满堂支架计算材料.docx
《满堂支架计算材料.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《满堂支架计算材料.docx（29页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
满堂支架计算材料
新建某某至某某城际铁路二标连续梁满堂支架
临时结构检算资料
中国铁建
中铁十一局集团武咸城际铁路二标项目经理部
二〇一一年十一月
一、项目概况......................................................1
二、临时结构方案..................................................3
三、支架布置图......................................................6
四、支架计算书......................................................9
五、相片资料......................................................23
一、项目概况
1.概况
武咸城际铁路位于某某省南部，北连"九省通衢"某某，南接鄂南著名的生态城市某某，自某某枢纽武昌站引出，途经东湖新技术开发区、庙山经济开发区，江夏区纸纺镇、于贺站进入某某市境内。
全线运营长度90.12km，新建正线长度77km，其中某某市境内长51.6km，某某市境内长25.4km。
WXSG-2标段位于某某省某某市境内，起点桩号为DK53+500，终点桩号为DK76+062，全长22.562公里。
十六潭特大桥位于某某省某某市甘鲁村以与咸安区经济开发区境内，在DK69+960-DK70+000处采用〔40+64+40〕m连续梁跨越横温路，银泉大道行车道为双向4车道，正宽约24m，与线路夹角144°。
图1线路关系图
连续箱梁全长145.2m，计算跨径40+64+40m，为单箱单室、变高度、变截面结构。
中支点处梁高5.4m，跨中2m直线段与边跨7.6m直线段处梁高均为3.00m,梁底下缘按二次抛物线变化；箱梁顶宽12.2米，箱梁底宽为变截面，中支点处为6.91m，其余按5.54m～6.150m线性变化；顶板厚度除梁端附近外均为37cm；底板厚度44～72cm，按圆曲线线性变化；腹板厚度50～70cm,按折线变化。
全梁在端支点、中跨中与中支点处共设5个横隔板，横隔板设有过人门洞，供检查人员通过。
箱梁采用纵、横、竖三向预应力体系。
主桥箱梁共分7个节段，其中2A0#块长27m、2A1#块长17.5m、2A2#块长27.1m、中跨合拢段2m。
图2主梁立面图
图3主梁横断面图
2.方案选择
支架现浇梁施工可采用多种支架法，如墩梁固结支架、满堂支架或组合支架等。
本梁选择碗扣式满堂支架施工依据以下几点：
2.1搭设高度：
整体搭设高度小于8m〔依据公司文件，大于8m时不得采用满堂支架，宜采用墩梁固结形式〕
2.2地质情况：
旱地，表层为素填土，层厚在0.5-2.2m之间，其次为粉质粘土层，地基承载力为180kPa。
挖除换填后即可满足满堂支架地基根底要求。
2.3梁体线型：
梁体底部曲线为二次抛物线，利用满堂支架可调顶撑便于梁体线型控制。
二、临时结构方案
1.概述
十六潭特大桥跨横温路〔40+64+40〕m连续梁采用满堂支架现浇施工方法。
墩身施工完成后,对支架搭设位置进展地基处理，然后搭设满堂支架。
图1支架立面布置图
2.地基处理
地表层为素填土，在搭设支架前对其挖除换填〔支架搭设宽度14.4m，地基处理X围超出每边1m，即需要换填处理的地基X围宽16.4m〕。
