西平铁路48m箱梁满堂支架检算

PAGE7-新建铁路西安至平凉线XPS-3标段西平铁路48m现浇箱梁施工满堂钢管支架检算书中铁一局西平铁路工程指挥部第二项目部二OO九年十一月甘肃·庆阳一、工程概述我项目部管段内有特大桥7座，其中6座跨泾河，跨泾河主河道采用48m、64m大跨箱梁设计，共计48m箱梁56孔，64m箱梁5孔，为我项目部重点控制工程。大跨分布及桥高情况：61孔箱梁分布在6座桥上，其中，店子沟特大桥48m箱梁4孔（1孔在河道内），杨家河特大桥48m箱梁20孔（2孔在河道内），任家河特大桥48m箱梁12孔（6孔在河道内），长庆桥特大桥48m箱梁6孔（2孔在河道内），蔡家嘴特大桥48m箱梁6孔（3孔在河道内），吊堡子特大桥48m箱梁8孔，64m箱梁5孔（4孔在河道内）。桥面距地面高度13～20m（箱梁高4.05～5.15m有43孔大跨在河滩地上，地势开阔、平坦。48m简支箱梁梁顶面宽4.9m，梁底面宽3.0～3.3m，梁高4.05m，C55砼238m3，重620t；现浇箱梁支架采用搭设满堂钢管支架。二、满堂脚手架的布置（拟定）支架采用轮扣式φ48×3.0mm钢管脚手架，支架基础必须经平整碾压达到承载力（250KPa）要求后，铺设一层塑料防水层防水，周边挖排水沟（保证地基不受雨水浸泡降低承载力），然后在防水层上摆放枕木（枕木规格：250×22×15cm），在枕木上再搭设支架。支架间距顺桥向0.9m，计排，横桥向m,计排，水平杆步距（自上而下）60cm×3+120cm×N,竖杆采用轮扣3×3m和2.4m钢管对插，钢管上下均采用可调U托做支撑，每根竖杆用短钢管连接扣紧，支架高度拟定12m,支架顶托上延桥横向铺10#槽钢，梁底板范围顺桥向布设10×10cm方木，方木间距30cm,方木上铺设18mm厚胶合板，宽3.3m作为梁底模；两侧用10#槽钢布设纵向轨道，安放梁体模型。所有支架应依据搭设高度设置普通钢管剪刀撑，横向每3排设剪刀撑1排，纵向在梁底设2排剪刀撑。

钢管支撑的杆件有锈蚀，弯曲、压扁或有裂缝的严禁使用。满堂钢管支架结构断面示意图三、支架检算※梁体断面图（依据“48预应力砼简支箱梁施工图”）1、荷载（1）现浇箱梁C55砼自重（梁Ⅳ断面，梁端3.9m范围）：q1=5.3×26=137.8KN／m（梁Ⅵ断面，梁两端3.9m范围以外：q1-1=111.8KN／m）（2）外模：q2=17.9KN／m（3）内模：q3=2.1KN／m（4）胶合板：q4=3.3×0.018×8KN/m3=0.5KN／m（5）10×10cm方木：q5=12×0.1×0.1×5KN/m3=0.6KN／m（6）横向槽钢(10#)q6=54×5m×100÷1000÷48=0.6KN／m（7）砼施工倾倒荷载：q7=4.0KPa×5m=20KN／m

（8）砼施工振捣荷载：q8=2.0KPa×5m=10KN／m

（9）施工机具人员荷载：q9=2.5KPa×5m=12.5KN／m（10）风载：（基本风压）q10=0.6KPa×5m=3KN／m（11）钢管自重（计算范围5m宽）：q11=11.8KN／m（12）U托自重（计算范围5m宽）：q12=1.2KN／m（13）枕木重量（计算范围5m宽）：q13=1.5KN／m2、强度和刚度检算

（1）胶合板底模(梁Ⅳ断面，梁端3.9m范围)梁底板宽（梁Ⅳ断面，梁端3.9m范围）3.3m，底模采用18mm厚胶合板，下设10×10cm方木，净空间距20cm，胶合板所受荷载组合如下：①现浇箱梁C50砼自重(90%)：4.7×26×0.9=110KN／m②内模：2.1KN／m③胶合板：0.5KN／m④砼施工倾倒荷载：13.2KN／m⑤砼施工振捣荷载：6.6KN／m⑥施工机具人员荷载：8.3KN／m⑦风载：（基本风压）3KN／m荷载合计：143.7KN／m胶合板横向均布荷载q=143.7×1.3/3.3=56.6KN/m竹胶合模板的力学指标取下值：〔σ〕=13MPa，〔τ〕=1.4MPa，E=9000MPa竹胶合模板选用厚度，1米宽胶合板的截面几何力学特性计算结果如下：胶合板下净空20cm，计算跨度取20cm,按简支梁进行计算：(可)(可)(可)（2）10×10cm方木(梁Ⅳ断面，梁端3.9m范围)方木承受胶合板传递的荷载，间距30cm,胶合板下纵向布置12根，下面为横向10#槽钢，间距90cm。1根方木所受均布荷载为：q=（143.7+0.6）×1.3/12=15.6KN/m10×10cm方木采用油松，其力学指标取下值：〔σ〕=13MPa，〔τ〕=1.5MPa，E=10000MPa，截面几何力学特性计算结果如下：方木间距90cm，按三等跨连续梁进行计算：(可)(可)(可)（3）10#槽钢(梁Ⅳ断面，梁端3.9m范围)

