橋梁臨時結(jié)構(gòu)設(shè)計注意研討第一頁，共203頁。一、概述橋梁工程施工設(shè)計橋梁施工是一項技術(shù)復(fù)雜而涉及面很廣的工作，需要有周密的計劃，完善合理的施工方法和精心的組織。合理組織施工往往是節(jié)約投資、縮短工期、提高綜合效益的關(guān)鍵。橋梁施工應(yīng)包括選擇施工方法，進(jìn)行必要的施工驗算，選擇或設(shè)計、制作施工機具設(shè)備，選購與運輸建筑材料，安排水、電、動力、生活設(shè)施以及施工計劃，組織與管理等方面的事務(wù)。設(shè)計制作施工過程中的臨時性結(jié)構(gòu)對保證橋梁工程的安全施工和良好質(zhì)量具有重要的意義，也是施工過程中必須考慮的重要問題。第二頁，共203頁。一、概述橋梁工程施工臨時結(jié)構(gòu)物在橋梁施工過程中，選擇或設(shè)計、制作施工機具設(shè)備是施工過程中一項重要的任務(wù)，這些施工設(shè)備因在施工過程中使用且使用過后大部分設(shè)備不能在下一次工程中運用，而被稱為施工臨時結(jié)構(gòu)物。

施工臨時結(jié)構(gòu)物包括很多類型：砼澆注時用到的支架、模板，施工時進(jìn)場和水上施工用的便橋，預(yù)應(yīng)力砼懸灌時用到的掛籃，用于材料運輸?shù)睦|索吊，高墩施工時用到的滑動模板、爬模和翻模，深水基礎(chǔ)施工時用到的圍堰等。第三頁，共203頁。一、概述在進(jìn)行不同類型的橋梁工程施工或一個橋梁的不同部分(位)時，要設(shè)計的臨時結(jié)構(gòu)是不相同的。

在設(shè)計施工臨時結(jié)構(gòu)時，不僅要考慮結(jié)構(gòu)的受力性能，而且要考慮結(jié)構(gòu)的使用性能。結(jié)構(gòu)的受力性能必須滿足強度、剛度和穩(wěn)定性，而使用性能則要考慮施工過程中的各項事項，如施工空間的要求、施工的易用性、結(jié)構(gòu)在使用時的周轉(zhuǎn)次數(shù)及施工過程中其它的特殊要求。第四頁，共203頁。二、橋梁工程臨時結(jié)構(gòu)物設(shè)計步驟基本步驟

1、收集臨時結(jié)構(gòu)設(shè)計相關(guān)基本資料。如當(dāng)設(shè)計圍堰結(jié)構(gòu)時，必須收集地質(zhì)、水文、氣象等方面的資料，具體包括水流流量、流速、水深、土層分布等情況，另外還必須參考基礎(chǔ)的設(shè)計圖紙以確定圍堰的尺寸；設(shè)計一個掛籃時則必須收集風(fēng)速資料、橋梁結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)和施工荷載等方面的資料。第五頁，共203頁。二、橋梁工程臨時結(jié)構(gòu)物設(shè)計步驟2、確定結(jié)構(gòu)的形式，并根據(jù)基本資料定出結(jié)構(gòu)的具體尺寸。在收集基本資料的基礎(chǔ)上，選擇合理的臨時結(jié)構(gòu)的形式，如在設(shè)計圍堰時要考慮采用何種類型的圍堰，在設(shè)計掛籃時也有很多種結(jié)構(gòu)類型可以選擇，應(yīng)根據(jù)工程實際情況選擇合適的臨時結(jié)構(gòu)的類型，在結(jié)構(gòu)形式確定后，根據(jù)基本資料初步確定結(jié)構(gòu)的具體尺寸。第六頁，共203頁。二、橋梁工程臨時結(jié)構(gòu)物設(shè)計步驟3、進(jìn)行結(jié)構(gòu)計算圖示簡化，對結(jié)構(gòu)受力進(jìn)行分析。對具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡化得到正確的計算圖示是進(jìn)行結(jié)構(gòu)力學(xué)分析的基礎(chǔ)，只有在確定了正確的計算圖示后才能進(jìn)行計算。力學(xué)計算圖示簡化的難點在邊界條件和連接。在進(jìn)行受力計算時，計算方法先前多采用手算，目前有限元的原理和計算程序已被廣大橋梁工作者掌握和應(yīng)用，在臨時結(jié)構(gòu)計算時也趨向于采用有限元法進(jìn)行計算，尤其在一些大型復(fù)雜臨時結(jié)構(gòu)設(shè)計時，用傳統(tǒng)的手算方法將不經(jīng)濟且很復(fù)雜。但有限元計算也不是萬能的，如何對計算結(jié)果進(jìn)行評估是有限元計算的關(guān)鍵。第七頁，共203頁。二、橋梁工程臨時結(jié)構(gòu)物設(shè)計步驟4、進(jìn)行結(jié)構(gòu)細(xì)部設(shè)計計算。結(jié)構(gòu)的細(xì)部設(shè)計主要是指結(jié)構(gòu)的連接形式(栓接或焊接)、結(jié)構(gòu)的細(xì)小部位如吊箱圍堰的吊耳等進(jìn)行設(shè)計。結(jié)構(gòu)細(xì)部設(shè)計對保證結(jié)構(gòu)的施工安全至關(guān)重要，在橋梁工程施工中因結(jié)構(gòu)細(xì)部設(shè)計不合理而發(fā)生事故的例子也很常見，因此，必須引起足夠的重視。第八頁，共203頁。二、橋梁工程臨時結(jié)構(gòu)物設(shè)計步驟5、對臨時結(jié)構(gòu)進(jìn)行必要的試驗或檢測及施工過程的測控。臨時結(jié)構(gòu)的整體或部分構(gòu)件加工完成后，進(jìn)行檢測或試驗也是必須的步驟。如在圍堰施工時，有時應(yīng)進(jìn)行氣密性檢驗；在掛籃加工完成后應(yīng)進(jìn)行預(yù)壓以求得結(jié)構(gòu)的變形值，有些特殊結(jié)構(gòu)也應(yīng)進(jìn)行試驗以保證結(jié)構(gòu)的安全。第九頁，共203頁。二、橋梁工程臨時結(jié)構(gòu)物設(shè)計步驟6、結(jié)合工程實際情況確定施工方案。合理施工方案的確定是保證結(jié)構(gòu)安全施工的前提，必須結(jié)合工程的實際情況確定細(xì)致、周密、詳盡的施工方案。如用掛籃進(jìn)行預(yù)應(yīng)力砼梁的懸臂灌注施工時，在結(jié)構(gòu)設(shè)計正確的前提下，也應(yīng)對施工方案作詳盡的考慮，尤其是施工機具和建筑材料的堆放，這些細(xì)微之處也不能忽略，否則會引起施工事故。第十頁，共203頁。二、橋梁工程臨時結(jié)構(gòu)物設(shè)計步驟小結(jié)在進(jìn)行施工臨時結(jié)構(gòu)設(shè)計時時，必須全面考慮各種因素，進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致的計算分析并注意各種細(xì)小部位的設(shè)計，同時，也要做出符合工程實際的施工方案，并在施工過程中進(jìn)行必要的試驗和監(jiān)控，確保結(jié)構(gòu)施工的安全和質(zhì)量。第十一頁，共203頁。三、設(shè)計要點1、荷載確定在設(shè)計臨時結(jié)構(gòu)前均應(yīng)對結(jié)構(gòu)所承受的荷載進(jìn)行分析,確定荷載合理分配至結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)計算完后，應(yīng)對所加荷載進(jìn)行校核，校核荷載是否與設(shè)計值相同，有無增大或減少，這是一個非常重要的環(huán)節(jié)。

2、工況確定

結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮到不同的工況,分析出最不利的工況,按最不利的工況進(jìn)行計算.3、結(jié)構(gòu)約束

對設(shè)計多跨承重結(jié)構(gòu)時,若承重結(jié)構(gòu)縱梁為連續(xù)梁應(yīng)考慮對縱梁布置約束應(yīng)合理。第十二頁，共203頁。三、設(shè)計要點4、結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)設(shè)計通常我們在做結(jié)構(gòu)設(shè)計時，對主要構(gòu)件應(yīng)力取值是比較安全的，但成功的設(shè)計還取決于細(xì)節(jié)。比如:①材料選取,一般設(shè)計誤區(qū)是選用優(yōu)質(zhì)材料,因為優(yōu)質(zhì)材料應(yīng)力高,但應(yīng)注意優(yōu)質(zhì)材料提供的應(yīng)力值均是在熱處理狀態(tài)，而所購材料一般均沒有進(jìn)行熱處理。有的材料受溫度影響，有的材料受加工狀態(tài)影響，對重要結(jié)構(gòu)件應(yīng)考慮這些。第十三頁，共203頁。三、設(shè)計要點②螺栓選取，也不是高強螺栓在何處都比普通螺栓好，因為這兩者使用條件不同，效果就不同。③結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，大型臨時承重結(jié)構(gòu),應(yīng)充分考慮結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。5、規(guī)范選用在臨時結(jié)構(gòu)設(shè)計中對荷載的組合、安全系數(shù)規(guī)定、結(jié)構(gòu)處理一般應(yīng)符合相關(guān)的規(guī)范要求。第十四頁，共203頁。四、計算書參考標(biāo)準(zhǔn)1、總體要求根據(jù)具體的施工方案對臨時結(jié)構(gòu)進(jìn)行工況分析，分別計算結(jié)構(gòu)在各工況下的強度、剛度及穩(wěn)定性情況，保證結(jié)構(gòu)滿足現(xiàn)行規(guī)范或規(guī)定的要求。對復(fù)雜的結(jié)構(gòu)分析建議采用MIDAS2006有限元軟件，對簡單的結(jié)構(gòu)建議直接手算并附計算公式及簡圖。計算模型隨同計算資料。第十五頁，共203頁。四、計算書參考標(biāo)準(zhǔn)2、計算原則⑴荷載：臨時結(jié)構(gòu)按照承載能力極限狀態(tài)法設(shè)計，采用基本組合即靜荷載作用的設(shè)計值效應(yīng)和動荷載作用的設(shè)計值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達(dá)式為：第十六頁，共203頁。四、計算書參考標(biāo)準(zhǔn)

