1、深圳市宝安区田贝至大水坑道路工程第合同段四号人行天桥预应力箱梁满堂支架及模板施工方案编制单位：中国葛洲坝集团股份有限公司田贝至大水坑道路工程标施工项目部编 制： 复 核： 审 核： 编制时间： 2016 年 12 月1四号人行天桥预应力箱梁满堂支架及模板施工方案一、工程概况田贝至大水坑道路工程标龙观路 K4+255 四号人行天桥主桥全长 78.5 米，跨度布置为 0.25m(悬臂)+27.0m+32.0m+19.0+0.25m(悬臂)，主桥两端均设一部人、自行车混合梯道和一部人行梯道与主桥衔接。主桥上部结构为直腹板预应力混凝土箱梁，梁高 1.6m，梁宽 5.3 米，单箱单室，采用 C50 混凝
2、土浇筑，梯道宽 3.5m，采用钢筋混凝土现浇，人行梯道梁净厚 0.45m，人、自行车行混合梯道梁净厚 0.55m。二、计算依据四号人行天桥施工图 、 结构力学 、 材料力学 、 公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000） 、 路桥施工计算手册等。三、综合说明由于其中模板支撑架高在 5.86.9 米范围内，按 7.0 米高计算，为确保施工安全，编制本专项施工方案。设计范围：现浇梁高按 1.6m 设计，采用 18mm 厚竹胶板组拼。（具体满堂脚手架及支架搭设布置详见附图四号人行天桥满堂支架平面图 、 四号人行天桥满堂支架纵断面图及四号人行天桥满堂支架横断面图 ）四、搭设方案1、基本搭设参数模板
3、支架高 H 为 6.9m，立杆步距 h（上下水平杆轴线间的距离）取 1.2m，跨中底板、翼缘板立杆纵距 la取 0.6m，横距 lb取 0.6m；跨中腹板立杆纵距 la取 0.6m，横距 lb取0.6m；跨端立杆纵距 la取 0.6m，横距 lb取 0.6m。立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的自由长度 a 取 0.2m。模板底部的水平分配梁采用 10cm10cm 方木，竖向内楞采用 10cm10cm 方木，间距拟定 300mm。2、材料及荷载取值说明本支撑架使用 48 3.5 钢管，钢管上严禁打孔；采用的扣件，不得发生破坏。模板支架承受的荷载包括模板及支架自重、新浇混凝土自重、钢筋自重
4、，以及施工人员及设备荷载、振捣混凝土时产生的荷载等。五、板模板支架的强度、刚度及稳定性验算荷载首先作用在板底模板上，按照“底模底模方木分配梁可调托座立杆2基础”的传力顺序，分别进行强度、刚度和稳定性验算。其中，取与底模方木平行的方向为纵向。1、板底模板的强度和刚度验算1.1、荷载计算，按单位宽度折算为线荷载，相关参数如下。混凝土自重(c)为 26KN/m3，强度等级 C50，坍落度为 15 3cm，采用汽车泵泵输送入模，浇筑速度为 1m/h,用插入式振捣器振捣。模板(竹胶板，厚度 18mm)力学性能fw=13.5 N/mm2 (抗弯)， fv=2.1 N/mm2 (抗剪)，f c=10 N/m
5、m2 (抗拉)W= bh2/6 =1000182/6 = 5.4104mm2 (截面最大抵抗矩)/每米宽I= bh3/12 =1000183/12 = 4.86105mm4 (截面惯性矩)E=8000N/mm2 (弹性模量)w=L/400=0.75mm10cm10cm 方木截面特征为：I=bh3/12=1004/12 mm4W=bh2/6=1003/6 mm3E=9000 N/mm2；483.5 钢管材料力学特性：A=489 mm2 f =205 N/mm2I=12.19104 mm4 WX=5.08103mm2E=2.06105 N/mm2模板按三跨连续梁计算，如图所示：3模板自重标准值：x
6、 10.31 =0.3kN/m ；新浇混凝土自重标准值：x 21.2261 =31.2kN/m；施工人员及设备活荷载标准值：x 32.51 =2.5kN/m；振捣混凝土时产生的荷载标准值：x 421=2kN/m。以上 1、2 项为恒载，取分项系数 1.2，3、4 项为活载，取分项系数 1.4，则底模的荷载设计值为：g1 =(x1+x2)1.2=(0.3+31.2)1.2=37.8kN/m；q1 =(x3+x4)1.4=(2.5+2)1.4 =6.3kN/m；对荷载分布进行最不利布置，最大弯矩取跨中弯矩和支座弯矩的较大值。跨中最大弯矩计算简图跨中最大弯矩计算公式如下:M1max = 0.08g1
