道岔连续梁支架检算书.docx
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道岔连续梁支架检算书
（32+4×32.7+32）m单渡线道岔连续梁支架检算
1、工程概况
（32+4×32.7+32）m单渡线道岔连续梁，全桥共2联，墩号分别为902#-908#、933#-939#，梁高为2.6m，梁体为单箱单室、等高度、变截面箱梁，每联全长196m，箱梁顶板宽11.4m，箱底宽5.8m。
全桥顶板厚40-60cm；底板厚32-70cm；腹板底厚45-74cm；腹板顶厚65-95cm；按折线变化。
梁体在支座处设横隔板，全梁共设7道横隔板，横隔板中板设有孔洞，以利检查人员通过。
梁体砼强度等级为C55，每联方量为2147.71m3、钢筋464.64t，设置纵向预应力。
砼采用支架现浇，全断面一次性整体浇注。
2、支架设计
2.1满堂支架设计
施工采用搭设满堂支架进行现浇，具体搭设图如图2-1、图2-2所示。
支架采用碗扣式杆件，支架上横向放置10cm×10cm方木，纵向放置10×10cm方木。
立杆横向间距布置为4×0.6+3×0.3+8×0.6+3×0.3+4×0.6，腹板投影下立杆纵向间距为0.6m，箱室投影下及翼缘板投影下立杆纵向间距为1.2m，横杆上下间距为1.2m，纵向剪刀撑每隔5空设置一道，横向剪刀撑每隔3空设置一道，剪刀撑设置角度度为50o，剪刀撑采用搭接连接，连接长度不得少于1m，至少采用3个扣件连接。
图2-1支架搭设正面图
图2-2支架搭设平面图
底板、腹板、翼板外模均采用12mm厚竹胶板，内模顶板采用12mm厚竹胶板，内模腹板采用竹胶板。
翼板、底板支撑架均采用碗扣件组拼，内模支撑架采用Φ48*3.5mm钢管组拼，外模肋带为10×10cm方木，内模内带为双钢管。
3、荷载计算
3.1满堂支架截面荷载
连续梁模板及膺架搭设计算时取梁高最大处截面（箱梁实心段），即为A-A截面，连续梁梁高为3.49m，底板0.6m厚，顶板0.43m，腹板厚度0.7m，面积12.5m2，其荷载分布如图3-1示。
图3-1A-A截面荷载示意图
3.2门洞截面荷载
门洞计算取门洞跨越段梁高最大处，即B-B截面，梁高2.96m，顶板厚度0.43m，底板厚度0.33m，腹板厚度0.4m，面积9.8m2，其荷载分布如图3-2示。
图3-2B-B截面荷载示意图
3.3计算荷载组成
混凝土自重：
根据不同部位分别计算，荷载分项系数取1.2；
②模板重量：
根据不同部位分别计算，荷载分项系数取1.2；
③施工荷载：
取2.5KPa/m2，荷载分项系数1.4；
④振动荷载：
取2.5KPa/m2，荷载分项系数1.4；
⑤混凝土倾倒产生的冲击荷载：
输送泵取2KPa/m2，荷载分项系数取1.4，（当混凝土厚度大于1m时不考虑该荷载）；
则计算时取荷载值为：
计算强度：
q=①＋②＋③＋④＋⑤或q=①＋②＋③＋④
计算刚度：
q=①＋②
4、底模、侧模设计与检算
模板均采用1.8cm厚竹胶板，竹胶板计算宽度取1m，计算跨度均取3跨。
竹胶模板的有关力学性能指标按《竹编胶合板》（GB13123）规定的
Ⅰ类一等品的下限值取：
［σ］=90MPa，E=6×103MPa，则竹胶板的相关参数如下：
面板的贯性矩I=bh3/12=1×0.0183/12=4.86×10-7
面板的截面系数W=bh2/6=1×0.0182/6=5.4×10-5
4.1翼缘板底模计算
（1）强度检算：
q=
+
+
+
+
=15.6*1.2+0.3*1.2+2.5*1.4+2.5*1.4+2*1.4
=28.9KN/m
近似按三等跨连续梁计算，方木间距λ=0.35m，如图4-1所示。
图4-1翼缘板处底模计算图
Mmax＝0.1qλ2=0.1×28.9×0.352=0.35KN.m
=M/W=（0.35×103）/（5.4×10-5）=6.5MPa＜［б］=90MPa，满足要求。
（2）刚度检算：
