=10.2MPa<[σ]=11MPaf=Kf×ql4/100EI=0.632×15.12×103×0.94/(100×7500×106×1667×10-8)=0.8mm<L/400③横楞验算横楞在腹板处受力较大，受力模式为连续梁，支点间距0.3m。线荷载q=0.9×Pmax=45.36kN/mMmax=KmqL2=0.083×45.36×103×0.32=338.8N•mσ=eq\o(\s\up7(Mmax),\s\do7(W))=338.8/167×10-6=2.32×106N•m2=5.0MPa<[σ]=11MPaf=Kf×ql4/100EI=0.632×45.36×103×0.34/(100×9000×106×1667×10-8)=0.5mm<L/400④支架验算根据《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ166-2008)支架承载力计算如下：当无风荷载时，单肢立杆承载力计算应符合下列要求：1、立杆轴向力应按下式计算：式中：—脚手架结构自重标准值产生的轴向力（kN）；—脚手板及构配件等自重标准值产生的轴向力（kN）；—施工荷载产生的轴向力（kN）。立杆受力最大的位置为中间腹板对应的间距为0.3m×0.9m，故以箱梁底板厚度渐变段中间腹板下的立杆作为受力验算杆件。底模处砼箱梁荷载：P1=1.89×26/3=16.4kN/m（受力最大三排钢管支撑箱梁断面积为2.19m2(按箱梁全断面计算)）模板荷载：P2=200kg/m2=2kN/m设备及人工荷载：P3=250kg/m=2.5kN/m2砼浇注冲击及振捣荷载：P4=200kg/m=2kN/m2则有N=1.2×(3.33×6×2/100+2)+1.4×(16.4+2.5+2)=32.1kN立杆承载力计算：单肢立杆轴向承载力应符合下列要求：式中—轴心受压杆件稳定系数，按长细比查本规范附录E采用；—立杆横截面面积（mm2）；—钢材的抗拉、抗压、抗弯强度设计值，应按本规范表5.1.6采用。N=35.6kNψ·A·f=0.739×4.24×102×205=64233.88N=64.23kNN<ψ·A·f满足要求。其中：由于横杆步距为0.6m，钢管φ48×3.0mm的回转半径为15.78mm，则长细比:λ＝1230/15.78＝77.95，查表可得压杆稳定系数:φ＝0.739另由压杆弹性变形计算公式得：（按最大高度6m计算）△L=NL/EA=26.2×103×6×1000/(2.1×105×4.89×102）=1.53mm满足要求。经计算，本支架其余杆件受力均能满足规范要求，另外支架高6m，宽15m，按构造规定设纵向横向剪刀撑，整体稳定性能满足要求。④地基容许承载力验算根据《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ166-2008)，立柱基础底面应计算如下：式中—立杆基础底面（m2）；—地基承载力特征值（kPa）。当为天然地基时，应按地勘报告选用；当为回填土地基时，应乘以折减系数0.4。Ag=35.6/100=0.356m2支架底座平面尺寸10cm×10cm，砼整体基础厚10cm：立杆基础底面积0.6×0.9=0.54m2>Ag=35.6/100=0.356m2，满足要求。其中地基承载力特征值为100Kpa,计算如下：式中：—修正后的地基承载力容许值（kPa）;—基础底面的最小边宽（m）；当b﹤2m时，取b=2m；当b＞10m时，取b=10m；—基地埋置深度（m），自天然地面起算，有水流冲刷时自一般冲刷线起算；当时，取；当时，取；—基底宽度、深度修正系数，根据基底持力层土的类别按表3.3.4确定；—基底持力层土的天然重度（kN/m3）;若持力层在水面以下且为透水者，应取浮重度；—基底以上土层的加权平均重度（kN/m3）；换算时若持力层在水面以下，且不透水时，不论基底以上土的透水性质如何，一律取饱和重度；当透水时，水中部分土层则应取浮重度。查地质勘察报告，［fa0］=100kpa；［fa］