边跨现浇段支架检算

0#段、边跨现浇段支架检算

一、编制依据

1、施工图设计文件及地勘报告，以及设计变更、补充、修改图纸及文件

资料。

2、国家有关的政策、法规、施工验收标准和工程建设标准强制性条文，

以及现行有关施工技术标准、标准等。

3、参考《建筑施工扣件式钢管脚手架平安技术标准》、《混凝土工程模板

与支架技术》、《铁路桥涵施工手册》、《建筑施工计算手册》。

二、现浇箱梁满堂支架布置及搭设要求

采用扣件式脚手架搭设，使用与立杆配套的横杆及立杆可调底座、立杆可

调托撑。立杆顶设二层方木，立杆顶托上横桥向设lOXIOcni方木；横向方木

上设10义10cm的纵向方木，其中腹板下间距15cm,翼板下间距35cm,底板下

25cm。模板用厚15nlm的优质竹胶合板。腹板下立杆横桥向间距X纵桥向间距

X横杆步距为30cmX60cmX60cm,翼板下立杆横桥向间距X纵桥向间距X横

杆步距为60cmX60cmX120cm支架结构体系，底板下立杆横桥向间距X纵桥向

间距X横杆步距为60cmX60cmX120cm支架结构体系，支架纵横均每隔四排设

置剪刀撑.

三、计算假定：

a、翼缘板碎（一区）及模板重量由翼缘板下支架承当；

b、腹板碎（二区）及模板重量由腹板模板与其下支架承当。

c、顶板及底板碎（三）及模板重量由底板模板及底板支架承当；

d、支架连接按较接计算；

四、现浇箱梁支架、模板验算

0#段与边跨现浇段模板、支架采用同等形式施工，0#段施工荷载大于现浇

段，所以只进行0#段支架、模板验算。

㈠、荷载计算

1、荷载分析

根据本桥0#段箱梁的结构特点，在施工过程中将涉及到以下荷载形式：

（1）qi——箱梁自重荷载，新浇混凝土密度取2600kg/m3。

⑵q2一一根据《路桥施工计算手册》中，模板、组合钢模、连接件及钢

楞容重为0.75kN/m2,此处取q2=1.0kPa（偏于平安）。

⑶q3一一施工人员、施工材料和机具荷载，按均布荷载计算，当计算模

板及其下肋条时取2.5kPa；当计算肋条下的梁时取1.5kPa；当

计算支架立柱及替他承载构件时取1.OkPao

（4）q4——振捣混凝土产生的荷载，对底板取2.0kPa,对侧板取4.0kPa。

⑸q5——新浇混凝土对侧模的压力。

⑹q6一一倾倒混凝土产生的水平荷载，取2.0kPa。

⑺q7——支架自重，估算取3.45kPa。

计算每步脚手架自重：NGl=htl+t2

式中：h—一步距（m）；tl——立杆每米重量（kN）；

t2——纵向横杆单件重量（kN）；按最大值进行计算，步距取1.2m,纵、

横向距离取0.6m,总高度为10m,那么步数取9步，

NGl=tl+t2=1.2X0.0384+0.6X4X0.0384=0.138kN

2

q7=9XNGl/A=9X0.138kN/（0.6mX0.6m）=3.45kN/mo

由工期安排未进入冬季施工，故此处计算未考虑雪荷载及冬季施工保温设

施荷载的影响。

2、荷载组合

模板、支架设计计算荷载组合

荷载组合

模板结构名称

强度计算刚度检算

底模及支架系统计算⑴+⑵+⑶+⑷+(7)⑴+⑵+⑺

侧模计算(4)+(5)(5)