q=
+
=15.6*1.2+0.3*1.2=19.1KN/m
f=qλ4/128EI=19.1×103×0.354/（128×6×109×4.86×10-7）=0.77㎜＜
λ/400=0.35m/400=0.875mm，满足要求。
4.2腹板底模计算
（1）强度检算：
q＝
+
+
+
=90.7*1.2+0.3*1.2+2.5*1.4+2.5*1.4=116.2KN/m
近似按三等跨连续梁计算，λ=0.2m，如图4-2所示。
图4-2腹板板处底模计算图
Mmax＝0.1qλ2=0.1×116.2×0.22=0.46KN.m
=M/W=（0.46×103）/（5.4×10-5）=8.5MPa＜［б］=90MPa，满足要求。
（2）刚度检算：
q=
+
=90.7*1.2+0.3*1.2=109.2KN/m
f=qλ4/128EI=109.2×103×0.24/（128×6×109×4.86×10-7）=0.47㎜＜
λ/400=0.2m/400=0.5mm，满足要求。
4.3底板底模计算
（1）强度检算：
q=
+
+
+
+
=26.8*1.2+0.3*1.2+2.5*1.4+2.5*1.4+2*1.4
=42.3KN/m
近似按三等跨连续梁计算，λ=0.3m如图4-3所示。
图4-3底板处底模计算图
Mmax＝0.1qλ2=0.1×42.3×0.32=0.38KN.m
=M/W=（0.38×103）/（5.4×10-5）=7.0MPa＜［б］=90MPa，满足要求。
（2）刚度检算：
q=
+
=26.8*1.2+0.3*1.2=32.5KN/m
f=qλ4/128EI=32.5×103×0.34/（128×6×109×4.86×10-7）=0.71㎜＜
λ/400=0.3m/400=0.75mm，满足要求。
4.4腹板侧模计算
腹板倾角为81o>55o，因此混凝土侧压力按竖直状态计算。
混凝土对侧模的压力Pm=Kγh
外加剂影响系数K取1.2
混凝土容重γ取26KN/m3
混凝土有效压头高度h=0.22+24.9v/T，砼浇筑速度v=0.5m/h，浇筑温度取20℃，则h=0.22+24.9×0.5/20=0.84m
则混凝土对侧模的侧压力为Pm=1.2×26×0.84=26.2KN/m2，荷载分项系数取1.2；振捣混凝土时产生的水平荷载为4KN/m2，分项系数取1.4；
（1）强度检算：
q=26.2×1.2+4×1.4=37KN/m2。
近似按三等跨连续梁计算，λ=0.3m，如图4-4所示。
图4-4腹板侧模计算图
Mmax＝0.1qλ2=0.1×37×0.32=0.33KN.m
=M/W=（0.47×103）/（5.4×10-5）=6.2Mpa＜［б］=90Mpa，满足要求。
（2）刚度检算：
q=26.2×1.2=31.4KN/m2
f=qλ4/128EI=31.4×103×0.34/（128×6×109×4.86×10-7）=0.68㎜＜
λ/400=0.3m/400=0.75mm，满足要求。
5、模板肋带、横梁计算
5.1模板肋带计算
模板肋带均采用10×6cm方木，腹板处间距为0.2m，底板处间距为0.3m，翼缘板处间距为0.35m。
10×6cm方木力学参数如下：
方木的弹性模量E=10*109Pa
方木的弯曲应力δw=13*106Pa
方木的贯性矩I=bh3/12=0.06×0.13/12=5×10-6
方木的截面系数W=bh2/6=0.06×0.12/6=1×10-4
（1）翼缘板底模肋带计算
翼缘板底模肋带纵向间距为0.35m，横向跨度为0.9m，近似的按三等跨连续梁计算
强度计算
q=28.9*0.35=10.12KN/m
Mmax＝0.1qλ2=0.1*10.12*0.92=0.82KN.m
=M/W=（0.82*103）/（1*10-4）=8.2Mpa＜［б］=13Mpa，满足要求。
刚度检算：
q=19.1*0.35=6.7KN/m
