现浇箱梁满堂支架方案计算(范例).doc

1、小魏家沟中桥箱梁满堂支架施工方案省道 S303 线巴朗山隧道工程 TJ1 合同段小魏家沟中桥现浇箱梁满堂支架施工方案 华通路桥集团有限公司巴朗山项目部二一三年三月小魏家沟中桥箱梁满堂支架施工方案目 录1 编制依据 .- 2 -2 工程概况 .- 2 -3 现浇箱梁满堂支架布置及搭设要求 .- 2 -4 现浇箱梁支架验算 .- 2 -4.1 荷载计算 .- 2 -4.1.1 荷载分析 .- 2 -4.1.2 荷载组合 .- 3 -4.1.3 荷载计算 .- 3 -4.2 结构检算 .- 4 -4.2.1 扣件式钢管支架立杆强度及稳定性验算 .- 4 -4.2.2 满堂支架整体抗倾覆验算 .- 7

2、 -4.2.3 箱梁底模下横桥向方木验算 .- 7 -4.2.4 扣件式钢管支架立杆顶托上顺桥向方木验算 .- 8 -4.2.5 底模板计算 .- 10 -4.2.6 侧模验算 .- 11 -4.2.8 立杆底座和地基承载力计算 .- 12 -4.2.9 支架变形 .- 14 -5 支架搭设施工要求及技术措施 .- 16 -5.1 模板支架立杆、水平杆的构造应符合下列要求 .- 16 -5.2 满堂模板支架的支撑设置应符合下列规定 .- 17 -5.3 支架拆除要求 .- 17 -5.4 支架预压及沉降观测 .- 18 -6 安全防护措施及安全交底 .- 19 -6.1 安全防护措施 .- 1

3、9 -6.2 安全交底 .- 20 -小魏家沟中桥箱梁满堂支架施工方案小魏家沟中桥现浇箱梁满堂支架及模板施工方案1 编制依据1.1 省道 S303 线巴朗山隧道工程两阶段施工图设计文件1.2 参考公路桥涵施工技术规范 （JTJ 041-2000） 、 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 、 混凝土工程模板与支架技术 、 铁路桥涵施工手册 、 路桥施工计算手册 、 桥梁支架安全施工手册2 工程概况小魏家沟中桥起止点桩号为 K99+069K99+163, 设计为 4-22m 预应力连续箱梁，桥宽 9m，桥长 94m。计算跨度为 422m，边支座中心线至梁端 0. 5m，0#、4#桥台边支座横桥向

4、中心距分别为 4.85m、4.5m，中支座最大横桥向中心距 4.80m。箱梁顶宽 9.0m，箱梁底宽 5.5m。顶板厚度 2050 cm，腹板厚度 4080cm，底板厚度 2550cm。全桥在端支点设 2 个端横梁、中支点设 3 个中横梁，其中端支点端横梁厚 100cm，中横梁厚 150cm。采用满堂支架法现浇施工。3 现浇箱梁满堂支架布置及搭设要求采用 WDJ 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 1515cm 方木；纵向方木上设 1010cm 的横向方木，其中在墩顶端横梁和跨中横隔梁下间距不大于 0.25m（净间距 0

5、.15m） 、在跨中其他部位间距不大于 0.3m（净间距 0.2m） 。模板用厚 18mm 的优质竹胶合板，横板边角用 4cm 厚木板进行加强，防止出现波浪形，影响外观。采用立杆横桥向间距纵桥向间距 横杆步距为 60cm60cm90cm 支架结构体系，支架纵横均设置剪刀撑，其中纵横桥向斜撑每 1.8m 设一道。4 现浇箱梁支架验算以中支点最大截面预应力混凝土箱形连续梁处为例，对荷载进行计算及对其支架体系进行检算。4.1 荷载计算4.1.1 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： q 1 箱梁自重荷载，新浇混凝土密度取 2600kg/m3。 q2 箱梁内模、底模、

6、内模支撑及外模支撑荷载，按均布荷载计算，经计小魏家沟中桥箱梁满堂支架施工方案算取 q21.0kPa（偏于安全） 。 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 4 振捣混凝土产生的荷载，对底板取 2.0kPa，对侧板取 4.0kPa。 q 5 新浇混凝土对侧模的压力。 q 6 倾倒混凝土产生的水平荷载，取 2.0kPa。 q 7 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：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

7、(kPa)60cm60cm90cm 3.384.1.2 荷载组合模板、支架设计计算荷载组合荷载组合模板结构名称强度计算 刚度检算底模及支架系统计算 侧模计算 4.1.3 荷载计算 箱梁自重q 1 计算根据现浇箱梁结构特点，取 BB 截面（中支点横隔梁两侧）具有代表截面进行箱梁自重计算，并对两个代表截面下的支架体系进行检算，首先分别进行自重计算。小魏家沟中桥箱梁满堂支架施工方案 B-B 截面（中支点横隔梁两侧）处 q1 计算根据横断面图，用 CAD 算得该处梁体截面积 A=10.3885-0.775*2=8.84m2,则：q1 = BWAc kPa62.371.8426取 1.2 的安全系数，则

8、 q137.621.245.14kPa注：B 箱梁底宽，取 6.11m，将箱梁全部重量平均到底宽范围内计算偏于安全。 新浇混凝土对侧模的压力q 5 计算因现浇箱梁采取水平分层以每层 25cm 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=18控制，因此新浇混凝土对侧模的最大压力q5= hrKPmK 为外加剂修正数，取掺外加剂 K=1.2当 V/t=1.2/18=0.0670.035h=1.53+3.8V/t=1.53+3.8*0.067=1.78mq5= KPahrPm 4.5378.12.4.2 结构检算4.2.1 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

