箱梁支架结构计算书 新

'附表一支架模板计算书第一章　计算说明根据淮河路跨南水北调桥梁工程设计文件的建议及施工方案和现场的实际情况，并且依据本单位同类工程的施工经验和设备情况，淮河路跨南水北调桥梁工程预应力混凝土连续箱梁0#段及边跨直线段包括边跨合拢段采用碗扣式支架现浇施工。一、计算依据：１、《公路混凝土工程施工技术指南》；３、《路桥施工计算手册》；４、《材料力学》；５、《结构力学》；６、《钢结构设计与计算》；７、《地基基础设计施工手册》；８、本单位同类工程施工经验。二、工程概况： 淮河路为郑州市西南部地区东西向城市次干路，本段淮河路在渠南路以北上跨南水北调干渠，终点与西三环相交，全长560.788米，规划红线宽36米。本桥设计起点桩号为K0+184.924，工程终点桩号为K0+376.924，全长192米。跨径组合52米+88米+52米，桥梁总宽37.1米，采用两副桥型式，桥梁中心桩号为K0+280.924。1、工程设计情况本项目位于淮河路与南水北调总干渠相交处,桥梁中心桩号为Κ0+280.924米，规划道路中心线与规划南水北调干渠中线斜交,斜交角度85°25′44″,为桥梁施工方便,墩位线与道路中心线正交。桥位处南水北调总干渠控制宽度为190。78m,其中主河道底宽14.5m,一级马道范围宽度79.71m,边坡坡度为1:3,设计水位:119.819m,加大水位:120.518m,在两侧坡顶位置各设置有一道5m宽的马道,并在三级马道外侧设置有防洪堤,西侧防洪堤堤顶高程136.43m,东侧防洪堤堤顶高程137.9m。1、横断面布置本项目规划道路横断面布置为:36m(红线)=5m(人行道)+26m(车行道)+5m(人行道)。考虑人行道两侧需设置栏杆和声屏障,桥梁总宽度设计为37,1m,具体布置为:37.1m(桥梁全宽)=5.55m(人行道、栏杆和声屏障)+5.5m(非机动车道)+15m(机动车道)+5.5m(非机动车道)+5.55m(含人行道、栏杆和声屏障),桥上车行道、人行道净宽与道路保持一致。2、纵断面设计根据路网规划确定的高程,综合考虑南水北调干渠设计水位、一级马道净空要求(大于4.5m),考虑防洪堤净空要求进行布设,同时满足道路设计规范关于纵坡度、坡长等控制指标。淮河路跨南水北调桥变坡点设置在桩号K0+980.924m,变坡点导线控制高程为140.5m,渠南路一侧纵坡为1.602%,西三环一侧纵坡为1.917%。 三、地质概况：该连续梁施工区域主要以粉质粘土（地基承载力为170kpa）为主。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）划分，结合现场调查及工点情况，淮河路跨南水北调桥梁工程范围地震动峰值加速度为地震设防烈度七度区（Ag=0.15g）。四、（52+88+52）米连续箱梁结构（1）连续梁梁体为单箱双室、变高度、变截面结构，桥面板宽18.55m。边支座中心线至梁端0.6m，支座横桥向中心距8m。中支点梁高为5m，跨中梁高为2.3m。3跨连续箱梁分2个“T”构均采用挂篮悬臂浇筑，各单“T”箱梁除墩顶0#块外，分10对梁段，即：2×3m、2×3.5m、6×4m米进行对称悬臂浇筑，从墩顶向跨中方向依次编号，第11#块为合拢段（长2米）。边跨现浇段12#段长7m，高2.3m；2个主墩上悬灌结构相同，0#块长12m，高5m，砼432.7m3/个。⑵连续梁结构为（52+88+52）三跨预应力砼变截面连续箱梁，采用两幅桥式，采用单箱双室截面，悬臂长3m，箱宽12.55m。