先测量现有地面高程，确定支架搭设高度与根底顶面高程，再下挖至粉质黏土层，而后回填AB组填料，用振动碾分层碾压密实，处理后测试地基承载力不得小于计算值〔计算地基承载力126.26kPa，考虑保险系数后本文计算取180kPa〕。
经检验合格后，在上面浇筑10-15cm厚C15混凝土封闭层。
根底顶面设置人字形排水坡，根底四周设置梯形排水沟〔砂浆抹面〕。
因地势起伏变化，所以在99#墩位置设置挡墙，形成台阶，通过台阶来调节两侧支架上下过渡。
3.支架搭设
采用Φ48×3.5型碗扣式满堂支架，按横向60cm、纵向60cm、步距60cm进展搭设，同时对腹板下部支架进展加密，调整横向立杆间距为30cm。
顶托上横桥向铺设10×15cm枕木，其上沿纵桥向分布6×10cm方木，梁体底板下间距为30cm，腹板下满铺；再在上面铺1.8cm厚竹胶板作为梁底模，宽度不等。
3.1扫地杆
支架立杆底部通过可调底座支撑于硬化混凝土面上，并设置纵、横扫地杆，其高度距地面小于或等于35cm。
支架顶部加顶撑可进展标高调整，可调顶撑伸出距离距最上层水平杆间距不得大于70cm。
3.2剪刀撑
为了确保满堂支架的整体强度、刚度和稳定性，依据规X要求在支架纵、横方向由底至顶连续设置竖向剪刀撑，其间距应小于或等于4.5m；同时当支架高度大于4.8m时在支架顶部与底部设置水平剪刀撑，中间水平剪刀撑设置间距小于或等4.8m。
3.3支架搭设要求
按施工方案弹线定位，放置可调底座后分别按先立杆后横杆再斜杆的搭设顺序进展。
立杆要求每根竖直，立竖杆后与时加纵、横向平面钢管固定，各根钢管的纵横向间距应严格按设计要求布置，确保满堂支架具有足够的强度、刚度、稳定性。
满堂支架搭设完毕后，测量放样，确定每根顶托的高度〔每根顶托的标高按其位置处梁底标高减构造模板厚度和纵、横向方木厚度计算,取25cm〕，保证整个支架的高度一致并满足设计要求。
为了施工方便和安全，在中墩的外侧搭设人行工作梯，工作梯采用碗扣式脚手架搭设而成。
3.4.1进入现场的碗扣架构配件应具备以下证明资料：
⑴主要构配件应有产品标识与产品质量合格证；
⑵供给商应配套提供管材、零件、铸件、冲压件等材质、产品性能检验报告。
3.4.2构配件进场质量检查的重点：
⑴钢管管壁厚度；焊接质量；外观质量；
⑵可调底座和可调托撑丝杆直径、与螺母配合间隙与材质。
3.4.3脚手架搭设质量应按阶段进展检验：
⑴首段以高度为6m进展第一阶段的检查与验收；
⑵架体应随施工进度定期进展检查；达到设计高度后进展全面的检查与验收；
⑶遇6级以上大风、大雨、大雪后特殊情况的检查；
⑷停工超过一个月恢复使用前。
3.4.4对整体脚手架应重点检查以下内容：
⑴保证架体几何不变形的纵、横竖向剪刀撑与水平剪刀撑等设置是否完善；
⑵根底是否有不均匀沉降，立杆底座与根底面的接触有无松动或悬空情况；
⑶立杆上碗扣是否可靠锁紧；
⑷立杆连接销是否安装、斜杆扣接点是否符合要求、扣件拧紧程度；采用扭力扳手检查，不合格重新拧紧到合格为止。
3.5预拱度设置
在支架上浇筑连续箱梁时，随着混凝土的增加，支架发现一定的下沉，而梁体在支架拆除后也会发生一定的下挠。
为保证梁体在支架拆除后能达到设计要求的外形，在支架搭设时设置适宜的预拱度〔初设1.8cm〕，通过预压消除支架非弹性变形，获得弹性变形值后再通过调整底托重新设定标高。
4.支架预压
4.1预压荷载
为了检查支架的承载力，减少和去除支架的非弹性变形与地基的沉降量。
在铺设完箱梁底模方木后，对全桥支架进展预压，预压荷载按箱梁自重荷载的1.2倍考虑。
4.2预压方法：
预压采用砂袋，用吊车吊装逐级加载，砂袋装好后任意挑选五袋对其承重，取其平均重量〔按每袋1m3按1.5T计算〕。
