1、汕湛高速揭博項(xiàng)目T11標(biāo)項(xiàng)目部質(zhì)量/環(huán)境/職業(yè)健康安全管理體系作業(yè)文件文件名稱： 九和互通D匝道橋現(xiàn)澆箱梁支架計(jì)算書 文件編號：SLQL-QEO-C-SZ- 復(fù) 核 人： 版 號： A/O 審 核 人： 受控狀態(tài)： 批 準(zhǔn) 人： 編 制 人： 生效日期： 九和互通D匝道現(xiàn)澆箱梁支架計(jì)算書一、箱梁概況及支架設(shè)計(jì)概況1、箱梁概況端頭斷面圖標(biāo)準(zhǔn)斷面圖圖 箱梁橫斷設(shè)計(jì)概況圖2、 支架設(shè)計(jì)概況1) 滿堂式碗口支架滿堂式碗扣式支架適用于第一聯(lián)的NO.13孔，和第四聯(lián)的NO.10孔現(xiàn)澆箱。采用規(guī)格為48*3.5mm標(biāo)準(zhǔn)桿件進(jìn)行搭設(shè)。支架間距設(shè)置為：1 沿橫橋向箱梁腹板范圍內(nèi)立桿按間距0.6m布置，底板范圍內(nèi)

2、立桿間距按0.9m布置，翼板下立桿間距按0.9m+1.2m設(shè)置；2 沿縱橋向立桿間距除中橫隔板位置均按0.9m布置，中橫隔板下兩排按縱距60cm布置；3 橫桿步距按1.2m設(shè)置。采用落地滿堂碗口支架的立桿下部設(shè)置螺旋調(diào)整底座，底座與地基間擺放一層起分布荷載作用的墊木，墊木厚5cm，按橫橋向放置；采用混合支架的立桿直接置于22b#工字鋼上。支架頂部設(shè)螺旋調(diào)整頂托，頂托上按順橋向設(shè)置縱梁，縱梁采用10#槽鋼，連接處設(shè)在頂托上，“”向放置，重疊長度20cm。縱梁上均布10cm*10cm方木，間距30cm。2) 鋼管碗扣式混合支架鋼管支墩采用630mm鋼管，壁厚為6mm，高度為 9.0m，頂部焊接10

3、mm厚鋼板，鋼板尺寸為80cm*80cm，并用1cm厚的三角鋼板進(jìn)行加固。兩端排設(shè)置三根鋼管及其鋼管樁基礎(chǔ)跨徑為4.0m+4.0m布置，中間排采用6根鋼管柱和基礎(chǔ)，跨徑為2.2mn+3.6m+2.2m布局，鋼管支墩與基礎(chǔ)之間通過鋼板焊接連接，焊接時(shí)必須保證支墩的垂直度。橫向鋼管兩側(cè)之間采 用 10 "x" 字連接，以保證整體的穩(wěn)定性，具體見附圖圖號SZJB-11-D7。鋼管支墩頂部橫橋向設(shè)雙拼I25工字鋼作為主承重梁，長度980cm，縱向采用單層雙排貝雷梁直接架立在工字鋼上，定位后貝雷梁兩側(cè)設(shè)置鋼板擋塊進(jìn)行限位固定。貝雷架上部順橋向按間距90cm或60cm放置I22b工字鋼

4、作為次承重梁，長度600cm。（詳見施工圖）二、支架計(jì)算內(nèi)容1、在上構(gòu)施工荷載工況作用下，施工支架的內(nèi)力和應(yīng)力情況；2、在上構(gòu)施工荷載工況作用下，支架地基驗(yàn)算；底模主橫梁的撓度和應(yīng)力情況；3、在上構(gòu)施工荷載工況作用下，底模體系（包括主橫梁、主縱梁、面板）撓度和應(yīng)力情況；三、支架計(jì)算1. 受力驗(yàn)算原則：該橋現(xiàn)澆箱梁梁高均為 1.5m，為保證支架設(shè)計(jì)的總體安全，并根據(jù)支架高度不同設(shè)計(jì)兩種不同類型支架，驗(yàn)算必須清晰，本次支架驗(yàn)算按以下原則進(jìn)行：1) 現(xiàn)澆箱梁施工時(shí)，箱梁梁端伸縮縫處90%以上荷載由蓋梁墩柱承擔(dān)，橫隔梁位于墩頂處時(shí)，90%以上荷載由墩柱直接受力，故此兩處受力在驗(yàn)算時(shí)不再考慮。2) 第二