3、荷载计算

⑴箱梁自重一一qi计算

根据0#段箱梁结构特点，进行箱梁自重计算，并对截面下的支架体系进

行检算，首先分别进行自重计算。

二区碎截面：4.23ni2

三区碎截面：3.63m2

新浇混凝土自重：

一区:q!=0.65X26/1.75=9.66KN/m2

二区:q.=4.23X26/1.l=100KN/m2

三区：qi=3.63X26/2.4=39.3KN/m

⑵新浇混凝土对侧模的压力——qs计算

0#段箱梁采取水平分层以每层30cm高度浇筑，在竖向上以V=1.2m/h浇筑

速度控制，碎入模温度T=22℃控制。根据《路桥施工计算手册》，当混凝土浇

筑速度在6m/h以下，采用内部振捣器时，作用于侧模最大压力按下式计算：

P,“=K…h，K为外加剂影响修正系数，掺缓凝外加剂时取L2,

当V/TwO.035时，h=0.22+24.9V/T；

当V/T>0.035时,h=1.53+3.8V/T；

因此新浇混凝土对侧模的最大压力

q5=Pm=Kxrxh

V/t=l.2/22=0.055>0.035

h=1.53+3.8V/t=1.74m

q5=6“=Kx〃=1.2x26x1.74=54.29K7%

㈡、结构检算

1、扣件式钢管支架立杆强度及稳定性验算

本工程现浇箱梁支架按4)48X3.5mm扣件式钢管支架进行立杆内力计算。

钢管扣件式支架体系布置结构，如附图：

①、立杆强度验算

不考虑风荷载时，立杆所受荷载为N=L2(NGIK+NG2K+25)

考虑风荷载时,立杆所受荷载为N=L2(NCK+NG2K)+0.85X1.42网

=1.2(g—+1.19SNQK:

故此处最不利荷载组合应为不考虑风荷载情况；

N=l.2(NGIK十NG2K+2NQK)

NGIK一支架结构自重标准值产生的轴向力；

NG2K一支架构配件自重标准值产生的轴向力

2际一施工荷载标准值；

于是，

一区：NG1K=0.6X0.6Xqi=o.6X0.6X9.66=3.48KN

NG2K:0.6X0.6Xq2=0.6X0.6X1.0=0.36KN

XNQK=0.6X0.6X(q3+qi+q；)=0.36*(1.0+2.0+3.45)=2.3KN

那么：N=1.2*风/降+23)=1.2*6.14=7.4KN<[N]=33kN,强度满

足要求。

二区

NGIK=0.3X0.6Xq；=0.6*0.3*100=18KN

NG2ko.6X0.3Xq2=0.6*0.3*1.0=0.18KN

SNQK=0.6X0.3X(q3+q4+q7)=0.18*(1.0+2.0+3.45)=1.161KN

N=l.2*(184-0.18+1.161)=23.21KN<[N]=33kN,强度满足要求。

对于三区：

NGQO.6X0.6XQFO.6*0.6*39.3=14.15KN

NG2K=0.6X0.6Xq2=0.6*0.6*1.0=0.36KN

SNw=0.6X0.6X(q3+q4+q7)=0.36*(1.0+2.0+3.45)=2.322KN

N=l.2*(14.15+0.36+2.322)=20.198KN<[N]=33kN,强度满足要求。

②、立杆稳定性验算

根据《建筑施工扣件式平安技术标准》有关模板支架立杆的稳定性计算公

式：强+丝y

(pAw

明一钢管所受的垂直荷载，N=1.2（NG1K+NG2K）+0.85X1.42NQK（组合风

荷载时），同前计算所得；

f一钢材的抗压强度设计值，f=205N/mm2参考《建筑施工扣件式钢管脚

手架平安技术标准》JGJ166-2008附录B得。

2

A一048mmX3.5mm钢管的截面积A=489mmo

夕一轴心受压杆件的稳定系数，根据长细比人查表即可求得9。

i一截面的回转半径，i=15.8mm。

长细比人=L/io

L一步距；L=l.2m

于是，、=L/i=76,查表得9=0.744。

7UXUXW

WK=0.ZS0

比一风压高度变化系数，参考《建筑结构荷载标准》表7.2.1得上=1.38

风荷载脚手架体型系数，查《建筑结构荷载标准》表6.3.1第36项

得：u尸1.2

2

wo一根本风压，查（〈建筑结构荷载标准〉〉附表D.4wo=O.8KN/m

故：7U2

WK=0.ZXusXwo=O.7X1.38X1.2X0.8=0.927KN/m

Mu—计算立杆段有风荷载设计值产生的弯距；

M尸0.85X1.4XWKXLaXh710

La一立杆纵距0.6m（三个区域相同〕；

h一立杆步距1.2m（三个区域相同）；

2

M«=0.85X1.4XWKXLaXh

W—截面模量,查表得：W=5.08X模3mm3

那么,

对于一区:

丛+为=7.5x103।0.095x106=3932

3

不应一[().744x4895.08xl0]'

39.32N/mm2^f=205N/mm2

二区：

暹+如二F23.19x10-+0.095x1叫二g2.4482.44N/mn?