臨時結(jié)構(gòu)施工荷載：按時間考慮分為永久荷載，可變荷載和偶然荷載。施工期可變荷載一般可以分為基本可變荷載和其它可變荷載兩類。施工期基本可變荷載一般包括施工機械、人群荷載等；施工期其它可變荷載基本是由環(huán)境荷載(泛指自然環(huán)境變化引起對結(jié)構(gòu)的作用，重要的環(huán)境荷載有風(fēng)荷載、波浪荷載、水流荷載等)引起的。環(huán)境荷載在結(jié)構(gòu)施工期的隨機性很大，結(jié)構(gòu)設(shè)計或安全度評估時通常采用其最大值。臨時結(jié)構(gòu)恒載臨時結(jié)構(gòu)自重施工期可變荷載基本可變荷載施工人群荷載施工機械荷載施工材料堆積荷載搗實砼的振動荷載其它可變荷載風(fēng)載水流荷載波浪荷載施工期偶然荷載地震力船只或漂流物的撞擊力第十七頁，共203頁。四、計算書參考標(biāo)準(zhǔn)⑵材料設(shè)計強度：鋼材強度設(shè)計值采用現(xiàn)行《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》上規(guī)定；砼強度設(shè)計值采用現(xiàn)行《砼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》上規(guī)定；木結(jié)構(gòu)強度設(shè)計值采用現(xiàn)行《木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》上規(guī)定；其他材料強度設(shè)計值采用相應(yīng)現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定值。第十八頁，共203頁。四、計算書參考標(biāo)準(zhǔn)3、計算書內(nèi)容⑴基本要素：①計算依據(jù)：a.設(shè)計資料，b.規(guī)范及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，c.其它資料。②工程概況：a.文字描述，b.主要結(jié)構(gòu)布置圖。③方案綜述：a.文字描述，b.工藝流程圖。④設(shè)計參數(shù)：a.材料規(guī)格型號參數(shù)表，b.材料強度設(shè)計值表，c.荷載分項系數(shù)表。⑤整體工況分析：a.文字描述分工況情況，b.各工況分別計算分析。⑥局部分析：a.文字描述，b.結(jié)構(gòu)計算分析。第十九頁，共203頁。四、計算書參考標(biāo)準(zhǔn)⑵工況計算分析內(nèi)容(整體及局部)：①本工況描述。②結(jié)構(gòu)計算模型：a.結(jié)構(gòu)計算模型圖，b.結(jié)構(gòu)單元類型及數(shù)量；邊界條件；荷載類型及取值情況。③變形分析結(jié)果：a.根據(jù)分析目的取舍分析結(jié)果，b.與允許值比較得出結(jié)論(允許值待定)。④內(nèi)力分析結(jié)果：a.根據(jù)分析目的取舍分析結(jié)果，b.與允許值比較得出結(jié)論。第二十頁，共203頁。四、計算書參考標(biāo)準(zhǔn)⑤應(yīng)力分析結(jié)果：a.分別提取彎曲應(yīng)力和剪切應(yīng)力，b.與允許值比較得出結(jié)論(允許值待定)。⑥反力分析結(jié)果：a.根據(jù)分析目的取舍分析結(jié)果，b.與允許值比較得出結(jié)論。⑦屈曲分析結(jié)果：a.取第一階結(jié)果，b.與允許值比較得出結(jié)論(允許值待定)。

以上計算結(jié)果不是必備內(nèi)容，根據(jù)實際情況取舍。第二十一頁，共203頁。四、棧橋1、概述施工便橋是一種為滿足工程施工和運輸需要而修建的臨時性橋梁。在山區(qū)跨越深溝山谷，或橋位處兩岸的陸運與水運均不能滿足施工和運輸要求時，需修建施工便橋。第二十二頁，共203頁。四、棧橋作為跨越水域施工的常見輔助施工結(jié)構(gòu)，通常和碼頭結(jié)合使用，有著交通、起重、轉(zhuǎn)運等功能，一般要求具備結(jié)構(gòu)簡單、造價低的特點，但應(yīng)安全、牢固。第二十三頁，共203頁。四、棧橋2、主要組成由下往上組成構(gòu)件一般包括：鋼管樁(或其他)排架(岸側(cè)設(shè)橋臺過度)及聯(lián)結(jié)系橫向主梁：型鋼縱向主梁：貝雷梁、軍用梁、大型鋼等分配梁：小型鋼橋面板：鋼板(防滑設(shè)施)欄桿、路燈等附屬設(shè)施第二十四頁，共203頁。四、棧橋3、主要設(shè)計依據(jù)⑴《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50017-2003)；

⑵《砼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010-2002)；

⑶《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》(JTGD60-2004)；

⑷《碳素結(jié)構(gòu)鋼》(GB700-2006)；

⑸《鐵路大型臨時工程和過渡工程設(shè)計暫行規(guī)定》(鐵建設(shè)[2008]189號)；第二十五頁，共203頁。四、棧橋⑹《港口工程荷載規(guī)范》(JTS144-1-2010)；

⑺《港口工程樁基規(guī)范》(JTS167-4-2012)；⑻《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTJB01-2003)；

⑼《裝配式公路鋼橋多用途使用手冊》、《六四軍用梁手冊》等。第二十六頁，共203頁。四、棧橋4、棧橋設(shè)計要求鋼棧橋設(shè)計一般應(yīng)符合以下要求：①鋼棧橋頂面應(yīng)高出施工期間最高水位0.5～1.5m；②跨越通航河流時，棧橋下應(yīng)滿足相應(yīng)通航凈空要求；③橋面寬度滿足各種施工車輛及設(shè)施的使用要求；④通航河流棧橋排架設(shè)計應(yīng)考慮防撞措施；⑤長棧橋應(yīng)考慮設(shè)置會車平臺。第二十七頁，共203頁。四、棧橋5、設(shè)計過程簡介⑴研究比較，明確功能設(shè)計圖紙、施工調(diào)查地質(zhì)、氣象、水文資料棧橋的功能通過棧橋的各種機械設(shè)備通過棧橋的最大和最重構(gòu)件第二十八頁，共203頁。四、棧橋跨度、標(biāo)高(水位選擇)的確定，應(yīng)從安全、經(jīng)濟、施工方便、滿足通航和泄洪要求等方面綜合考慮。⑵設(shè)計要素平面位置棧橋跨徑棧橋標(biāo)高設(shè)計車速第二十九頁，共203頁。四、棧橋棧橋平面位置確定：結(jié)合主體工程施工方法進(jìn)行全面分析，考慮的主要因素有以下幾點：

鉆孔平臺鉆孔平臺①施工機械靠近現(xiàn)場，方便作業(yè)；④棧橋布置不得影響水上通航，如需船舶配合作業(yè)，棧橋優(yōu)先布置在下游側(cè)。②盡量保證棧橋軸線與主橋軸線平行；③盡量與鉆孔平臺相結(jié)合；第三十頁，共203頁。四、棧橋棧橋跨徑通航因素主梁材料施工方式受履帶吊機起吊能力制約，采用釣魚法施工時一般9～12m。注：①、如地基較差、基礎(chǔ)投入大，一般應(yīng)盡量加大跨徑；②、一般按連續(xù)梁設(shè)計，6—8孔一聯(lián)；③、設(shè)計時，可對數(shù)種跨徑經(jīng)濟性進(jìn)行比較。打樁船打樁，整跨或整片安裝上部結(jié)構(gòu)的施工，跨度可大些。第三十一頁，共203頁。四、棧橋棧橋標(biāo)高

先保證橋下凈空，根據(jù)計算水位或最高流(冰)水位加安全高度確定，并保證不會形成流(冰)水、漂浮物阻塞。同時要考慮大堤、施工便道及施工平臺標(biāo)高，并盡量與其保持一致，盡量避免設(shè)計縱坡。

0.5—1.5m第三十二頁，共203頁。四、棧橋⑶棧橋結(jié)構(gòu)確定

第三十三頁，共203頁。四、棧橋⑷設(shè)計荷載

第三十四頁，共203頁。四、棧橋⑸基礎(chǔ)設(shè)計

第三十五頁，共203頁。四、棧橋⑹上部結(jié)構(gòu)設(shè)計

主梁：一般采用貝雷梁、軍用梁橋面板：砼橋面板(自重大，造價低)鋼橋面板(自重輕，造價高)

第三十六頁，共203頁。四、棧橋⑹上部結(jié)構(gòu)設(shè)計

大型鋼作縱向主梁：跨度較小

貝雷梁作縱向主梁：跨度較大小型剛與貝雷梁之間采用U型扣進(jìn)行可靠連接橋面板防滑：焊設(shè)小直徑螺紋鋼筋第三十七頁，共203頁。四、棧橋6、設(shè)計時的關(guān)鍵點及注意事項⑴根據(jù)使用條件確定設(shè)計類型

①當(dāng)河窄，水淺時可選用墩架梁橋；

②當(dāng)河寬且具備貝雷桁架部件時，可選用貝雷橋；

③由于任務(wù)緊急，臨時橋梁的修建不能短期完成時，或河水很深，河床泥土松軟，樁基承載力不夠且施工困難時，或河流通航，墩架梁橋凈寬、凈高不能滿足要求時，可以考慮建造部分橋段易于拆散、組建的浮橋；