5、、三聯(lián)每跨跨中均設(shè)置了橫隔梁，受力驗(yàn)算時(shí)選擇以下斷面進(jìn)行：1 第一種：跨徑線0.6m，為標(biāo)準(zhǔn)斷面，下為碗扣式支架；2 第二種：跨徑線0.6或1.0m，為標(biāo)準(zhǔn)斷面，下為鋼管墩+貝雷梁+碗扣式組合支架。2. 第一種支架受力驗(yàn)算1) 荷載計(jì)算1 梁體鋼筋砼自重根據(jù)桿件受力計(jì)算及分布圖（圖號SZJB-11-D8附后），(含筋率為2.14%2%，取容重為 26KN/m3)A）當(dāng)橫向桿件間距為0.6m時(shí)，腹板下桿件3-4 區(qū)間的砼自重最大，即 G=19.26KN/m，則GA=19.26/0.6=32.1 KN/m2B）當(dāng)橫向桿件間距為0.9m時(shí)，底板下2-3 桿區(qū)間的砼自重最大，即 G=14.94KN/m

6、，則GB=12.23/0.9=16.6KN/m2另外注意：考慮中隔梁位置實(shí)心段，高1.5m，砼自重最大：G=1.5*0.9*26=35.1KN/m則GB=35.1/0.9=39.0KN/m2C ）當(dāng)橫向桿件間距為1. 2m 時(shí)，翼板下5-6區(qū)域的砼自重最大，即G=5.47KN/m，則GC=5.47/1. 2=4.56KN/m22 施工人員及機(jī)具：q1=1. 0 KN/m23 傾倒砼：q2=2. 0 KN/m24 振搗混凝土：q3=2. 0 KN/m25 木模板自重：q4=1. 0 KN/m2根據(jù)荷載的分項(xiàng)系數(shù)，、項(xiàng)動(dòng)載取安全系數(shù)1.4，、項(xiàng)靜載取安全系數(shù)1.2，則總荷載為：QA = (+)*1

7、.4+ (+) *1.2=（1+2+2）*1.4+（32.1+1）*1.2=46.72KN/m2 用于立桿橫向距離0.6m驗(yàn)算（腹板）QB = (+)*1.4+ (+) *1.2=（1+2+2）*1.4+（16.60+1）*1.2=28.12KN/m2 QB = (+)*1.4+ (+) *1.2=（1+2+2）*1.4+（39+1）*1.2=55.0KN/m2 用于立桿橫向距離0.9m驗(yàn)算（底、翼板及中隔梁底板）QC = (+)*1.4+ (+) *1.2=（1+2+2）*1.4+（4.56+1）*1.2=13.67KN/m2 用于立桿橫向距離1.2m驗(yàn)算（翼板）2) 木模板受力計(jì)算3) 箱

8、梁砼直接支承于木模板上，木模板下為10cm×l0cm 方木橫向分配梁，沿順橋向布設(shè)間隔0.3m，根據(jù)桿件受力計(jì)算及分布圖，則方木凈間距為0.2m，單塊模板尺寸為1. 22m×2. 44m，單塊模板可覆蓋8條方木，按5等跨連續(xù)梁受力考慮，取2.44m長度，0.3m跨度進(jìn)行復(fù)核，受力見下圖：所有底模中，中隔梁處荷載最大QB=55KN/m2，模板上每米寬度上承受的線性荷載：q=55.0KN/m2*1.0m=55.0KN/m考慮方木寬度的影響，按5等跨連續(xù)梁進(jìn)行受力驗(yàn)算，取凈間距L=0.3m，跨中彎矩：Mmax=0. 078* ql2=0. 078 * (55.0*0.32查路橋施

