型鋼梁柱式支架設(shè)計(jì)計(jì)算書一、工程概述江陰市海港大道施工A標(biāo)段起點(diǎn)位于濱江路南側(cè)，終于規(guī)劃紫金路北側(cè)，總長(zhǎng)5KM。路線主要控制點(diǎn)有濱江路、芙蓉大道、移山河。本項(xiàng)目采用雙向六車道一級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。本標(biāo)段主要工程包括大橋3座，總長(zhǎng)度303253米；中橋2座，總長(zhǎng)度10812米；空心板共180片；現(xiàn)澆箱梁共101孔。現(xiàn)澆箱梁起點(diǎn)樁號(hào)為K0404636（H0），終點(diǎn)樁號(hào)為K3248266（H89）。箱梁標(biāo)準(zhǔn)頂面寬度為265M，底板寬度為17628M，標(biāo)準(zhǔn)梁高2M，頂板厚25CM，底板標(biāo)準(zhǔn)厚度22CM，墩頂位置漸變到40CM，腹板標(biāo)準(zhǔn)厚度為40CM，墩頂位置漸變到70CM，懸臂長(zhǎng)度36M，邊腹板傾角為60。根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)形式，現(xiàn)澆箱梁采用型鋼梁柱式支架進(jìn)行施工。標(biāo)準(zhǔn)箱梁橫斷面示意圖二、型鋼梁柱式支架概述支架設(shè)計(jì)以第二聯(lián)為基準(zhǔn)進(jìn)行。第二聯(lián)箱梁頂面寬度265M，跨徑30M，標(biāo)準(zhǔn)梁高2M，橋面設(shè)計(jì)標(biāo)高1178113481M。支架結(jié)構(gòu)從下到上依次為壓實(shí)的地基（165KPA）、混凝土基礎(chǔ)（40040050）、型鋼支墩（200150H鋼加工的定尺片狀支架300200，兩片之間利用平撐、斜撐連接形成井字架單元，立桿材質(zhì)為Q345）、砂筒（工作高度30CM）、橫梁（HN500200）、貝雷梁15M3M、方木10CM10CM、模板底模為15MM竹膠板，側(cè)模為定型鋼模。支架搭設(shè)時(shí)首先對(duì)臨時(shí)墩位置原地面進(jìn)行基礎(chǔ)處理，其上放置400CM見方、厚度50CM的C25混凝土預(yù)制塊。預(yù)制塊頂部安放型鋼井字架單元。型鋼支架頂部安放砂筒，用以落架，砂筒內(nèi)裝填干砂。砂筒上面放置橫橋向HN500200型鋼，型鋼長(zhǎng)度265米（隨箱梁寬度變化）。在型鋼上面放置縱向321軍用貝雷梁片。貝雷梁頂面以30CM間距排布10CM10CM方木，在方木上鋪設(shè)15MM竹膠板作為底模；外模板統(tǒng)一采用鋼木結(jié)合模板（面板為竹膠板，框架為型鋼構(gòu)造），單塊長(zhǎng)度3M，縱向移動(dòng)時(shí)利用縱移小車人工牽引；內(nèi)模采用木模。三、型鋼梁柱式支架布置箱梁支架縱斷面示意圖跨中箱梁支架橫斷面示意圖墩頂箱梁支架橫斷面示意圖四、支架內(nèi)力驗(yàn)算第二聯(lián)箱梁頂面寬度265M，跨徑30M，標(biāo)準(zhǔn)梁高2M，橋面設(shè)計(jì)標(biāo)高1178113481M，兩邊墩墩頂縱向?qū)挾葹?8M，中墩墩頂縱向?qū)挾葹?6M。1、計(jì)算數(shù)據(jù)1）底模板和方木05KN/M2（竹膠板容重5KN/M3,材質(zhì)為落葉松的方木容重75KN/M3橋梁施工工程師手冊(cè)第171頁）2）縱向貝雷梁1KN/M3）鋼箱12006004KN/MHN500200089KN/M4）外側(cè)模及內(nèi)模自重15KN/M5）臨時(shí)荷載（施工荷載及人群荷載）模板計(jì)算時(shí)按25KN/M2考慮,支架計(jì)算時(shí)按1KN/M2考慮6）水平風(fēng)荷載223408104563/WKNM7）混凝土比重24KN/M38）設(shè)計(jì)依據(jù)按照正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)，考慮荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合。2、竹膠板驗(yàn)算擬選用15MM竹膠板作為底模，竹膠板下方木按中心間距30CM布設(shè)，竹膠板規(guī)格122M244M15。根據(jù)竹膠板生產(chǎn)廠家提供檢驗(yàn)報(bào)告，靜曲強(qiáng)度在濕狀使用條件下縱向42MPA，橫向31MPA，采用31MPA作為竹膠板力學(xué)性能。計(jì)算分析計(jì)算寬度取01M，方木間距取30CM（即竹膠板計(jì)算跨徑取30CM），按八等跨連續(xù)梁進(jìn)行計(jì)算。（以腹板下荷載為控制標(biāo)準(zhǔn)）均布荷載Q（22425）0151KN/M根據(jù)MDT計(jì)算最大彎應(yīng)力1293MPA31MPA15MM竹膠板滿足使用要求。3、方木驗(yàn)算擬選用1010方木作為底模橫梁，方木按中心間距30CM布設(shè)，方木下支撐貝雷梁按12M間距布設(shè)。