连续梁支架支墩挂蓝检算.docx

1、连续梁支架支墩挂蓝检算京沪高速铁路XX特大桥跨XXX省道连续梁0号块支架、临时支墩、挂篮检算（XXX+XXXXXX+XXX段） 编制： 复核： 审核：中铁X局XX高速铁路土建工程X标段X工区二XXX年X月XX特大桥跨XXX省道连续梁0号块支架、临时支墩、挂篮检算书一、支架总体设计方案XX特大桥跨XXX省道连续梁0号块采用在支架上现浇，支架采用碗扣式钢管脚手架拼装组成，支架均采用外径48mm、壁厚=3.5mm标准杆件进行组装，支架顺桥向立杆间距60cm，横桥向立杆翼缘板处间距90cm，底板处间距60cm，腹板处间距为30cm，横杆步距120cm。支架底托直接支撑在已处理的地基硬化混凝土表面，所有

2、支架应依据搭设高度设置剪刀撑。立杆顶端安装可调式顶托，梁高4.5m变化段托梁上设I22a工字钢横梁，横梁上顺桥向搭设6榀桁架调整梁底标高，桁架上横桥向搭设间距为30cm的1012600cm方木，方木上铺设1.8cm的竹胶板作为底模。梁高不变化段，在桥墩顶帽上顺桥向设I22a，间距为50cm，其上横桥向设I22a作为横向分配梁，间距为50cm，顶上设10作为纵向分配梁并用其把两边梁高变化段的桁架连接起来，上边铺设方木和竹胶板。施工前对支架地基原地面进行换填处理，从原地面至承台加台顶范围内土体全部挖出后换填碎石垫层，碎石垫层要求采用压路机逐层碾压，其压实度要求达95以上，分层厚度不超过30cm，整

3、平碾压密实，确保地基承载力大于300Kpa，必要时可现场做地基承载力试验。碎石垫层填筑完成后浇注25cm厚C20混凝土找平硬化后可直接支撑支架底座。0号块支架设计如附图所示。支架搭设完成后在其顶面满铺木板做堆载预压，预压荷载取梁重的1.3倍，现浇箱梁梁重664.2t，则预压荷载为863.5t，预压荷载采用袋装砂石。预压要求分四级进行：一级50%；二级75%；三级100%；四级130%，每一级加载后要持载10分钟，并对支架各测量点进行观测，详细记录各测量点的沉降数据，对各测量点的沉降量做回归分析，分 析支架下沉的理论曲线，预测出支架的最终沉降量，用于指导梁节立模。图1、钢管支架纵向布置图图2、钢

4、管支架横向布置图二、底模及分配梁检算图3、箱梁横断面图（单位：cm）（尺寸单位：cm，荷载单位：kN/m，砼容重取26kN/m3）图4、横断面砼荷载分布1、荷载大小施工人员，机具、材料荷载：P1=2.5kN/m2砼冲击及振捣砼时产生的荷载：P2=2.5kN/m2梁体钢筋砼自重荷载：P3=6.6526=172.9kN/m2模板自重荷载：P4=1.5kN/m2按规范进行荷载组合（按1m考虑）有：N=NQ1+NQ2NG1+NG2178.9kN/m22、底模检算横梁（方木）的间距为0.2m，底模按跨度为0.2m三跨连续梁计算，q=178.9kN/m；M=ql2/10=178.90.22/10=0.71

5、56kNmW=bh2/6=1.00.0182/6=5.410-5m3=M/W=12.76MPa=13.0 MPa， 满足要求。=Q/A=（1/4ql）/（bh）=（172.25/40.2）/（1.00.018）=0.48MPa=1.4 MPa，满足要求。3、横梁（方木）检算荷载按0.2m宽条形均布荷载，跨度0.5m三跨连续梁计算，q=172.250.2=34.45 kN/m，M=ql2/8=34.450.52/8=1.08 kNmW=bh2/6=0.120.12/6=2.010-4m3=M/W=5.4MPa=13.0 MPa， 满足要求。=Q/A=（1/4ql）/（bh）=（34.45/40.

