现浇箱梁碗扣式支架计算书解读.docx

1、现浇箱梁碗扣式支架计算书解读XXX立交工程东康主线桥模板及碗扣式支架检算书一、工程概况主线桥跨越 109 国道，起点桩号K0+418.587，终点桩号K0+634.567，桥梁全长215.98m，桥梁分幅设置，东幅桥跨径组合为（225）+(33.5+45+36.5)+(225）m，西幅桥跨径组合为（225）+(36.5+45+33.5)+(225）m ，U1、U3 联（225m）为钢筋混凝土连续梁，U2 联（33.5+45+36.5m，36.5+45+33.5m）为预应力混凝土连续梁。主线桥道路中心线平面线形为：直线+缓和曲线。桥梁采用统一断面：斜腹板箱形断面，单箱三室结构，梁高 240cm。

2、箱梁标准宽度为16.75m，顶、底板平行布置，箱梁底板宽9.95m，悬臂长2.5m。箱梁顶板厚25cm；底板厚在一般段为25cm，支承处加厚为60cm，腹板厚度在一般段为40cm，支承处加厚到80cm。箱梁在桥墩支承处设实腹横梁，中墩中横梁宽 2.0m，边墩端横梁宽1.5m，横梁均按钢筋混凝土结构设计。U1、U3 联不设置横隔板，U2 联跨中设置一道横隔板横隔板厚0.3m，横隔板均为实腹式，不设人孔。箱梁顶板横坡根据道路设计而变化，底板保持与顶板平行，在桥墩支承处，通过楔形块调整水平，每个桥墩处设 2 个支座，支座横向间距为5m，两个支座间设抗震挡块。预应力钢筋砼箱梁设计混凝土强度等级为C50

3、，钢筋砼箱梁设计混凝土强度等级为C40。砼分两阶段浇筑，第一阶段浇筑地板和腹板，第二阶段浇筑顶板和翼缘板。本连续梁设计采用满堂支架现浇施工。跨XXX道部位预留两个宽高=2（3.753.0）m交通门洞。具体箱梁断面图如下：二、计算依据1、公路桥涵设计通用规范 (JTG D60-2004)2、公路桥涵施工技术规范（JTJ/T F50-2011）3、建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范(JGJ166-2008）4、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 (JTG D62-2004)5、公路圬工桥涵设计规范（JTG D61-2005） 6、公路桥涵施工手册及其他有关的现行国家及地方强制性规范和标准。

4、7、路桥施工计算手册(2001).人民交通出版社8、钢结构设计规范（GB50017-2003）9、建筑结构荷载规范（GB50009-2006）10、10.竹胶合板模板行业标准11、XXX立交桥梁工程 施工图及地质资料。三、满堂式碗扣件支架方案介绍1、方案介绍满堂式碗扣支架体系由支架基础（20cm厚砂砾，20cm厚C20混凝土）、483.5mm碗扣立杆、横杆、斜撑杆、可调节顶托、15cm10cm木方纵向分配梁，10cm10cm木方做横向分配梁；模板系统由侧模、底模、内模、端模等组成。15cm10cm木方分配梁顺桥向布置，直接铺设在支架顶部的可调节顶托上。箱梁底模板采用厚15mm尺寸2440mm1

5、220mmA型竹材覆胶胶合板，直接铺装在10cm10cm横向木方分配梁上进行连接固定；侧模、翼缘板模板采用厚15mm尺寸2440mm1220mm A型竹材覆胶胶合板。东康快速路主线桥满堂碗扣式支架，顺桥向间距均为0.6m，横桥向箱梁腹板下1.8m范围和桥墩顶横梁前后各8.4米范围内，支架间距为0.6m，其余位置横桥向间距均为0.9m。支架搭设联系横杆步距为0.9m，支架搭设宽度桥梁投影宽度，支架东、西侧设置廊道，以方便工人上下。位于既有东康快速路上的立杆下端均设方木（10cm15cm），位于既有东康快速路外侧的立杆，下设方木（10cm15cm）+厚200mm 的C20混凝土垫层，用以扩散支架底