f=0.677*qλ4/100EI=0.677*6.7*103*0.94/（100*10*109*5*10-6）
=0.6㎜＜λ/400=0.9/400=2.25mm，满足要求。
（2）腹板底模肋带计算
腹板底模肋带横向间距为0.2m，纵向跨度为0.6m，近似的按三等跨连续梁计算
强度计算
q=116.2*0.2=23.2KN/m
Mmax＝0.1qλ2=0.1*23.2*0.62=0.84KN.m
=M/W=（0.84*103）/（1*10-4）=8.4Mpa＜［б］=13Mpa，满足要求。
刚度检算：
q=109.2*0.2=21.8KN/m
f=0.677qλ4/100EI=0.677*21.8*103*0.64/（100*10*109*4*10-6）=0.7
㎜＜λ/400=0.6m/400=1.5mm，满足要求。
（3）底板底模肋带计算
底板底模肋带横向间距为0.3m，纵向跨度为0.6m，近似的按三等跨连续梁计算
强度计算
q=42.3*0.3=12.7KN/m
Mmax＝0.1qλ2=0.1*12.7*0.62=0.46KN.m
=M/W=（0.46*103）/（1*10-4）=4.6Mpa＜［б］=13Mpa，满足要求。
刚度检算：
q=32.5*0.3=9.8KN/m，λ=0.6m
f=0.677qλ4/100EI=0.677*9.8*103*0.64/（100*10*109*4*10-6）=0.32
㎜＜λ/400=0.6m/400=1.5mm，满足要求。
（4）腹板侧模肋带计算
腹板侧模肋带纵向间距为0.3m，拉杆上下最大间距为0.9m，拉杆纵向间距为1.22m。
强度计算
q=37*0.3=11.1KN/m
Mmax＝0.1qλ2=0.1*11.1*0.92=0.899KN.m
=M/W=（11.1*103）/（1*10-4）=8.99Mpa＜［б］=13Mpa，满足要求。
刚度检算：
q=31.4*0.3=9.4KN/m，λ=0.9m
f=0.677qλ4/100EI=0.677*9.4*103*0.94/（100*10*109*5*10-6）
=0.8㎜＜λ/400=0.6m/400=1.5mm，满足要求。
5.2横梁计算
底模横梁均采用10cm*10cm方木，方木的弹性模量E=10*109Pa
方木的弯曲应力δw=13*106Pa
方木的惯性矩I=a4/12=0.14/12=8.3*10-6
方木的截面系数W=a3/6=0.13/6=1.67*10-4
方木的面积A=a2=0.12=1*10-2
横梁纵向间距与立杆相同为0.6m。
（1）翼缘板横梁计算
翼缘板底横梁纵向间距与立柱间距相同为0.6m，横向跨度与立柱相
同为0.9m，上铺纵向方木间距为0.35m，本次计算取最不利状态，即如图5-1所示。
图5-1翼缘板底横梁示意图
强度计算
方木处集中荷载q=28.9*0.6*0.35=6.1KN，本次计算采用结构力
学计算器进行程序计算，弯矩如图5-2所示。
图5-2翼缘板底横担弯矩图
=Mmax/W=1777.5/1.67*10-4=10*106＜13*106Pa
刚度计算
方木处集中荷载q=19.1*0.6*0.35=4.0KN/m，本次计算采用结构力
学计算器进行程序计算，最大挠度为跨中位置，如图5-3所示。
图5-3翼缘板底横担挠度图
fmax=1.7mm＜0.9/400=2.5mm，满足要求。
（2）腹板底横梁计算
腹板底横梁纵向间距与立柱间距相同为0.6m，横向跨度与立柱相
同为0.6m，上铺纵向方木间距为0.2m，如图5-4所示。
图5-4翼缘板底横梁示意图
强度计算
方木处集中荷载q=116.2*0.6*0.2=13.9KN，本次计算采用结构
力学计算器进行程序计算，弯矩如图5-5所示。
图5-5翼缘板底横担弯矩图
=Mmax/W=695/1.67*10-4=4.2*106＜13*106Pa
刚度计算
方木处集中荷载q=106.4*0.6*0.2=12.8KN，本次计算采用结构力