6、5）/（0.10.12）=0.36MPa=1.4 MPa，满足要求。4、纵梁检算顶帽顶纵梁按0.6m0.6m布置，荷载按从横梁上传下来的集中荷载计算，P=34.450.25=8.61kN，计算按照集中荷载作用0.6m跨中的简支梁计算。M=Pl/4=8.610.6/4=1.29 kNmW=239.710-6=7.9410-5m3=M/W=16.25MPa=210 MPa， 满足要求。=F/Sx=3.24/（23.510-62）=68.93MPa=210MPa，满足要求。5、顶托检算因为顶托较矮，按轴心受压构架检算，只检算应力。F= P/2=4.31kN顶托采用直径38mm丝杠上托，A=1134m

7、m2=F/A=3.64MPa=210 MPa， 满足要求。三、支架受力检算根据设计图纸，梁总重255.52.6664.3t。1、荷载大小施工人员，机具、材料荷载：P1=2.5kN/m2砼冲击及振捣砼时产生的荷载：P2=2.5kN/m2梁体钢筋砼自重荷载（如图3所示）：a、翼缘板处：P31=16.9kN/m2b、腹板处：P32=179.2kN/m2c、底板处：P33=36.4kN/m2模板、支架自重荷载：P4=1.5kN/m22、两侧翼缘板处满堂支架受力检算两侧翼缘板处碗口式脚手架布置按顺桥向间距60cm，横桥向间距90cm，横杆步距120cm。翼缘板处脚手架每一根立杆受力如下：施工人员、机具、

8、材料荷载：NQ1p1A2.50.60.91.35kN砼冲击及振捣砼时产生的荷载：NQ2p2A2.50.60.91.35kN梁体钢筋砼自重荷载：NG1p31A16.90.60.99.13kN模板、支架自重荷载：NG2p4A1.50.60.90.81kN按规范进行荷载组合有：N=(NQ1+NQ2)1.4+(NG1+NG2)1.215.11kN翼缘板处满堂支架单根立杆承受压力大小为：15.11kN该碗口式脚手架钢管为483.5mm钢管，A=489mm2钢管回转半径：按强度验算：MPa210MPa，符合要求。（杆件自重产生的应力很小，可以忽略不计）稳定性验算值根据长细比选取，计算长度：l0=kh上式中

9、 k计算长度附加系数，其值取1.155。 考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，查表无此范围，纵横跨数较多，整体稳定性较好，取1. 2 h立杆步距。模板支架立杆的计算长度l0=1.1551.21.2=1.66m按稳定性计算立杆的受压应力（步距120cm）长细比：则轴心受压件的稳定系数=0.491MPa210MPa，符合要求。地基承载力计算：a、碗口式钢管脚手架，杆件自重Pk，根据中国建筑工业出版社出版的施工结构计算与设计手册，脚手架立杆验算截面承受的构架自重荷载：Gk=aH0(gk1+gk2+gk3)式中：H0立杆高度，取10m； a立杆纵距，取0.6m； gk1基本构架杆部件的平均自重荷

10、载，取0.18kPa； gk2配件平均自重荷载，取0.15kPa； gk3局部件平均自重荷载，取0.1kPa。则Gk=0.616（0.18+0.15+0.1）4.16kN。杆件自重传给地基的均布荷载Pk1.5PGkkPa，取Pk1.5PGk1.56.9310.4kPa。b、箱梁自重、内外模重量以及施工振捣、机具等合计均布荷载： P=（16.9+2.5+2.5+1.5）1.535.1kPac、地基承载力计算均布荷载PD=P+Pk10.40+35.1045.5kPa则要求地基处理后地基承载力不得小于45.5kPa以确保地基基础安全。3、腹板间的满堂支架受力检算腹板间的碗口式脚手架布置按照顺桥向间距

11、60cm，横桥向间距30cm，横杆步距120cm。施工人员、机具、材料荷载：NQ1=p1A=2.50.60.30.45kN砼冲击及振捣砼时产生的荷载：NQ2=p2A2.50.60.30.45kN梁体钢筋砼自重荷载：NG1=p32A=172.90.60.331.12kN模板、支架自重荷载：NG2p4A1.50.60.30.27kN按规范进行荷载组合有：N=(NQ1+NQ2)1.4+(NG1+NG2)1.238.93kN腹板处满堂支架单根立杆承受压力大小为：38.93kN该碗口式脚手架钢管为483.5mm钢管，A=489mm2钢管回转半径：按强度验算：MPa210MPa，符合要求。（杆件自重产生的

12、应力很小，可以忽略不计）稳定性验算模板支架立杆的计算长度l0=1.1551.21.2=1.66m按稳定性计算立杆的受压应力（步距120cm）长细比：则轴心受压件的稳定系数=0.491MPa210MPa，符合要求。地基承载力计算：a、碗口式钢管脚手架，杆件自重Pk，根据中国建筑工业出版社出版的施工结构计算与设计手册，脚手架立杆验算截面承受的构架自重荷载：Gk=aH0(gk1+gk2+gk3)式中：H0立杆高度，取10m； a立杆纵距，取0.6m； gk1基本构架杆部件的平均自重荷载，取0.18kPa； gk2配件平均自重荷载，取0.15kPa； gk3局部件平均自重荷载，取0.1kPa。则Gk=

