1、中交三航局大西客专指挥部一项目部祁县跨 G208 特大桥上跨 G208 现浇箱梁模板及满堂支架方案计算书二一年十二月目 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 .- 3 -4.1 荷载计算 .- 3 -4.1.1 荷载分析 .- 3 -4.1.2 荷载组合 .- 3 -4.1.3 荷载计算 .- 4 -4.2 结构检算 .- 5 -4.2.1 扣件式钢管支架立杆强度及稳定性验算 .- 5 -4.2.2 满堂支架整体抗倾覆验算 .- 7 -4.2.3 箱梁底模下横桥向方木验算 .- 8 -4.2.4 扣件式钢管支
2、架立杆顶托上顺桥向方木验算 .- 9 -4.2.5 底模板计算 .- 11 -4.2.6 侧模验算 .- 12 -4.2.7 跨中工字钢平台支架体系验算 .- 13 -4.2.8 立杆底座和地基承载力计算 .- 15 -4.2.9 支架变形 .- 17 -5 支架搭设施工要求及技术措施 .- 19 -5.1 模板支架立杆、水平杆的构造应符合下列要求 .- 19 -5.2 满堂模板支架的支撑设置应符合下列规定 .- 20 -5.3 支架拆除要求 .- 20 -5.4 支架预压及沉降观测 .- 20 -6 安全防护措施及安全交底 .- 22 -6.1 安全防护措施 .- 22 -6.2 安全交底
3、.- 23 -祁县跨 G208 特大桥上跨 G208 国道现浇箱梁模板及满堂支架方案计算书1 编制依据1.1 新建铁路大同至西安客运专线施工图设计文件及地勘报告，以及设计变更、补充、修改图纸及文件资料。1.2 国家有关的政策、法规、施工验收规范和工程建设标准强制性条文（城市建设部分） ，以及现行有关施工技术规范、标准等。1.3 参考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 、 建筑施工计算手册 。2 工程概况本段(40+64+40)m 连续梁跨越 G208 国道。连续段中心里程桩号为DK341+374；绝对标高为 772.9773.6m 左右；地
4、形较平坦，相对高差较小。主线在该处与 G108 国道斜交叉，G208 国道为沥青路面，路面宽 22 米，与线路交角129.12 度。梁全长 145.5m，计算跨度为 40+64+40,中支点处梁高 6.05m，跨中 10m 直线段及边跨 13.75m 直线段梁高位 3.05m 边支座中心线至梁端 0.75m，边支座横桥向中心距 5.6m，中支座横桥向中心距 5.9m。梁体为单箱单室、变高度、变截面结构。箱梁顶宽 12.0m，箱梁底宽 6.7m。顶板厚度 40cm，腹板厚度 4080cm，底板厚度 4080cm。全联在端支点、中支点及跨中共设 5 个横隔板，其中端支点横隔板厚 105cm，中支点
5、横隔板厚 150cm，跨中横隔板厚 50cm。全联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 0.15m） 、在跨中其他部位间距不大于 0.3m（净间距 0.2m） 。模板宜用厚 18mm的优质竹胶合板，横板边角宜用 4cm 厚木板进行加强，防止转角漏浆或出现波浪形，影响外观。采用立杆横桥向间距纵桥向间距 横杆步距为 60cm60cm90
6、cm 支架结构体系，支架纵横均设置剪刀撑，其中横桥向斜撑每 1.8m 设一道，纵桥向斜撑沿横桥没1.8m 道。4 现浇箱梁支架验算本计算书分别以中支点最大截面预应力混凝土箱形连续梁（单箱单室）和跨中等截面预应力混凝土箱形连续梁（横隔板）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、内模支撑及外模支撑荷载，按均布荷载计算，经计算取 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
7、，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(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.