④當(dāng)遇深山峽谷時，可選用索橋。第三十八頁，共203頁。四、棧橋⑵樁承載力

①樁的分類：樁按承載性狀分為摩擦樁和端承樁。第三十九頁，共203頁。四、棧橋②樁的布置和中距群樁的平面布置可采用行列式形、梅花式或環(huán)式。樁中距應(yīng)符合以下要求：第四十頁，共203頁。四、棧橋③負(fù)摩阻力正摩阻力：樁相對于周圍土向下運動，土對樁施加向上的摩擦力。這種摩擦力構(gòu)成了樁承載力的一部分。負(fù)摩阻力：樁相對于周圍土向上運動，土對樁施加向下的摩擦力。這種摩擦力構(gòu)成了樁荷載的一部分，減少了樁的承載力，還可能引起較大的沉降。

正摩阻力負(fù)摩阻力第四十一頁，共203頁。四、棧橋產(chǎn)生負(fù)摩阻力的原因：a、樁周有較大的堆載，引起樁周土的固結(jié)；b、樁穿過欠固結(jié)的軟粘土或新填土進(jìn)入硬持力層，土層產(chǎn)生自重固結(jié)下沉；c、軟粘土地區(qū)，地下水下降或深基坑開挖降水等引起樁周土下沉；d、濕陷性黃土引起樁周土下沉；e、砂土液化和凍土融化。第四十二頁，共203頁。四、棧橋④砼樁施工時內(nèi)力驗算a、起吊、運輸內(nèi)力計算吊運內(nèi)力時應(yīng)考慮樁長、截面尺寸、吊點位置、樁架高度、下吊索長度、樁的實心段長度、樁的浸水長度以及吊立過程中樁軸線與水平面的夾角等。所選用的吊點位置及施工工藝宜使樁受力合理。b、錘擊沉樁應(yīng)力

拉應(yīng)力的標(biāo)準(zhǔn)值：預(yù)應(yīng)力砼樁拉應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值分為5.0、5.5、6.0和6.5MPa四級；

壓應(yīng)力的標(biāo)準(zhǔn)值：預(yù)應(yīng)力砼樁和鋼筋砼樁壓應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值可取12.0MPa～20.0MPa；第四十三頁，共203頁。四、棧橋⑤一般樁基承載力(永久結(jié)構(gòu)，臨時結(jié)構(gòu)系數(shù)有區(qū)別)《港口工程樁基規(guī)范》公式(極限承載力)

(分項系數(shù)1.45,1.55)《鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》公式(容許承載力)第四十四頁，共203頁。四、棧橋

《公路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》公式(容許承載力)常用開口鋼管樁一般不考慮樁端承載力，打入全風(fēng)化或強風(fēng)化巖也僅做安全儲備(閉、半開時考慮)；設(shè)計時根據(jù)樁徑(有無閉塞效應(yīng)，港口0.6m)和間距、傾斜度、施工平面偏差等因素，應(yīng)考慮折減效應(yīng)。第四十五頁，共203頁。四、棧橋⑶樁在水平力作用下的計算

對于一般棧橋，可以不予以考慮水平力作用的影響；

對于海上棧橋設(shè)計，需考慮波浪力以及強涌潮影響。

考慮水平力或力矩作用時，采用假想嵌固點法計算——m法。第四十六頁，共203頁。四、棧橋⑷鋼管樁振動沉樁控制振動沉樁共振理論：當(dāng)樁的強迫振動頻率與土壤顆粒的振頻率一致時，土壤顆粒產(chǎn)生共振液化，足夠的振動速度和加速度能迅速破壞樁和土壤間的粘合力，使樁身與土壤從壓緊狀態(tài)過渡到瞬間分離狀態(tài)，沉樁阻力尤其側(cè)面阻力迅速減小，樁在豎向力作用下下沉。

激振力是反映振動樁錘綜合能力的參數(shù)，樁在土中沉入時，激振力F必須大于樁與土之間的靜摩擦阻力。如用f表示樁與土間的靜摩擦力，fv表示有振動作用時樁與土間的摩擦力，則f與fv之間的關(guān)系可表示為F≥fv=μf。(μ振動作用下摩擦力的降低系數(shù))第四十七頁，共203頁。四、棧橋振動沉樁除了要有必要的振幅和加速度，還必須有一定的參振重量以克服沉樁時的阻力，樁在土中的靜阻力R與土層的標(biāo)準(zhǔn)貫入值N和樁的截面積S之間的關(guān)系為R=4NS。因此，在樁受到振動而使摩擦力顯著降低時，樁就可以沉入到與“參振重量大約等于樁端阻力”的某一標(biāo)高。簡單來說，有時候我們的樁不能繼續(xù)貫入，并不一定代表樁的承載力達(dá)到激振力所對應(yīng)的力，也有可能是樁端阻力過大。使用液壓振動錘時，貫入度不能作為沉樁到位的控制指標(biāo)。第四十八頁，共203頁。四、棧橋⑸樁帽下圖所示為工程中常用的樁帽形式，樁帽一鋼材150kg，樁帽二鋼材30kg。樁帽的作用是為荷載能夠均勻的往下傳遞，受力性能上來說，樁帽一要優(yōu)于樁帽二。但一般設(shè)計時，鋼管樁應(yīng)力并不作為主控指標(biāo)，而是為達(dá)到一定的側(cè)阻力選取的樁身截面。所以，從經(jīng)濟性來講，對于不是樁身應(yīng)力控制的鋼管樁應(yīng)優(yōu)先選擇第二種樁帽，這種樁帽還有一個優(yōu)勢就是拔樁時，不需要割除蓋板。第四十九頁，共203頁。四、棧橋

7、靠船樁的設(shè)計作用在固定式系船、靠船結(jié)構(gòu)上的船舶荷載包括下列內(nèi)容：①由風(fēng)和水流產(chǎn)生的系纜力；②由風(fēng)和水流產(chǎn)生的擠靠力；③船舶靠岸時產(chǎn)生的撞擊力；④系泊船舶在波浪作用下產(chǎn)生的撞擊力等。相關(guān)計算公式可參照《港口工程荷載規(guī)范》。第五十頁，共203頁。四、棧橋

8、設(shè)計者應(yīng)注意的事項①施工期將受到洪水、臺風(fēng)、風(fēng)暴潮等不良?xì)夂蛞蛩氐挠绊懀O(shè)計應(yīng)該有一定的安全儲備。②材料用量較大，盡量選擇較為通用的型材，應(yīng)盡量減少對型材的焊接、切割和破壞，做好防腐，控制變形量，方便周轉(zhuǎn)使用。③對施工人員進(jìn)行交底并對施工質(zhì)量進(jìn)行檢驗，做好管養(yǎng)工作。④對沖刷和橋上荷載的確定要盡量與實際吻合。第五十一頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(鋼板樁、鎖口鋼管樁圍堰)1、圍堰分類

水中基礎(chǔ)施工時一般要修筑圍堰工程，以便進(jìn)行排水挖基和砌筑基礎(chǔ)圬工。深水基礎(chǔ)一直是每座橋梁施工的難點，也是質(zhì)量、工期、成本控制的重點。尋求經(jīng)濟、合理，施工周期更短的工藝來解決深水基礎(chǔ)施工問題，是每一個工程技術(shù)人員的夢想。第五十二頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計所謂圍堰，就是在基坑四周修筑一道圍護(hù)建筑物，把水隔開，以便在圍護(hù)建筑物內(nèi)進(jìn)行開挖基坑和砌筑基礎(chǔ)的工作。也可以說圍堰是修筑地下和水中建筑物時，所做的臨時性圍護(hù)結(jié)構(gòu)，其作用是防止水和土進(jìn)入建筑物的修建位置，以便在圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)排水，開挖基坑，修筑建筑物。除設(shè)計規(guī)定作為永久性防護(hù)結(jié)構(gòu)外，一般在墩臺身修出水面以后，基坑回填完畢時即予拆除，以免妨礙水流暢通，加劇河床的局部沖刷。第五十三頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計

通常把圍堰分為重力式圍堰和輕型圍堰。重力式圍堰靠自身重量抵抗外側(cè)水壓力，只起防水作用，由于體積大，宜在淺水中使用。它多為采用土、草麻袋、磚石、木材和砼等制成；輕型圍堰可分為木制圍堰和鋼制圍堰，一般需沉入河床一定的深度，靠材料本身的強度來抵抗外側(cè)的水土壓力，故它不僅可以防水，還起擋土作用，可用于開挖較深的水中基礎(chǔ)的施工。第五十四頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計各類圍堰適用范圍第五十五頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計2、橋梁深水基礎(chǔ)的特點(1)基礎(chǔ)所受的水平力，如水流沖擊力、船舶碰撞力、水壓力、水撞力、波浪力等，要比陸上或淺水基礎(chǔ)大的多。(2)深水基礎(chǔ)的穩(wěn)定性與安全性，一般常受水文條件控制，所以對橋梁深水基礎(chǔ)來說，水文條件與地質(zhì)條件具有同等重要的地位。(3)深水基礎(chǔ)除了需考慮環(huán)境水的侵蝕外，還需要考慮潮汐、洪水以及流水所夾砂石與流冰的直接碰撞、磨損等問題。第五十六頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(4)深水基礎(chǔ)類型的選擇不僅關(guān)系到基礎(chǔ)造價的高低，還直接影響到橋梁工程的成敗。(5)深水基礎(chǔ)應(yīng)具有高抗自然災(zāi)害能力，這就要求其勘測設(shè)計時做大量、細(xì)致的勘測。(6)深水基礎(chǔ)屬于水下隱蔽工程，其設(shè)計與施工時必須將水流流速、水深深度等因素及由水深所引起的其他約束條件聯(lián)系起來綜合分析，并采取相應(yīng)措施。第五十七頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計3、橋梁深水基礎(chǔ)防水圍堰的類別