6、托应力。水平剪刀撑在支架底部、中部和顶部各设置一道。垂直剪刀撑在支撑体系四周满设，中间每6跨立杆设置一道。U2联的跨中设置机动车门洞2个，门洞净宽3.75m，高3.0m。门柱立柱采用普通钢管（400mm，壁厚10mm），计算长度2.0m。立柱设6排，每排横桥向间距2m，每根立柱上部设封口钢板（500500mm，厚10mm）。每排门柱上设2道50a号工字钢横梁（横桥向），横梁上布设50a号工钢纵梁，其上铺放10cm10cm枕木搭设满堂支架。门柱下部为混凝土条形扩大基础（宽高=100100cm），扩大基础顶面预埋钢板（600600mm，厚10mm），门柱与钢板之间焊接，焊接方式为围焊，四周设8道加

7、劲缀板。所有型钢间连接点均点焊加固，各向型钢横纵梁间设联系杆，提高传力体系整体性。2、支架材料要求钢管规格为483.5mm，有产品合格证。钢管的端部切口应平整，禁止使用有明显变形、裂纹和严重绣蚀的钢管。扣件应按现行国家标准钢管支架扣件（GB15831）的规定选用，且与钢管管径相配套的可锻铸铁扣件，严禁使用不合格的扣件。新扣件应有出厂合格证、法定检测单位的测试报告和产品质量合格证，当对扣件质量有怀疑时，应按现行国家标准钢管支架扣件（GB15831）的规定抽样检测。旧扣件使用前应进行质量检查，有裂缝、变形、锈蚀的严禁使用，出现滑丝的螺栓必须更换。支架材料及施工必须满足建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技

8、术规范（JGJ130-2001）的规定。所有钢材均为Q235钢，所有木材均为红松，根据路桥施工计算手册P176-P177规定。红松顺纹容许弯应力w=12MPa、E0.9104MPa。3、地基承载力根据工程地质勘察报告，本桥位处地基容许承载力在260Kpa以上。四、荷载分析计算1、模板及模板支撑架荷载Q1内模支撑系统如下图：通过计算模板荷载如下：a、内模（包括支撑架）：取q11=1.6KN/m2；b、底模（包括背带木）、外侧模：取q12=1.2KN/m2；c、碗扣脚手架荷载： 按支架搭设高度5.0米计算（含剪刀撑）：q1-3=4.0KN/m2。2、箱梁混凝土荷载Q2见各单元计算3、施工荷载Q3a

9、、施工人员及设备荷载：q3-1=2.5KN/m2。b、水平面模板的砼振捣荷载：q3-2=2.0 KN/m2(查公路桥涵施工技术规范附录D第4条取值)c、垂直面模板的砼振捣荷载：q3-3=4.0 KN/m2（查公路桥涵施工技术规范附录D第4条取值）d、倾倒混凝土时冲击产生的水平荷载q3-4=3.0KN/m2(采用汽车泵取值3.0KN/m2)五、模板受力计算1、腹板外侧模模板、支撑楞木、支撑如下图：、侧模竹胶板强度、抗弯能力检算、荷载：a、垂直面模板的砼振捣荷载，取q3-3=4.0 KN/m2，查公路桥涵施工技术规范附录D第4条取值。b、新浇混凝土对侧模的压力:pmax=Kh=1.224KN/m3

10、1.0m=28.8KN/m2=0.0288MPa；式中：pmax新浇筑混凝土对侧面模板的最大压力，Mpa；混凝土的容重（KN/m3），取24 KN/m3K外加剂影响修正系数，掺缓凝作用的外加剂，取1.2；h混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度（m），取1.0米；混凝土侧压力的计算分布图形如图：c、腹板由于为斜腹板，砼对腹板模板的压力为0.36KN 荷载组合：按照公路桥涵施工技术规范表9.2.2 之规定q=(4+28.8+0.36)1.2=39.79 KN/m2则单位长度上腹板模板承受的荷载为：q=0.639.27=23.87KN/m、竹胶板参数：竹胶面板的静曲强度：纵向70Mpa，横

11、向50Mpa竹胶面板的弹性模量：E纵向6103Mpa，E横向4103Mpa竹胶板侧模后面附10cm10cm的方木，受力如下图：Mmax=qL2/10=23.870.32/10=0.215KN-m面板截面抵抗矩:=bh2/6=0.60.0152/6=2.2510-5m3=M/=215103/(2.25104)=9.56Mpa横向=50Mpa，满足要求。【挠度验算】查混凝土模板用竹材胶合板得竹胶面板的弹性模量：E纵向6103Mpa，E横向4103Mpaf=qL4/（128EI）=23.872004/(12841031000153/12) =0.265mmf=0.75mm=300/400，满足要求。

