大洲大桥异形现浇箱梁支架验算书.docx

1、大洲大桥异形现浇箱梁支架验算书省道S304线沙县大洲大桥及接线工程B合同段大洲大桥异形现浇箱梁支架验算书1、现浇箱梁施工方案及方法现浇箱梁支架采用钢管立柱支撑贝雷片桁架体系。立柱下与钢筋砼预制块基础用12mm钢板连接，贝雷片桁架上搭设纵横方木，箱梁底模板及侧模板采用厚1.5cm的高强度竹胶板，箱室内模采用木模板。箱梁砼浇筑采用二次浇筑法，第一次浇筑至腹板高度的1/32/3之间（75cm处），第二次浇筑剩余腹板及顶板砼，待箱梁砼强度达到90%设计强度，且砼龄期不小于10天，进行预应力张拉。1.1施工工艺流程1.1.1施工程序预制C30钢筋砼垫块、地基处理测量放样安放钢筋砼垫块垫块预埋钢板与钢管柱

2、焊接水平支撑 、斜拉杆连结支撑体系搭设安装支座底、外侧模安装固定底、腹板钢筋绑扎波纹管安装、定位安装腹板模板、端头模板冲洗模板浇筑底腹板砼安装顶模顶板钢筋绑扎预埋件安装冲洗顶模板浇筑顶板砼穿钢绞线养生腹板预应力张拉压浆封锚拆除支架及模板。1.2.2施工工艺流程图1.2地基处理清除搭设支架地段原地面杂物、软土及基坑积水等，采用含水量合适的素土、石灰土或碎石土分层填筑压实至设计标高；普通地段将地表整平用压路机碾压密实，必要时对原地面20cm范围做5%掺灰处理，压实度达到90%以上，再铺设15cm碎石垫层。每根钢管立柱下用C30钢筋砼预制块（尺寸为18018040cm）作基础铺垫，预制块基础上面用1

3、2mm钢板连接42.6cm，8mm厚钢管立柱。对原有的水泥砼路面地段不作处理，直接垫12mm钢板，再连接钢管立桩。1.3支撑体系及支架搭设1.3.1测量放样测量人员用全站仪放样出箱梁在地基上的竖向投影线和箱梁中心线，然后用钢尺放出底座十字线，并标示清楚。根据中心线向两侧对称布设钢管立柱和碗扣支架。1.3.2钢管桩支撑体系设计及搭设支架设计方案由于大洲大桥19#20#墩有一高差台阶,地质均为杂填碎石土，经压路机碾压后密实度较好，19#墩支架最大高度14.525m，扣除底模胶合板、方木、楔木、工字钢、贝雷片高度，钢管柱实际最高为11.8m,采用19#墩最不利重量验算,钢筋砼容重按2.6t/m3。支

4、架立柱采用42.6cm、壁厚8mm钢管与砼基础预埋钢板焊接固定且底部、中间横向用水平撑、纵向用剪刀撑把钢管立柱连成一体，顶部用12mm厚钢板封口并横向用工字钢连接成整体，支撑贝雷片等上部体系以承担现浇段支架、模板、砼和施工荷载的重要受力结构，其设计荷载考虑：砼自重、模板支架重量、人群机具重量、风载、冲击荷载等，支架采取自支撑体系构件设计。施工时按支架设计图要求在基础砼浇筑时预埋好所需预埋的预埋钢板，要求预埋钢板位置准确无误,以利立柱支架拼装时连接（设计方案详见支架设计图）。搭设方案及方法本桥引桥现浇箱梁为单箱七室箱梁。支撑方式采用钢管桩支撑贝雷片桁架，立柱采用42.6cm，8mm厚钢管，立柱钢

5、管顺桥向纵向间距7.0m，横桥向箱梁底板处横向间距为4.6和4.65m，柱顶采用12mm厚钢板封口再用工字钢（I45a）横向连结成一体，横向立柱每排最底部及高度增加5.9米各设一道I25a工字钢连接梁，每纵排相邻两根立柱用22槽钢作剪刀撑。顺桥向采用三排单层一组贝雷片连接作为现浇支架底板模板的纵梁支撑（最大间距465cm），横向按间距120cm铺设工字钢（I36a）作横梁，其上设置楔木，楔木上按间距80cm纵布10槽钢盒，槽钢盒上面按间距25cm铺放1010cm方木，在方木上铺设15mm厚竹胶板底模。1.3.3碗扣支架搭设引桥现浇箱梁翼缘板下支撑均采用满堂碗扣支架，支架支撑在贝雷片桁架上的I4

