现浇梁满堂和钢管柱支架计算书(最终版).docx

1、中铁十一局集团有限公司 大广高速（粤境段） S13 合同段现浇梁支架计算书1附件：新丰互通 B/C 匝道桥现浇梁施工支架结构计算书一、工程概况新丰互通立交位于朱屋村南侧，是新丰县城及周边地区车辆上下高速的主要出入口，本合同段在新丰江北侧的朱屋村南侧山间设置新丰互通。采用半定向 T 型互通立交与G105 一级路顺接，方便新丰县城及周边村镇的车辆上下高速公路。互通共设置主线桥 1座，匝道桥 4 座，其中 B/C 匝道桥上部结构采用现浇箱梁结构；BK0+627.375 匝道桥桥跨布置为 3*（328.75）预应力现浇箱梁+1230m 预应力 T 梁； CK0+284.306 匝道桥桥跨布置为 112

2、0m 预应力现浇箱梁+225 现浇箱梁。根据设计图纸，B 匝道桥第一三联上部结构采用 3*28.75 米预应力混凝土现浇箱梁，桥面宽 10.5m，梁体采用单箱单室斜腹板结构。梁高 1.75cm，顶宽 10.3m，悬臂长2.25m，底宽 4.94m，顶板厚度 28cm，腹板厚度 4565cm，底板厚度 22cm；每跨在跨中设置横隔板。C 匝道桥第一三联上部结构采用 20 米预应力混凝土现浇箱梁，桥面变宽，采用单箱单室斜腹板结构。梁高 1.50m,悬臂长 2.25m，腹板厚 4565cm，顶板厚28cm，底板厚 22cm；第三联每跨跨中设置横隔板；第四联上部结构采用 25 米预应力混凝土现浇箱梁，

3、桥面宽 10.5m，采用单箱单室斜腹板结构，梁高 1.60m，箱梁悬臂长2.25m，腹板厚 45cm65cm，顶板厚 28cm，底板厚 22cm，在每跨跨中设置横隔板。二、编制依据（1） 铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程 （TB10110 2011）（2） 建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范 （JGJ 130-2011）（3） 钢结构设计规范 （GB50017-2003）（4） 建筑结构荷载规范 （GB50009-2001）（5） 公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D63-2007)三、上部梁体施工方案 新丰互通 B 匝道桥现浇箱梁共 3 联，每联 3 跨，其中第一联位于新丰互通 E 匝

4、道和主线路基之间填平区，地形较平坦，梁底至原地面高度在 3-13m 间，采用满堂支架现浇施工；第二联前两跨横跨主线路基，地形较为平坦，梁底至原地面高度在 7-13m 间采用满堂支架现浇施工，第三跨横跨 C 匝道桥桥，桥区位于主线路基左侧边坡，梁底至原地面高度在 13-20m 间，采用满堂支架现浇法施工；第三联由于梁底至原地面高度在 20m 中铁十一局集团有限公司 大广高速（粤境段） S13 合同段现浇梁支架计算书2以上（22-29m） ，采用钢管柱贝雷支架法施工新丰互通 C 匝道桥共 4 联，均为现浇箱梁结构，第一联共 4 跨，每跨跨径为 20m，梁底距原地面高度在 7-13m 间，采用满堂支

5、架现浇施工；第二联共 4 跨，每跨跨径为20m，梁底距原地面高度在 13-19m 间，采用钢管柱贝雷支架法施工；第三联共 3 跨，每跨跨径为 20m，梁底距原地面高度在在 7-18m 间，采用钢管柱贝雷支架法施工；第四联共 2 跨，跨径为 25m，横跨主线路基，梁底距原地面高度在在 7-8m 间，采用满堂支架现浇施工。主要工序的施工流程为：场地平整、地基支墩处理、钢管柱贝雷架和满堂支架搭设、安装支座、堆载预压、沉降观测、逐级卸载、设置预拱度、安装外模、制安钢筋、现浇梁混凝土、混凝土养护、张拉压浆、拆除侧模、拆除底模板、拆除贝雷架或满堂支架。支架具体布置如图附图所示。1、地基处理B 匝道第一联、