7、lc2+0.1q1lc2 = 0.0837.80.32+0.16.30.32=0.329kNm4支座最大弯矩计算简图支座最大弯矩计算公式如下：M2max= -0.1g1lc2-0.117q1lc2= -0.137.80.32-0.1176.30.32= -0.407kNm；经比较可知，荷载按照图 2 进行组合，产生的支座弯矩最大。M max=0.407kNm；1.2、底模抗弯强度验算取 Max(M1max，M 2max)进行底模抗弯验算，即 =0.491106 /(5.40104)=9.088N/mm2底模面板的受弯强度计算值 =9.088N/mm2，小于抗弯强度设计值 fm =13.5N/m
8、m2，满足要求。1.3 底模抗剪强度计算。荷载对模板产生的剪力为:Q=0.6g1lc+0.617q1lc=0.637.80.3+0.6176.30.3=7.970kN；按照下面的公式对底模进行抗剪强度验算： =37970/(2100018)=0.664N/mm2；所以，底模的抗剪强度 =0.664N/mm2 小于 抗剪强度设计值 fv =2.1N/mm2 满足要求。1.4、底模挠度验算根据 JGJ1302001，刚度验算时采用荷载短期效应组合，取荷载标准值计算，不乘分项系数，因此，底模的总的变形按照下面的公式计算： 44312max0.670.9min(,10)15cccxlxvllEIEI
9、=0.537mm；底模面板的挠度计算值 =0. 537mm，小于挠度设计值v =Min(300/150，10) =2mm，满足要求。2、底模方木的强度和刚度验算按三跨连续梁计算2.1、荷载计算5模板自重标准值：x 1=0.30.3=0.09kN/m；新浇混凝土自重标准值：x 2=1.2260.3=9.36kN/m；施工人员及设备活荷载标准值：x 3=2.50.3=0.75kN/m；振捣混凝土时产生的荷载标准值：x 4=20.3=0.6kN/m；以上 1、2 项为恒载，取分项系数 1.2， 3、4 项为活载，取分项系数 1.4，则底模的荷载设计值为：g2 =(x1+x2)1.2=(0.09+9.
10、36)1.2=11.34kN/m；q2 =( x3+x4)1.4=(0.75+0.6)1.4=1.89kN/m；支座最大弯矩计算简图支座最大弯矩计算公式如下:Mmax= -0.1g2la2-0.117q2la2= -0.111.340.92-0.1171.890.92=-1.098kNm；2.2、方木抗弯强度验算 =1.098106/(1/6106)=7.99N/mm2；底模方木的受弯强度计算值 =7.99N/mm2 小于抗弯强度设计值 fm =10.8N/mm2 ，满足要求。2.3、底模方木抗剪强度计算荷载对方木产生的剪力为：Q=0.5g2la+0.617q2la=0.514.1480.9+
11、0.6171.890.9=6.315kN；按照下面的公式对底模方木进行抗剪强度验算：=0.947N/mm 2；故，底模方木的抗剪强度 =0.947N/mm 2小于抗剪强度设计值 fv=1.3N/mm2满足要求。62.4、底模方木挠度验算根据 JGJ1302001，刚度验算时采用荷载短期效应组合，取荷载标准值计算，不乘分项系数，因此，方木的总的变形按照下面的公式计算：=0.521(x 1+x2)la4/(100EI)+0.192(x3+x4)la4/(100EI)=0.568 mm；底模方木的挠度计算值 =0.500mm 小于挠度设计值v =Min(900/150，10) =6mm，满足要求。3
