箱梁支架验算.docx

1、箱梁支架验算讷河市公铁立交桥工程建设项目A01合同段（K0+000-K1+300）现 浇 箱 梁 支 架 验 算 施工单位： 黑龙江省龙建路桥第六工程有限公司二一三年八月讷河公铁桥第5联现浇箱梁支架设计验算一、现浇箱梁满堂支架布置及搭设要求现浇箱梁支架采用碗扣式多功能脚手杆搭设，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，立杆顶托上纵向设1010cm方木，间距0.6m；纵向方木上设1010cm的横向方木，间距0.3m。模板采用用厚1.5cm的优质竹胶合板。支架纵横均按图示设置剪刀撑，其中横桥向斜撑每2.0m设一道，纵桥向斜撑沿横桥向共设45道。立杆的纵、横向间距及横杆步

2、距等搭设要求如下：采用立杆横桥向间距纵桥向间距横杆步距为90cm60cm60cm布置形式的支架结构体系。二、现浇箱梁支架验算对荷载进行计算及对其支架体系进行检算。（一）、荷载计算1、荷载分析根据本桥现浇箱梁的结构特点，在施工过程中将涉及到以下荷载形式：根据路桥施工计算手册表8-1查得 q1 箱梁自重荷载，新浇混凝土密度取2600kg/m3。 q2 箱梁内模、底模、内模支撑及外模支撑荷载，按均布荷载计算，取q21.0kPa。 q3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1.0kPa。 q

3、4 振捣混凝土产生的荷载，取2.0kPa。对侧板取4.0kPa。 q5 新浇混凝土对侧模的压力。 q6 倾倒混凝土产生的水平荷载，取2.0kPa。 q7 支架自重，经计算支架在不同布置形式时其自重如下表所示：q7计算计算每步脚手架自重：NG1ht1t2t3 式中：h 步距（m）；t1 立杆每米重量（kN）；t2 纵向横杆单件重量（kN）；t3 内外立杆间斜杆或十字撑重量（kN）。按最大值进行计算，步距取0.6m，纵、横向距离取0.9m，纵向距离取0.6m、支架平均高（8+7.9+7+6.1）/4/0.6=12步NG1t1t2t3（杆件每米0.0332kn） =0.60.03320.03320.

4、640.0332(0.62+0.92) =0.020+0.080+0.036=0.136 kN q7=12NG1 /A=120.136kN/（0.6m0.9m）=3.02 kN/m2。满堂钢管支架自重立杆横桥向间距立杆纵桥向间距横杆步距支架自重q7的计算值(kPa)90cm60cm60cm3.022、荷载计算（1）、箱梁自重q1计算根据结构特点，现取最大自重截面进行验算q1计算：根据横断面图，则：q1 =26*（21.25*1.5+0.3*2*2）/21.2540.47 kPa 取1.2的安全系数，则q140.471.248.56kPa 注：B 箱梁底宽，取21.25m，将箱梁全部重量平均到底

5、宽范围内计算偏于安全。 （2）、新浇混凝土对侧模的压力q5计算因现浇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，砼入模温度T=28控制，因此新浇混凝土对侧模的最大压力q5=K为外加剂修正稀数，取掺缓凝外加剂K=1.2当V/T=1.2/28=0.0430.035 h=1.5+3.8V/T=1.68mq5=（二）、结构检算1、扣件式钢管支架立杆强度及稳定性验算碗扣式钢管脚手架与支撑和扣件式钢管脚手架与支架一样，同属于杆式结构，以立杆承受竖向荷载作用为主，但碗扣式由于立杆和横杆间为轴心相接，且横杆的“”型插头被立杆的上、下碗扣紧固，对立杆受压后的侧向变形具有较强的

6、约束能力，因而碗扣式钢管架稳定承载能力显著高于扣件架（一般都高出20%以上，甚至超过35%）。本支架验算按483.0mm钢管扣件架进行立杆内力计算，计算结果同样也适用碗扣架（偏于安全）。支架体系采用906060cm的布置结构，如图：0.60.60.60.90.90.90.90.90.90.90.90.90.90.90.90.60.60.6、立杆强度验算立杆实际承受的荷载为：N=1.2（NG1K+NG2K）+0.851.4NQK（组合风荷载时）NG1K支架结构自重标准值产生的轴向力；NG2K构配件自重标准值产生的轴向力NQK施工荷载标准值；于是，有：NG1K=0.60.9q1=0.60.948.