9、工計(jì)算手冊表8-6得木材允許拉應(yīng)力=12MPa，模板截面模量W=Mmax/=0.3861/（12*103）=3.22*10-5m3根據(jù)w、b得厚度hhmin=故模板最小厚度應(yīng)大于9mm，選用模板厚度為15mm的木模板。取長度為2.44m，厚度15mm的模板撓度復(fù)核：模板彈性模量：E=9×106KPa慣性矩：模板撓度： 結(jié)論：采用15mm厚模板作為底模，其抗彎剛度與撓度均滿足要求。4) 橫橋向10cm*10cm分配梁計(jì)算橫向分配梁采用10cm*10cm方木，根據(jù)支架橫向間距布置情況，間距有 0.6m、0.9m、1.2m三種，從受力情況分析，可知腹板位置受力最大。以支點(diǎn)斷面為計(jì)算模型，在

10、此分別驗(yàn)算。a. 在腹板位置橫向方木跨徑0.6m，取橫向方木跨徑0.6m復(fù)核。因橫向方木直接與模板接觸，荷載視為均布荷載，按最不利的簡支結(jié)構(gòu)計(jì)算：(查表得木材允許承壓應(yīng)力和彎應(yīng)力=12MPa)采用的是10cm*10cm方木，得：則方木：據(jù)上，方木抗彎剛度符合要求。撓度復(fù)核：木材的彈性模量：E=9.0*103MPa=9*106KPa慣性矩：方木撓度：結(jié)論：10cm*10cm方木撓度符合要求。b. 在底板、翼板位置，及跨中隔梁處橫向方木跨徑 0.9m，取橫向方木跨徑0.9m復(fù)核。最大荷載為跨中隔梁，故取隔梁處復(fù)核。采用的是10cm*10cm方木，得：則方木： 據(jù)上，方木抗彎剛度符合要求。撓度復(fù)核：

11、木材的彈性模量：E=9.0*103MPa=9*106KPa慣性矩：方木撓度：結(jié)論：10cm*10cm方木撓度符合要求。c. 在翼板位置橫向方木跨徑 1.2m，取橫向方木跨徑1.2m 復(fù)核：采用的是10cm*10cm方木，得：則方木： 據(jù)上，方木抗彎剛度符合要求。撓度復(fù)核：木材的彈性模量：E=9.0*103MPa=9*106KPa慣性矩：方木撓度：據(jù)上，10cm*10cm方木撓度符合要求。結(jié)論：橫橋向橫向分配梁10cm*10cm方木抗彎剛度、撓度均符合要求。d. 墩頂位置受力橫向方木跨徑60cm，取橫向60cm跨徑復(fù)核： 墩頂實(shí)心段受力計(jì)算：梁高1.5m，墩頂寬度2.0m橫向?qū)挾?.5m，該處G

12、=1.5*4.5*26=175.5KN/mG=175.5/4.5=39KN/ 看出墩頂處受力情況與跨中隔梁實(shí)心段一致，本項(xiàng)b）條中，方木跨徑為0.9m計(jì)算抗彎剛度、撓度均符合要求，其跨徑調(diào)整到60cm，故橫向方木無需再次計(jì)算復(fù)核與計(jì)算。墩頂處由于只有30cm高度，縱向分配槽鋼按照其他梁體一致布設(shè)，槽鋼下面采用C30砼塊卸落，拆除底模時(shí)，鑿除砼塊即可。5) 縱橋向縱向10#槽鋼受力計(jì)算縱向分配梁采用10#槽鋼，間距為0.9m（或0.6m，腹板處），橫向分配梁的間距為0. 3m，橫向分配梁直接放置于縱向分配梁上面。因每根槽鋼長度為6.0m，按集中力計(jì)算，取最不利布置腹板位置計(jì)算縱向槽鋼的抗彎剛度與