箱梁横坡均为1.5%；底板厚度由0.3m从跨中至距主墩中心3.2m范围按1.8次抛物线变化成0.7m,横桥向底板保持水平；顶板厚度30～50cm，腹板厚度100～60～80cm，底板厚度50～30cm。⑶梁体混凝土强度等级采用C50。⑷梁体按三向预应力结构设计即纵向、横向、竖向。纵向：钢绞线采用15-12、15-14、15-17φ 15.2mm高强度低松弛钢绞线，fpk=1860MPa，采用OVM15-12/14/17锚具锚固，YCW350千斤顶张拉，塑料波纹管内径85、90mm。横向：采用15-3φ15.2mm钢绞线，扁形塑料波纹管（内径60x25mm）成孔，单端张拉，张拉采用BM15-3扁形锚具锚固，锚固端采用BM15-3P型锚具锚固。弹性模量均为Ep=195GPa　　竖向：采用φ32预应力精轧螺纹钢，型号为PSB930，其抗拉强度标准值fpk=930MPa，YC60A型千斤顶张拉，YGM-32型锚具锚固，φ48mm（б＝0.2mm）高频焊接管成孔，在腹板内梅花形布置。由于箱梁纵向分布的不均匀性，支架设计时杆件布置也沿着纵向变化，根据支架的变化验算时检算主墩断面部分（中心高度5米）、现浇断面部分（中心高度2.3米）。由于箱梁横向不均匀分布，根据箱梁横断面的形状，为了使支架受力比较合理，对称中线的一半横向分为中间部分（宽5米）、腹板部分（宽1米）和翼行板部分（宽3米），各部分的宽度内模式简化为按照均匀荷载进行计算。因此，支架计算时分为如下格式：一、主墩部分（o#段）：1、中间部分　2、腹板部分　3、翼板部分；二、跨中部分（边跨直线段）：1、中间部分　2、腹板部分　3、翼板部分；五、支架布置（1）主墩部分支架布置，如图一： 图一主墩部分支架平面布置图（单位：cm）主墩部分支架搭设如图一所示：顺桥向——主墩两侧各6m范围内，支架间距均为90cm，共16排，两侧再分别布置两排，间距90cm，作为施工操作平台；横桥向——支架在腹板底为30cm，共4排，底板支架间距为60cm，其余支架间距均为90cm，共33排。（2）支架纵断面布置，如图二： 图二支架纵断面布置图（单位：cm） 图三支架横断面布置图（单位：cm）0#段支架布置如图所示，纵桥向——90cm的间距布置，横桥向——支架在腹板底布置4排，间距为30cm，其余均为90cm、60cm,剪刀撑按45°角布置。第二章　底板（竹胶合板）计算 箱梁采用支架现浇施工，考虑到底板是平面并且竹胶合模板重量轻，便于高空施工，所以箱梁底板采用竹胶合模板，横向中心对称布置。由于箱梁纵向为变截面和横向的不均匀分布，所以计算时纵向分为跨中部分、和主墩部分，横向分为中间部分、腹板部分，竹胶合模板的中间部分与腹板部分的挠度基本相同的原则计算，不考虑荷载分项系数，按照整体1.3倍的安全系数采用容许应力计算。根据《路桥施工计算手册》和《建筑技术》查得，并综合考虑浸水时间，竹胶合模板的力学指标取下值：，，。竹胶合模板选用厚度，1米宽竹胶合模板的截面几何特性计算结果如下：(52+88+52)米连续梁底模纵肋（竹胶板的小方木支撑）的横向布置为（具体见详图）：首先主墩两侧各11.4米范围：底模小方木中间部分横向对称排列为，其余两侧横向排列均为100mm。其次除主墩两侧各11.4米范围：底模小方木横向对称排列均为200mm。 