6、第二联前两跨（0#-5#墩）及 C 匝道第四联（11#-13 台） ，由于横跨主线路基或填平区，路基填土均已完成 94 区填筑，在清除表面松散土后，碾压平整后浇筑 15cm 厚 C20 混凝土，宽度 15 米。C 匝道第一联（0#-4#墩）由于位于路基边坡，首先对边坡进行开挖成 2*3.6m 的台阶并振动碾压平整，其余原地面清除表面松土，如有泥浆坑，必须清理干净，采用石渣回填并碾压表层；然后分层回填 30cm 二灰碎石土，宽度 16 米，再浇筑 15cm 厚的 C20混凝土，宽度 15m。B 匝道第二联第三跨，第三联（5#-9#墩）及 C 匝道桥第二联，第三联（4#-11#墩） ；每跨在墩柱前

7、后及跨中设立 540*10mm 的支撑钢管柱，每个钢管立柱下需预埋86086020mm 钢板，便于支撑柱与预埋钢管连接，保证稳固。钢管柱设置在支撑墩上，B 匝道中支撑墩 12 米长、4 米宽、高度 1 米的 C25 混凝土，C 匝道中支撑墩 12 米长、2米宽，高度 1 米；边支撑墩均靠近承台，12 米长，2 米宽，高度 1 米。每个支撑墩采用埋置式，基坑开挖后进行承载力测试，当不满足要求时采用强夯和换填 2m 深的碎石基础，用作地基改善。2、贝雷架搭设中铁十一局集团有限公司 大广高速（粤境段） S13 合同段现浇梁支架计算书3选用12片单层上下加强贝雷梁作为支撑骨架，支撑点下为2根45b工字

8、钢，45b工字钢采用焊接连接54010钢管柱，钢管柱与支撑墩用预埋钢板连接，钢管柱支间采用14号槽钢交叉连接，钢管高度根据墩台身高度计算确定。贝雷梁之间除标准斜支撑外，还需采用10号槽钢把每组贝雷梁架间连接。B匝道桥第二联第三跨，第三联中间长度采用9片标准长度为3M贝雷片，C匝道桥第二、三联中间长度采用6片标准长度为3M贝雷片。在贝雷架上方横向铺设I20工字钢，间距0.6米 ，在横向工字钢上方搭设1.83m高的碗扣钢管支架做纵横坡调整,立杆顶设二层方木，立杆顶托上横向设1010cm方木，间距为0.6m；横向方木上设1010cm的纵向方木，间距0.3m，再铺设15mm的优质竹胶合板。横板边角宜用

9、4cm厚木板进行加强，防止转角漏浆或出现波浪形，影响外观。3、满堂支架施工在路基范围内满堂支架，为砂质黏性土碾压而成的路基，压实度达到 93%，地基承载力可达到 200KPa，在清除表层土后，碾压平整再浇筑 15cmC20 混凝土，宽度 15m，作为支架基础。对于其他位于自然边坡上的支架，地基表层为 2.0 米左右的厚的砂质黏性土，地基承载力为 120KPa，下部为淤泥质黏土层, 地基承载力为 60KPa,清除地表整平后，用二灰碎石土回填 30 厘米厚，分层碾压,宽度 16 米，上部再浇筑 15cm 厚的 C20 混凝土,宽度 15 米。选用碗式支架作为支撑骨架，支架布置为：满堂支架顺桥向立杆

10、排距0.6m，横桥向立杆中间底腹板位置为10排排距0.6m，两侧靠翼缘板2排排距0.9m，翼缘板外为1排排距1.2m立杆作为操作平台，所有横杆步距均为1.2m。支架支撑在专用地托上，以确保受力均匀,支架上端采用专用天托，纵向采用1015cm方木间距0.6m，横向采用1010cm方木, 间距0.3米,通过支架上端的天托设置预拱度。4、堆载预压为消除非弹性变形，取得贝雷架弹性变形量、碗式支架弹性变形和地基沉降变形。在方木铺设完毕且加固稳固后选用土袋进行分级堆载预压。预压采用分跨预压，从一个中铁十一局集团有限公司 大广高速（粤境段） S13 合同段现浇梁支架计算书4边跨向另一个边跨进行，施加荷载总重