6、5a工字钢上，碗扣支架采用WDJ式支架，架杆外径48mm，内径41mm，壁厚3.5mm，纵横水平杆竖向间距60cm60cm。考虑支架的整体稳定性，在纵横向布置斜向钢管剪力撑。根据立杆及横杆的设计组合，从底部向顶部依次安装立杆、横杆。一般先全部装完一个作业面的底部立杆及部分横杆，再逐层往上安装，同时安装所有横杆。立杆和横杆安装完毕后，安装剪刀撑杆，保证支架的稳定性。斜撑通过扣件与碗扣支架连接，安装时尽量布置在框架结点上。在碗扣支架顶部用顶托精确调整标高，顶托伸出量一般控制在25cm以内为宜。1.3.4安放方木横梁、铺设底模箱梁底板及翼缘板支架标高调整完毕后，在支撑体系的工字钢（I36a）作横梁，

7、其上设置楔木，楔木上按间距80cm纵布10槽钢盒，槽钢盒上面按间距25cm铺放1010cm方木，在方木上铺设15mm厚竹胶板底模。翼缘板部分是在顶托上安放1010cm的方木作纵梁，其上按间距25cm安放1010cm方木横梁，然后在其上铺设竹胶板底模。方木横梁长度随桥梁宽度而定，比顶板一边各宽出至少30cm，以支撑外模支架及检查人员行走。安装纵横方木时，应注意横向方木的接头位置与纵向方木的接头错开，且在任何相邻两根横向方木接头不在同一平面上。铺设底模前严格按设计要求将支座安放固定好。1.4模板制作及安装1.4.1底模底模板采用15mm厚高强度竹胶板，横向宽度要大于梁底宽度，梁底两侧模板要各超出梁

8、底边线不小于10cm，以利于在底模上支立侧模。模板之间连接部位采用海绵胶条以防漏浆，模板之间的错台不超过1mm。模板拼接缝要纵横成线，避免出现错缝现象。在间距25cm的1010cm方木上铺设竹胶板底模，底模板铺设完毕后，进行平面放样，全面测量底板纵横向标高，纵横向间隔5m检测一点，根据测量结果将底模板调整到设计标高。底板标高调整完毕后，再次检测标高，若标高不符合要求进行二次调整。1.4.2侧模板和翼缘板模板侧模总高度为135cm，侧模采用15mm的竹胶板, 竹胶板外竖向背肋 (810cm方木)间距b125cm,水平向外肋按三道（两个间距），采用间距67.5cm的1215cm方木，水平向外肋通过

9、顶托及48、厚3.5mm斜撑钢管与翼缘板下方的碗扣支架立杆连接，用以支撑固定侧模板，斜撑钢管间距为75cm。根据测量放样定出箱梁底板边缘线，在底模板上弹上墨线，然后安装侧模板。侧模板与底模板接缝处粘贴海绵胶条防止漏浆。翼缘板底模板安装与箱梁底板模板安装相同，外侧挡板安装与侧模板安装相同。挡板模板安装完毕后，全面检测标高和线型，确保翼缘板线型美观。1.4.3箱室模板箱室模板模板采用1.5cm厚高强度竹胶板，由于箱梁砼分两次浇筑，箱室模板也分两次安装。第一次安装倒角模板和腹板模板，用方木做横撑，同时用碗口顶杆进行定位固定，必要时腹板两侧采用对拉筋加固，并拉通线校正模板的位置和整体线型。当第一次砼浇

10、筑两天后，用碗扣架搭设小排架（排距90cm）配合顶托，在顶托上安放1215cm方木作纵梁，在纵梁上铺设1010cm方木（横向间距按25cm），模板接缝处粘贴海绵胶条防止漏浆。在浇筑砼过程中派专人检查内模的位置变化情况。为方便拆除内模，临时人孔设于每跨L/4顶板处预留80100cm的出人孔，临时人孔所有设计钢筋预留接长，等内模拆除封孔时均采用等强钢筋连接1.4.4端头模板端头模板是保证端部及预应力管道成型要求的关键，端模采用竹胶板制作，用钢管、方木加固。在端部预留钢筋部位预留齿槽，便于端部钢筋穿过，也便于拆模。2、现浇箱梁模板、支架检算模板、支架检算时按砼最大重量实心段荷载计算,由于模板、支架和