7、56=26.22KNNG2K=0.60.6q2=0.60.91.0=0.54KNNQK=0.60.9(q3+q4+q7)=0.36(2.5+2.0+3.02)=4.35KN则：N=1.2（NG1K+NG2K）+0.851.4NQK=1.2（26.22+0.54）+0.851.44.35=37.29KN由于横杆步距为0.6m，长细比=l/i=600/15.95=38，查路桥施工计算手册附录三（789页），得=0.882则N=A=0.882*424*205=76.66KN结论：由N=39.29KNN=76.66KN,抗压强度满足要求，中横梁处立杆（间距0.6m*0.9m）能够满足应力要求。、立杆稳

8、定性验算483.0mm钢管截面特性规格截面积A（mm2）惯性距I（mm4）抵抗距W（mm3）回转半径I（mm）每米长自重（N）483.04.241021.0781054.49310315.9533.3表2 钢材的强度设计值与弹性模量抗拉、抗弯f（N/ mm2）抗压fc（N/mm2）弹性模量E（MPa）2052052.06105根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范有关模板支架立杆的稳定性计算公式：N/A+MW/WfN钢管所受的垂直荷载，N=1.2（NG1K+NG2K）+0.851.4NQK（组合风荷载时），同前计算所得；f钢材的抗压强度设计值，f205N/mm2参考建筑施工扣件式钢管脚手架安

9、全技术规范表5.1.6得。A48mm3.0钢管的截面积A424mm2。轴心受压杆件的稳定系数，根据长细比查表即可求得。i截面的回转半径，查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范附录B得i15.95。长细比L/i。 L水平步距，L0.6m。于是，L/i0.6/15.95=38，参照路桥施工计算手册查得0.9。MW计算立杆段有风荷载设计值产生的弯距；MW=0.851.4WKLah2/10WK=0.7uzusw0uz风压高度变化系数，参考建筑结构荷载规范表7.2.1得uz=1.38 us风荷载脚手架体型系数，查建筑结构荷载规范表6.3.1第36项得：us=1.2w0基本风压，查建筑结构荷载规范附表D.

10、4 w0=0.8KN/m2故：WK=0.7uzusw0=0.71.381.20.8=0.927KNLa立杆纵距0.6m；h立杆步距0.6m，故：MW=0.851.4WKLah2/10=0.095KNW 截面模量查表建筑施工扣件式脚手架安全技术规范附表B得W=5.08则，N/A+MW/W16.48*103/（0.9*424）+0.095*106/（5.08*103）61.70KN/mm2f205KN/mm2计算结果说明支架是安全稳定的。2、箱梁底模下横桥向方木验算本施工方案中箱梁底模底面横桥向采用1010cm方木，方木横桥向跨度L60cm进行受力计算。如下图将方木简化为如图的简支结构（偏于安全）

11、，木材的容许应力和弹性模量的取值参照松木进行计算。按方木横桥向跨度L60cm进行验算。 方木间距计算q(q1+ q2+ q3+ q4)B(48.56+1.0+2.5+2)21.25=1148.8 kN/mM(1/8) qL2=(1/8)1148.80.6251.7kNmW=(bh2)/6=(0.10.12)/6=0.000167m3则： n= M/( Ww)=51.7/(0.000167110000.9)=31.3(取整数n32根) dB/(n-1)=21.25/31=0.69m 注：0.9为方木的不均匀折减系数。经计算，方木间距小于0.69m均可满足要求，实际施工中为满足底模板受力要求，方木

12、间距d取0.3m，则n21.25/0.371。 每根方木挠度计算方木的惯性矩I=(bh3)/12=(0.10.13)/12=8.3310-6m4则方木最大挠度：fmax=(5/384)(qL4)/(EI)=(5/384)(1148.80.64)/( 11106718.3310-60.9) =3.310-4ml/400=0.6/400=1.510-3m (挠度满足要求) 每根方木抗剪计算(1/2)(qL)/(nA)=(1/2)(1148.80.6)/(710.10.10.9)=0.539 MPa=1.7MPa符合要求。3、底模板计算：箱梁底模采用竹胶板，铺设在间距0.3m的横桥向方木上，取各种布

13、置情况下最不利位置进行受力分析，并对受力结构进行简化（偏于安全）如下图：303030q=( q1+ q2+ q3+ q4)l=54.060.3=16.22kN/m则：Mmax=16.22*0.3*0.3/8=0.18kn*m模板需要的截面模量：W=m2 =0.18/（0.9*6.0*103）=3.33*10-5 m2模板的宽度为1.0m，根据W、b得h为： h=（6*3.33*10-5）/1=0.014m =14mm因此模板采用1200240015mm规格的竹胶板。4、侧模验算根据前面计算，分别按86cm方木以30cm的间距布置，以侧模最不利荷载部位进行模板计算，则有： 86cm方木以间距30

14、cm布置q=( q4+ q5)l=(4.0+50.4)0.3=16.32kN/m则：Mmax=模板需要的截面模量：W=m2模板的宽度为1.0m，根据W、b得h为： h=因此模板采用1200240015mm规格的竹胶板。5、立杆底座和地基承载力计算：（1）立杆承受荷载计算最大受力截面荷载, 间距为6090cm布置立杆,每根立杆上荷载为： Nabq ab(q1+q2+q3+q4+q7) 0.60.9(48.56+1.0+1.0+2.0+3.02)=30.01kN（2）立杆底托验算立杆底托验算： NRd最大受力截面荷载, 间距为6090cm布置立杆,每根立杆上荷载为：Nabq ab(q1+q2+q3