轮扣支架上横向铺10#槽钢，间距0.9m。槽钢上所受荷载组合(检算范围横向取5m)：q1+…q10=205KN／m×1.3=266.5KN／m则每根槽钢所受均布荷载：q=266.5×0.9/5=48KN/m，槽钢下立杆间距90cm,按三等跨连续梁进行计算:10#槽钢惯性矩：I=198×104mm抵抗矩：W=39.7×103截面积：A=1274.8mm2（可）（可）（可）3、支架立杆稳定性计算(检算横向范围取5m)

⑴梁Ⅳ断面，梁端3.9m范围①每根立杆所受荷载为(立杆间距90×90cm)：P=(q1+…q10+q11+(q12)／2)×1.3×0.9÷6.5=217.4×1.3×0.9÷6.5=39.1KN＞［N］=29.2KN(不可)〖《路桥施工计算手册》P189立杆容许荷载为29.2KN（步距L=1.25m）〗②每根立杆所受荷载为(立杆间距60×60cm)：P=(q1+…q10+q11+(q12)／2)×1.3×0.6÷9.3=217.4×1.3×0.6÷9.3=18.2KN＜［N］=29.2KN(可)⑵梁Ⅵ断面，梁两端3.9m范围以外 每根立杆所受荷载为(立杆间距90×90cm)：P=(q(1-1)+…q10+q11+(q12)／2)×0.9÷6.5=191.4×0.9÷6.5=26.5KN［N］÷26.5=29.2÷26.5=1.1(可)⑶采用φ48×3.0,回转半径i=15.9mm，立杆的横杆步距为h=1.2m,按两端铰接μ=1，则:

l0=kμh=1.155×1×1.2=1.386m

式中l。为立杆的计算长度。对于满堂支架，l。=kμh式中k：为长度附加系数，其值取1.155，μ：压杆长度系数,h：立杆步距。λ=l0/i=1386/15.9=87.2

λs＜λ＜λp=102属小柔度杆，则临界应力等于许用应力，按强度问题计算：σ=P/An=26500/424.1=62.5MPa≤（稳定性满足！）另外，根据《钢结构设计规范》(GB50107-2003)附表C表c-1查得：稳定系数φ=0.736

N/(φA)=26500/（0.736×424.1）=84.9MPa≤f=205MPa

(稳定性符合要求!)

4、地基承载力算(检算范围横向取5m)

横向5m范围连续铺枕木.枕木受力面积:A=5×0.22m=1.1m2⑴梁Ⅳ断面，梁端3.9m范围,支架立杆间距60cm×60cm,计算横向单排立杆9.3根,地基所受全部荷载：P=18.2×9.3=169.3KN则地基承载力σ=169.3÷1.1=153.9KPa⑵梁Ⅵ断面，梁两端3.9m范围以外,支架立杆间距90cm×90cm,计算横向单排立杆6.5根.地基所受全部荷载：P=26.5×1.3×6.5=223.9KN则地基承载力σ=223.9÷1.1=203.6KPa∴地基承载力须达到250KPa结论:根据以上验算得知,支架按下列要求搭设:⑴支架基础必须经平整碾压达到承载力（250KPa）要求后，铺设一层塑料防水层防水，周边挖排水沟（保证地基不受雨水浸泡降低承载力），然后在防水层上摆放枕木（枕木规格：250×22×15cm），在枕木上再搭设支架⑵支架采用轮扣式φ48×3.0mm钢管脚手架,竖杆采用轮扣3×3m和2.4m钢管对插，钢管上下均采用可调U托做支撑，每根竖杆用短钢管连接扣紧，支架高度拟定12m。钢管支撑的杆件有锈蚀，弯曲、压扁或有裂缝的严禁使用。⑶梁Ⅳ断面，梁两端各3.9m范围（支架搭设宽度10m）,支架立杆间距60cm×60cm,横桥18排，顺桥8排，横杆步距60cm×3+120cm×n进行搭设.⑷梁Ⅵ断面，梁两端3.9m范围以外,40.2m范围（支架搭设宽度1