12、、侧模模板刚度验算3.1、侧压力计算新浇筑的普通混凝土作用于模板的最大侧压力，可按以下二式计算，并取二式中的较小值。Pm=26H Pm=4+0.22rt0 KSKWV1/2 式中：Pm 新浇筑混凝土的最大侧压力(KN/m 2)；t0-混凝土的初凝时间；KS混凝土坍落度影响修正系数。当坍落度小于 30mm 时取 0.85；5090mm 时取 1.0；110150mm 时取 1.15；KW外加剂影响修正系数。不掺外加剂时 KW=1；掺加具有缓凝作用的外加剂时KW =1.2；V 混凝土的浇筑速度(m/h)。根据泵送设备浇筑能力推算，取 1m/h；H混凝土侧压力计算位置处至新灌筑混凝土顶面的总高度 (
13、m)，取箱梁最高浇注高度，1.2m。混凝土侧压力的计算分布:h=Pm/26，h 为有效压头高度(m) 。由公式得：Pm=26H=261.2=31.2 KN/m2由公式得：Pm=4+0.22rt0 KSKWV1/2 =4+0.222661.151.211/2=51.36KN/m2按取最小值，故最大侧压力为 31.2KN/m273.2、模板拉杆的计算选择如下：F=PmA 式中：F 模板拉杆承受的拉力 (N)Pm混凝土的侧压力为 31.2KN/m2；A模板拉杆分担的受荷面积(m 2)，其值为 A=ab；a模板拉杆的水平间距 (m)；b模板拉杆的竖向间距(m)。当拉杆竖向间距为 0.5m，按公式计算拉
14、杆水平间距查对拉拉杆采用 16mm 一级钢筋改制，其抗拉强度为 39187NF=PmA=31.2a0.539187Na2000mm,为加大模板刚度取 a=900mm。3.3、侧模验算模板验算，计算每米宽,按照三跨连续梁计算抗弯强度验算M=0.1qL2 =0.131.20.32 =0.281KNm =M/W=2.81105/ 5.4104=5.2N/mm2 fw=13.5N/mm2，可行挠度验算W= = 0.67731.23004）/（1008000 4.86105）=0.44mm 20.671qlEIWw=0.75mm，满足刚度验算。若现浇连续箱梁侧模采用木模满足要求。4、立杆稳定性验算4.1
15、、荷载分析计算4.1.1、模板及模板支撑架荷载 Q1通过计算模板荷载如下：a、内模（包括支撑架）：取 q11 =1.6KN/m2；b、底模（包括背带木）、外侧模：取 q12 =1.8KN/m2；d、脚手架荷载： 8按支架搭设高度 7.5 米计算（含剪刀撑）：q 1-3=4.0KN/m2。4.1.2、箱梁混凝土荷载 Q2见各单元计算4.1.3、施工荷载 Q3施工人员及设备荷载取 q3-1=1.0KN/m2。查公路桥涵施工技术规范附录 D 第 3 条取值。水平面模板的砼振捣荷载，取 q4-1=2.0 KN/m2，查公路桥涵施工技术规范附录D 第 4 条取值。垂直面模板的砼振捣荷载，取 q4-2=4
16、.0 KN/m2，查公路桥涵施工技术规范附录D 第 4 条取值。倾倒混凝土时冲击产生的水平荷载q4-33.0kN/m 2（采用汽车泵取值 3.0kN/m2）4.2、立杆受力计算本支架计算长度(按规范 5.6.3.2 条)：l0=h+2a=1.2+2*0.3=1.8m本支架长细比 =l0/i=180/1.58=113.924，查附录 E 表知 =0.489532。立杆承载力N=*A*f=0.489532 4.89cm 220.5KN /cm2=49.0731KN单肢立杆轴向力计算公式 N（1.2Q 1 +1.4Q3）LxLy+1.4 Q 2LxLy式中：Lx、Ly 单肢立杆纵向及横向间距4.2.1、跨中断面4.2.1.1、腹板计算分别以图中计算翼板、腹板、底板和顶板作为荷载计算单元。钢筋混凝土梁重：q 2-1=0.78260.65=31.20KN/m2单肢立杆受力：N1.2(q 1-1+q1-2+q1-3+q2-1)+1.4(q3-1 +q4-1q 4-3)0.90.65=1.2(1.6+1.8+1.4+31.20)+1.4(1.0+2.0+3.0) 0.90.65=30.19KNLx、Ly 单肢立杆纵向及横向间距，立杆分布纵向 0.9m，横向 0.65m，横杆层距(即立杆步距)1.2m，则单根立杆受力：N=30.19KNN= 49.0731 KN4.2.1.2、底板计算