一、0#块部分计算跨中断面计算分块图（单位：mm）一、中间部分中间部分竹胶合模板按照底部纵梁3×0.2米跨度的连续梁进行计算，计算模式如下（单位：mm）：根据《路桥施工计算手册》混凝土竖向荷载分为以下几个部分：（1）、模板：内模和支架采用（2）、混凝土： (1.84+2.55)为中间部分的混凝土截面面积）（3）、人群机具：（4）、倾倒：（5）、振捣：（6）、其他荷载：根据实际情况不考虑１、强度计算：荷载组合采用，所以考虑1.3倍安全系数：转化为竹胶合板１米宽范围横向的线荷载，按照底板竹胶合模板平均承载：根据《路桥施工计算手册》查得：满足要求 　　满足要求2、刚度验算：荷载组合采用1+2+6，所以考虑1.3倍安全系数：转化为竹胶合板１米宽范围横向的线荷载，按照底板竹胶合模板平均承载：根据《路桥施工计算手册》查得：满足要求二、腹板部分腹板部分竹胶合模板按照底部纵梁３×0.2米跨度的连续梁进行计算，计算模式如下（单位：mm）：根据《路桥施工计算手册》混凝土竖向荷载分为以下几个部分： （1）、模板：内外模板和支架均采用75kg/m2。（7.95为腹板部分的内外模板和支架长度）（2）、混凝土：（3.7为腹板部分的混凝土截面面积）（3）、人群机具：（4）、倾倒：混凝土厚度大于1米不计（5）、振捣：（6）、其他荷载：根据实际情况不考虑1、强度计算：荷载组合采用1+2+3+4+5+6，所以考虑1.3倍安全系数：转化为竹胶合板１米宽范围横向的线荷载，按照底板竹胶合模板平均承载：根据《路桥施工计算手册》查得： 满足要求　　满足要求2、刚度验算：荷载组合采用1+2+6，所以考虑1.3倍安全系数：转化为竹胶合板１米宽范围横向的线荷载，按照底板竹胶合模板的平均承载：根据《路桥施工计算手册》查得：满足要求第三章　底模（小方木）计算 箱梁支架现浇施工底模采用竹胶合模板，竹胶合模板底部使用小方木作为纵肋把荷载传递给支架横梁，由于箱梁纵向为变截面和横向的不均匀分布，所以小方木横向非等间距排列，计算时纵向分为跨中部分和主墩部分，横向分为中间部分、腹板部分。由于木材的非均匀性，不考虑荷载分项系数，按照整体1.3倍的安全系数采用容许应力计算。根据《路桥施工计算手册》查得，木材的力学指标取下值（按照红松顺纹计算）：，，，。小方木选用截面9cm×9cm的红松，截面几何特性计算结果如下：一、0#块部分计算　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　跨中断面计算分块图（单位：mm）小方木的刚度较小，根据横梁的排布形式，小方木按照最不利状态0.9米的简支梁进行计算，计算模式如下（单位：mm）： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　一、中间部分根据《路桥施工计算手册》混凝土竖向荷载分为以下几个部分：（1）、模板：底模和纵肋采用30kg/m2，内模和支架采用250kg/m2。（2）、混凝土（为中间部分混凝土截面面积）（3）、人群机具：（4）、倾倒：（5）、振捣：（6）、其他荷载：根据实际情况不考虑1、强度计算：荷载组合采用1+2+3+4+5+6，所以考虑1.3倍安全系数： 转化为小方木线荷载，按照小方木平均承载：根据《路桥施工计算手册》查得：　满足要求满足要求2、横纹承压计算：小方木支撑于10＃槽钢，支撑面积：小方木宽度；10＃槽钢翼板宽。满足要求3、刚度验算：荷载组合采用1+2+6，所以考虑1.3倍安全系数：转化为的小方木线荷载，按照小方木平均承载： 根据《路桥施工计算手册》查得：满足要求二、腹板部分根据《路桥施工计算手册》混凝土竖向荷载分为以下几个部分：（1）、模板：底模和纵肋内外模和支架均采用75kg/m2。