预压重量按计算荷载的40%→80%→120%分三次逐级加载。
即砂袋分层布设，先铺设第一层，全部完成后再铺第二层，最后是第三层。
加载前检测沙含水量，加载后在做好防雨措施，遇雨天时应用防雨布覆盖。
4.3预压观测
每6小时对观测点观测1次，假如24小时的沉降量小于2mm，如此可以确认为沉降稳定，并计算总沉降量。
在预压前、后和预压过程中，用仪器随时观测跨中、1/4梁跨位置的变形，并检查支架各扣件的受力情况，验证、校核施工预拱度设置值的可靠性和确定支架预拱度设置的合理值。
4.4卸载
当观测到24小时的沉降量小于2mm后，不再观测开始卸载。
卸载也采用吊车逐个将砂袋卸下。
卸载完成后，观测支架的弹性变形。
4.5支架调整与预拱度设置
在支架预压完成后，重新标定桥梁中心轴线，对箱梁的底模板平面位置进展放样。
预压后通过调承托或木楔准确调整底模板标高。
4.6调整底模板
支架预压完成后，根据预压所得数据通过调整顶托来重新调整预拱度，对因预压造成底模变形、破损的需与时更换。
5.支架拆除
X拉压浆完毕后可拆除支架。
支架拆除方向均应由跨中向支点平衡对称进展，尽量减少作用于支架的水平力。
三、支架布置图
〔附后〕
四、支架计算书
1.设计规X
《铁路桥梁钢结构设计规X》〔TB10002.2-2005〕
《铁路桥涵钢筋混凝土与预应力混凝土结构设计规X》〔TB10002.3-2005〕
《铁路桥涵地基与根底设计规X》〔TB10002.5-2005〕
《建筑结构荷载规X》〔GB50009-2001〕
《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规X》〔JGJ166-2008〕
2.材料
2.1钢材采用Q235-B钢材，并应符合《碳素结构钢》〔GB/T700〕的规定。
2.2Q235钢材允许应力
抗拉、抗压和抗弯[б]=140MPa
抗剪[τ]=80MPa
2.3木材允许应力〔红松〕
抗拉、抗压和抗弯[б]=12MPa
抗剪[τ
2.4钢材容重：
78kN/m³
2.5混凝土自重：
26kN/m³
2.6木材自重：
9kN/m³
3.计算荷载
①选取中心梁高为4.858处断面检算支架稳定，腹板厚度90cm，底板厚度73cm，顶板厚度37cm。
×2，长度按1m取，折算成每平米均布荷载：
26KN/m³×4.37㎡××2；
2，底板宽度取3.898m，长度按1m取，如此每平米均布荷载为26KN/m³×5.38㎡××2；
翼缘板荷载如此为26KN/m³×1.22㎡××2。
图5梁体断面图
图6断面荷载分部图
②2
③2
④竹胶板自重产生的荷载：
×1m×1m×9KN/m³/1m22
⑤纵梁（6×10cm方木）自重9kN/m³2，2；2。
⑥横梁〔10×15cm方木〕自重9kN/m³，如此每米重为0.135N/m按0.6m间距布置时0.225kN/㎡
⑦支架自重产生的荷载：
4KN/m2
⑧2
4.底模板计算
面板与方木计算参考《路桥施工计算手册》，立杆计算参考《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规X》
底模与纵梁受均布荷载，计算可按多跨连续梁检算其强度和挠度，也可采用近似公式计算，本文采用以下近似公式计算。
弯曲强度：
σ=M/W
=ql²/10W≤［σ]
抗弯刚度：
f=ql4/150EI≤［f]
横梁受力为集中荷载，查询《路桥施工计算手册》，按多跨连续梁计算。
弯曲强度：
σ=M/W
=kPl/W≤［σ]
抗弯刚度：
f=kPl3/100EI≤［f]
M——最大弯矩值
W——抗弯截面系数〔矩形截面W=bh2/6〕
I——惯性矩〔矩形截面I=bh3/12〕
E——弹性模量
