西安市東北二環(huán)立交（二期B標）工程

混凝土現澆持續(xù)箱梁支架模板方案及驗算

審批:

西安市第二市政工程企業(yè)橋梁分企業(yè)

2023.年6月28日

東北二環(huán)立交工程（二期B標）

預應力混凝土現澆持續(xù)箱梁支架模板方案及驗算

一、工程概況

東北二環(huán)立交工程為三層定向式部分互通立交，是連接東二環(huán)、

北辰大道、北二環(huán)、廣安路四條都市迅速路的交通轉換節(jié)點，也是2023

年西安世園會H勺重要通道，交通功能十分重要。

東西、南北主線單幅橋寬13米，單箱四室構造，箱梁高度1.7米,

翼緣板寬2米；左轉匝道橋寬11米，單箱兩室構造，箱梁高度1.7米,

翼緣板寬2米；右轉匝道橋寬8米，單箱單室構造，箱梁高度1.5米,

翼緣板寬2米。施工范圍內有西南-東北走向的fl、fl-1兩條地裂縫,

其上部構造采用鋼箱梁。

東北二環(huán)立交工程（二期B標）7座橋的位置示意圖

東北二環(huán)立交工程效果圖

AA加二苦

二、施工范圍

A匝道全橋、D匝道全橋、南北主線東幅全橋、AA匝道1?3

聯（1?8號墩，不含8號墩）、CC匝道4?6聯（7?16號墩，不含7

號墩）、東西主線南幅橋5?7聯（11?22號墩，不含11號墩）、東西

主線北幅橋5?7聯（12?22號墩，不含12號墩）。

三、重要工程量

樁基礎：相1200mm樁23根，①1500mm樁125根，共148根；

下部構造：承臺61個，墩柱61個，蓋梁38個，橋臺7個；

上部構造:預應力持續(xù)箱梁15聯46跨;鋼箱梁5聯5跨;鋼筋碎持續(xù)箱

梁2聯8跨；合計22聯59跨；

總長度1568.5m,總面積17488.6m2

鋼梁長度157.5m,鋼梁面積1775.5m2

碎梁長度1411.0m,碎梁面積15713.1m2

四、箱梁施工措施

4.1、參照的規(guī)范及原則

a、《公路橋涵施工技術規(guī)范》(JTJ041-2023)

b、《市政橋梁工程質量檢查評估原則》(CJJ2-2023)

c、《建筑施工碗扣式腳手架安全技術規(guī)范》(JGJ166-2023)

d、《建筑施工模板安全技術規(guī)范》(JGJ162-2023)