学计算器进行程序计算，最大挠度为跨中位置，如图5-6所示。
图5-6翼缘板底横担挠度图
fmax=0.1mm＜0.6/400=1.5mm，满足要求。
（3）底板底横梁计算
底板底横梁纵向间距与立柱间距相同为0.6m，横向跨度与立柱相
同为0.6m，上铺纵向方木间距为0.3m，如图5-7所示。
图5-7底板底横梁示意图
强度计算
方木处集中荷载q=42.3*0.6*0.3=7.6KN，本次计算采用结构
力学计算器进行程序计算，弯矩如图5-8所示。
图5-8底板底横担弯矩图
=Mmax/W=1140/1.67*10-4=6.8*106＜13*106Pa
刚度计算
方木处集中荷载q=32.5*0.6*0.3=5.9KN，本次计算采用结构力
学计算器进行程序计算，最大挠度为跨中位置，如图5-9所示。
图5-9底板底横担挠度图
fmax=0.4mm＜0.6/400=1.5mm，满足要求。
6、腹板加固计算
6.1拉杆计算
腹板采用三排拉杆，第一排拉杆设于内模上倒角以下10cm处，第二排拉杆位于第一排拉杆以下90cm，第三排拉杆设于内模下倒角以上5cm处。
为了考虑模板周转使用方便，拉杆孔均位于竹胶板中部，因此拉杆纵向间距均为1.22m，拉杆采用Φ20圆钢制作。
单根拉杆受力P=37*1.22*0.9=41KN，Φ20圆钢可以承受的拉力F=3.14*0.01*0.01*145=45KN，满足要求，拉杆必须采用双螺帽。
6.2拉杆背带计算
拉杆外背带采用双根背靠背[8#槽钢，内背带采用双根Φ48*3.5mm钢管，采用Φ20短钢筋加工蝴蝶卡。
拉杆纵向间距为1.22m，近似的按三等跨连续梁计算外背带。
强度计算
q=37*0.9=33.3KN/m
Mmax＝0.1qλ2=0.1*33.3*1.222=4.96KN.m
=M/W=（4.96*103）/（2*2.53*10-5）=98Mpa＜［б］=145Mpa，满足要求。
刚度检算：
q=37*0.9=33.3KN/m
f=0.677*qλ4/100EI=0.677*33.3*103*1.224/（100*2.1*1011*1.01*10-6）
=2.4㎜＜λ/400=1.22/400=3.1mm，满足要求。
7、膺架检算
膺架受力杆件主要是立杆轴向受力，单个立杆可以承受的压力值为35KN，现对各个区域的立杆进行检算。
翼缘板区单杆受力P=0.9*0.6*28.9=15.6KN＜35KN，满足要求。
腹板区单杆受力P=0.3*0.6*116.2=20.9＜35KN，满足要求。
底板区单杆受力P=0.6*0.6*42.3=15.2KN＜35KN，满足要求。
为了确保膺架的稳定性，横纵连接杆上下间距按1.2m布置，整个膺架设置足够剪刀撑，剪刀按要求设置。
8、预留门洞计算
8.1门洞纵梁计算
门洞纵梁采用I40a工字钢，计算跨度取6.2m，以单跨简支梁模型进行计算，工字钢的相关参数如下：
工字钢的弹性模量E=2.1*1011Pa
工字钢的弯曲应力δw=1.45*108Pa（临时结构取1.81*108Pa）
工字钢的抗剪应力δj=0.85*108Pa
工字钢的贯性矩I=2.17*10-4
工字钢的截面系数W=1.09*10-3
工字钢上方横向工字钢、碗扣支架等荷载取5KN/m2，分项系数取1.2。
（1）腹板底工字钢计算
强度计算
q＝（116.2+5*1.2）*0.3=36.7KN/m
Mmax＝qλ2/8=36.7*103*6.22/8=176KN.m
=M/W=（176*103）/（1.09*10-3）=161Mpa＜[б]=181Mpa，满足要求。
刚度检算：
q=（109.2+5*1.2）*0.3=34.6KN/m
f=5*qλ4/384EI
=5*34.6*103*6.24/（384*2.1*1011*2.17*10-4）
=14.6mm（2）底板底工字钢计算
强度计算
q＝（42.3+5*1.2）*0.6=29KN/m