9、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约束能力，小魏家沟中桥箱梁满堂支架施工方案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%） 。本工程现浇箱梁支架按 483.5mm 钢管扣件架进行立杆内力计算，计算结果同样也使用于 WDJ 多功能碗扣架（偏于安全） 。 中支点横隔梁两侧 B-B 截面处在中支点横隔梁，钢管扣件式支架体系采用 606090cm 的布置结构，如图：、立杆强度验算根据立杆的设计允许荷载，当横杆步距

10、为 90cm，立杆可承受的最大允许竖直荷载为N=35.7kN（路桥施工计算手册中表 135 钢管支架容许荷载N=35.7kN） 。立杆实际承受的荷载为：N=1.2（N G1K+NG2K）+0.851.4N QK（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；小魏家沟中桥箱梁满堂支架施工方案于是，有：N G1K=0.60.6q1=0.60.645.14=16.25KNNG2K=0.60.6q2=0.60.61.0=0.36KNNQK=0.60.6(q3+q4+q7)=0.36(1.0+2.0+3.38)=2.297KN则：N=1.

11、2（N G1K+NG2K）+0.851.4N QK=1.2（16.25+0.36）+0.851.42.297= 22.67KNN35.7kN，强度满足要求。、立杆稳定性验算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+M W/WfN钢管所受的垂直荷载，N=1.2（N G1K+NG2K）+0.851.4N QK（组合风荷载时） ，同前计算所得；f钢材的抗压强度设计值，f205N/mm 2 参考建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范表 5.1.6 得。A48mm3.5 钢管的截面积 A489mm 2。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

12、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 i15.8。长细比 L/i。L水平步距，L0.9m。于是，L/i57，参照 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 查附录C 得 0.829。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=1.38us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.4 w0=0.8KN/m2故：W K=0.7uzusw0=0.71.381.20.8=0.9

13、27KNLa立杆纵距 0.6m；小魏家沟中桥箱梁满堂支架施工方案h立杆步距 0.9m，故：M W=0.851.4WKLah2/10=0.0536KNW 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=5.08103mm3则，N/A+M W/W22.6710 3/（0.829489 ）+0.053610 6/（5.0810 3）66.47 KN/mm2f205KN/mm 2计算结果说明支架是安全稳定的。4.2.2 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，方木横桥向跨度在中支点截面处按 L60cm 进行受力计算。如下图将方木简化为如图的简支

14、结构（偏于安全） ，木材的容许应力和弹性模量的取值参照杉木进行计算，实际施工时如油松等力学性能优于杉木的木材均可使用。 342m105.81.0Sm463.2.I 中支点 B-B 截面（墩顶及横隔梁）处按中支点截面处 3 米范围进行受力分析，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 (45.14+1.0+2.5+2)3=151.92kN/mM (1/8) qL2=(1/8)151.920.62 6.8kNmW=(bh2)/6=(0.10.12)/6=0.000167m3则： n= M/( W w )=6.8/(0.000167110000.9

15、)=4.1(取整数 n4 根)q(KN/)底 模 下 横 桥 向 方 木 受 力 简 图 方 木 材 质 为 杉 木 ， w =1MPa 7 E90尺 寸 单 位 ： cmq(KN/m)小魏家沟中桥箱梁满堂支架施工方案d B/(n-1)=3/3=1m注：0.9 为方木的不均匀折减系数。经计算，方木间距小于 1m 均可满足要求，实际施工中为满足底模板受力要求，方木间距 d 取 0.3m，则 n3/0.310。 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) (265

16、.80.64)/(1291068.3310-60.9)=5.5410-4m l/400=0.6/400=1.510-3m (挠度满足要求) 每根方木抗剪计算= MPa =1.7MPa1.09.18.32506bI12qlSnIQ4m符合要求。4.2.5 底模板计算箱梁底模采用竹胶板，取各种布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：通过前面计算，横桥向方木布置间距分别为 0.3m 和 0.25m 时最不利位置，则有：25（ 或 30） （ 30）25尺 寸 单 位 ： cmq(kN/m)底 模 验 算 简 图底 模 及 支 撑 系 统 简 图 10c横 桥 向 方

17、 木q(kN/)竹 胶 板小魏家沟中桥箱梁满堂支架施工方案竹胶板弹性模量 E5000MPa方木的惯性矩 I=(bh3)/12=(1.00.0153)/12=2.812510-7m4 55 截面处底模板计算 模板厚度计算q=( q1+ q2+ q3+ q4)l=(83.1+1.0+2.5+2)0.25=22.15kN/m则：M max= mKNl 173.0825.1模板需要的截面模量：W= m253107.10.69. WM模板的宽度为 1.0m，根据 W、b 得 h 为：h= 9.3.127.365因此模板采用 1220244018mm 规格的竹胶板。 模板刚度验算fmax= 0.90.25/400m=6.2510-3m mEIql 47644 108.8125.05128 故，挠度满足要求4.2.6 侧模验算根据前面计算，分别按 1010cm 方木以 25cm 和 30cm 的间距布置，以侧模最不利荷载部位进行模板计算，则有： 1010cm 方木以间距 30cm 布置 模板厚度计算q=( q4+ q5)l=(4.0+50.7)0.3=16.41kN/m则：M max= mKNl 185.03.416822模板需要的截面模量：W= m2531046.10.69. WM模板的宽度为 1.0m，根据 W、b 得 h 为：