(pAw().744x4895.08xlO3_

<f=205N/mm2

三区：

36

Nw।Mw=r20J5xlQ।0.095X1Q174()9

(pAw-[().744x4895.08xlO3J-*

74.09N/mm2^f=205N/mm2

计算结果说明支架是平安稳定的。

2、扣件抗滑验算

施工扣件采用直角扣件，扣件抗滑承载力设计值8.OkN；

横杆自重Q039KN*0.6=0.0234kN；满布脚手板0.7*0.6=0.42kN；施工均布活

荷载标准值3KN*0.6=1.8kN

R=1.2*(0.023+0.42)+1.4*1.8=3.05KNW8.OkN

扣件抗滑满足要求。

3、横桥向方木验算

本施工方案中箱梁底模底面横桥向采用10X10cm方木，方木横桥向跨度

在箱梁翼板处按L=60cm进行受力计算，底板处按L=60cm进行受力计算,在箱

梁腹板处按L=30cm进行受力计算，。如以下图将方木简化为如图的简支结构

(偏于平安)，木材的容许应力和弹性模量的取值参照松木进行计算。松木最

低抗弯强度值fml=12000kN/〃/,弹性模量E=10GPa。方木截面为bXh=10X10

方木间距分别为

一区:支点间距60cm、纵向间距60cm

二区:支点间距30cm,纵向间距60cm

三区：支点间距60cm,纵向间距60cm

对于一区，L=60cm,间距60cm

(1).强度验算

线荷载为：q=[(ql+q2)*l.2+(q3+q4)*L4]*0.6=((9.66+l)*l.2+(2.5+2)

*1.4)*0.6=11.46kN/m

那么最大弯矩MM=£/2=Lx11.46X0.62=

88

W=-bh2=-x0.10x0.102=0.000167w3

66

o=MIllaX/W=0.52/0.000167=3114kN/m2<12000kN/m2

(2).挠度验算

线荷载：q=(ql+q2)X&二(9.66+1)*0.6=6.396kN/m

惯性矩：o.T4/12=0.00000833m4

12=

最大挠度f=—^-=5/384*6.396*(10⑹*(0.6-4)/(1010)/0.00

384EI

000833=0.129mm<—=0.6/400*1000=1.5mm

400

挠度满足要求。

对于二区L=30cm,间距60cm

(1).强度验算

线荷载为:q=[(ql+q2)*1.2+(q3+q4)*1.4]*0.6=((100+1)*1.2+(2.5+

2)*1.4)*0.6=76.5kN/m

那么最大弯矩Mg」”='76.5x0.32=

88

VV=-blr=-X0.10X0.102=0.000167/W3

66

22

cy=M/ma^x=0.86/0.000167=5149.7KN/m<12000kN/m

强度满足要求。

(2).挠度验算

线荷载：q=(cl+q2)X&=(100+1)*0.6=60.6kN/m

惯性矩：o.T4/12=0.00000833m4

12=

最大挠度f=—^-=5/384*60.6*(l(T6)*(0.3⑷/(1010)/0.000

384EI

00833=0.077mm<—=0.3/400*1000=0.75mm

400

挠度满足要求。

对于三区.L=60cm,间距60cm

(1).强度验算

线荷载为:q-[(ql+q2)*l.2+(q3+q4)*1.4]*0.6-((39.3+1)*1.2+(2.5

+2)*1.4)*0.6=30.6kN/m

那么最大弯矩Mmax=12X30.6X0.6?二

88

W=-bh2=-x0.10x0.102=0.000167/H3

66

22

=X/W=l.377/0.000167=8245.5KN/m<12000KN/m

强度满o7mq

qCkN/n)

⑵.挠

jliiiiirii

UUUULnTTTTTr

线市loxioom

惯性q(kN/n)

最3WI?)/(1010)/0.00

000833=0.49mm<—=0.6/400*1000=1.5mm

400

挠度满足要求。

4、模板验算

箱梁底模采用15mm厚竹胶板，受力分析图如下:

按3跨连续梁考虑，模板厚度采用15mm。

二区(腹板)：跨度L=15cm

(1)强度验算：

线荷载：q=((c]+q2)*1.2+(q3+q4)*1.4)*1=(100+1)*1.2+(2.5+2)

*1.4=127.5kN/m

2

最大弯矩：A/,nax==0.1x127.5x0.15=0.29kN-m

W二=lxlx0.0152=3.75x10-5m3

66

MmJW=O.29/(3.75*10^-5)/1000=7.7MPa

<12MPa,强度满足要求。

(2).挠度验算

线荷载：q=(ql+q2)X1=(100+1)=101kN/m

惯性矩：I小加q,1Kom5=2.81X2/

E=9GPa

3

101xlOxO.153

最大挠度f=TxlO=0.158mm<—=0.375m

128E/128X9X109X2.81xlO*7400400

m

挠度满足要求。

一区(翼板)：跨度L=35cm

(1)强度验算:

线荷载：q=(ql+q2)*l.2+(q3+q4)*1.4=(9.66+1)*1.2+(2.5+2)*L4=

19.092kN/m

22

最大弯矩：A/max=^L^/=0.1x19.092x0.35=0.233kNm

=lxlx0.0152=3.75x1O-5m3

66

<7=Minax/W=0.233/(3.75*10^-5)/1000=6.21MPa<12MPa,强度满足

要求。

(2).挠度验算

线荷载:q=(ql+q2)XI=(9.66+1)=10.66kN/m

惯性矩：匕八—xlxO.O153=2.81XIO-71)]1

12

E=10GPa

350八

-----=U.

最大挠度最器\黑;。鼠雷，x°=S444mm<40040()

875mm

挠度满足要求。

三区(底板)：跨度L=25cm

(1)强度验算：

线荷载：q荷ql+q2)*L2+(q3+q4)*L4=(39.3+l)*L2+(2.5+2)*L4=

54.66kN/m

最大弯矩：Mmax=古夕r=0.1x54.66x0.252=0.342kN

W，加=-xlxO.O152=3.75xlO5m3

66

(T=Minax/W=O.342/(3.75*10^-5)/1000=9.11MPa

<12MPa,强度满足要求。

(2).挠度验算

线荷载：q=(ql+q2)XI=(39.3+1)=40.3kN/m

惯性矩：1=,防3=J_X1X0.0153=2.81Xio-7m'

1212

E=SGPa

40.3x1()3x0.25Js3八/。a

最大挠度f=------------------xlO=0.486mm</——I=——25()

128£/I28X9X109X2.8IxlO-7400400

0.625mm

挠度满足要求。

经验算，模板强度和挠度均满足要求。

5、侧模验算

按间距20cm布置方木，采用lOcmX10cm方木，模板厚度15mni,以侧模

最不利荷载部位进行模板计算，按简支梁进行检算：

(1)强度验算:

线荷载：q=Iq4+q5)X1=(4.0+54.29〕X1=58.29kN/m

2

按多跨连续梁计算,那么最大弯矩Mmax='『二_LX58.29X0.2=0.233kN.

m

W=-bh2=-xlxO.0152=3.75XIO-5m3

66

bM*/W=6.2MPa<13MPa

故木模强度满足要求，对于定型钢模那么无需验算。

(2).挠度验算

线荷载:q=q5Xl=54.29kN/m

惯性矩：1=L俄3=2.81X10-7m4

12

E=9GPa

最大挠度f=击鲁=4.47X炉m〈焉=器=5X叱m满足要求

6、对拉螺杆强度验算

对拉螺杆设置横向间距70cm,纵向间距90cm,施工气温为25°,

q5=54.29KPa

计算拉杆承受的拉力：

F=54.29X0.7X0,9=34.2kN

查计算手册，M20螺栓其容许拉应力为38.2kN>34.2kNo选用M20螺栓。

综上所述，设计的模板符合施工要求。

7、地基承载力验算

现浇段支架超出承台局部的根底为15cm厚C20碎地坪。地坪下用挖掘机

将原土去除30cm夯实后采用三七灰土换填，使地基承载力不小于200kpao

N=23.19kN(单根立杆荷载，取荷载最大的二区)

P-立杆根底地面的平均压力

A-0.01k,单根立杆底托面积

C20混凝土抗压强度设计值UMPa,此处厚度15cm小于30cm,取0.8的系数

对强度进行折减，即为8.8MPa,

P=N/A=23.19/0.01=2319kN/m2=2.32MPa<8.8MPa,混凝土强度满足要求；

地基承载力设计值fg=KcXfgk,

Kc为脚手架地基承载力调整系数，此处对于混凝土面取1.0,

fgk为地基承载力标准值，此处采用三七灰土换填30cm后，夯实使承载力到

达200kpa,修潍莱特大桥连续梁墩0#块支架纵断面图

fg=KcXfgk=2<

竖向荷载经混

0.3*(0.1+0.1!