Mmax＝qλ2/8=29*103*6.22/8=139KN.m
=M/W=（139*103）/（1.09*10-3）=128Mpa＜[б]=181Mpa，满足要求。
刚度检算：
q=（32.5+5*1.2）*0.6=23KN/m
f=5*qλ4/384EI
=5*23*103*6.24/（384*2.1*1011*2.17*10-4）
=9.7mm（3）翼缘板底工字钢计算
强度计算
q＝（28.9+5*1.2）*0.9=31.4KN/m
Mmax＝qλ2/8=31.4*103*6.22/8=151KN.m
=M/W=（151*103）/（1.09*10-3）=139Mpa＜[б]=181Mpa，满足要求。
刚度检算：
q=（28.9+5*1.2）*0.6=31.4KN/m
f=5*qλ4/384EI
=5*31.4*103*6.24/（384*2.1*1011*2.17*10-4）
=13.3mm8.2碗扣立柱计算
（1）稳定性计算
立柱采用Φ48mm、壁厚3.5mm的钢管，纵向间距均为0.3m，腹板及底板底横向间距均为0.3m，翼缘板底为0.6m。
中间支墩为7排立柱，两边支墩均为4排立柱，立柱横杆上下步距为0.6m，满足稳定性要求。
（2）强度验算
中支墩计算
中间支墩纵向受力范围为7m，本次计算取受力最大的腹板处立杆为对象，则单根立杆承受荷载则P=（116.2+5*1.2）*7*0.3/7=36.7KN，小于单根立杆的理论承载40KN，满足要求。
边支墩计算
边支墩纵向受力范围为4m，本次计算取受力最大的腹板处立杆为对象，则单根立杆承受荷载则P=（116.2+5*1.2）*4*0.3/4=36.7KN，小于单根立杆的理论承载40KN，满足要求。
9、地基计算
9.1门洞立柱基础计算
（1）中间基础计算
门洞中间立柱基础采用2m宽0.6m高的条形基础。
条形基础直接置于街道路面上，施工前，在条形基础范围内植入双排Φ20钢筋，作为条形基础与路面的连接。
条形基础混凝自重G1=2*15*0.6*26=468KN；支架自重G2=5*15*6.2
=465KN；连续梁混凝土自重G3=9.8*26*6.2=1580KN；则总荷载为F=（G1+G2+G3）*1.2=3016KN。
街道路面承载力δ=160KPa，则条形基础可以承受的总荷载P=δ*A
=160*2*15=4800KN>3016KN，满足要求。
（2）边跨基础计算
门洞边跨立柱基础采用1.2m宽0.6m高的条形基础。
条形基础直接置于街道路面上，施工前，在条形基础范围内植入双排Φ20钢筋，作为条形基础与路面的连接。
条形基础混凝自重G1=1.2*15*0.6*26=281KN；支架自重G2=5*15*
3.75=281KN；连续梁混凝土自重G3=9.8*26*3.75=956KN；则总荷载为F=（G1+G2+G3）*1.2=1822KN。
街道路面承载力δ=160KPa，则条形基础可以承受的总荷载P=δ*A
=160*1.2*15=2880KN>1822KN，满足要求。
9.2膺架基础计算
膺架基础为芙蓉路路面，地基承载力δ=160KPa，本次以受力最大的腹板区立杆为计算对象，单根立杆受力为20.9KN。
立杆底托尺寸为0.15m*0.15m，按45°角扩散应力近似计算，具体如图9-1所示。
腹板底立杆基础的受压范围为A=（0.2+0.2）*（0.2+0.2）=0.16m2,则要求地基承载力σ=F/A=20.9KN/0.16m2=131KPa<160KPa，满足要求。
图9-1地基基础图
连续梁墩承台基坑回填应加强回填质量，采用A、B组填料分层夯实，顶部浇筑20cm厚混凝土，两侧做好排水。
膺架搭设完毕后，必须分段进行预压，并做好数据记录。
参考文献
《路桥工程计算手册》（周水兴何兆益邹毅松等编著）
《钢结构》（毛德培主编）（2006年中国铁道出版社出版）
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