12、(2)、10cm10cm木方检算1010cm方木采用木材材料为红松，查路桥施工计算手册得其顺纹容许应力：12.0Mpa，弹性模量：E9000Mpa，10cm10cm方木的截面特性：w10102/6166.67cm3=166.67103mm3I=10103/12=833.33cm4=833.34104mm4受力如下图：【强度计算：】方木单位长度上的荷载：q=0.639.76=23.86KN/m查路桥计算手册得Km=0.08Mmax=0.0823.860.62=0.6872KN-m=6.872104(166.67103)= 0.412Mpa8.0Mpa，满足要求。【抗剪计算：】查路桥计算手册得Km

13、=0.464V=Kmql=0.46423.860.6=6.643KN =1.9 Mpa=VS/Ib =6.64310350100/(8.3333106100)=0.040Mpa=1.9 Mpa，满足要求。【挠度计算：】max=Kwql4/100EI查路桥计算手册得Km=0.632max=0.63223.866004(1009103833.33104)=0.26mmf=600/400=1.5mm，满足要求。【支座反力：】R=1.1ql=1.123.860.6=15.75KN(3)、支撑扣件抗滑力10cm10cm方木传递的支座反力由U型顶托传至钢管，由4个直角扣件的抗滑力进行抵抗。支座反力R=15

14、.75KN 480.7KN=22.4KN ,满足要求。2、底模模板及支撑方木强度及变形检算(1)、墩顶中横梁处检算模板检算荷载Q=1.2(2.426)+1.4(2.5+2.0+3.0)=85.38KN/m2。则单位长度上的荷载为：q=85.381.0=85.38KN/m【强度验算】面板规格: 2440mm1220mm15mm，竹胶面板的静曲强度：纵向70Mpa，横向50MpaMmax=qL2/10=0.185.380.32=0.768KN-m面板截面抵抗矩:w=bh2/6=0.60.0152/6=2.2510-5m3=M/w=0.768106/(2.25104)=34.13Mpa横向=50Mp

15、a，满足要求。【挠度验算】查混凝土模板用竹材胶合板得竹胶面板的弹性模量：E纵向6103Mpa，E横向4103Mpa考虑竹胶面板的背带为10cm10cm木方，面板的跨径为300mm，故按简支梁进行挠度计算f=qL4/（128EI）=85.381504/(12841031000153/12) =0.300mmf=0.75mm=300/400，满足要求。10cm10cm木方检算1010cm方木采用木材材料为红松，查路桥施工计算手册得其顺纹容许应力：12Mpa，弹性模量：，E9000 Mpa，10cm10cm方木的截面特性：w10102/6166.67cm3I=10103/12=833.33cm4荷载

16、q=51.228KN/m受力如下图：【强度计算：】Mmax=0.12525.6140.62=1.153KN-m=1.153106(166.67103)=6.918Mpa12Mpa，满足要求。【抗剪计算：】V=ql/2=0.525.6140.6=7.684KNfv=1.6 Mpa=VS/Ib=7.68410350100/(833.33104100)=0.046Mpafv=1.6 Mpa，满足要求。【挠度计算：】按简支梁计算max=5ql4/(384EI)max=525.6146004(3849103833.33104)=0.576mmf=600/400=1.25mm，满足要求。【支座反力：】查路

17、桥计算手册得Km=1.4183R=1.4183ql=1.418325.6140.6=21.797KN15cm10cm木方检算1510cm方木采用木材材料为红松，查路桥施工计算手册得其顺纹容许应力：12Mpa，弹性模量：E9000 Mpa，15cm10cm方木的截面特性：w10152/6375103mm3I=10153/12=2812.5104mm4方木纵向放置，间距0.6米，按5跨连续梁计算，荷载为上方木传递的支座反力、竹胶板自重和1010cm方木自重: p=21.797+0.08+0.01=21.887KN受力如下图：【强度计算：】查路桥计算手册得Km=0.171Mmax=0.17121.8

18、870.6=2.236KN-m=2.236106(375103)=5.963Mpa12Mpa，满足要求。【抗剪计算：】查路桥计算手册得Km=0.658V=KmP=0.65821.887=14.342KNfv=1.6 Mpa=VS/Ib=14.34210350150/(2812.5104100)=0.04Mpafv=1.6 Mpa，满足要求。【挠度计算：】查路桥计算手册得Km=1.097max=KmPl3/(100EI)max=1.09721.8871036003(10091032812.5104)=0.204mmf=600/500=1.2mm，满足要求。【支座反力：】查路桥计算手册得Km=1.