［σ]——杆件强度极限值
［f]——容许挠度值〔［f]=l/400〕
b——构件计算截面宽度
h——构件计算基面高度
l——构件计算跨度
q——构件均布荷载
P——构件集中荷载
k——集中力作用下的静力计算系数〔查询静力计算用表〕
4.1腹板底模板
腹板底模板下满铺6×10cm方木，所以不对底板竹胶板进展检算。
4.2底板底模板
底模采用双面镜面胶合板，板厚为1.8cm，胶合板尺寸为122×244×
底模支承在纵梁上，纵梁中心间距为30cm，纵梁尺寸6cm×10cm。
图7底模布置图
模板承受的组合荷载：
×（①+④×（②+③+⑧）］×
××（2.0+2.0+1.0）］×
×
查询《路桥施工计算手册》表8-13，考虑模板的连续梁
如此：
跨中弯矩为：
M=ql2/10
×2/10
抗弯截面系数：
W=bh2/6
×2/6
×10-4m3
最大应力：
σ＝M/W=8.36MPa＜［σ］＝12Mpa
弹性模量：
×106KN/m2
惯性矩：
I=bh3/12
×3/12
×10-6m4
最大挠度值：
f=ql4
∴底模满足要求。
5.纵梁计算
5.1腹板纵梁
纵梁为6cm×10cm方木，长度3m,跨度为0.6m，间距为0.06m满铺布置，如此：
图8模型图
如此沿纵梁方向承受的组合荷载：
×（①+④+⑤×〔②+③+⑧〕］×
××〔2.0+2.0+1.0〕］×
×
M=ql²/10
××
·m
图9弯矩图
抗弯截面系数：
W=bh2/6
×2/6
=1×10-4m3
最大应力：
σ=M/W
=3.45MPa＜［σ］＝12MPa
弹性模量：
×106KN/m2
惯性矩：
I=bh3×3/12=5×10-6m4
图10变形图
最大挠度：
f=ql4/150EI
∴纵梁截面尺寸符合要求。
5.2底板纵梁
底板采用1.8cm厚竹胶板，铺设于底6×10cm纵梁底上部。
纵梁采用6×10cm方木，间距按0.3m布置，最大跨度0.6m，如此：
图11模型图
×（①+④+⑤×（②+③+⑧）］×
××（2.0+2.0+1.0）］×
×
M=ql²/10
××
·m
图12弯矩图
·m
抗弯截面系数：
W=bh2/6
×2/6
=1×10-4m3
最大应力：
σ=M/W
=5.54MPa＜［σ］＝12MPa
弹性模量：
×106KN/m2
惯性矩：
I=bh3×3/12=5×10-6m4
图13变形图
最大挠度：
f=ql4/150EI
∴底模纵梁截面尺寸符合要求。
6.横梁计算
横梁采用10×××0.6=10.60kN/m。
计算按四跨连续梁计算。
图14模型图
抗弯截面系数：
W=bh2/6
×2/6
×10-4m3
弹性模量：
×106KN/m2
惯性矩：
I=bh3×3×10-6m4
××
·m
图15弯矩图
即最大应力为σ=M/W
=4.85MPa＜［σ］＝12MPa
图16变形图
最大挠度：
3/100EI
∴横梁截面尺寸符合要求。
7.立杆计算
N----立杆的轴心压力设计值（kN）；
φ----轴心受压立杆的稳定系数,由长细比lo/i查表得到；
i----计算立杆的截面回转半径（cm）：
i=1.58cm；
A----立杆净截面面积（cm2）：
A=4.89cm2；
W----立杆净截面模量（抵抗矩）（cm3）：
W=5.08cm3；
σ----钢管立杆最大应力计算值（N/mm2）；
[σ]----钢管立杆抗压强度设计值：
[σ]=205.000N/mm2；
l0----计算长度（m）；
腹板下立杆间距纵向0.6m，横向0.3m。
每根立杆承受的轴心压力设计值：
×（①+④+⑤+⑥+⑦×〔②+③+⑧〕］××
××〔2.0+2.0+1.0〕］××
××
立杆步距为0.6m,碗扣脚手架立杆Φ
