西平铁路48m箱梁满堂支架检算.doc

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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B）6#Lp3：

q2=17.9KN／m

（3）内模：

q3=2.14H-j.|eKN／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'E-FO_N 

（8）砼施工振捣荷载：

q8=2.0KPa×5m=10KN／m）7Ixz1I9g 

（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／m

2、强度和刚度检算）Gb,^NGr 

（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／m

②内模：

2.1KN／m

③胶合板：

0.5KN／m

④砼施工倾倒荷载：

13.2KN／m

'⑤砼施工振捣荷载：

6.6KN／m

）7Ixz⑥施工机具人员荷载：

8.3KN／m

⑦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/m

10×10cm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）

>qh?

L#Fk 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

.Dw,"VH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wC`R>）惯性矩：

I=198×104mm4，

抵抗矩：

W=39.7×103mm3

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）DtF}QvA 

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:

Y*LaBxtQ 

l0=kμh=1.155×1×1.2=1.386m~?

U*6P）o 

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=87.2CxF-Z7' 

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=0.7367r0,>3" 

N/（φA）=26500/（0.736×424.1）=84.9MPa≤f=205MPa^b-18~s 

（稳定性符合要求!

）B0Xl+JIR# 

4、地基承载力算（检算范围横向取5m）

*fc-gAj 横向5m范围连续铺枕木.

枕木受力面积:

A=5×0.22m=1.1m2

⑴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,

:

`Az/U[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=153.9KPa

⑵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.

:

`Az/U[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10m）,支架立杆间距90cm×90cm,横桥12排，顺桥45排，横杆步距60cm×3+120cm×n进行搭设.

⑸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。

⑹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；

⑺箱梁内外模及外模行走问题，另行设计。

计算：

杨忠强

2009年10月16日于长庆桥

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