19、198R=0.521.797+21.797=32.696KNN= 49.0731 KN(2)、跨中处检算模板及支撑如图：10cm10cm木方检算1010cm方木采用木材材料为红松，查路桥施工计算手册得其顺纹容许应力：12Mpa，弹性模量：，E9000 Mpa10cm10cm方木的截面特性：w10102/6166.67cm3I=10103/12=833.33cm4 【强度计算】Mmax=0.12514.8060.9=1.666106N-mm=1.666106(166.67103)=10.0Mpa12Mpa，满足要求。【抗剪计算】按2等跨连续梁计算，Km=0.625V= Kmql2=0.62514

20、.8070.92=7.496KNfv=1.6 Mpa=VS/Ib=7.49610350100/(833.33104100)=0.045Mpafv=1.6 Mpa，满足要求。【挠度计算】max=0.52114.8079004/1009000833.33104=0.675mmf=900/500=1.8mm，满足要求。【支座反力：】R=0.514.8070.9=6.66KN15cm10cm木方检算1510cm方木采用木材材料为红松，查路桥施工计算手册得其顺纹容许应力：12Mpa，弹性模量：E9000 Mpa，12cm12cm方木的截面特性：w10152/6375cm3=375103mmI=10153

21、/12=2812.5cm4=2812.5104mm方木纵向放置，间距0.9米，按5跨连续梁计算，荷载为上方木传递的支座反力：即p=0.56.66+6.66=9.99KN【强度计算：】Mmax=0.1719.990.6=1.025KN-m1.025106(375103)=2.733Mpa12Mpa，满足要求。【抗剪计算：】V=0.6589.99=6.57KNfv=1.6 Mpa=VS/Ib=6.5710310075/(2812.5104100)=0.018Mpafv=1.6 Mpa，满足要求。【挠度计算：】max=1.0979.996003/10090002812.5104=0.0094mmf=

22、600/500=1.2mm，满足要求。【支座反力：】R=9.99KNN= 49.0731 KN，满足要求。六、碗扣立杆受力计算根据断面分析，箱梁的最不利荷载应该处于墩顶的实心段及跨中的腹板处，故这里只进行墩顶断面和边跨腹板及箱梁边跨顶、腹板断面3个部分的验算。本支架计算长度l0 按下式计算:l0=h+2a=0.9+20.3=1.5m；其中:h为支架立杆的步距,取0.9m；a为模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度,取0.3m；本支架长细比= l0/i= 180.0/1.59=113.2，查建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范表A.0.6，得=0.496 立杆承载力N=*A*f=

23、0.4964.89cm220.5KN/cm2=49.72KN单肢立杆轴向力计算公式：N（1.2Q1 +1.4Q3）+1.4 Q2）LxLy式中：Lx、Ly 单肢立杆纵向及横向间距1、墩顶横梁部分（计算单元1）墩顶端横梁为实心截面，则钢筋混凝土梁自重：q2-1=2.4261=62.4KN/m2单肢立杆受力：N1.2(q1-1+q1-2+q1-3+q2-1)+1.4(q3-1 +q3-2+q3-4)LxLy=1.2(1.6+1.2+4.0+62.4)+1.4(2.5+2.0+3.0)0.60.6=33.67KNLx、Ly 单肢立杆纵向及横向间距，立杆分布纵向0.6m，横向0.6m，横杆层距(即立杆