13、0.610（0.18+0.15+0.1）2.58kN。杆件自重传给地基的均布荷载Pk1.5PGkkPa，取Pk1.5PGk1.52.5821.5kPa。b、箱梁自重、内外模重量以及施工振捣、机具等合计均布荷载：P=（172.9+2.5+2.5+1.5）1.5269.1kPac、地基承载力计算均布荷载PD=P+Pk269.1+21.5290.6kPa查德禹特大桥施工图原地面土的容许承载力为130170kPa290.6kPa，所以原地面要进行处理，地基承载力才能满足要求。为避免支架底部片石砼垫层受压破坏，在沿腹板方向1.2m范围内铺设一层15cm厚木板，以增加地基的承载力。地基处理好后，采用轻型触

14、探仪检测地基承载力，确保支架施工的安全。4、底板处满堂支架受力检算底板处碗口式脚手架布置按顺桥向60cm，横桥向60cm，横杆步距120cm。底板处每一根立杆受力如下：施工人员、机具、材料荷载：NQ1p1A2.50.60.60.9kN砼冲击及振捣时产生的荷载：NQ2p2A2.50.60.60.9kN梁体钢筋砼自重荷载：NG1p33A36.40.60.613.1kN模板、支架自重荷载：NG2p4A1.50.60.60.54kN按规范进行荷载组合有：N=(NQ1+NQ2)1.4+(NG1+NG2)1.218.89kN翼缘板处满堂支架单根立杆承受压力大小为：18.89kN该碗口式脚手架钢管为483.

15、5mm钢管，A=489mm2钢管回转半径：按强度验算：MPa210MPa，符合要求。（杆件自重产生的应力很小，可以忽略不计）稳定性验算模板支架立杆的计算长度l0=1.1551.21.2=1.66m按稳定性计算立杆的受压应力（步距120cm）长细比：则轴心受压件的稳定系数=0.491MPa210MPa，符合要求。地基承载力计算：a、碗口式钢管脚手架，杆件自重Pk，根据中国建筑工业出版社出版的施工结构计算与设计手册，脚手架立杆验算截面承受的构架自重荷载：Gk=aH0(gk1+gk2+gk3)式中：H0立杆高度，取10m； a立杆纵距，取0.6m； gk1基本构架杆部件的平均自重荷载，取0.18kP

16、a； gk2配件平均自重荷载，取0.15kPa； gk3局部件平均自重荷载，取0.1kPa。则Gk=0.610（0.18+0.15+0.1）2.58kN。杆件自重传给地基的均布荷载Pk1.5PGkkPa，取Pk1.5PGk1.57.1710.76kPa。b、箱梁自重、内外模重量以及施工振捣、机具等合计均布荷载：P=（36.4+2.5+2.5+1.5）1.564.35kPac、地基承载力计算均布荷载PD=P+Pk10.76+64.3575.11kPa则要求地基处理后地基承载力不得小于75.11kPa以确保地基基础安全。四、边跨现浇段支架计算德禹特大桥跨353省道连续梁边跨采用在支架上现浇，支架采

17、用碗扣式钢管脚手架拼装组成，支架均采用外径48mm、壁厚=3.5mm标准杆件进行组装，支架顺桥向立杆间距60cm，横桥向立杆翼缘板处间距90cm，底板处间距60cm，腹板处间距为30cm，横杆步距120cm。支架底托直接支撑在已处理的地基硬化混凝土表面，所有支架应依据搭设高度设置剪刀撑。立杆顶端安装可调式顶托，顶托上顺桥向布置I22a工字钢，横桥向搭设间距为30cm的1012600cm方木，方木上铺设1.5cm的竹胶板作为底模。因支架布置与0#块支架布置相同，而且0#块的荷载要远大于边跨现浇段的荷载，故此处对于边跨现浇段的支架与分配梁不再重复计算，参考0#块的支架计算。五、临时支墩计算根据设计

18、图纸，中墩采用临时锚固措施，临时锚固措施应能承受中支点处最大不平衡弯矩40556kNm及相应竖向支反力33916kN。采用100cm100cm正方形截面C40钢筋混凝土柱固结于承台加台和梁体之间，临时支墩顺桥向间距为700cm，横桥向间距为570cm。配筋按轴心受压构件最小配筋率，一侧配筋0.2%，四周都配20钢筋，整体配筋率按0.8%考虑，箍筋采用10钢筋，间距为15cm。临时支墩与墩身之间用36b工字钢形成劲型连接，加强稳定性，如下图所示：图5、临时支墩布置图1、计算临时支墩最大反力设临时支墩处两反力分别为F1、F2,则有F1F2=34000kN（F2-F1）7=40500kNm解得F1=