（7.95为腹板部分的内外模板和支架长度）（2）、混凝土：（3.7为腹板部分混凝土截面面积）（3）、人群机具：（4）、倾倒：混凝土厚度大于１米不计（5）、振捣：（6）、其他荷载：根据实际情况不考虑1、强度计算：荷载组合采用1+2+3+4+5+6，所以考虑1.3倍安全系数： 转化为小方木线荷载，按照小方木平均承载：根据《路桥施工计算手册》查得：　满足要求满足要求2、横纹承压计算：小方木支撑于10＃槽钢，支撑面积：小方木宽度；10＃槽钢翼板宽。满足要求3、刚度验算：荷载组合采用1+2+6，所以考虑1.3倍安全系数：转化为的小方木线荷载，按照小方木平均承载： 根据《路桥施工计算手册》查得：满足要求第四章横梁计算箱梁支架现浇施工底模采用竹胶合模板，竹胶合模板底部使用小方木作为纵肋把荷载传递给支架横梁，由于箱梁纵向为变截面、横向的不均匀分布和横梁的间距不等，所以计算时纵向分为跨中部分和主墩部分，横向分为中间部分、腹板部分分别计算。不考虑荷载分项系数采用容许应力计算，为了保证质量安全，所以总体考虑1.3倍安全系数进行计算。根据《路桥施工计算手册》查得，钢材的力学指标取下值：，，。横梁选用10号槽钢，设计受力参数为：W=39.4cm3，I=198.3cm4，S=23.5cm3，d=0.53cm一、0#块部分计算 跨中断面计算图示单位：mm一、中间部分根据《路桥施工计算手册》混凝土竖向荷载分为以下几个部分：（1）、模板：底模和横梁采用，内模和支架采用。（2）、混凝土：（为中间部分混凝土截面面积）（3）、人群机具：（4）、倾倒：（5）、振捣： （6）、其他荷载：根据实际情况不考虑根据支架的布置形式，中间部分横梁采用米连续梁模式进行计算，计算图式如下（单位：mm）：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1、强度计算：荷载组合采用1+2+3+4+5+6，所以考虑1.3倍安全系数：转化为沿桥梁纵向900mm间距横梁的线荷载：根据《路桥施工计算手册》查得：满足要求 满足要求。1、刚度计算：荷载组合采用1+2+6，所以考虑1.3倍安全系数：转化为沿桥梁纵向900mm间距横梁的线荷载：根据《路桥施工计算手册》查得满足要求一、腹板部分根据《路桥施工计算手册》混凝土竖向荷载分为以下几个部分：（1）、模板：底模和纵肋内外模和支架均采用75kg/m2。（7.95为腹板部分的内外模板和支架长度）（2）、混凝土：（3.7为腹板部分混凝土截面面积）（3）、人群机具：（4）、倾倒：混凝土厚度大于1米不计 （5）、振捣：（6）、其他荷载：根据实际情况不考虑根据纵梁的布置形式，腹板部分横梁采用米连续梁模式进行计算，计算图式如下（单位：mm）：1、强度计算：荷载组合采用1+2+3+4+5+6，所以考虑1.3倍安全系数：转化为沿桥梁纵向900mm间距横梁的线荷载：根据《路桥施工计算手册》查得： 满足要求满足要求2、刚度验算：荷载组合采用1+2+6，所以考虑1.3倍安全系数：转化为沿桥梁纵向900mm间距横梁的线荷载：根据《路桥施工计算手册》查得满足要求第五章　支架计算由于箱梁纵向为变截面和横向的不均匀分布，所以计算时纵向分为跨中部分和主墩部分 ，横向分为中间部分、腹板部分和翼板部分，由于翼板部分和中间部分支架布置相同，但是翼板部分荷载较小，所以翼板部分可不验算。支架采用容许应力计算不考虑荷载分项系数，总体提高1.5倍的安全系数进行计算。根据各种计算书和供应商提供的资料：按照规范考虑１.５倍的安全系数，碗扣步距1.2米，承载力为30kN；碗扣步距0.6米，承载力为40kN。