24、步距)0.9m，则单根立杆受力：N=33.67KNN= 49.0731 KN2、墩顶腹板部分（计算单元2）钢筋混凝土梁自重：q2-1=2.40.826=49.92KN/m2N1.2(q1-1+q1-2+q1-3+q2-1)+1.4(q3-1 +q3-2+q3-4)LxLy=1.2(1.6+1.2+4.0+49.92)+1.4(2.5+2.0+3.0) 0.60.9=42.42KNLx、Ly 单肢立杆纵向及横向间距，立杆分布纵向0.6m，横向0.9m，横杆层距(即立杆步距)0.9m，则单根立杆受力：N=42.42KNN= 49.0731 KN3、箱梁边跨顶、底板（计算单元3）钢筋混凝土梁自重：q

25、2-1=3.097263.15=25.57KN/m2N1.2(q1-1+q1-2+q1-3+q2-1)+1.4(q3-1 +q3-2+q3-4)LxLy=1.2(1.6+1.2+4.0+25.57)+1.4(2.5+2.0+3.0) 0.90.9=39.97KNLx、Ly 单肢立杆纵向及横向间距，立杆分布纵向0.9m，横向0.9m，横杆层距(即立杆步距)0.9m，则单根立杆受力：N=39.97KNN= 49.0731 KN七、地基受力计算位于既有东康快速路外侧的立杆基础，采用1015cm方木+20cm厚C20砼，位于既有东康快速路上的立杆底脚采用1015cm方木+10cm油面+40cm水泥稳定

26、碎石，扩散角为=45。计算原状土层荷载。 地基承载力计算公式f=N/Ag， f地基受力，N单肢立杆竖向轴力，为33.67KNAg支撑单肢立杆的原土层面积，计算土层受力面积考虑立杆纵横向步距。东康路外侧地基有效受压面积Ag =0.550.6=0.33m2东康路内地基有效受压面积Ag =1.151.2=1.38m2东康路外侧地基受力f =33.67/0.385=102.03Kpa东康路内地基受力f =33.67/1.38=24.40Kpa实测地基承载力 fg=2600.5=130kN/m2 地基承载力满足要求。八、支架立杆稳定性验算碗扣式满堂支架是组装构件，单根碗扣在承载力允许范围内就不会失稳，因

27、此以轴心受压的单根立杆进行验算：公式：NN= A碗扣件采用外径48mm，壁厚3 .5mm，A489mm2,Q235钢，I12.19*104mm4，回转半径i=1.58cm，查建筑施工碗口式钢管脚手架安全技术规范表5.1.7：钢管截面特性取值。计算长度：h=90+302=150cm计算。梁端底板钢管长细比L/i=180/1.58=113.2=250取113；轴心受压杆件，查建筑施工碗口式钢管脚手架安全技术规范附录E：Q235A钢管轴心受压构件的稳定系数0.496，=205MPa梁端底板处：N=0.496489205=49721.52N=49.72KN支架立杆步距90cm中受最大荷载的立杆位于墩顶

28、端横梁处，其N33.67KN（见前碗扣立杆受力验算）由上可知：梁端底板处：N=33.67KNN=49.72KN九、风荷载计算支撑架体、梁体及围挡风荷载计算1、支撑架体风荷载计算将全部支架以中心为界，分为两部分各自承担自己的风荷载，化成节点荷载为1和0，采用斜杆布置（如图）挡风系数0=A1/A0式中：A1杆件挡风面积； A0迎风全面积；标准风荷载k=0.7zso =0.71.01.20.1630.35=0.08KN式中：k风荷载标准值（KN/m2）；z风压高度变化系数，按建筑施工碗口式钢管脚手架安全技术规范附录D采用1.0；s风荷载体型系数，按现行国家标准建筑结构荷载规范规定取1.2；o基本风压

29、（KN/m2），按现行国家标准建筑结构荷载规范规定采用0.35；挡风系数，0=1.2(0.6+1.2+0.3250.6+1.2)0.048(0.61.2)=0.163考虑排架连续承受风荷载计算，=1-0=1-0.163=0.837(多层架体综合系数)st=1+2+3+4+5+6=1+0.837+0.8372+0.8373+0.8374+0.8375+0.8376=4.369求得节点风荷载：k架=1.4stk1.20.6=1.44.3690.081.20.6=0.352KN2、梁体及施工围栏风荷载k = 0.7zso 式中：k风荷载标准值（KN/m2）；z风压高度变化系数，按建筑结构荷载规范规定采用1.67；