11、：梁体自重施工荷载(梁体自重 20%)。模拟砼施工过程按 60%、80%、100%、120%逐级加载。在加载过程中设置沉降观测点，沿纵向设置在跨中、1/4 跨和距墩柱支点 1m 共 5 个断面上，每个断面沿横向布 3 个点，分别是断面中心和距中心左右 2.5m 处。堆载预压时间不小于 48 小时，卸载采用分级逐步卸载。每次堆载、卸载均做好沉降观测，并做好记录。5、预拱度设置预拱度计算公式为 f=f1+f2，其中 f1 贝雷架或支架弹性变形(由预压得出数据)，f2=梁片设计预拱度值。最大预拱度值设置在梁的跨中位置，并按二次抛物线形式进行分配，算得间距 2 米各点处的预拱度值后，按折线通过钢管脚手

12、架对底模和翼缘板进行调整。6、钢筋制安钢筋在钢筋加工场地制作，采用焊接工艺连接,根据钢筋绑扎的先后顺序采用人工配合汽车、吊车运输到模板。钢筋绑扎顺序：从一段向另一段进行，箱梁底板、箱梁腹板、箱梁底、腹板波纹管、箱梁顶板、预留钢筋和预埋件埋设。按照设计图纸和验标要求进行钢筋的绑扎安装，同时注意钢筋接头按要求错开，钢筋绑扎时要按设计图纸的钢筋编号从下到上、从一头到另一头分顺序绑扎，为避免在安装时将误差集中到某一头，可分成几段进行。保证所有的钢筋规格、型号、间距、数量及保护层等满足设计要求。钢筋交接点绑扎均采用十字交叉绑，不允许采用梅花跳绑，且绑扎铁丝的尾段不应伸入保护层内。钢筋保护层采用购买的同等

13、级砂浆垫块，梁体侧面和底面的垫块至少应为 4 个/m 2。箱梁施工中主要预埋件有泄水孔、伸缩缝预埋件、接触网支柱锚固螺栓及加强钢筋、防撞护栏预埋筋、综合接地措施和施工预埋件等，施工时应严格按照设计图纸要求进行预埋。 （详见作业指导书） 。7、砼施工砼浇筑采用混凝土汽车泵自的低处向高处进行。混凝土浇筑水平分层、对称、连续中铁十一局集团有限公司 大广高速（粤境段） S13 合同段现浇梁支架计算书5浇注的原则。浇注砼时，每层砼的厚度 40 厘米为宜，不得超过 50 厘米，砼振捣和下料交替进行，采用插入式振捣棒振捣。浇注桥面砼时，先用插入式振捣棒振捣砼，再用悬空式整平机振捣成型，人工二次抹面。砼浇注成

14、型终凝后，覆盖土工布浇水养护。 （混凝土施工详见作业指导书） 。四、满堂支架和贝雷架钢管柱结构验算（一）贝雷架验算1. 贝雷梁相关参数、桁架单元杆件性能杆件名 材料 断面型式 横断面积（cm 2）理论容许承载力（KN）弦杆 16Mn 10 2*12.7 560竖杆 16Mn I8 9.52 210斜杆 16Mn I8 9.52 171.5、几何特性几何特性结构构造 Wx(cm3) Ix(cm4) EI(KN/m2)不加强 3578.5 250497.2 526044.12单排单层加强 7699.1 577434.4 1212612.24不加强 7157.1 500994.4 1052088.2