19、14000 kN F2=20000 kN则单个临时支墩承受最大反力为10000 kN2、判别是否可考虑螺旋筋的影响l0/d=（0.5900）/100=4.57，故可以考虑。两端固结时，l0=0.5l3、计算钢筋截面面积竖向主筋为36根20钢筋，面积Ag=3.1410236=11304mm2混凝土面积A=10001000=1000000 mm24、不考虑箍筋影响时的承载力计算公式：Nmax=b（1/cRaA+1/sRgAg）式中: 构件的纵向弯曲系数，查表采用1.0 b构件的工作条件系数，查表取0.95 c混凝土的安全系数，取1.25 s钢筋的安全系数，取1.25Ra混凝土轴心抗压设计强度，C4

20、0取20MPaRg钢筋抗压设计强度，取340 MPaA混凝土面积，mm2Ag主筋面积，mm2Nmax=b（1/cRaA +1/sRgAg）=1.00.95（1/1.25201000000+1/1.2534011304）=18120954N=18121kN10000 kN，满足要求。考虑箍筋的影响较为有利。六 挂篮计算1、挂篮概述该挂篮为菱形挂篮，主要包括菱形架、上横梁、平联、下横梁（底模）、纵梁（底模），悬吊系统、行走系统、锚固系统以及模板系统五大部分,总重量为55。挂篮在悬浇时，根据试验数据，控制浇注标高符合要求。（1）计算依据A48+80+48m无砟轨道现浇预应力混凝土连续梁B.钢结构设计

21、规范（GBJ17-88）C.起重机设计规范（GB3811）（2）要求技术性能A.适应最大梁段重： 150吨B.适应最大梁段长： 4.0米C.梁高变化范围： 3.856.65米D.最大梁宽： 顶板12米、底板6.7米E.走行方式： 无平衡重走行（3）挂篮结构A、桁架：主桁架采用菱形架结构，二力杆件采用槽钢加钢板焊接成箱形梁，其刚度大、重量轻。B、悬挂及锚固系统：底模、侧模、内模吊杆及桁架吊杆采用带板，材料为Q345B，走行轨道锚杆采用25精轧螺纹钢筋，材料为40Si2MnV。内、外模和底模前锚点采用32吨千斤顶张拉后锚固，底模后锚点采用32吨千斤顶张拉后锚固，保证砼接口平顺。锚具采用YGM-25

22、精轧螺纹钢专用锚具。C、走行系统：挂篮走行采用前滑后滚方式，前支点为滑船结构，后支点为滚轮结构。桁架移动由两台千斤顶（油缸）牵引，桁架后部设两台5吨手动葫芦保护，防止桁架倾覆。外模采用整体式钢模板，内模采用钢骨架加木模板或组合钢模板，底模采用平面钢模板，端模采用木模板。（4）挂篮特点A、挂篮结构简单，受力明确。B、挂篮前端及中部工作面开阔，可以从挂篮中部运送混凝土，便于轨道安装以及钢筋的吊装，加快施工进度。C、设有走行装置，后支腿为反扣轮沿轨道行走，前支座采用钢板与聚四氟乙烯相对运动，磨擦力小，移动方便，外模、内模、底模可以一次到位。D、 取消了平衡重，利用竖向预应力筋锚固轨道和菱形架。进一步

23、减轻了重量。E、 拼装时只要稍加处理，就可浇注合拢段梁，不需要托架，施工更加方便。F、 本结构拼装简单，重量轻，施工速度快，经济实用。2、挂篮设计验算参数（1） 设计参数确定1）荷载参数、箱梁荷载：取最大施工载荷2号块（136.8t，长2.7米）、4号块（134t，长为3.5米）进行计算。、模板及挂篮自重：约计55t。、施工荷载：50kg/m2。、风荷载：800Pa。2）荷载系数、砼超载系数：k1=1.05、挂篮空载纵移时的冲击系数k2=1.3：安全系数k4=2.5、浇筑砼时的动力系数k3=1.2（2）荷载组合荷载组合：砼自重动力附加荷载模板自重人群荷载和机具设备重；荷载组合：砼自重模板自重人