橋梁深水基礎(chǔ)的防水圍堰大致有以下幾種：鋼板樁圍堰、砼圍堰、雙壁鋼圍堰、鋼套箱圍堰、鋼吊箱圍堰、鎖口鋼管樁圍堰等。其中：鋼板樁圍堰主要為單壁結(jié)構(gòu)；砼圍堰又分為重力式鋼筋砼圍堰和雙層薄壁鋼筋砼圍堰；鋼套箱及鋼吊箱圍堰又分為單壁、雙壁以及單雙壁組合式鋼套箱。第五十八頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計4、圍堰設(shè)計的要求

⑴一般要求①圍堰頂面應(yīng)高出施工期間最高水位0.5～0.7m；②平面尺寸要考慮施工季節(jié)的流水?dāng)嗝?，盡量減少河床沖刷；③圍堰制作須接縫嚴(yán)密，減少滲漏，并防止堰外沖刷；④應(yīng)滿足圍堰斷面的穩(wěn)定與強度要求；⑤圍堰內(nèi)面積應(yīng)滿足基礎(chǔ)施工空間（主要由基礎(chǔ)尺寸決定）的要求；⑥應(yīng)結(jié)合水流方向、流速等具體情況設(shè)計圍堰施筑順序；⑦要節(jié)約材料，結(jié)合當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)情況，就地取材。第五十九頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計⑵圍堰高度一般情況下，圍堰頂面應(yīng)比施工期間可能出現(xiàn)的最高水位高出0.5～0.7m，以免溢水淹沒基坑，故應(yīng)向橋位附近的水文站、航運部門和當(dāng)?shù)鼐用窳私夂褪占蛔兓闆r及有關(guān)水文資料。⑶圍堰的位置圍堰的總體布置應(yīng)與水流情況相適應(yīng)。其原則是盡量減少壓縮流水?dāng)嗝妫詾楹恿鲾嗝姹粐邏嚎s會使流速增大，從而引起河床的局部沖刷增大。第六十頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計⑷圍堰內(nèi)側(cè)輪廓尺寸與基坑的關(guān)系內(nèi)部尺寸必須滿足基坑開挖、排水、砌筑圬工等施工活動的需要。同時為了確保圍堰的穩(wěn)定，圍堰內(nèi)側(cè)坡腳至基坑邊緣之間應(yīng)保留不小于1.0m的距離。⑸圍堰的斷面與穩(wěn)定性確定圍堰斷面時，應(yīng)滿足防止滑動及傾覆的要求。第六十一頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計

⑹防滲漏圍堰的滲漏應(yīng)盡量減少，因為滲漏已發(fā)展擴大，往往影響基礎(chǔ)的施工進(jìn)程。圍堰漏水，主要是填料時夯實不密實，或是填土中混有其他雜質(zhì)，或者圍堰結(jié)構(gòu)鋼材之間結(jié)合不夠緊密所致，應(yīng)結(jié)合實際情況，采取有針對性的具體措施減少、杜絕滲水。

⑺防沖刷筑堰后流水?dāng)嗝婵s小，形成上流壅水，增加水流對河床及圍堰的沖刷。為了減緩急流直沖圍堰，應(yīng)根據(jù)具體情況設(shè)計圍堰形狀，如上游側(cè)設(shè)計分水尖等，同時采取適當(dāng)措施，增強圍堰抵抗外側(cè)水流的沖刷能力，如在重力式圍堰外側(cè)增設(shè)土工織物或土袋圍護(hù)等。第六十二頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(鋼板樁圍堰)5、鋼板樁圍堰

(1)概述：鋼板樁圍堰適用于水不太深、有覆蓋層且可下沉鋼板樁的土質(zhì)(如砂類土、半干硬黏性土、碎石類土等土層，并可打入風(fēng)化巖面等)。第六十三頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(鋼板樁圍堰)

(2)常見類型：主要分為U型鋼板樁、Z型鋼板樁、組合型鋼板樁及900mm帽型鋼板樁等。U型鋼板樁Z型鋼板樁帽型鋼板樁組合型鋼板樁第六十四頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(鋼板樁圍堰)拉森鋼板樁截面性能：(國產(chǎn)U型鋼板樁屬于拉森式鋼板樁。)國產(chǎn)常用鋼板樁為：拉森Ⅳ型(400×170)、拉森Ⅵ型(600×210)鋼板樁正應(yīng)力容許值：第六十五頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(鋼板樁圍堰)

(3)鋼板截面形式有：U型、Z型、直線型、組合型、異型等。第六十六頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(鋼板樁圍堰)(4)優(yōu)點

①對空間的要求小，對周邊的影響小；②施工簡單，工期縮短；③能按需要組成各種外形的圍堰，可以重復(fù)使用；④救災(zāi)搶險的時效性較強，如防洪、塌方、塌陷、流沙等；⑤建設(shè)費用較便宜。第六十七頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(鋼板樁圍堰)(5)局限性

①由于是組拼式結(jié)構(gòu)，整體剛度較小，因此其抗水流及沖刷能力差，不宜于在流速較大的情況下使用；②由于其本身強度、剛度局限，在水位較高，承臺較深時，需設(shè)置強而密的內(nèi)支撐，對后續(xù)的承臺及墩身施工干擾很大，因此，不宜于在水位較高，承臺較深的情況下使用；③河床地質(zhì)的要求較高，既要滿足底部支撐力，又要滿足較小滲流，對河床提出了較高的要求，因此，不宜在透水性強，承載力小的地層情況下使用。第六十八頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(鋼板樁圍堰)(6)工作原理

①受力特點：利用開挖面以下內(nèi)外側(cè)土體被動和主動土壓力的差值或樁底進(jìn)入支撐土層形成支撐，依靠鋼板樁自身的抗彎能力和內(nèi)側(cè)的支撐形成一個穩(wěn)定的擋土(水)結(jié)構(gòu)。②防水原理：鋼板樁依靠鎖口相扣，組成連續(xù)墻。鋼板樁受水壓力變形后鎖口收緊起到止水效果。第六十九頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(鋼板樁圍堰)(7)設(shè)計一般需要考慮

①必須能夠承受作用在其上的各種荷載；②在每個施工階段都必須保證施工面穩(wěn)定，不發(fā)生不可控制的隆起、流沙或管涌；③圍堰墻體和支撐變形不能影響圍堰附近的永久結(jié)構(gòu)或其他既有結(jié)構(gòu)；④必須保證斜坡或潛在滑動面導(dǎo)致土體失衡時能夠維持堰體整體穩(wěn)定；⑤圍堰大小必須合適，能夠滿足其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的施工要求；⑥臨時圍堰必須要能夠最大限度地回收和重復(fù)利用建筑材料。第七十頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(鋼板樁圍堰)(8)主要設(shè)計依據(jù)①基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計圖；②《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》、《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》；③《簡明施工計算手冊》、《支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊》；④《土力學(xué)》、《基礎(chǔ)工程》；⑤《熱軋U型鋼板樁》(GB/T20933—2007)。第七十一頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(鋼板樁圍堰)(9)設(shè)計過程簡介(常用簡化法計算，有限元法不常用)

①設(shè)計資料、參數(shù)需收集的資料：當(dāng)?shù)仫L(fēng)力、施工期水位、可用的鋼板樁型號、有哪些可利用的型鋼等等。

初步設(shè)計：結(jié)合實際情況確定圍堰平面形狀、尺寸；設(shè)計荷載確定；結(jié)構(gòu)形式的確定。第七十二頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(鋼板樁圍堰)常用結(jié)構(gòu)形式：一般采用單壁的矩形、圓形等。第七十三頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(鋼板樁圍堰)參數(shù)高出設(shè)防水位0.5～0.7m圍堰頂標(biāo)高高出地面/水位0.2～0.4m圍堰頂標(biāo)高承臺放寬0.5～1.0m土層厚度h、重度γ、內(nèi)摩擦角ψ、粘聚力c地下水位承臺長、寬、高及頂、底標(biāo)高圍堰設(shè)防水位封底砼與鋼護(hù)筒/鉆孔樁粘結(jié)力第七十四頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(鋼板樁圍堰)

②設(shè)計荷載Ⅰ、土壓力（朗肯）；主動土壓力：被動土壓力：

Ⅱ、水壓力；有水頭差時作用在鋼板樁上水壓力：水位以下透水層中水土分算，土體重度取浮重度；水位以上土層及水位以下不透水層中水土合算，土體重度取飽和重度。pa+qw+qhapp+qwhphwhwq第七十五頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(鋼板樁圍堰)Ⅲ、圍堰周圍施工荷載：

Ⅳ、承臺自重荷載G。

Ⅴ：圍堰設(shè)計荷載組合：Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ

封底砼設(shè)計荷載組合：Ⅱ+Ⅳ

水下封底砼粘結(jié)力取值可參照《鐵路橋涵鋼筋砼和預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》表5.2.1第7項的相關(guān)規(guī)定，并考慮部分折減(例如C20可取150kPa)。施工荷載q換算為土層超載hq第七十六頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(鋼板樁圍堰)

③設(shè)計流程

確定圍堰施工方案、平面尺寸及頂標(biāo)高；若采用水下封底，檢算封底砼厚度和強度。圍堰內(nèi)支撐立面布置設(shè)計，計算鋼板樁最小入土深度。圍堰穩(wěn)定性檢算：軟弱基底承載力、基底抗隆起、涌砂等。圍堰內(nèi)支撐平面設(shè)計，圈梁為壓彎構(gòu)件、橫撐一般為軸心受壓構(gòu)件。第七十七頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(鋼板樁圍堰)(10)設(shè)計中的關(guān)鍵點和注意事項