11、脚手架属于临时结构， 故强度验算时采用容许应力法进行（不考虑荷载分项系数）。2.1箱梁底模检算底模采用15mm的竹胶板,竹胶板下背肋横梁方木(1010cm)间距l25cm。考虑到模板的连续性，按连续梁计算，所以检算模板强度采用计算宽度b取1.0m，跨径l25cm。竹胶板容许应力w11MPa, E 9103MPa截面抵抗矩：W bh2/61.00.0152/63.7510-5m3截面惯性矩：I bh3/121.00.0153/122.8110-7m4荷载计算（将压力化为线布荷载计算）：砼重量：(砼容重取2.6T/m 3，荷载分项系数为1.2)q1260.251.0/0.2522.94kN/m模板

12、、芯模、支撑架自重：50kg/m2,施工荷载：200kg/m2，荷载分项系数为1.2，q22.5kN/m20.25m1.0m/0.25m2.5kN/m倾倒砼时产生的冲击荷载：按4.0kPa计算, 荷载分项系数为1.4，验算刚度时不考虑该荷载。振捣砼产生的荷载： 按2.0kPa计算, 荷载分项系数为1.4，验算刚度时不考虑该荷载。所以，底模板线形均布荷载：q1.2（q1q2）1.4（4.02.0）38.93kN/m验算：由于模板的连续性，按连续梁（跨径l25cm，b100cm）计算。 弯矩计算：Mmaxql 2/1038.930.252/100.243kNm弯曲应力验算：maxMmax /W 0

13、.243kNm/3.7510-5m36.48MPa 11MPa 满足要求；刚度验算： 荷载：q1.2（q1q2）30.528kN/mf ql 4/( 128EI )30.5282504/(12891032.8110-7)0.39mmf0l/400 250/400 0.625mm 满足要求。2.2翼缘板底模检算 翼缘板底模采用与箱梁底板模板相同的竹胶板，其荷载远远小于箱梁底板所承受的荷载，因此不用检算。2.3侧模检算侧模总高度为135cm，侧模采用15mm的竹胶板, 竹胶板外竖向背肋 (1010cm方木)间距b125cm,水平向外肋按三道（两个间距），采用间距67.5cm的1215cm方木，水平

14、向外肋通过顶托及48、厚3.5mm斜撑钢管与翼缘板下方的碗扣支架立杆连接，斜撑钢管间距为75cm。水平荷载计算混凝土对模板的最大侧压力：F0.22t012v1/2式中：混凝土的自重密度，取26kN/m3；t0新浇混凝土的初凝时间，可采用t0200/(T15）,T为砼入模温度()，取25,则t05.0；1外加剂影响修正系数,因掺缓凝剂取1.2；2砼坍落度影响修正系数,坍落度控制在11cm15cm取1.15；v混凝土浇筑速度（m/h）,取0.4所以 F0.222651.21.150.41/224.96kN/m2 振捣砼对侧面模板的压力：按4.0kPa计算,验算刚度时不考虑荷载系数。水平压力为：Fm

15、24.964.028.96kN/m2侧板总高度H为135cm，侧模后竖向背肋（1010cm方木）间距为b125cm，水平向背肋（1215cm方木）间距b267.5cm，考虑到模板的连续性，按连续梁计算（计算跨径l25cm，宽度b取100cm），将侧压力化为线布荷载：q28.96kN/m21.0m28.96kN/m侧模验算竹胶板容许应力11MPa, E 9103MPa，截面抵抗矩：W bh2/61.00.0152/63.7510-5m3截面惯性矩：I bh3/121.00.0153/122.8110-7m4强度验算：侧模也按连续梁考虑，弯矩系数与底板相同。弯矩计算：Mmax ql 2/1028.

16、960.252/100.181kNm需要Wn 0.181106Nmm/11MPa16454.5mm3，因选用的是15mm厚竹胶板， 则截面抵抗矩Wbh2/61000152/637500mm3Wn， 满足要求。刚度验算：荷载：q1.224.961.029.95kN/m f ql 4/( 128EI )29.950.254/(12891032.8110-7)0.36mmf0l/400 250/400 0.625mm 满足要求。2.4 底板小横梁方木检算小横梁方木(1010cm)间距b125cm，搁置于间距为b280cm的横梁（10槽钢盒）上。考虑到方木的连续性，亦按连续梁考虑。所以检算方木强度采用

17、跨径l80cm为计算单元。 小横梁1010cm方木采用A-4华北落叶杉木，查路桥施工计算手册表8-1及8-6，容重5kN/m3，w11Mpa，截面参数指标为：截面抵抗矩：W bh2/60.10.12/61.6710-4m3截面惯性矩：I bh3/120.10.13/128.3310-6m4荷载计算：砼重量：（砼容重取2.6t/m 3，荷载分项系数为1.2）q1260.250.8/0.85.733kN/m模板、芯模、支撑架自重：50kg/m2,施工荷载：200kg/m2（荷载分项系数为1.2）q22.5kN/m20.8m0.25m/0.8m0.625 kN/m 1010cm方木自重：（荷载分项系