4.2、碗扣支架法現澆施工

421、測量放樣

測量人員用全站儀放樣箱梁在地基上的豎向投影線，并用白灰撒

上標志線，技術員根據投影線定出單幅箱梁的中心線，同樣用白灰線

做上標識。根據中心線向兩側對稱布設碗扣支架。碗扣支架采用WDJ

式支架，架桿外徑4.8cm,壁厚0.35cm,內徑4.1cm。橋墩3m范圍內縱

橫向立桿間距0.6m,其他處縱橫向立桿間距為0.9%考慮支架日勺整體

穩(wěn)定性，在縱橫向每隔3.6米布置斜向鋼管剪力撐。

422、布設置桿墊塊

根據立桿位置布設置桿墊板，墊板采用10*10cm方，使立桿處在墊

板中心，墊板放置平整、牢固，底部無懸空現象。如有懸空則用砂漿

填塞密實。

423、碗扣支架安裝

根據立桿及橫桿的設計組合，從底部向頂部依次安裝立桿、橫桿。

安裝時應保證立桿處在墊塊中心，一般先所有裝完一種作業(yè)面W、J底部

立桿及部分橫桿，再逐層往上安裝，同步安裝所有橫桿。立桿和橫桿

安裝完畢后，安裝斜撐桿，保證支架的穩(wěn)定性。斜撐通過扣件與碗扣

支架連接，安裝時盡量布置在框架結點上。

4.2.4、頂托安裝

為便于在支架上高空作業(yè)，安全省時，可在地面上大體調好頂托

伸出量，再運至支架頂托安裝。根據梁底高程變化決定橫橋向控制斷

面間距，順橋向設左、中、右三個控制點，精確調出頂托標高。然后

用明顯的標識標明頂托伸出量，以便校驗。最終再用拉線內插措施，

依次調出每個頂托時標高，頂托伸出量一般控制在30cm以內為宜。

、縱橫梁安裝

頂托標高調整完畢后，在其上安放10X15cm的方木縱梁，在縱梁

上間距30cm安放8X10cm日勺方木橫梁，橫梁長度隨橋梁寬度而定，比

頂板一邊各寬出至少50cm,以支撐外模支架及檢查人員行走。安裝縱

橫方木時，應注意橫向方木日勺接頭位置與縱向方木日勺接頭錯開，且在

任何相鄰兩根橫向方木接頭不在同一平面上。

、支架預壓

為減少支架變形及地基沉降對現澆箱梁線形W、J影響，在縱橫梁安

裝完畢后進行支架預壓施工。預壓采用砂袋和成捆鋼材，預壓范圍為

箱梁底部，并根據箱室樣式進行荷載模擬預壓。懸臂板自身重量較輕,

可根據實測H勺預壓成果，對懸臂板模板日勺預拱度作對應調整。

預壓觀測：觀測位置設在每跨的JL/2,L/4處及墩部處，每組分

左、中、石三個點。在點位處固定觀測桿，以便于沉降觀測。采用水

準儀進行沉降觀測，布設好觀測桿后，加載前測定出其桿頂標高。沉

降觀測過程中，每一次觀測均找測量監(jiān)理工程師抽檢，并將觀測成果

報監(jiān)理工程師承認同意。加載后，每2個小時觀測一次，持續(xù)兩次觀

測沉降量不超過沉降穩(wěn)定后，經監(jiān)理工程師同意，可進行卸載。

卸載：人工配合吊車吊運砂袋均勻卸載，卸載日勺同步繼續(xù)觀測。

卸載完畢后記錄好觀測值以便計算支架及地基綜合變形。根據觀測記

錄，整頓出預壓沉降成果，調整碗扣支架頂托日勺標高來控制箱梁底板

及懸臂的預拱高度。

、模板安裝

底模板：

底模采用厚度15ir咄勺膠板，底模直接鋪在支架頂部日勺方木上面，運用

頂托調整底模標高。底模立模標高二設計梁底標高+設計預拱度+支架

H勺彈性變形梁+支架出J塑性變形量（非預壓段）。

底板橫坡按設計規(guī)定施工，橫向寬度要不小于梁底寬度，梁底兩

側模板要各超過梁底邊線不不不小于5cm,以利于在底模上支立側模。

模板之間連接部位采用海綿膠條以防漏漿，模板之間W、J錯臺不超過

1mm。模板拼接縫要縱橫成線，防止出現錯縫現象。

底模板鋪設完畢后，進行平面放樣，全面測量底板縱橫向標高，

縱橫向間隔5m檢測一點，根據測量成果將底模板調整到設計標高。

底板標高調整完畢后，再次檢測標高，若標高不符合規(guī)定進行一次調

整。

側模板和翼緣板模板：

側模板和翼緣板模板采用L5cm厚高強度膠板，根據測量放樣定出

箱梁底板邊緣線，在底模板上彈上墨線，然后安裝側模板。側模板與

底模板接縫處粘貼海綿膠條防止漏漿。在側模板外側背設縱橫方木背

肋，用鋼管及扣件與支架連接，用以支撐固定側模板。

翼緣板底模板安裝與箱梁底板模板安裝相似，外側擋板安裝與側

模板安裝相似。擋板模板安裝完畢后，全面檢測標高和線型，保證翼

緣板線型美觀。

、支架系統參數

支架采用碗扣支架，立桿的設計荷載：橫桿步距為1.2m時，

框架立桿荷載為30kN/根。架桿外徑4.8cm,壁厚0.35cm,內徑4.1cm。

橋墩兩側3米范圍內0.6m（橫距）X0.6m（縱距）X1.2m（步距）。

其他處順橋向間距0.9m,橫橋向間距為0.9m,步距1.2m。

考慮支架歐I整體穩(wěn)定性，在縱橫向布置斜向鋼管剪力撐。支架在

縱橋向每3.6米距設置剪刀撐，橫橋向每3.6米距設置剪刀撐。

立桿底、頂部安裝可調整頂托，頂、底托插入鋼管不不不小于15

厘米。底托安頓在支架基礎上於J10cmX10cm方木上，以保證地基均

衡受力。

架底排水：將水引進排水溝或人工及時清理積水，防止地基浸泡,

防止碗扣支架產生不均勻沉降。

、模板支架系統驗算

1）模板及模板支撐架荷載Qi：

1」、內模（包括支撐架）：?iqi-i=1.0KN/m2；

1.2、側模：JRqi-2=0.8KN/m2；

1.3、底模:取q—3=0.6KN/m2.