①設(shè)計原理鋼板樁的穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)為不發(fā)生傾覆，分析時可假定樁底為充分嵌固不可自由轉(zhuǎn)動(深埋)和可以自由轉(zhuǎn)動(淺埋)兩種模式進(jìn)行分析。嵌固支承(深埋)自由支承(淺埋）第七十八頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(鋼板樁圍堰)

②常規(guī)幾種鋼板樁計算方法

被動土壓力Ep主動土壓力Ea土壓力分布土壓力疊加第七十九頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(鋼板樁圍堰)

第八十頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(鋼板樁圍堰)

(a)等值梁法(b)土壓力分布(c)彎矩(d)等值梁(a)土壓力分布(b)疊加土壓力(c)彎矩(d)變形單層支撐淺埋板樁計算簡圖單層支撐深埋板樁計算簡圖第八十一頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(鋼板樁圍堰)等值梁法：圖(a)中ab梁中c點彎矩為0，在c點將梁切開并將c點視為左端梁的簡支點(鉸接)，簡支伸臂梁ac稱為ab梁中的等值梁。深埋鋼板樁采用等值梁法計算：假定凈土壓力為0點(圖(b)中c點，距基坑底y)即為反彎點，按等值梁計算A點反力和C點剪力；CD段荷載對C點取矩為0可求出有效嵌固深度x，樁入土深度為y+x；求解等值梁AC剪力為0點位置，求得鋼板樁最大彎矩。

第八十二頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(鋼板樁圍堰)

盾恩近似法(a)土壓力分布(b)等值梁等值梁法第八十三頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(鋼板樁圍堰)③土壓力計算理論鋼板樁圍堰計算一般采用朗肯土壓力理論，簡化為平面結(jié)構(gòu)計算。(即使采用空間結(jié)構(gòu)，影響因素也很多)

④多層土的土壓力計算方法—相關(guān)內(nèi)容見《支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊》

采用換算高度法把上一層土換算成下一層的超載采用加權(quán)平均值法把多層性質(zhì)相近的土層換算成一層土第八十四頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(鋼板樁圍堰)⑤設(shè)計注意事項

Ⅰ、鋼板樁截面選用要滿足自身材料強度、剛度要求，同時考慮經(jīng)濟性要求。

Ⅱ、注意開挖過程中圍堰土層實際情況，與設(shè)計不符時應(yīng)進(jìn)行必要檢算。第八十五頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(鋼板樁圍堰)⑥空間有限元法、平面有限元法計算

Ⅰ、midascivil結(jié)構(gòu)計算軟件

Ⅱ、約束作用模擬?？臻g有限元計算模型平面有限元計算模型第八十六頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(鎖口鋼管樁圍堰)6、鎖口鋼管樁圍堰

(1)基本構(gòu)成：由鋼管樁、陰頭、陽頭、止水袋、內(nèi)支撐、內(nèi)支撐橫梁等組成。第八十七頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(鎖口鋼管樁圍堰)

鎖口陰陽頭采用角鋼與鋼管焊接而成，陰陽頭焊接預(yù)留的空隙，既要保證有足夠的空間打入鋼管樁，又要保證有效止水。

為保證打入時，鎖口陰陽頭有足夠的強度不脫落不變形，需在一定間隔范圍內(nèi)加焊三角加勁板進(jìn)行固定補強。第八十八頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(鎖口鋼管樁圍堰)同時，為了打入順利，采取樁尖補強圈補強，即在樁尖鋼管50cm處外側(cè)焊接10mm厚鋼管補強圈。三角加勁板第八十九頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(鎖口鋼管樁圍堰)

(2)特點：鎖口鋼管樁圍堰綜合了雙壁鋼圍堰及鋼板樁圍堰的優(yōu)點。相對其他圍堰來說，鎖口鋼管樁圍堰存在如下顯著特點：①截面強度、剛度大，支撐簡單方便；②施工速度快，制作、加工、安裝下沉方便靈活，工藝簡單，無須大型機具設(shè)備，不要大型浮運設(shè)施；③適用于各種復(fù)雜地質(zhì)、地層，如水下地層有障礙物，密集孤石，片石堆積等；(層厚較大的軟土、砂土地層，或有一定覆蓋厚度的中風(fēng)化泥巖地質(zhì)。有水或無水環(huán)境均可適用。)第九十頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(鎖口鋼管樁圍堰)④結(jié)構(gòu)形式靈活，適用于各種形狀水下承臺基礎(chǔ)形式；⑤設(shè)備式投入，可重復(fù)利用，經(jīng)濟、實用。(鋼管樁拆除后，利用其做現(xiàn)澆梁支撐架，做跨路、跨防洪堤支撐柱，做深基坑開挖支護(hù)等，有很好的重復(fù)利用價值。)

(3)缺點

鎖口簡槽與荷頭截面積不等，造成鎖口鋼管樁不對稱，故易產(chǎn)生傾斜。第九十一頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(鎖口鋼管樁圍堰)

(4)工作原理鋼管樁圍堰是將單片鋼管樁逐片插打入土中，相鄰樁間通過鎖口拼接形成能阻水和有一定強度的連續(xù)圍堰，然后通過機械挖出(或抽砂方式)清除圍堰內(nèi)泥砂，并在清除過程中根據(jù)結(jié)構(gòu)安全需要設(shè)置必要的內(nèi)支撐，在清除達(dá)到需要的位置后根據(jù)圍堰內(nèi)基底透水情況，采用水下澆注或直接干處方式完成封底砼澆筑，最后抽干圍堰內(nèi)積水形成安全、無水基礎(chǔ)、承臺施工空間?；A(chǔ)或承臺施工完成后，向圍堰內(nèi)回填砂土，達(dá)到內(nèi)外平衡后即可用吊配合振動錘將鋼管樁拔出。第九十二頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(鎖口鋼管樁圍堰)

(5)結(jié)構(gòu)設(shè)計①檢算內(nèi)容目的：計算圍堰內(nèi)挖土和抽水時鋼管樁和支撐中的應(yīng)力是否安全；確定圍堰內(nèi)封底砼的強度和厚度并確定鎖口的形式，使其能注漿止水。確保鎖口在復(fù)雜受力狀態(tài)下不被破壞；圍堰在水流、風(fēng)力、波浪作用下抗傾覆性檢算。第九十三頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(鎖口鋼管樁圍堰)驗算內(nèi)容：圍堰結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性、鋼管樁的入土深度、抗彎能力、鋼管樁的整體和局部穩(wěn)定性、內(nèi)支撐強度及穩(wěn)定性、封底砼厚度、強度。

考慮荷載：流水壓力、風(fēng)壓力、波浪力、土壓力、施工附加力。

鎖口鋼管樁圍堰的受力與圍堰內(nèi)抽水、除土及封底的施工作業(yè)順序有關(guān)，按最不利的工況分別進(jìn)行驗算。第九十四頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(鎖口鋼管樁圍堰)②設(shè)計程序

Ⅰ、設(shè)計資料收集。如氣象、水文、地質(zhì)等資料，還有加工制造、運輸、吊裝、樁錘等有關(guān)數(shù)據(jù)；Ⅱ、圍堰設(shè)計參數(shù)計算。如風(fēng)力、水流、波浪、土壓力系數(shù)；Ⅲ、確定施工順序。如對圍堰支撐的要求，是水中去土，還是干挖。這一程序是關(guān)系圍堰側(cè)壓力計算，很重要；Ⅳ、繪出圍堰總圖。擬定鋼管樁直徑，鎖口形式，支撐間距及平面布置，繪于總圖中；第九十五頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(鎖口鋼管樁圍堰)Ⅴ、圍堰側(cè)壓力計算。進(jìn)一步求出每米寬圍堰的彎短和支撐反力；Ⅵ、按以鎖口中心寬度換算成每根管樁的彎矩和支撐反力，檢算樁的應(yīng)力，設(shè)計或檢算支撐；Ⅶ、按錘擊沉樁的錘擊力及允許的施工誤差設(shè)計鎖口；Ⅷ、計算作用在圍堰的風(fēng)力、水流力、波浪力，檢算圍堰的抗傾覆的穩(wěn)定性。第九十六頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(鎖口鋼管樁圍堰)③設(shè)計要點

Ⅰ、鋼管樁截面的選擇。鋼管樁是圍堰受力主要部件。根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定及結(jié)合力學(xué)計算情況選擇鋼管。Ⅱ、鎖口的設(shè)計。鎖口能否止水是圍堰成敗的關(guān)鍵之一。為保證鎖口能止水：A、要保證鎖口有足夠強度不開裂；B、要使鎖口有空腔可堵漏；C、堵漏選擇了不易透水和易填壓密實的材料。第九十七頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(鎖口鋼管樁圍堰)Ⅲ、圍堰內(nèi)支撐設(shè)計。是圍堰成功的關(guān)鍵所在，內(nèi)支撐主要功能是阻擋支撐圍堰外側(cè)壓力的。在設(shè)計時應(yīng)考慮在圍堰內(nèi)封底砼之前，作用圍堰上的風(fēng)力、水流力、側(cè)壓力、風(fēng)力等各種荷載應(yīng)通過鋼管樁傳遞給內(nèi)支撐上，同時內(nèi)支撐系統(tǒng)受力要明確、安裝盡可能簡單易操作，同時方便施工。Ⅳ、封底砼的厚度和強度的確定。低強度砼，在抗靜水壓力和承托承臺新澆筑砼重力時要增加厚度，則相應(yīng)增加基底開挖量，增加鋼管樁長度；若提高砼標(biāo)號，厚度減薄，開挖量減少，樁長少。所以應(yīng)適當(dāng)提高砼的標(biāo)號，減少砼厚度。第九十八頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(計算示例)7、鋼板樁圍堰計算示例