18、数为1.2）q30.1m0.1m5kN/m30.05kN/m竖向线布荷载：q1.2(q1q2q3)7.69kN/m验算：方木的力学性能指标按公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ025-86）取值， w11MPa, E 9103MPa强度验算：跨中最大弯矩：Mmaxql 2/107.698002/104.92105Nmm弯曲应力为： 2.95N/mm2w11Mpa 满足要求。刚度验算：f ql 4/(150EI )7.698004/(15091038.3310-6)0.28mmf0 l/400800/4002mm 满足要求。2.5 底板小纵梁（10槽钢盒）检算 小纵梁10槽钢盒间距为80cm

19、，支撑于横向间距120cm的大横梁工字钢（I36a）上， 10槽钢盒按简支梁考虑，计算跨径l120cm。荷载计算：砼重量：（砼容重取2.6t/m 3，荷载分项系数为1.2）q1260.81.2/1.218.35kN/m模板、芯模、支撑架自重：50kg/m2,施工荷载：200kg/m2（荷载分项系数为1.2）q22.5kN/m20.8m0.25m/0.8m0.625 kN/m 1010cm方木自重:（每根槽钢盒上有9根方木，荷载分项系数为1.2）q30.1m0.1m5kN/m30.8m9/1.2m0.3kN/m10槽钢盒自重：（荷载分项系数为1.2）q410kg/m20.2kN/m竖向线布荷载：

20、q1.2(q1q2q3q4)23.37kN/m验算：查路桥施工计算手册附表3-20、3-32得： 10a截面参数指标：0145Mpa Wx39.4cm3 Ix198.3cm4E2.1105Mpa A12.74cm2 最大弯矩M max0.125ql20.12523.37kN/m1.2m24.24kNm最大剪力Q max0.625ql0.62523.37kN/m1.2m17.66kN 弯曲应力验算：53.8N/mm2145Mpa 满足要求。剪应力验算：6.93N/mm285Mpa 满足要求。刚度验算： fmax 5ql4/384EI523.3712004/（3842.1105198.32104）

21、0.76mmf0 l/4001200/4003mm 满足要求。2.6 大横梁I36a工字钢检算大横梁I36a工字钢间距为120cm ，受小纵梁1010方木传来的荷载，支撑于大纵梁贝雷片上， 大横梁I36a工字钢按简支梁考虑，荷载按均布荷载考虑，计算跨径l最大为465cm。荷载计算砼重量：（砼容重取2.6t/m 3，荷载分项系数为1.2）q1261.24.65/4.6527.53kN/m模板、芯模、支撑架自重：50kg/m2,施工荷载：200kg/m2（荷载分项系数为1.2）q22.5kN/m21.2m4.65m/4.65m3kN/m 1010cm方木自重：（1.2m宽度上有6根方木，荷载分项系

22、数为1.2）q30.1m0.1m5kN/m36 4.65m/4.65m0.3kN/m10槽钢盒自重：（4.65m长度上有6根槽钢盒，荷载分项系数为1.2）q410kg/m21.2m6/4.65m0.31kN/mI36a工字钢自重：q460kg/m0.6kN/m所以，竖向线布总荷载为：q1.2(q1q2q3q4q5)38.09kN/m验算：查路桥施工计算手册附表3-20、3-32得： I36a工字钢截面参数指标：145Mpa 85MpaWx877.6cm3 Ix15796cm4 E2.1105Mpa A76.44cm2 最大弯矩M max0.125ql20.12538.09kN/m4.65m21

23、02.94kNm最大剪力Q max0.625ql0.62538.09kN/m4.65m110.7kNm弯曲应力验算：117.3N/mm2145Mpa 满足要求。剪应力验算：14.48N/mm285Mpa 满足要求。刚度验算： fmax 5ql4/384EI538.0946504/（3842.110515976104）6.9mmf0 l/4004650/40011.625mm 满足要求。2.7 贝雷片受力检算大横梁I36a工字钢支撑在贝雷片上，每组贝雷片采用三排单层连接,最大间距b465cm，贝雷片支撑在I45a工字钢（间距700cm）上，贝雷片按四等跨连续梁受力分析，计算跨径取l7m。荷载计算