参照《扣件式规X》，按下式计算
l0=h+2a
h----步距，h=600mm；
a----立杆上端顶托伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.300m；
如此立杆计算长度
l0=h+2a
=600+600
=1200mm
如此立杆受压长细比：
l0
查《扣件试规X》附表得轴心受压立杆的稳定系数：
φ
如此钢管立杆的最大应力计算值：
σ=N/φA
××102）
2
σ＜[σ]=205N/mm2
∴立杆满足设计要求。
7.2底板下立杆计算
底板下立杆间距纵向0.6m，横向0.6m。
每根立杆承受的轴心压力设计值：
×（①+④+⑤+⑦×〔②+③+⑧〕］××
××〔2.0+2.0+1.0〕］××
××
立杆步距为0.6m,碗扣脚手架立杆Φ
参照《扣件式规X》，按下式计算
l0=h+2a
h----步距，h=600mm；
a----立杆上端顶托伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.300m；
计算立杆长度
l0=h+2a
=600+600
=1200mm
如此立杆受压长细比为：
l0
查《扣件式规X》附表得轴心受压立杆的稳定系数：
φ
如此钢管立杆的最大应力计算值：
σ=N/φA
××102）
2
σ＜[σ]=205N/mm2
∴立杆满足设计要求。
注：
立杆计算也可直接依据立杆纵横间距a×bX围内荷载小于不同步距下立杆的设计荷载来判断立杆是否满足。
图18计算图示
腹板、底板下立杆轴向压力值为29.62kN、20.21kN均小于步距为0.6m是立杆设计荷载40kN，所以立杆满足要求！
8.地基承载力计算
地基承载力检算：
按最不利位置〔梁高5.23m位置〕截面，取单位长度1m进展检算。
∮=N/A＜[∮]
∮——计算地基承载力
A——根底底面积
N——轴心压力值
[∮]——允许地基承载力〔天然土以地质勘测报告为准，换填后以实际检测为准〕
²×ײ。
支架重4kN/m²×2×1××1〕=5kN/m²
×〔单位面积钢筋混凝土重+支架重+混凝土地坪重〕
ײ
∮=N/A
地基处理后保证承载力不小与126.25kpa；为保证安全处理后地基承载检测不小于180kpa即可。
9.抗倾覆计算
计算取边墩位置支架最高处计算，支架高度为11.5m，梁体翼缘板至梁底高度为3m，总高度14.5m。
依据《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规X》第4.3条规定：
WK—风荷载标准值〔KN/m2〕
μs—风荷载体型系数；
μz—风压高度变化系数
W0—根本风压力〔KN/m2〕
地面粗糙程度为B级，查风压高度系数表得：
〔高度H=14.5m〕
根本风压：
《建筑结构荷载规X》附表D.4，参考某某、嘉鱼取〔未列某某〕地区50年风压。
脚手架挡风系考虑架外满挂密目安全网，
取
，
风荷载体形系数：
如此：
×2。
支架高度11.5m，即支架所受均布荷载q1×0.235/11.5=0.022kN/m；上部梁体高度3m，如此模板迎风面均布荷载为q2××3/3=0.14kN/m。
支架自重：
G=14××
计算模型如下:
图17模型图
风荷载产生的弯矩：
M1=q1××11.5/2+q2×3×〔11.5+3/2〕
×××3×13
支架与模板产生自重弯矩
M2=G×14/2
×7
取安全系数1.5，
M1=6.9＜[M]=M2/1.5=235.2/1.5=156.8kN/m；
满足抗倾覆要求。
五、相片资料
现场勘察
素填土挖除
回填AB料
分层碾压
地基承载力检测
承台回填
扫地杆
剪刀撑
完成后的支架
方木铺设
纵横方木
面板
堆载预压
升级会员 