(1)工程概況地面標(biāo)高：+4.35m，承臺頂標(biāo)高：+0.27m，底標(biāo)高：-1.73m，承臺高2.0m，承臺尺寸10.35m×8.1m，鉆孔樁直徑0.9m，鉆孔樁4排×5列，樁間距2.25m。承臺施工期間設(shè)防水位：+4.0m。土層參數(shù)如下表：土層名稱層頂高程重度（kN/m3)內(nèi)摩擦角

黏聚力c(kPa）粉細(xì)砂+4.350第九十九頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(計算示例)(2)設(shè)計參數(shù)初擬：圍堰頂標(biāo)高+4.5，基坑底標(biāo)高-2.53m(初擬水下封底0.8m)，基坑深度7.03m；初選12m長國產(chǎn)拉森Ⅳ型鋼板樁，圍堰底標(biāo)高-7.5m；初擬于+3.0m設(shè)一道支撐，初擬圍堰尺寸11.95m×9.7m(承臺放寬0.8m)。第一百頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(計算示例)(3)封底砼厚度初步檢算封底砼厚0.8m，鉆孔樁直徑0.9m，共20根，鉆孔樁與C30封底砼之間的粘結(jié)力取。

封底砼驗算：封底砼自重+粘結(jié)力(向下)>浮力封底砼自重+承臺自重<粘結(jié)力(向上)+浮力+地基承載力檢算封底砼應(yīng)力，可分塊按板單元檢算或整體建模檢算。第一百零一頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(計算示例)封底砼驗算：封底砼達(dá)到強度后，圍堰內(nèi)開始抽水，此時應(yīng)保證封底砼不被水壓力頂起?？垢∠禂?shù)：>1.2，滿足要求。

計算封底厚度應(yīng)適當(dāng)增加，封底施工中考慮浮漿等影響。第一百零二頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(計算示例)(4)鋼板樁圍堰計算①、設(shè)計工況工況一：鋼板樁插打完畢，基坑內(nèi)抽水開挖至+2.0m，準(zhǔn)備安裝內(nèi)支撐（+3.0m）。工況一受力簡圖第一百零三頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(計算示例)工況二：內(nèi)支撐安裝完畢，基坑水下開挖至-2.53m，準(zhǔn)備水下封底施工前。工況一受力簡圖第一百零四頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(計算示例)工況三：封底砼達(dá)到一定強度后，圍堰內(nèi)抽水至封底頂面-1.73m，準(zhǔn)備進(jìn)行承臺施工前。工況一受力簡圖第一百零五頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(計算示例)②、圍堰內(nèi)支撐圍堰內(nèi)支撐由圈梁、角撐組成。圈梁采用3根I56a型鋼焊接成箱型截面。角撐采用φ600×8鋼管，材質(zhì)均采用Q235B。內(nèi)支撐計算模型：圈梁四周承受線荷載，由工況分析結(jié)果得鋼板樁對內(nèi)支撐的反力為。內(nèi)支撐自重乘1.1倍的安全系數(shù)。模型中釋放角撐與圈梁節(jié)點處的梁端部約束，計算模型如下圖：第一百零六頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(計算示例)③、封底砼強度工況三時封底砼底面承受靜水壓力，側(cè)面承受鋼板樁水平反力。封底砼計算模型如下(與鉆孔樁粘結(jié)處為支承邊界)：第一百零七頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(計算示例)④、各工況計算結(jié)果內(nèi)支撐封底砼鋼板樁線荷載（kN/m）應(yīng)力（MPa）線荷載（kN/m）應(yīng)力（MPa）應(yīng)力（MPa）入土計算值（m）入土實際值（m）工況一////124//工況二86/80/584.784.97工況三10364220-1.05/0.1888//第一百零八頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(計算示例)⑤、基坑底抗隆起驗算圍堰開挖至-2.35m標(biāo)高時，驗算坑底土體抗隆起，取板樁底為驗算的基準(zhǔn)弧面，參照普朗特爾(Prandtle)地基極限承載力公式進(jìn)行計算?？孤∑鹣禂?shù)：，滿足要求(不小于1.7～2.5),Nq、Nc——地基承載力系數(shù)圍堰外土層重度均值γ1圍堰內(nèi)土層重度均值γ2圍堰開挖深度h0基坑底樁深度D滑移影響線范圍內(nèi)土層參數(shù)c、ψ圍堰外超載q第一百零九頁，共203頁。五、圍堰設(shè)計(計算示例)⑥、透水基坑底涌砂驗算在圍堰內(nèi)施工過程中，當(dāng)抽水開挖至+2.0m標(biāo)高時，圍堰內(nèi)外水頭差為2m，檢算此工況下有無可能發(fā)生涌砂現(xiàn)象。圍堰內(nèi)不發(fā)生涌砂的條件為：K=≥1.5～2.0相應(yīng)在該工況下計算K=18，滿足要求。水重度γw圍堰內(nèi)外水頭差h’鋼板樁入基坑底深度t土體浮重度γ’第一百一十頁，共203頁。六、現(xiàn)澆梁支架設(shè)計1、概述就地澆筑時一種傳統(tǒng)的施工方法，由于施工需要大量的模板支架，以前一般僅在小跨徑橋或交通不便的邊遠(yuǎn)地區(qū)采用。20世紀(jì)70年代以后，由于有限元法的推廣和應(yīng)用以及利用電子計算機進(jìn)行復(fù)雜結(jié)構(gòu)分析計算技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了越來越多的變寬橋、彎橋等復(fù)雜的預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)，支架現(xiàn)澆技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。第一百一十一頁，共203頁。六、現(xiàn)澆梁支架設(shè)計砼梁現(xiàn)澆施工，是指在橋跨的兩墩之間，采用固定式或移動式承重結(jié)構(gòu)，在梁部的設(shè)計位置上安裝模板和鋼筋就地澆筑梁體砼的施工方法。支架法施工過程比較明確，易于控制，設(shè)計計算也比較簡單。第一百一十二頁，共203頁。六、現(xiàn)澆梁支架設(shè)計2、支架法施工的優(yōu)缺點①優(yōu)點梁體砼澆筑與預(yù)應(yīng)力張拉可一氣呵成，連續(xù)梁整體性好，施工平穩(wěn)可靠；

施工中不需要體系轉(zhuǎn)換，不會引起恒載、徐變二次矩；

對機具和起重能力要求不高，無需大型起重設(shè)備；

可以采用強大的預(yù)應(yīng)力體系，施工方便。第一百一十三頁，共203頁。六、現(xiàn)澆梁支架設(shè)計②缺點施工中需要大量的腳手架，可能影響通航和排洪；對于橋墩較高、水較深的橋梁，支架施工不方便；設(shè)備周轉(zhuǎn)次數(shù)少，工期較長；施工費用較高。第一百一十四頁，共203頁。六、現(xiàn)澆梁支架設(shè)計3、支架類型及構(gòu)造就地澆筑砼梁橋的上部結(jié)構(gòu)，首先應(yīng)在橋孔位置搭設(shè)支架，以支承模板、新澆筑砼等的自重及施工荷載。第一百一十五頁，共203頁。六、現(xiàn)澆梁支架設(shè)計4、常用設(shè)備現(xiàn)澆梁支架常用設(shè)備主要有：

⑴腳手架：鋼管扣件式腳手腳、碗扣型多功能腳手架、圓盤式腳手架等。⑵萬能桿件

⑶貝雷梁、軍用梁等第一百一十六頁，共203頁。六、現(xiàn)澆梁支架設(shè)計4、常用設(shè)備⑴鋼管扣件式支架：由鋼管、扣件和可調(diào)托撐等組拼而成。分類直角扣件旋轉(zhuǎn)扣件對接扣件橫、立桿連接斜桿連接桿件接長第一百一十七頁，共203頁。六、現(xiàn)澆梁支架設(shè)計配件鋼管扣件腳手板可調(diào)托撐宜采用外徑48mm、壁厚3.5mm的焊接鋼管；用于橫向水平桿的鋼管最大長度不應(yīng)大于2m；其他桿不應(yīng)大于6.5m，每根鋼管最大質(zhì)量不應(yīng)超過25kg，以便適合人工搬運。采用鍛鑄鐵鑄造的扣件。對接扣件桿件對接連接旋轉(zhuǎn)扣件平行或斜交桿件間連接直角扣件垂直交叉桿件間連接螺栓可用鋼、木、竹等材料制作，每塊質(zhì)量不宜大于30kg。竹腳手板，則應(yīng)用毛竹或楠竹制成竹串片板及竹笆板。分為底托和頂撐，分別設(shè)置在支架鋼管頂部和底部。一方面作為支架與模板分配梁及地基的連接構(gòu)件；另一方面，在一定范圍內(nèi)具有調(diào)節(jié)高差作用。第一百一十八頁，共203頁。六、現(xiàn)澆梁支架設(shè)計⑵碗扣式：主要桿件仍然是φ48mm鋼管。但是，鋼管的連接點采用“碗扣”，由碗扣接口、立桿、橫桿、頂桿及可調(diào)托撐等組拼而成。碗扣上碗扣下碗扣焊接在立管上套在立管上，利用上端螺旋形“鎖銷”別住楔緊而連接。水平桿兩端焊有“插頭”，該插頭下插入下碗，上插入上碗。第一百一十九頁，共203頁。六、現(xiàn)澆梁支架設(shè)計⑶萬能桿件：以角鋼、鋼板、螺栓制成，運輸方便，裝拆方便，適用范圍廣，常用于拼裝各種施工構(gòu)架或常備桿件。分類桿件連接板綴板拼裝時組成桁架的弦桿、腹桿、斜撐有各種規(guī)格，可將弦桿、腹桿、斜撐等連接成需要的各種形狀可在各種弦桿、腹桿等節(jié)間中點做一個加強連接點，使組合斷面的整體性更好用萬能桿件組拼的塔架1-索鞍;2-帽梁;3-主索;4-立柱;5-水平撐;6-斜撐第一百二十頁，共203頁。六、現(xiàn)澆梁支架設(shè)計⑷貝雷梁：也稱貝雷片、貝雷架，其每一片桁架片形式相同，通過銷子或螺栓接長，適用于不同長度及荷載的臨時承重結(jié)構(gòu)，常用作門式支架、梁式支架、梁柱式支架的縱梁。主要構(gòu)件：桁架、加強弦桿、橫梁、桁架銷、螺栓、支撐構(gòu)件等。