15、4双排单层加强 15398.3 1154868.8 2425224.48不加强 10735.6 751491.6 1578132.36三排单层加强 23097.4 1732303.2 3637836.72不加强 14817.9 2148588.8 4512036.48双排双层加强 30641.7 4596255.2 9652135.92不加强 22226.8 3222883.2 6768054.72三排双层加强 45962.6 6894390 14478219、桁架容许内力表桥型 不加强桥梁中铁十一局集团有限公司 大广高速（粤境段） S13 合同段现浇梁支架计算书6容许内力 单排单层 双排单层

16、 三排单层 双排双层 三排双层弯矩（KN.m）788.2 1576.4 2246.4 3265.4 4653.2剪力（KN） 245.2 490.5 698.9 490.5 698.9加强桥梁桥型容许内力 单排单层 双排单层 三排单层 双排双层 三排双层弯矩（KN.m）1687.5 3375 4809.4 6750 9618.8剪力（KN） 245.2 490.5 698.9 490.5 698.92.荷载分析2.1 荷载分析2.1.1、模板、支架、脚手架自重模板自重取 1.5kN/, I20a 工字钢取 27.93kg/m, I45a 工字钢取 80.4kg/m,方木取 0.9kg/m3,脚

17、手架，钢管柱按实际计算。2.1.2、新浇混凝土自重按 26 kN/m3。2.1.3、施工人员、施工料具运输堆放荷载计算模板及直接支承模板小棱时，均布荷载可取 2.5kPa。计算直接支承小棱的梁或拱架时，均布荷载可取 1.5 kPa。计算支架立柱及支承拱架的其它结构件时，均布荷载可取 1.0kPa。2.1.4、倾倒混凝土时产生的冲击荷载按 2.0kN/。2.1.5、振捣混凝土产生的荷载按 2.0kN/。2.1.6、其它可能产生的荷载，如雪荷载、冬季保温设施荷载等，基本不产生。2.1.7、新浇混凝土对模板侧面压力，泵送时：Pm=4.6v1/4=4.621/4=5.5 kN/。2.1.8、倾倒混凝土

18、时对侧面模板产生的水平荷载按 2.0kN/。2.1.9、振捣混凝土产生时对侧面模板产生的压力按 4.0kN/。2.1.10、现浇箱梁总方量：B 匝道第一联为 560.52m3，钢绞线重 22.9443t；第二联为558.96m3，钢绞线重 22.8947t;第三联为 560.88m3，钢绞线为 22.9443t；C 匝道第一联为428.8m3，钢绞线重 16.0513t；第二联为 490.5m3，钢绞线重 16.0513t;第三联为中铁十一局集团有限公司 大广高速（粤境段） S13 合同段现浇梁支架计算书7375.58m3，钢绞线为 11.4043t；第四联为 307.32m3，钢绞线为 10

19、.8297t；根据建筑施工模板安全技术规范第 4.1.1 条第 4 款计算12mc0P=.tk，取二者之小值。1hA浇筑速度 v 取 0.5m/h，混凝土初凝时间 t0=8h， k1=1.2，k2=1.15 kPa65.4.0*52.8*62.021mph7/4/因此混凝土侧压力取 F=44.65kPa，有效压头高度 h=1.72m风荷载按建筑结构荷载规范 （GB50009）规定计算，基本风压值取表 D.4 中 n=10 年，风振系数 ，计算如下：7.0z按式 7.1.1-1 计算风荷载标准值： 0wzsk其中： 风荷载标准值（kpa）kw高度 Z 处的风振系数（取 1）z风荷载体型系数，按表

20、 7.3.1 中“独立墙壁及围墙”值+1.3s风压高度变化系数，按表 7.2.1 离地高度 50m 的 B 类地面值 1.67z基本风压（kpa） ，取 0.35kpa0w计算得： kpawzsk 532.0.*6713.02.2 荷载组合根据建筑荷载设计规范 ，均布荷载设计值=结构重要性系数（恒载分项系数恒载标准值活载分项系数活载标准值） 。结构重要性系数取二级建筑：1.0，恒载分项系数为 1.2，活载分项系数为 1.4。2.3 B 匝道桥最大跨度段检算我部现浇箱梁结构特点，我们取截面为代表截面进行箱梁自重计算，如图所示：中铁十一局集团有限公司 大广高速（粤境段） S13 合同段现浇梁支架计