1.4、碗扣腳手架荷載：

2

按支架搭設高度11.0米計算（含剪刀撐）qi-4=3.0KN/mo

（2）箱梁混凝土荷載Q2：

⑶施工荷載Q3：

2

施工人員及設備荷載取q3=1.0KN/mo

（4）水平模板日勺碎振搗荷載，取qQKN/m?、

立桿受力計算

單肢立桿軸向力：

計算公式：N=(1.2Q1+1.4Q活XLxXLy+1.2義Q2XLxXLy

式中：Lx、Ly——單肢立桿縱向及橫向間距。

Qi——模板支撐架自重原則值

Q活——施工活荷載原則值

Q2——新澆筑混凝土和鋼筋荷載原則值

(1)在跨端暗梁斷面位置，最大分布荷載：

N=(1.2Q-1.4Q活)XLxXLy+1.2XQ2XLxXLy

=[1.2X3.6+1.4x3]X0.6X0.6+1.2X45X0.6X0.6

=22.5KN

Lx、Ly單肢立桿縱向及橫向間距，立桿分布縱向0.6m,橫

向0.6m,立桿步距1.2m,則單根立桿受力：N=22.5KN<[N]=40KN

(步距1.2m)

⑵跨中底板位置立桿計算：

N=(1.2Q1+1.4Q活)XLxXLy+1,2Q2XLxXLy

=[1.2(qi-j+q?-2+q1-3+q1-4)+1.4q活]XLxXLy+1.2Xq2XLxXLy

=[1.2x54+1.4x3]X0.9X0.9+1.2X12.6X0.9X0.9

=20.9KN

Lx、Ly——單肢立桿縱向及橫向間距，立桿分布縱向0.9m,橫

向0.9m,立桿步距)1.2m.

則單根立桿受力：N=20.9KN<|N]=30KN(1.2m步距)

、地基承載力驗算

地基處理采用60cm3：7灰土，上墊10X10cm方木，根據力的

擴散原則，計算原狀土層荷載。

地基承載力計算公式f=N/Ago

f—地基受力，N——單肢立桿豎向軸力，Ag——支撐單肢立桿的原土層面積

各部位地基受力如下表:

箱梁受力計算部位荷載N(KN)受力面積Ag(nf)地基受力f(Kpa)

暗梁處22.513*0.1173

跨中底板處20.913*0.1161

闡明：1、原土層承載力在150—l80kpa。

2、承載力向下傳遞是沿其剛性角向下分散，只驗算至原土層，看其承載力能否滿足規(guī)定。

P

地基承載力示意圖[

1二10x10cm方木

地基按60cm3：7灰土進行處理，地基承載力是完全滿足規(guī)定。

、支架立桿穩(wěn)定性驗算

碗扣件采用外徑48mm,壁厚3.5mm,A=4.89cm2,A3鋼，1=

12.19cm4,回轉半徑i=1.58cm。

跨中底板按橫桿步距：h=120cm計算?？缰械装邃摴荛L細比:X=

L()/i=240/1.58=152<[入]=25()；軸心受壓桿件，查《建筑施工碗口式鋼

管腳手架安全技術規(guī)范》附錄C：Q235A鋼管軸心受壓構件的穩(wěn)定系

數中=0.301,lo|=205MPa

[N]=0.301X489X205=30KN

支架立桿步距120cm中受最大荷載的立桿位于梁中底板處，其

N=22.5KN<[N]=30KN。

結論：支架立桿的穩(wěn)定承載力滿足穩(wěn)定規(guī)定。

、模板受力計算

模板參數、受力計算

箱梁底模板采用12毫米厚高強覆塑膠合板，鋪裝在橫橋向8cmX

10cm方木分派梁上進行連接固定，8cmX10cm方木鋪裝在縱橋向

10cmX15cm方木分派梁上，lOcmX15cm方木鋪設在支架頂部時可

調整頂托上。

模板施工規(guī)定：梁底模板應嚴格按設計作出縱橫坡，并將支應安裝完

畢后，梁底調平塊與梁體一次澆筑.

(1)>lOcmXl5cm木方

1OX15cm方木采用木材材料為TC13-B類，查《簡要施工計算手

冊》得其容許應力,彈性模量:[0w]=10Mpa,E=9X103Mpa,10cm

X15cm方木H勺截面特性：

W=10X152/6=375cm3=375*103mm3

I=1OX153/12=2812.5cm4=2812.5*104mm4

①、在底板部位：lOcmX15cm縱向分派梁驗算：

作用在分派梁上荷載混凝土、施工荷載、混凝土振搗產生的荷載底模

板荷載，分派梁自身荷載，腹板部位H勺荷載Qi=qi-i+qi-3,Q2=q2-i及

Q3=q3-i+q，2，立桿縱橫向間距為90cm,方木間距為30cm.

a、P計算：

8X10cm橫向分派梁間距為30cm,其分派狀況如上圖:

P=(Qi+Q2+Q3)XL橫X0.3=21X0.9X0.3

=5.67KN

b、強度計算:

Mmax=KMPL

查《簡要施工計算手冊》表2-14得KM=0.289

Mmax=0.289X5.67X0.9=1.47KNm=1.47X106Nmm

。w=Mmax/w=1.47X106/375X103=3.92MPa<[。w]=10MPa滿足規(guī)

定

c、撓度計算：

Wmax=KWPI?/100EI,查《簡要施工計算手冊》表2-14得KW=2.716

=2.716X5.67X103X9005/100X9X103X

2812.5X104

=0.44mm<f=900/500=1.8mm滿足規(guī)定。

②、暗梁、腹板位置計算

a、P計算：作用在分派梁上荷載混凝土、施工荷載、混凝土振搗產

生日勺荷載底模板荷載，分派梁自身荷載，底板部位的荷載，腹板部位的荷

載Qi=qi-i+qi-3,Q2=q2-i分Q3=q3-i+q3-2,立桿縱向間距為60cm,橫向間距為

60cmo8X10cm橫向分派梁間距為30cm,其分布狀況如下圖：

作用在背帶上荷載為(Q1+Q2+Q3)XL橫義0.3=53.4X0.6義

0.3=9.61KN

b、強度計算：

Mmax=0.289X9.61X0.6=1.67KNm=1.67X106Nmm

。w=Mmax/w=1.67X106/375X103=4.45MPa<[。w]=10MPa

滿足規(guī)定

c、撓度計算：

Wmax=2.716X9.61X103義6003/100X9X103X2812.5X104

=0.22mm<f=600/500=1.2mm滿足規(guī)定。

(2)、8X10cm木方分派梁受力計算

8X10cm方木采用木材材料為TC13-B類，查《簡要施工計算手冊》

得其容許應力，彈性模量：[ow]=10MPa,E=9X103O8cmX10cm方木

的截面特性：

W=8X102/6=133cm3

I=8X103/12=667cm4

①、在暗梁、腹板部位：8cmX10cm縱向分派梁驗算：

按荷載分布圖取一跨30cm荷載最大，

腹板位置底板部位日勺碎荷載Qi=q竹膠板,Q2=q2-i及Q3=q3-i+q3-2,立桿橫

向間距為60cm，橫向方木間距30cm

q勻

3Oum

a、q均計算：

8X10cm橫向分派梁間距為30cm,其分布狀況如上圖：

q均二(Q1+Q2+Q3)X0.3=53.4X0.3=16.02KN/m

b、強度計算：

Mmax=q均L2/8

=16.02X0.32/8=0.18KNm=0.18Xl06Nmm

0w=Mmax/w=0.18X106/133X103=1.35MPa<[ow]=10MPa滿足

規(guī)定

c、撓度計算：

Wmax=5q均I//384EI

=5X16.02義1CPx3004/384X9X103X667X104

=0.028mm<f-300/500-0.6mm滿足規(guī)定。

②、在梁底板部位：8cmX10cm橫向帶木驗算：

底板位置部位的碎荷載q=12.6KN/m2,立桿縱向間距為90cm,橫向間

距為90cm，橫向方木間距30cm

a、q均計算：作用在分派梁上荷載混凝土、施工荷載、混凝土振搗

產生的荷載底模板荷載，分派梁自身荷載，底板部位的荷載Q產qw+q竹膠

fe,Q2=q2-i及Q.3=q3-i+q3-2,立桿橫向間距為30cm，橫向方木間距30cm

8X10cm橫向分派梁間距為30cm,其分布狀況如上圖：

q均二(Q1+Q2+Q3)X0.3=21義0.3=6.3KN/m

b、強度計算：Mmax=q均L2/8

Mmax=6.3X0.32/8=0.07KNm=0.07X106Nmm

ow=Mmax/w=0.07X106/133X103=0.53MPa<[ow]=10MPa滿足規(guī)定

c、撓度計算：

Wmax=5q均I?/384EI

=5X6.3X9004/384X9X103X667X104

=0.89mm<f=900/500=1.8mm

計算滿足規(guī)定。

(3)、膠板模板受力計算

①、荷載：

按腹板部位荷載進行計算，q均計算：作用在竹膠模板荷載有：混凝

土、施工荷載、混凝土振搗產生Ef、J荷載，竹膠板自身荷載。

腹板部位的荷載：

q均=(Q1+Q2+Q3)X0.3=53.4X0.3=16.02KN/m,

②計算模式：膠模板面板寬122cm，其肋(背木)間距為30cm,因此,

面板按三跨持續(xù)梁進行計算。

q=15.72kn/m2

「I「111J

,囪，國.國

③面板竭算I

面板規(guī)格：2440mmX1220mmX12mm

a、強度驗算

膠面板日勺靜曲強度：［。］縱向270Mpa,［。］橫向250Mpa

跨度/板厚=3