桁架1-弦桿螺栓孔;2-支撐架孔;3-上弦桿;4-豎桿;5-斜撐;6-橫梁夾具孔;7-風(fēng)構(gòu)孔;8-橫梁墊板;9-下弦桿橫梁銷子和保險插銷1-短柱2-卡子3-栓釘孔支撐架桁架螺栓和弦桿螺栓

第一百二十一頁，共203頁。六、現(xiàn)澆梁支架設(shè)計⑸卸落裝置：用于將模板松動、下落一定距離，以便拆除模板。滿堂支架法中頂托即為卸落設(shè)備，梁式、梁柱式支架中常常在支墩頂部設(shè)置如下卸落設(shè)備：第一百二十二頁，共203頁。六、現(xiàn)澆梁支架設(shè)計5、設(shè)計主要依據(jù)

⑴相關(guān)設(shè)計圖紙⑵《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50017-2003)⑶《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ162-2008)⑷《建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ166-2008)⑸《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ130-2001)⑹《鋼管滿堂支架預(yù)壓技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T194-2009)第一百二十三頁，共203頁。六、現(xiàn)澆梁支架設(shè)計⑺《路橋施工計算手冊》⑻《裝配式公路鋼橋多用途使用手冊》

⑼《鐵路砼梁支架法現(xiàn)澆施工技術(shù)規(guī)程》(TB10110-2011J1325-2011)⑽建質(zhì)[2009]254號文“關(guān)于印發(fā)《建筑工程高大模板支撐系統(tǒng)施工安全監(jiān)督管理導(dǎo)則》的通知”

⑾《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79-2012）；

⑿《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2001）；第一百二十四頁，共203頁。六、現(xiàn)澆梁支架設(shè)計6、設(shè)計過程簡介⑴一般要求

①模板、支架和拱架的設(shè)計，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)型式、設(shè)計跨徑、施工組織設(shè)計、荷載大小、地基土類別及有關(guān)的設(shè)計、施工規(guī)范進(jìn)行。②繪制模板、支架和拱架總裝圖、細(xì)部構(gòu)造圖③制定模板、支架和拱架結(jié)構(gòu)的安裝、使用、拆卸保養(yǎng)等有關(guān)技術(shù)安全措施和注意事項。④編制模板、支架及拱架材料數(shù)量表。⑤編制模板、支架及拱架設(shè)計說明書。第一百二十五頁，共203頁。六、現(xiàn)澆梁支架設(shè)計6、設(shè)計過程簡介⑵收集資料、初步比較設(shè)計圖紙地質(zhì)、氣象、水文資料支架形式比較第一百二十六頁，共203頁。六、現(xiàn)澆梁支架設(shè)計滿堂支架常用立桿步距為0.6m、0.9m、1.2m；梁式支架跨徑一般為9～～～32m。⑶設(shè)計要素平面位置支架跨徑橋下凈空第一百二十七頁，共203頁。六、現(xiàn)澆梁支架設(shè)計

⑷支架結(jié)構(gòu)形式

①--常用滿堂式支架、梁柱式支架和混合支架。--不常見的有吊架。第一百二十八頁，共203頁。六、現(xiàn)澆梁支架設(shè)計Ⅰ、滿堂式支架滿堂式支架分為扣件式鋼管支架、碗扣式鋼管支架、門式鋼管支架等。支架法現(xiàn)澆梁的滿堂支架應(yīng)采用碗扣式鋼管支架或門式鋼管支架，不宜采用扣件式鋼管支架。第一百二十九頁，共203頁。六、現(xiàn)澆梁支架設(shè)計Ⅱ、梁柱式支架梁柱式支架系統(tǒng)由基礎(chǔ)、支墩(含支墩頂分配梁和落架裝置，可使用鋼管、鋼管砼、型鋼格構(gòu)柱、萬能桿件和軍用橋墩等)、縱(橫)梁(可使用型鋼、貝雷梁、軍用梁、鋼板梁或鋼箱梁等)、模板等部分組成。第一百三十頁，共203頁。六、現(xiàn)澆梁支架設(shè)計

②支架特點比較結(jié)構(gòu)形式構(gòu)造特點適用范圍主要材料基礎(chǔ)類型滿堂支架基礎(chǔ)+立柱+卸落設(shè)備+模板系統(tǒng)地質(zhì)較好；直曲線；梁下凈空高度15m以下、梁體高度不宜大于7m的陸地橋梁扣件式、碗扣式，門式支架地基處理、鋪設(shè)墊塊梁式支架基礎(chǔ)+立柱+卸落設(shè)備+橫向分配梁+縱向主梁+模板系統(tǒng)跨河道、管線、既有路、地質(zhì)較差的陸地以及梁下凈空高度大于15m的橋梁立柱—鋼管柱、格構(gòu)式支墩等；橫向分配梁—型鋼；縱向主梁—貝雷梁、軍用梁、型鋼等；擴大基礎(chǔ)、打入樁(鋼管樁)、鉆孔樁等混合支架滿堂支架+梁式支架跨路或變截面梁鋼管腳手+梁式支架地基處理+立柱第一百三十一頁，共203頁。六、現(xiàn)澆梁支架設(shè)計③計算要點作用在支架上的荷載有橋跨結(jié)構(gòu)的重力、澆筑設(shè)備的重力(包括振動荷載)、風(fēng)力及施工人員的重力等，連同模板和支架自重等均由支架承受；支架的各構(gòu)件應(yīng)按其計算圖式進(jìn)行強度計算，容許應(yīng)力可按臨時結(jié)構(gòu)予以提高；支架的撓度需要驗算，并小于其容許值；支架的預(yù)拱度計算包括梁自重所產(chǎn)生的撓度、支架受載后產(chǎn)生的彈性變形和非彈性變形、支架基礎(chǔ)的沉降量等；支架卸架設(shè)備的選用及受力計算。第一百三十二頁，共203頁。六、現(xiàn)澆梁支架設(shè)計

④現(xiàn)澆支架設(shè)計內(nèi)容支架形式設(shè)計檢算內(nèi)容滿堂支架a)基礎(chǔ)設(shè)計、承載力計算；

b)立柱設(shè)計，立柱強度、剛度和穩(wěn)定性計算；

c)縱向、橫向水平桿等受彎構(gòu)件的強度和連接扣件抗滑承載力計算；

d)撓度、壓縮變形、支架及基礎(chǔ)沉降變形計

e)斜桿、剪刀撐設(shè)置；

f)基礎(chǔ)防、排水設(shè)計；

g)安全防護(hù)設(shè)施設(shè)計。梁式支架a)基礎(chǔ)設(shè)計、承載力計算；

b)立柱設(shè)計，強度、剛度、穩(wěn)定性計算；

c)橫梁和縱梁設(shè)計、強度、剛度、穩(wěn)定性計算；

d)撓度、壓縮變形、支架及基礎(chǔ)沉降變形計算；

e)安全防護(hù)設(shè)施設(shè)計。混合支架參照滿堂支架及梁式支架第一百三十三頁，共203頁。六、現(xiàn)澆梁支架設(shè)計

⑸計算荷載臨時結(jié)構(gòu)施工荷載如下表：臨時結(jié)構(gòu)恒載臨時結(jié)構(gòu)自重施工期可變荷載基本可變荷載施工人群荷載施工機械荷載施工材料堆積荷載搗實砼的振動荷載其它可變荷載風(fēng)載水流荷載波浪荷載施工期偶然荷載地震力船只或漂流物的撞擊力第一百三十四頁，共203頁。六、現(xiàn)澆梁支架設(shè)計恒載應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值作為代表值，承載能力極限狀態(tài)設(shè)計或正常使用極限狀態(tài)設(shè)計按標(biāo)準(zhǔn)組合設(shè)計時，活載應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值或組合值作為代表值(參見TB10110-2011J1325-2011)。第一百三十五頁，共203頁。六、現(xiàn)澆梁支架設(shè)計支架荷載組合(參見TB10110-2011J1325-2011)預(yù)壓荷載——所承載的梁體結(jié)構(gòu)與模板重量之和的1.05～1.1倍。

預(yù)壓所測得的變形數(shù)據(jù)用于指導(dǎo)預(yù)拱度設(shè)置。第一百三十六頁，共203頁。六、現(xiàn)澆梁支架設(shè)計4、設(shè)計關(guān)鍵點及注意事項