21、算书871.371.371.324( )( )( )yx13( )( )( )-0.64.5-0.64.1.51yx24( )( )( )8.6-.83.7-0.72.8-8.62.3.1 底模面板检算 底模面板采用 15mm 厚竹胶板，竹胶板尺寸为 122*244*1.5cm。竹胶板下桥顺向设置 100*100mm 方木小肋，中心间距 300mm，取 1m 板宽按净跨径 300mm 简支梁检算。（1） 、荷载取底腹板荷载进行计算：梁体砼顺桥向均布荷载： 2mKNq/5.026*94./53.2底模面板宽度自重 2mkN/135.0.*91箱内支撑架荷载 2kN/. mkNqc /.*).(*

22、4.).50(*2.1 （2）强度验算Mmax=0.64kNm Qmax=12.83kN底模力学参数：S =1/8bh2=1/81.220.0152=3.4310-5 m3I=1/12bh3=1/121.220.0153=3.4310-7 m4中铁十一局集团有限公司 大广高速（粤境段） S13 合同段现浇梁支架计算书921.0821.0821.0834( )( )( )yx12( )( )( )-.760. -.760.190.1W1/6bh 2=1/61.220.0152=4.57510-5 m3强度条件： m=Mmax/W=0.64/(4.5810-5 )=1.4MPa=12 Mpa= Q

23、max S/(Ib)=(12.833.4310-5)/( 3.4310-71.22)=1.052MPa=1.3 MPa（3）刚度验算:f maxffmax=0.677ql4/(100EI) 其中 E=9103 MPa fmax=(0.67771.30.34)/(10091092.8110-7)=0.0155mmf=1/400m=0.75mm1.5cm 的竹胶板作为底模满足要求。2.3.2 模板底纵桥向方木计算：竹胶板底部桥顺向设置 100*100mm 方木小肋，中心间距 300mm，方木下设置横桥向方木，方木中心间距为 60cm，按单根方木受力（单根方木承受宽度 600mm 的系梁荷载）按三跨

24、连续梁检算。（1） 、荷载组合取底腹板荷载进行计算：梁体砼顺桥向均布荷载： 2mKNq/5.026*94./53.2底模面板宽度自重 2mkN/135.0.*91方木自重： 2/0.箱内支撑架荷载 2kNkNqc /.*5.*43.).53.(*1 ）中铁十一局集团有限公司 大广高速（粤境段） S13 合同段现浇梁支架计算书1014.69.14.69.235( ) ( ) yx .70-.0-2.712345( ) ( ) 5-.48.-1.8.-1yx1234( )( )( )5.06-7.596.3-6.27.59-5.06Mmax=0.76kNm Qmax=7.59kN方木力学参数： S

25、 =1/8bh2=1/80.10.12=1.2510-4 m3I=1/12bh3=1/120.10.13=8.310-6m4W1/6bh 2=1/60.10.12=1.6710-4 m3强度条件： m =Mmax/W=0.76/(1.6710-4 )=4.55MPa=12 Mpa= Qmax S/(Ib)=(7.591.2510-4)/( 8.310-60.1) =1.14MPa=1.3 MPa 刚度验算:f maxffmax=0.677ql4/(100EI) 其中 E=9103 MPa fmax=(0.67721.080.64)/(10091098.310-6) =0.25mmf=1/400m=1.5mm底模纵向方木截面尺寸符合设计要求 2.3.3横向方木计算： 横桥向方木采用 10*10cm 方木,铺设于支架立杆顶撑上，间距为 60cm，跨度 60cm，所受荷载为上部纵向方木传递的集中荷载，间距按 30cm 布置，其荷载大小为：P=1.143*ql=1.143*21.08*0.6=14.69KN/m按四跨连续梁计算。