13、彎矩，按五等跨連續(xù)梁、支點(diǎn)間分布二個(gè)集中荷載計(jì)算。10#槽鋼截面特性如下：截面抵抗矩： Wx=39. 4×103 mm3慣性矩：Ix=198. 3cm4 =1.983×106 mm4彈性模量：E=2.1×l05MPa =2.1×105N/mm2 單個(gè)集中力為： 抗彎剛度驗(yàn)算： 查路橋施工計(jì)算手冊附表2-11表，在集中荷載作用下，最大彎矩發(fā)生在邊跨，則彎矩：應(yīng)力：查路橋施工計(jì)算手冊8-7 表彎應(yīng)力查應(yīng)力=145MPa撓度計(jì)算：在集中荷載下，最大撓度在邊跨，則：結(jié)論：縱向10#槽鋼分配梁經(jīng)受力計(jì)算，受力符合要求。6) 碗扣架受力計(jì)算立桿采用外直徑48mm，壁

14、厚3.5mm，截面積A=4.89cm2，慣性矩I=12.15cm4，回轉(zhuǎn)半徑r=1.59cm的鋼管。a. 取箱梁中橫隔梁位置復(fù)核：按縱、橫桿間距為0.6m×0.9m 驗(yàn)算，并取縱橫分配梁的自重為2KN/mm2，砼截面高度為1.5m，靜載安全系數(shù)取1.2，動(dòng)載安全系數(shù)取1.4。單根立桿承受力：按照強(qiáng)度計(jì)算鋼管受壓應(yīng)力：按照穩(wěn)定性驗(yàn)算立桿受壓應(yīng)力：根據(jù)碗扣架的搭設(shè)，其步距為1.2m，碗扣架的長細(xì)比查建筑施工扣件式腳手架安全技術(shù)規(guī)范（JGJ130-2011）表A.0.5得穩(wěn)定系數(shù)=0.75結(jié)論：根據(jù)上述驗(yàn)算，當(dāng)支架橫向間距為 0.6m，縱向間距為 0.9m，步距為1.2m 時(shí)，碗扣支架在腹

15、板、中橫隔板位置均符合要求。b. 當(dāng)支架橫向間距為0.9m，縱向間距為 0.9m，步距為1.2m 時(shí)，驗(yàn)算如下：單根立桿承受力：按照強(qiáng)度計(jì)算鋼管受壓應(yīng)力：按照穩(wěn)定性驗(yàn)算立桿受壓應(yīng)力：根據(jù)碗扣架的搭設(shè)，其步距為1.2m，碗扣架的長細(xì)比查建筑施工扣件式腳手架安全技術(shù)規(guī)范（JGJ130-2011）表A.0.5得穩(wěn)定系數(shù)=0.75結(jié)論：根據(jù)上述驗(yàn)算，當(dāng)支架橫向間距為 0.9m，縱向間距為 0.9m，步距為1.2m時(shí)，碗扣支架在腹板、中橫隔板位置均符合要求。c. 支架橫向間距為1.2m，設(shè)置在翼板處，受力更小，故不再驗(yàn)算。7) 地基驗(yàn)算考慮地基表面的排水溝按橫向布置，碗扣支架置放底托，為了達(dá)到更有效的力

16、分散效果，在底托下鋪設(shè)木板，木板按橫斷面方向鋪設(shè)，木板尺寸2m ×0.2m×0.05m。每塊木板上承受3個(gè)立桿，選取橫隔梁位置的立桿進(jìn)行驗(yàn)算，則總重量：考慮搭設(shè)滿堂支架位置均為挖方段，土質(zhì)和承載力較好，挖平碾壓后采用10cm石渣+10cm厚C20砼作為整體基礎(chǔ)，選取擴(kuò)散角為30°。地基承載力：N-腳手架立桿傳至基礎(chǔ)頂面軸心力設(shè)計(jì)值；Ad-為立桿底座面積，面積Ad=15cm*15cm=225cm2；K-調(diào)整系數(shù)，砼基礎(chǔ)系數(shù)K=1.0?？紤]搭設(shè)落地滿堂支架段落全部為開挖段，地質(zhì)條件較好，在地基整平后用20t壓路機(jī)碾壓密實(shí)，再鋪設(shè)10cm硬質(zhì)石渣，碾壓密實(shí)，后澆10cm