24、砼重量：（砼容重取2.6t/m 3，极限状态荷载分项系数为1.2）q1267.04.65/7.0106.7kN/m模板、芯模、支撑架自重：50kg/m2,施工200kg/m2（荷载分项系数为1.2）q22.5kN/m24.65m7.0m/7.0m11.625kN/m 1010cm方木自重（7m长度上有29根方木，荷载分项系数为1.2）q30.1m0.1m5kN/m34.65m29/7m0.96kN/m 10槽钢盒自重：（4.65m宽度上有7根槽钢盒，荷载分项系数为1.2）q410kg/m27m7/7m1.4kN/m I36a工字钢自重（7m长度上有7根工字钢，荷载分项系数为1.2）q560kg

25、/m74.2kN/m贝雷片自重：q6（275kg/片40.03）kg/片3片/3m2.75kN/m所以, 贝雷片的所受线布荷载为：q 贝1.2（q1q2q3q4q5q6）153.16kN验算：查装配式公路钢桥多用途使用手册（JTJ025-86）表3-6得：三排单层贝雷片组的容许弯矩和容许剪力为：容许弯距M 2246.4kNm 容许剪力Q 698.9kN按贝雷片纵向受力分析，看作四等跨连续梁进行计算：最大弯矩：M max0.107ql20.107153.16kN72803.03kNmM 2246.4kNm 满足要求。最大剪力： Q max0.607ql0.607153.16kN7650.78kN

26、Q 698.9kN 满足要求。2.8 柱顶I45a工字钢横梁检算I45a工字钢横梁支撑在柱顶，排距700cm，共计5排，每排中最大跨径为465m。其跨径和贝雷片的间距、I36a工字钢的计算跨径都相同，受贝雷片传来的集中荷载，另增加了贝雷片自重和I45a工字钢自重，按简支梁考虑，计算跨径取l4650mm。在同跨径的条件下，I45a工字钢计算荷载只是比I36a工字钢上多考虑贝雷片自重和I45a工字钢自重。经4.5.6中计算I36a工字钢满足要求，I45a工字钢必定满足要求。2.9 钢管立柱受力检算钢管桩立柱采用外径42.6cm，壁厚8mm，立柱中间、立柱最底部横向每排均用I25a工字钢水平连接，每

27、纵排相邻两立柱用22槽钢连接作为斜向剪刀撑。最高柱高（14.525 -0.015-0.1-0.1-0.2-0.36-1.5-0.45）11.8m，立柱长度取最高11.8m的一半（即为5.9m）计算。立柱所受的竖向荷载（每项荷载的分项系数1.2）砼重量：（砼容重取2.6t/m 3）q12622.94kN/m2模板、芯模支撑架自重：50kg/m2,施工200kg/m2 q22.5kN/m2小横梁1010cm方木自重：（在7m长度上有29根）：q30.1m0.1m5kN/m30.05kN/m 小纵梁10槽钢盒自重：（4.65m宽度上有7根）q410kg/m20.2kN/mI36a工字钢横梁自重：（7

28、m长度上有7根）q560 kg/m0.6kN/m贝雷片组（三排单层）自重：（在4.65m宽度上有1组）q6（2.750.034）3/32.75 kN/mI45a工字钢横梁自重（计算1根）：q780.38 kg/m0.804 kN/m所以，以单根钢管桩为单元计算（计算面积7m4.65m） g (q1 q2) 74.65 q34.6529q477q54.657q67q74.65887.13kN 立柱验算每根立柱承受荷载：（每项荷载的分项系数1.2）P887.131.21064.56kN 钢管立柱截面回转半径r14.78cm0.1478m 杆件长细比：l/r5.9/0.14784080立柱的强度验算

29、：计算钢管立柱截面积A(21.32-20.52)105cm21.05104mm2查路桥施工计算手册表8-7：A3号钢材抗压轴向应力 140Mpa，弯曲应力W 145Mpa P/A1064.56103N/1.05104mm2101.39Mpa140Mpa 满足要求。立柱的稳定性验算： 查路桥施工计算手册表12-20，主要构件长细比80时，纵向弯曲系数1.020.55（20）/10020.822则P/A1064.56103N /（0.8221.05104mm2）123.34MpaW 145Mpa 满足要求。2.10 地基承载力检算地基是采用含水量合适的素土、石灰土或碎石土凭证处理密实至计算标高；普通地段将地表整平用压路机碾压密实，必要时对原地面20cm范围做5%掺灰处理，压实度达到90%以上，再铺设15cm碎石垫层。 钢管自重： g1