24、群荷载和机具设备重；荷载组合：挂篮自重冲击附加荷载风载荷载组合用于挂篮承重系统强度及稳定性计算；荷载组合用于刚度计算；荷载组合用于挂篮行走计算。3、施工控制计算（1）计算原理纵梁计算：先得荷载由模板分配至纵梁上，将横梁与纵梁的连接部门简化为铰节来分别验算其强度及刚度。横梁计算：将纵梁传至横梁上的荷载，临时荷载等按工况对纵梁进行强度、刚度验算。上横梁计算：将前吊点传至上横梁的荷载按工况对横梁进行强度、刚度验算。棱形架计算：将上横梁传至棱形架的荷载按工况对棱形架进行强度、刚度验算。悬吊系统计算：将下横梁传至悬吊的荷载按工况对吊杆进行强度验算。对挂篮走行进行计算：对挂篮整体走行的安全性验算。（2）各

25、部位详细计算1） 纵梁计算（砼浇注100）纵梁承受模板荷载、箱梁砼荷载、纵梁自重、以及人群荷载和机具设备荷载，为确保安全的同时，简化计算，横梁强度及刚度均荷载组合进行计算，各支撑点作铰接处理。在砼浇注阶段，各横梁分配砼荷载、横梁自重荷载、模板荷载、人机荷载分别为：砼荷载二种工况的最大载荷为：128、122吨；腹板及底板砼分别自重为85、75吨；底模平台自重10吨；模板荷载3吨；人群机具荷载2吨进行计算。纵梁受力如下图所示：A、求荷载Q（砼超载系数k1=1.05 动力系数k3=1.2）Q1 k3(k185+10+3+2)1.2(1.0585+10+3+2)125.1tQ2 k3(k175+10+

26、3+2)1.2(1.0575+10+3+2)112.5tB、求均布荷载qq1 Q1/3.535.75 t/mq2 Q2/3. 528.13 t/mC、求弯矩 Mmax1 q1cb (d+cb/2l)/l35.753.52.750.5+3.52.75/(2*5)5100.7t.mMmax2 q2cl (2-r)/828.13452-4/5/884.4t.mD、求抗弯模量Wx(模型如图)Wx475X19=9025cm3E、求弯应力M/W 100.7t.m/9025cm3 111.6Mpa =145 Mpa抗弯满足要求。F：刚度验算（跨中）f1 =q1cb(4l-4b2/l-c2/l)x-4x3/l

27、 /(24EI)=35.753.52.75(45-42.752/5 -3.52/5)2.425-42.4253/5/(24206760019）=7.94 mm 5000/500=10mmf2 =q2cl38-4(c/l)2+(c/l) 3 /(384EI)= 28.134538-4(4/5)2+(4/5)3/(384206760019）=7.33 mm 5000/500=10 mm刚度满足要求2）下横梁计算下横梁承受横梁自重、纵梁传递下来的集中荷载等作用进行计算，纵梁受力模型简化为如下图所示：从纵梁受力分析得出，下横梁最大荷载为68.8吨进行计算，下横梁要求有足够大的刚度，才能保证底模锚固的要

28、求。下横梁受力如下图所示：A、求荷载Q（纵梁传递载荷、自身载荷）Q 68.8+2.671.4tB、求均布荷载q(根据梁形分布来分配横梁受力)q1 25.3%*Q/5.13.55 t/mq2 =q3=20.3%*Q/0.80 = 18.1t/mC、最为不利的是两边跨，求边跨弯矩，q1对边跨的影响太小可以不计Mmax q2cb(d+cb/2l)/l18.10.81.25(0.38+0.81.25/22.03)/2.035.6 t.mD、求抗弯模量WxWx11902= 2380 cm3E、求弯应力M/W 5.6t.m/2380cm3 23.6Mpa =145 Mpa抗弯满足要求。F：刚度验算f =q

29、cb(4l-4b2/l-c2/l)(d+cb/l)-4(d+cb/l)3/l /(24EI)= 18.10.81.25(42.03-41.252/2.03-0.82/2.03)(0.38+0.81.25/2.03) -4(0.38+0.81.25/2.03)3/2.03/(24206237002)=3 mm L/400=5mm刚度满足要求3）上横梁计算上横梁承受自重、吊杆传递来的集中荷载等作用进行计算，斜撑梁受力模型简化为如下图所示：底模吊杆荷载Q1=101.8吨、侧模及内模吊杆荷载Q2=40吨,上横梁自重3吨进行计算。斜撑梁受力如下图所示：A、求荷载P侧模及内模传递荷载 P152/413t底模传递荷载 P256.3/414.1tB、求弯矩外模及内模产生的弯矩： M3=P11.05=13