17、C20砼，試驗(yàn)室進(jìn)行靜力觸探，必須承載力大于150KPa。3. 第二種支架受力驗(yàn)算1) 上部碗扣支架驗(yàn)算同第一種支架，不再重復(fù)驗(yàn)算；2) 荷載計(jì)算1 梁體鋼筋砼自重根據(jù)桿件受力計(jì)算及分布圖(圖號SZJB-11-D8附后)，每根22b#90cm工字鋼需承擔(dān)箱梁斷面一半的重量，箱梁現(xiàn)澆部分的斷面面積為4.54m2，總寬度為8.5m，則箱梁混凝土自重為(含筋率為2.14%2%，取容重為26KN/m：2 施工人員及機(jī)具：q1=1.0KN/m2；3 傾倒砼：q2=2.0KN/m2；4 振搗砼：q3=2.0KN/m2；5 木模板自重：q4=1.0KN/m2；6 分配梁自重：q5=1.0KN/m2；7 碗扣

18、架自重：q6=2.0KN/m2；根據(jù)荷載的分項(xiàng)系數(shù)，、項(xiàng)動(dòng)載取安全系數(shù)1.4，、 項(xiàng)靜載取安全系數(shù)1.2，則總荷載為：Q=（+）×1.4+（+）×1.2=（1+2+2）×1.4+（13.88+1+1+2）×1.2=28.46KN/m23) 22#工字鋼驗(yàn)算22#工字鋼置放在貝雷梁上，跨徑為4.0m，上承6根桿件，間距如下圖所示根據(jù)桿件受力計(jì)算及分布圖（圖號SZJB-11-D8附后），每根桿件的受力均不一樣，為了簡化計(jì)算，以均布荷載進(jìn)行計(jì)算。22b#工字鋼自重為36.5Kg/m，即0.365KN/m，截面特性如下:截面抵抗矩: Wx=3.26×1

19、05 mm3慣性矩: Ix=3.58×107mm4彈性模量:E=2.1×105MPa=2.1×105N/mm2每排工字鋼的間距為0.9m，根據(jù)荷載計(jì)算，22b#工字鋼的線性荷載為：抗彎剛度驗(yàn)算：按照簡支梁計(jì)算，據(jù)上圖可知： 彎矩：應(yīng)力：。撓度驗(yàn)算：符合要求結(jié)論：22b#工字鋼按間距0.9m，跨徑4.0m，凈跨徑3.55m 進(jìn)行布置，結(jié)構(gòu)受力符合要求。4) 貝雷梁桁架受力驗(yàn)算貝雷梁桁架采用單層雙排貝雷片組裝進(jìn)行支承，每跨縱向三片，間距4.0m，由于該現(xiàn)澆箱梁半徑過?。≧=90m），貝雷梁的長度均不相同，取貝雷梁長度18m，最大跨徑為9.0m+9.0m。按兩等跨均布荷

20、載進(jìn)行計(jì)算。上部荷載由3排縱向貝雷梁承載：左雙拼貝雷梁+中間排雙拼貝雷梁+右雙拼貝雷梁型式，貝雷梁上22b#工字鋼共n=21排，根據(jù)工字鋼的支點(diǎn)反力，則中間排雙拼貝雷梁的承受重量最大，故選它為驗(yàn)算對象。其承受的重量為：G=2Rb*n=（49.33×2）×21=2071.86KN貝雷梁桁架標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段長3m，高1.5m，重約270kg/節(jié)，則貝雷片總重量：G=270×10×12=32.4KN則貝雷梁自重線性荷載：查裝配式公路鋼橋使用手冊桁架容許應(yīng)力表，單排單層允許彎矩M=788.2KN.m，剪力Q=245.2KN。抗彎剛度驗(yàn)算：彎矩：考慮貝雷梁位置調(diào)整，經(jīng)反算