传至换填三七

PFN/A产23.21,

未考虑相互间;

压实。

8、支架搭设力

尊滋英不大济连续奖0决文奖漫步面3

O

两层方穴

780

■莱特大桥殿梁g#块支架獭面困

3OumN三七及土换财实

整瓶大麻茬麴g板题步百图

750

780

五、支架搭设施工要求及技术措施

现浇箱梁支架采用满堂碗扣式钢管架搭设。搭设时，支架顶部设置顶托，

顶托上设纵梁和横梁，其上铺设梁体模板。支架纵横向设置剪力撑，以增加其

整体稳定性，支架上端与墩身间用方木塞紧。支架采用同种型号钢管进行搭设,

剪力撑、横向斜撑谁立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设，并且在位浇注和张

拉过程中，进行全过程监测和专人检查。

上报监理检查，经监理同意后，进行支架预压：按箱梁重量120玳模板

重量及施工荷载组合，确定压载系数，采用砂袋均匀布设堆压于支架上进行堆

载预压，预压前在底模和地基上布好沉降观测点，对支架预压及沉降观测。

1、模板支架立杆、水平杆的构造应符合以下要求

(1)每根立杆底部应设置底座或垫板，并规定尺寸设置纵、横扫地杆。

(2)严格按照设计尺寸搭设，立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格

层中设置，立杆步距不得大于设计要求，并应设置纵横水平拉杆。

(3)确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《扣件架标准》的要求。

(4)钢管脚手架要排列整齐和顺直，并要及时设好纵横水平拉杆、剪刀撑

等。上下层立杆采用的对接扣件应按标准要求交错布置。

(5)为保证支架整体稳定及平安，应按支架设冲耍点，在荷载集中处加密

支架支撑。

(6)地基支座的设计要满足承载力的要求。

2、满堂模板支架的支撑设置应符合以下规定

(1)立杆应按设计纵横向间距设置，不得改变间距。

(2)剪刀撑应纵横设置，按设计间距布置，不得遗漏。

(3)满堂模板支架剪刀撑应由底至顶连续布置。

(4)高于4米的模板支架，其两端与中间每隔4排立杆从顶层开始向下每

隔2步设置一道水平剪刀撑。翦刀撑的构造应符合有关规定。

(5)组架前认真测量框架底脚距离，准确铺设方木及安放底托。

(6)支架拼装每3层检查每根立杆底座下是否浮动，否那么应旋紧可调座

或用薄铁片垫实，在支架拼装头3层，每层用经纬仪、水平仪、线坠随时检查

立杆的垂直度及每层横杆的水平，随时检查随时调整。

(7)支架拼装时要求随时检查横杆水平和立杆垂直度外，还应随时注意水

平框的直角度，不致使脚手架偏扭，立杆垂直度偏差小于0.25%,顶部绝对

偏差小于0.05mo

(8)浇筑过程中，派人检查支架和支承情况，发现下沉、松动和变形情况

及时解决。

3、支架撤除要求

(1)支模的撤除必须经验算复核并符合《混凝土结构工程施工质量验收标

准》(GB50204-2002)及其它有关规定，严格控制拆模时间，拆模前必须有拆

模申请及经审批。

(2)质检撤除时应遵循先上后下，后搭先拆，一步一清的原那么，部件撤

除的顺序与安装顺序相反，严禁上下同时进行，撤除时应采用可靠的平安措施。

(3)卸料时应由作业人员将各配件逐次传递到地面，严禁抛掷。

⑷运至地面的构配件应及时检查、整修与保养，去除杆件及螺纹上的沾

污物，变形严重的，送回修整；配件经检查、修正后，按品种、规格分类存放,

妥善保管。

(5)撤除杆件时，要互相告知，协调作业，已松开连接的杆部件要及时撤

除运出，防止发生误扶误靠。

4、支架预压及沉降观测

支架搭设完后，为保证箱梁浇注混凝土后满足设计的外形尺寸及拱度要

求，采取对支架预压的方法以消除变形，具体做法如下：

⑴、设置沉降观测点

支架搭设、立模作业程序完成后，前后两支点处设置支架沉降观测截面，

每个观测截面沿横向对称设置3个观测点，从而形成一个沉降观测网。

观测点采用吊尺法测量，即在观测点位箱梁底模底部打入一铁钉，测量时

将钢卷尺吊在铁钉上进行观测。另外对应于支架沉降观测截面，在地基处理后

的根底混凝土外表同样设置地基沉降观测点，以测量在预压过程中的地基沉降

量。

(2)、加载预压及卸载

支架加载预压采用砂袋法进行。箱梁的底腹板和翼板模板铺设完成后，在

翼板模板边缘堆积砂袋，砂袋的总重量为箱梁自重的120%。

加载采取分级进行，使加载过程尽量符合浇混凝土的状态。本桥加载可分

三级进行，每级加载为总压载量的1/3,共加载3次。第一次加载模拟箱梁底

板、腹板钢筋绑扎完成，钢绞线及各种模板和加固措施安装完毕后的荷