⑴基本要求

支架雖為臨時結(jié)構(gòu)，但它要在施工中承受橋梁的大部分恒載及施工荷載，因此從受力和使用性能上要求必須有足夠的強度和剛度；同時支架的基礎(chǔ)應(yīng)可靠，構(gòu)件之間的結(jié)合要緊密，并有足夠的縱、橫、斜向的連接桿件，使支架成為空間穩(wěn)定的整體。支架在受荷后將有變形和擾度，故應(yīng)設(shè)置合理的預(yù)拱度，使結(jié)構(gòu)的外形尺寸和標(biāo)高符合設(shè)計要求。第一百三十七頁，共203頁。六、現(xiàn)澆梁支架設(shè)計⑵支架結(jié)構(gòu)計算

支架結(jié)構(gòu)應(yīng)分別按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)來確定計算項目；第一百三十八頁，共203頁。六、現(xiàn)澆梁支架設(shè)計支架容許撓度值不大于L/400，懸臂結(jié)構(gòu)為L/200(L為結(jié)構(gòu)計算跨度)，支架的壓縮變形值不大于L/1000；支架容許長細(xì)比，主要的受壓構(gòu)件(立柱)，不大于150，次要受壓構(gòu)件，不大于200；當(dāng)支架縱梁采用貝雷梁、六四式軍用梁等制式器材時，縱梁支座應(yīng)設(shè)置在桁架節(jié)點位置，并且應(yīng)對桁架節(jié)點處的桿件進(jìn)行驗算，防止局部應(yīng)力超標(biāo)。第一百三十九頁，共203頁。六、現(xiàn)澆梁支架設(shè)計⑶預(yù)拱度計算與設(shè)置梁體底模板應(yīng)在加載預(yù)壓前設(shè)置預(yù)拱度，并根據(jù)加載預(yù)壓結(jié)果進(jìn)行調(diào)整；支架結(jié)構(gòu)可按二次拋物線設(shè)置預(yù)拱度。第一百四十頁，共203頁。六、現(xiàn)澆梁支架設(shè)計⑷梁體荷載橫斷面劃分

一般采用條分法(也指導(dǎo)預(yù)壓時荷載的堆放布置)，但對于角度較大的斜腹板梁，腹板區(qū)的荷載分布不能完全按條分法進(jìn)行，應(yīng)按模板體系實際布置情況確定荷載分布。第一百四十一頁，共203頁。七、模板設(shè)計1、概述模板是砼結(jié)構(gòu)或鋼筋砼結(jié)構(gòu)成型的模具。它由面板和支撐系統(tǒng)組成，面板是使砼成型的部分，支撐系統(tǒng)是穩(wěn)固面板位置和承受上部荷載的結(jié)構(gòu)部分。一般工業(yè)與民用建筑中，平均1m3砼需用模板7.4m2，模板費用約占砼工程費用的34%。在砼結(jié)構(gòu)施工中選用合理的模板形式、模板結(jié)構(gòu)及施工方法，對提高工程質(zhì)量、加速砼工程施工和降低造價有顯著效果。第一百四十二頁，共203頁。七、模板設(shè)計2、基本要求施工中能保證結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的形狀、位置、尺寸的準(zhǔn)確；具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性；裝拆方便、靈活，能多次周轉(zhuǎn)使用；接縫嚴(yán)密，不漏漿。第一百四十三頁，共203頁。七、模板設(shè)計3、種類及組成模板的種類：按材料分：有木模板、竹模板、鋼木模板、鋼模板、塑料模板、鑄鋁合金模板、玻璃鋼模板等。按工藝分：有組合式模板、大模板、滑升模板、爬升模板、永久性模板以及飛模、模殼、隧道模等。模板系統(tǒng)的組成：包括模板板塊和支架兩大部分。模板板塊是由面板、次肋、主肋等組成。支架則有支撐、桁架、系桿及對拉螺栓等不同的形式。第一百四十四頁，共203頁。七、模板設(shè)計

⑴組合式模板組合模板是一種工具式的定型模板，由具有一定模數(shù)的若干類型的板塊、角模、支撐和連接件組成，拼裝靈活，可拼出多種尺寸和幾何形狀，通用性強，適應(yīng)各類建筑物的梁、柱、板、墻、基礎(chǔ)等構(gòu)件的施工需要，也可拼成大模板、隧道模和臺模等。第一百四十五頁，共203頁。七、模板設(shè)計①鋼定型模板由邊框、面板、縱橫肋組成，面板為2.3～2.5mm的鋼板，模板類型主要有平面模板、陰角模板、陽角模板和連接模板，連接件主要有U型卡、鉤頭螺栓、對拉螺栓和扣件等。鋼模板一次性投資大，需多次周轉(zhuǎn)使用才有經(jīng)濟效益，使用時與砼直接接觸的表面應(yīng)涂隔離劑，輕拆輕放。工人操作勞動強度大，回收及修整的難度大。第一百四十六頁，共203頁。七、模板設(shè)計①鋼定型模板第一百四十七頁，共203頁。七、模板設(shè)計②鋼木定型模板面板由鋼板改為復(fù)塑竹膠合板、纖維板等，自重比鋼模輕1/3，用鋼量減少1/2，是一種針對鋼模板投資大、工人勞動強度大的改良模板。鋼框木模板鋼框復(fù)塑竹膠合模板鋼框木定型模板組合的大模板第一百四十八頁，共203頁。七、模板設(shè)計

⑵大模板是一種大尺寸的工具式模板，通常由專業(yè)鋼結(jié)構(gòu)加工工廠定制，常用于承臺、橋墩等的施工。裝拆均需起重機械吊裝，故機械化程度高、減少用工量和縮短工期。第一百四十九頁，共203頁。七、模板設(shè)計由面板、次肋、主肋、支撐桁架及穩(wěn)定裝置組成。面板要求平整、剛度好；板面須噴涂脫模劑以利脫模。兩塊相對的大模板通過對拉螺栓和頂部卡具固定；大模板存放時應(yīng)打開支撐架，將板面后傾一定角度，防止傾倒傷人。第一百五十頁，共203頁。七、模板設(shè)計

⑶竹膠合模板是以毛竹材料作主要架構(gòu)和填充材料，經(jīng)高壓成坯的建材。竹膠板硬度高，抗折，抗壓，是目前廣泛使用的一種模板。其規(guī)格為2440～1220mm，常用厚度有10、12、15、18、21mm等。酚醛樹脂膠合板模板竹膠合板板鋪設(shè)樓面模板第一百五十一頁，共203頁。七、模板設(shè)計橋墩模板箱梁模板箱梁模板第一百五十二頁，共203頁。七、模板設(shè)計4、模板的設(shè)計定型模板、常用模板和工具式支撐系統(tǒng)在其適用范圍不需進(jìn)行設(shè)計或驗算，但重要結(jié)構(gòu)、特殊形式的模板和超出適用范圍的定型模板及支撐系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行設(shè)計或驗算。設(shè)計包括：選型、選材、荷載計算、結(jié)構(gòu)計算、擬定制作安裝和拆除方案、繪制模板圖等。第一百五十三頁，共203頁。七、模板設(shè)計⑴設(shè)計原則

①保證構(gòu)件的形狀尺寸及相互位置的正確；②模板有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性，能承受新澆砼的重力、側(cè)壓力及各種施工荷載，變形不大于2mm；③構(gòu)造簡單、裝拆方便，不妨礙鋼筋綁扎、不漏漿；④配制的模板應(yīng)使其規(guī)格和塊數(shù)最少、鑲拼量最少；第一百五十四頁，共203頁。七、模板設(shè)計⑤模板長向拼接宜錯開布置，以增加模板的整體剛度；⑥內(nèi)鋼楞應(yīng)垂直模板長度方向，外鋼楞應(yīng)與內(nèi)鋼楞垂直；⑦對拉螺栓和扣件根據(jù)計算配置，減少模板的開孔；⑧支架系統(tǒng)應(yīng)有足夠的強度和穩(wěn)定性，節(jié)間長細(xì)比宜小于1/10，安全系數(shù)K＞3。第一百五十五頁，共203頁。七、模板設(shè)計⑵設(shè)計步驟

①劃分施工段，確定流水作業(yè)順序和流水工期，明確配置模板的數(shù)量。②確定模板的組裝方法及支架搭設(shè)方法。③按配模數(shù)量進(jìn)行模板組配設(shè)計。④進(jìn)行夾箍和支撐件的設(shè)計計算和選配工作。⑤明確支撐系統(tǒng)的布置、連接和固定方法。⑥確定預(yù)埋件、管線的固定及埋設(shè)方法，預(yù)留孔洞的處理方法。⑦將所需模板、連接件、支撐及架設(shè)工具等統(tǒng)計列表，以便于備料。第一百五十六頁，共203頁。七、模板設(shè)計⑶荷載及組合

①荷載標(biāo)準(zhǔn)值

Ⅰ、模板及支架自重：可按圖紙或?qū)嵨镉嬎愦_定，或參考下表計算：第一百五十七頁，共203頁。七、模板設(shè)計

Ⅱ、新澆筑砼的自重標(biāo)準(zhǔn)值：普通砼24kN/m3，其他砼按實際重力密度確定。

Ⅲ、鋼筋自重標(biāo)準(zhǔn)值：每m3砼：樓板1.1kN；梁1.5kN。

Ⅳ、施工人員及設(shè)備荷載標(biāo)準(zhǔn)值：計算模板及小楞時：均布活荷載2.5kN/m2，另以集中荷載2.5kN驗算，取兩者中較大值；計算支承小楞的構(gòu)件時：均布活荷載1.5kN/m2；計算支架立柱等構(gòu)件時：均布活荷載1.0kN/m2。對大型澆筑設(shè)備(上料平臺等)、砼泵等按實際情況計算。如砼堆積料的高度超過100mm時，則按實際情況計算。第一百五十八頁，共203頁。七、模板設(shè)計

Ⅴ、振搗砼時產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值：水平面模板2.0kN/m2；垂直面模板4.0kN/m2（作用范圍在有效壓頭高度之