21、，最大允許跨徑L=10.15m。中間排貝雷梁剪力也是最大，其剪力：由于本橋處于R=90圓曲線和與之相切的緩和曲線上，內(nèi)弧、外弧不可避免的有支點(diǎn)位置未處于有豎桿節(jié)點(diǎn)位置，本方案考慮在支點(diǎn)處采用雙背靠背槽鋼“”包夾腹桿支承在上下弦桿上，上下采用短鋼管焊接牢固，形成“H”形狀，槽鋼截面計(jì)算如下：剪力差值：F=657.6-490.4=167.2KN鋼材容許應(yīng)力=145Mpa截面積=167.2/145=1153.1mm2查型鋼手冊，選取12.6#熱軋普通槽鋼2片，截面積為1569*2=3138mm2,即可滿足要求，槽鋼加強(qiáng)如下圖。撓度復(fù)核：貝雷梁彈性模量：2.1×105MPa，慣性矩I=115

22、4868.8cm4撓度最大位置發(fā)生在跨中貝雷梁由6節(jié)組成，則貝雷梁非彈性撓度（銷孔間隙產(chǎn)生）合f=fmax+f0=1.7+1.6=3.3mmL/400=9000/400=22.5mm，撓度滿足要求。 結(jié)論:貝雷梁按雙片單層共三排、跨徑9m進(jìn)行搭設(shè)，受力符合要求。中間排鋼管墩支點(diǎn)反力: RA=0.375ql=0.375×116.9×9=394.5KNRB=1.25ql=1.25×116.9×9=1320.4KN同理進(jìn)行邊側(cè)雙拼貝雷梁支點(diǎn)反力計(jì)算邊側(cè)貝雷梁均布荷載：邊側(cè)貝雷梁其承受的重量為：G=Ra*n=77.97×21=1637.37KN貝雷梁桁

23、架標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段長3m，高1.5m，重約270kg/節(jié)，則貝雷片總重量：G=270×10×12=32.4KN可以看出側(cè)排貝雷梁受力比中間排受力小，故抗彎強(qiáng)度和剪力、撓度不再驗(yàn)算，現(xiàn)計(jì)算支座反力如下：RA=0.375ql=0.375×92.8×9=313.2KNRB=1.25ql=1.250×92.8×9=1044.0KN綜合上述計(jì)算，繪制受力平面圖如下：5) 承重主梁雙拼工字鋼計(jì)算雙拼25#工字鋼沿現(xiàn)澆箱梁橫斷面方向兩端放置在3根鋼管墩上，中間排63a#工字鋼放在6根鋼管墩上，鋼管墩頂焊接800mm*800mm*10mm厚鋼板，兩側(cè)用三角鐵

24、焊接定位，現(xiàn)對雙拼工字鋼驗(yàn)算如下：1 從支座受力分布圖可以看出，對于兩端頭25a#工字鋼，由于貝雷梁放在管墩頂部，工字鋼只起力的傳遞作用，受力不再驗(yàn)算。2 對于中間一排63a#工字鋼，6個(gè)支點(diǎn)，驗(yàn)算如下：采用邁達(dá)斯軟件建模計(jì)算支座反力、彎矩如下：支點(diǎn)反力Ra=225.8*2=451.6KN，Rb=289.6*2=579.2KN，Rc=336.7*2=673.4KN雙拼63a#工字鋼自重為2*121.353Kg/m，即2.43KN/m，截面特性如下:截面抵抗矩: Wx=5.97×106 mm3慣性矩: Ix=1.88×109mm4彈性模量:E=2.1×105MPa=2.1×105N/mm2 符合要求撓度驗(yàn)算按照最不利的簡支梁集中荷載計(jì)算符合要求6) 鋼管墩受力驗(yàn)算鋼管支墩采用直徑630mm，壁厚t=6m