8、3 荷载计算 箱梁自重q 1 计算根据跨 G208 国道现浇箱梁结构特点，我们取 5 5 截面（中支点横隔板两侧） 、66 截面（跨中横隔板梁）两个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。 5-5 截面（中支点横隔板梁两侧）处 q1 计算根据横断面图，用 CAD 算得该处梁体截面积 A=17.15m2 则：q1 = BWAc kPa5.67.12取 1.2 的安全系数，则 q166.551.279.86kPa注：B 箱梁底宽，取 6.7m，将箱梁全部重量平均到底宽范围内计算偏于安全。 6-6 截面（跨中横隔板梁）处 q1 计算根据横断面图，用 CA
9、D 算得梁体截面积 A=10.51m2 则：q1 = BWAc 40.785kPa.612取 1.2 的安全系数，则 q140.7851.248.942kPa注：B 箱梁底宽，取 6.7m，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 30cm 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=28控制，因此新浇混凝土对侧模的最大压力q5= hrKPmK 为外加剂修正稀数，取掺缓凝外加剂 K=1.2当 V/t=1.2/28=0.0430.035h=1.53+3.8V/t=1.69mq5= KPahrPm7.50
10、69.12.4.2 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，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） 。 中支点横隔板两侧 5-5 截面处在中支点横隔板，钢管扣件式支架体系采用 606090cm 的布置
11、结构，如图：、立杆强度验算根据立杆的设计允许荷载，当横杆步距为 90cm，立杆可承受的最大允许竖直荷载为N=35kN（参见公路桥涵施工手册中表 135 碗口式构件设计荷载N=35kN、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；于是，有：N G1K=0.60.6q1=0.60.676.08=27.38KNNG2K=0.60.6q2=0.60.61.0=0.36KNNQK=0.6
12、0.60.6(q3+q4+q7)=0.36(1.0+2.0+3.38)=2.296KN则：N=1.2（N G1K+NG2K）+0.851.4N QK=1.2（27.38+0.36）+0.851.42.296=33.08KNN35kN，强度满足要求。、立杆稳定性验算向 向 向向 向向向向向向 单 位 ： m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
13、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=1.2w
14、0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=0.927KNLa立杆纵距 0.6m；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/W33.0810 3/（0.829489 ）+0.053610 6/（5.0810 3）92.153 KN/mm2f205KN/mm 2计算结果说明支架是安全稳定的。4.2.2 满堂支架整体抗倾覆验算依据公路桥涵技术施工技术规范实施手册第
15、9.2.3 要求支架在自重和风荷栽作用下时，倾覆稳定系数不得小于 1.3。K0=稳定力矩/倾覆力矩=yN i/Mw采用跨中 64m 验算支架抗倾覆能力：跨中支架宽 16m，长 64m 采用 606090cm 跨中支架来验算全桥：支架横向 27 排；支架纵向 106 排；高度 11m；顶托 TC60 共需要 27106=2862 个；立杆需要 2710611=31483m;纵向横杆需要 2711/0.964=21120m；横向横杆需要 10611/0.916=28728m；故：钢管总重（40608+26880+26737）3.84=312.311t;顶托 TC60 总重为：28627.2=20.
16、606t；故 q=312.3119.8+20.6069.8=3262.58KN；稳定力矩= yN i=83262.58=26100.64KN.m依据以上对风荷载计算 WK=0.7uzusw0=0.71.381.20.8=0.927KN/ m2跨中 64m 共受力为：q=0.9271164=652.6KN；倾覆力矩=q5=652.65=3263KN.mK0=稳定力矩/倾覆力矩=26100.64/3263=7.991.3计算结果说明本方案满堂支架满足抗倾覆要求4.2.3 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，方木横桥向跨度在箱梁跨中截面处按 L60cm 进行受力计算 ,在中支点截面及跨中横隔板梁处按 L60cm进行受力计算，实际布置跨距均不超过上述两值。如下图将方木简化为如图的简支结构（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、广东松等力学性能优于杉木的木材均可使用。