方木規(guī)格10CM10CM6M計(jì)算分析計(jì)算寬度取03M，縱梁間距取12M（即方木計(jì)算跨徑取12M），按五等跨連續(xù)梁進(jìn)行計(jì)算。（以腹板下荷載為控制標(biāo)準(zhǔn)）均布荷載Q224052503153KN/M根據(jù)MDT計(jì)算最大彎應(yīng)力139MPA145MPA滿足使用要求。4、縱向貝雷梁驗(yàn)算選用貝雷15M3M作為縱向主梁，箱梁跨徑30M，中間墩墩柱寬度16M，中間及墩頂臨時(shí)墩牛腿支架寬度3M，則縱向主梁的實(shí)際跨徑為12M，縱向貝雷梁兩片一組，片與片之間間距為09M，組與組間距12M，腹板位置加密到09M。45墩跨中橫斷面圖以4、5墩跨中斷面為計(jì)算依據(jù)。計(jì)算分析計(jì)算寬度取1M平均寬度，按簡(jiǎn)支梁進(jìn)行計(jì)算。（以底板平均荷載進(jìn)行驗(yàn)算，腹板位置進(jìn)行加密布設(shè)）跨中斷面箱梁截面面積為2145M2，砼自比重按24KN/M3來計(jì)算，箱梁底板寬度為176M，則縱向每延米箱梁自重平均荷載為292KN/M2。均布荷載Q（29205125）1332KN/M則最大彎矩M（1/8）QL21/83321225976KNM最大剪力QQL/233212/21992KN貝雷梁的力學(xué)特性為容許彎矩M975KNM容許剪力Q245KNM5976KNMM975KNMQ1992KNQ245KN縱向主梁選用貝雷梁滿足使用要求。5、橫梁驗(yàn)算1）跨中位置橫梁驗(yàn)算擬選用HN500X200型鋼作為橫梁，箱梁跨徑30M，每跨墩頂、跨中共布設(shè)4根橫梁，則每根橫梁的計(jì)算寬度取75M。對(duì)主線橋45跨中進(jìn)行橫梁驗(yàn)算。底板范圍均布荷載Q1（25305）751935KN/M翼緣部分均布荷載Q2（11405）75893KN/M貝雷荷載Q375KN/M模板荷載Q475KN/M經(jīng)MDT計(jì)算最大彎應(yīng)力1118MPA131885MPA滿足要求。（臨時(shí)結(jié)構(gòu)容許應(yīng)力提高13倍系數(shù)）跨中橫梁選用HN500200滿足使用要求。2）墩柱位置下橫梁驗(yàn)算墩柱位置采用兩層橫梁結(jié)構(gòu)，承臺(tái)頂采用12060CM鋼箱作為底橫梁，橫梁頂按照跨中布置設(shè)置型鋼支架。故墩柱位置僅需對(duì)下橫梁進(jìn)行驗(yàn)算即可。下橫梁為12060CM鋼箱，由跨中橫梁驗(yàn)算可知，下橫梁受型鋼支架支腿的反力作用，受力計(jì)算如下根據(jù)MDT計(jì)算最大彎應(yīng)力M/W1489MPA131885MPA滿足要求。墩頂下橫梁選用鋼箱滿足使用要求。上橫梁設(shè)置同跨中橫梁，受力滿足要求。6、豎向支撐驗(yàn)算（穩(wěn)定性驗(yàn)算）根據(jù)橫梁驗(yàn)算的支點(diǎn)反力，可知立柱需提供的最大支反力為626000KN，200150H（Q345）鋼作為立柱,四根立柱之間設(shè)置連接，支架立柱無自由長(zhǎng)度。則立柱的壓應(yīng)力N/A626103/39761574MPA13234MPA滿足要求。7、地基承載力驗(yàn)算（穩(wěn)定性驗(yàn)算）（1）墩頂位置墩頂位置鋼管直接支撐在承臺(tái)頂面，故承載力無需進(jìn)行驗(yàn)算。（2）跨中位置由橫梁驗(yàn)算可知，單根型鋼立柱最大支反力為626KN，保留一定的安全系數(shù)，取650KN。A、地勢(shì)平坦地段支架基礎(chǔ)采用C25鋼筋混凝土預(yù)制塊，每臨時(shí)墩四根支腿下采用6塊15M3M的預(yù)制塊，基礎(chǔ)布置如下圖，則地基承載力為PF/A650410360005500788KPA,取80KPA考慮到預(yù)制塊的吊裝周轉(zhuǎn)方便，預(yù)制塊內(nèi)利用圓鋼設(shè)置吊鼻。B、溝塘地段其中第五聯(lián)、第十四聯(lián)、第二十七聯(lián)箱梁跨中支架位于池塘位置，采用常規(guī)方式處理基礎(chǔ)，處理深度過大，效果難以保證，故采取打設(shè)素混凝土鉆孔樁的方式來進(jìn)行地基處理，樁徑06M，樁長(zhǎng)25M。每個(gè)支墩下打設(shè)兩根素混凝土樁。單樁容許承載力為130T。以41墩位置處地質(zhì)情況進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算公式02135NIPULAMKH式中單樁軸向受壓容許承載力樁的周長(zhǎng)U樁在局部沖刷線以下的長(zhǎng)度L樁底截面面積A土的層數(shù)N局部沖刷線以下各層土的厚度IL與對(duì)應(yīng)的各土層與樁壁的極限摩阻力IIL樁尖處的容許承載力0樁尖埋置深度H地基土容許承載力隨深度的修正系數(shù)2K樁尖以上土的容重修正系數(shù)清底系數(shù)0M則2134065235940865710213PT滿足地基承載力需求。地質(zhì)參數(shù)表序號(hào)土層編號(hào)土層類別樁尖容許承載力樁側(cè)摩阻力111雜填土/221粉質(zhì)粘土13030322