15、+q4+q7) 0.60.9(48.56+1.0+1.0+2.0+3.02)=30.01kN底托承载力（抗压）设计值，一般取Rd =40KN;得：30.01KN40KN 立杆底托符合要求。（3）立杆地基承载力验算对于原状土进行压实，对于软弱土层下挖0.8m之后换填砂砾，并采用重型压路机碾压密实(压实度90%)，达到要求后，用15cm厚C15混凝土精平，根据经验及试验，要求地基承载力达到fk=220KPa。立杆地基承载力验算：Kk式中： N为脚手架立杆传至基础顶面轴心力设计值；Ad为立杆底座面积Ad=15cm15cm=225cm2；按照最不利荷载考虑，立杆底拖下砼基础承载力：，底拖下砼基础承载力

16、满足要求。按照力传递面积计算：K调整系数；混凝土基础系数为1.0按照最不利荷载考虑：=Kk=1.0200KPa将混凝土作为刚性结构，按照间距6090cm布置，在1平方米面积上地基最大承载力F为:Fabq ab(q1+q2+q3+q4+q7)0.60.9(20.58+1.0+1.0+2.0+3.02)=27.60kN则，F27.60kpak=1.0200Kpa经过地基处理后，可以满足要求。6、支架变形支架变形量值F的计算Ff1f2f3f4f1为支架在荷载作用下的弹性变形量由上计算每根钢管受力为36.22KN，48mm3.0钢管的截面积为424mm2。于是f1=*L/E36.2242410385.

17、42N/mm2 则f185.4212（2.1105）4.8mm。f2为支架在荷载作用下的非弹性变形量支架在荷载作用下的非弹性变形f2包括杆件接头的挤压压缩1和方木对方木压缩2两部分，分别取经验值为2mm、3mm，即f2125mm。f3为支架基底受荷载后的非弹性沉降量，基底处理时采用砂砾换填、混凝土铺装为刚性基础暂列为4mm （施工时以实测为准）。f4为地基的弹性变形地基的弹性变形f4按公式f4/EP，式中为地基所受荷载，EP为处理后地基土的压缩模量6.2取设计参数建议值。f4/EP142.46.223mm。故支架变形量值F为Ff1f2f3f4=4.8+5+4+23=36.87、支架施工支架采用

18、满堂钢管脚手架。搭设时，先在混凝土放置15cm*15cm钢板垫在钢管底下。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、横向斜撑立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设，并且在砼浇注和张拉过程中，进行全过程监测和专人检查。支架搭设完后，上报监理检查，经监理同意后，进行支架预压：按箱梁重量120%、模板重量及施工荷载组合，确定压载系数，采用砂袋（碎石袋）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。观测点沿纵桥向分别在墩中心线处、L/8、2L/8、3L/8、4L/

19、8、5L/8、6L/8和7L/8跨处布设，横桥向则在跨中和2个外腹板处设点，从而形成一个沉降观测网。、加载和观测加载前先观测出观测网各点初始数据，加载完成后开始观测，一直到沉降趋于稳定。、卸载并观测在地基沉降稳定后就可卸载，卸载后再观测1次，卸载前后的差值可认为是地基及支架的弹性变形，在安装箱梁底模时设预拱度以消除之。根据沉降观测值和张拉起拱度经验值对模板预拱度进行预留。预压完后，请测量监理工程师复核中线及标高，合格后在进行下道工序。8、 安全保证措施 为杜绝重大事故和人身伤亡事故的发生，把一般安全事故减少到最低限度，确保施工的顺利进行，特制定如下措施：1、利用各种宣传工具，采取多种教育形式，

20、使职工牢固树立“安全第一”的思想，不断强化安全意识，建立安全保证体系，使安全管理制度化，教育经常化。2、各级领导在下达生产任务时，必须同时下达安全技术措施。检查工作时，必须同时检查安全技术措施执行情况。总结工作时，必须同时总结安全生产情况，提出安全生产要求，把安全生产贯穿到施工的全过程。3、认真坚持执行定期安全教育、安全讲话、安全检查制度，设立安全监督岗，充分发挥安全人员的作用，对发现的事故隐患和危及工程、人身安全的事项，作到立即处理，做出记录，限期改正，落实到人。4、搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。5、当有六级以上大风和雨天气时停止脚手架的搭设和拆除作业，雨后穿防滑鞋作业。6.在脚手架上进行电、气焊作业时，有防火措施和专人看守。7.脚手架搭设时地面设有围栏和警戒标志，并有专人看守，严禁非操作人员入内。