下面对单根承载力进行验算：0.6米和1.2米长两端铰接的压杆单根φ48×3.5mm的普通焊管的容许承载力计算φ48×3.5mm的普通焊管立杆截面几何特性面积:回转半径:长细比:钢管支架立杆按轴心受压进行强度计算由查表得由查表得根据《公路桥涵工程施工计算指南》规定，支架系统取1.5倍的安全系数，所以0.6米和1.2米长两端铰接的压杆钢管支架立杆按轴心受压容许承载力和，基本和供应商提供的资料相符。一、0#块部分计算 跨中断面计算分块图（单位：mm）跨中部分按照横杆竖向步距1200mm计算，立杆沿桥梁纵向900mm间距布置，立杆承载力p=30kN，立杆沿桥梁横向间距计算：一、中间部分根据《路桥施工计算手册》混凝土竖向荷载分为以下几个部分：（1）、模板：底模和横梁采用，内模和支架采用。（2）、混凝土：（为中间部分混凝土截面面积）（3）、人群机具：（4）、倾倒： （5）、振捣：（6）、其他荷载：根据实际情况不考虑立杆承载力计算：荷载组合采用1+2+3+4+5+6，所以转化为沿桥梁纵向900mm间距横梁的线荷载：横向间距0.98米满足要求二、腹板部分根据《路桥施工计算手册》混凝土竖向荷载分为以下几个部分：（1）、模板：底模和纵肋内外模和支架均采用75kg/m2。（7.95为腹板部分的内外模板和支架长度）（2）、混凝土：（3.7为腹板部分混凝土截面面积）（3）、人群机具：（4）、倾倒：混凝土厚度大于1米不计 （5）、振捣：（6）、其他荷载：根据实际情况不考虑根据纵梁的布置形式，腹板部分横梁采用米连续梁模式进行计算，计算图式如下（单位：mm）：立杆承载力计算：荷载组合采用1+2+3+4+5+6，所以转化为横杆沿桥梁纵向300mm间距的线荷载：横向间距0.73米满足要求第六章　地基承载力计算由于箱梁纵向为变截面和横向的不均匀分布，所以轮扣式支架的立杆的纵横向不均匀布置。地基总体提高2倍进行计算。地基承载力的计算：第一部，先计算最大的立杆承载力；第二部，根据立杆承载力，计算地基承载力要求和处理方案。 一、立杆承载力跨中部分计算跨中断面计算分块图（单位：mm）一、中间部分中间部分按照横杆竖向步距1200mm计算，立杆沿桥梁纵向900mm间距布置，立杆沿桥梁横向900mm间距布置。根据《路桥施工计算手册》混凝土竖向荷载分为以下几个部分：（1）、模板：底模和横梁采用，内模和支架采用。（2）、混凝土：（为中间部分混凝土截面面积） （3）、人群机具：（4）、倾倒：（5）、振捣：（6）、其他荷载：根据实际情况不考虑立杆承载力计算：荷载组合采用1+2+3+4+5+6，所以转化为单根立杆的承载力二、腹板部分腹板部分按照横杆竖向步距1200mm计算，立杆沿桥梁纵向900mm间距布置，立杆沿桥梁横向600mm间距布置。根据《路桥施工计算手册》混凝土竖向荷载分为以下几个部分：（1）、模板：底模和纵肋内外模和支架均采用75kg/m2。（7.95为腹板部分的内外模板和支架长度）（2）、混凝土：（3.7为腹板部分混凝土截面面积）（3）、人群机具： （4）、倾倒：混凝土厚度大于1米不计（5）、振捣：（6）、其他荷载：根据实际情况不考虑根据纵梁的布置形式，腹板部分横梁采用米连续梁模式进行计算，计算图式如下（单位：mm）：立杆承载力计算：荷载组合采用1+2+3+4+5+6，所以转化为横杆沿桥梁纵向900mm间距的线荷载：转化为单根立杆的承载力横杆沿桥梁横向300mm间距的线荷载：二、地基承载力要求和处理方案根据试验检测和图纸地质资料，本桥原位处清除表面软土后基地基本承载力fa=150Kpa左右。根据立杆的布置按照最大承载力计算地基要求应力： 0#块中间部分：0#块腹板部分：由于地基的不确定性，地基承载力取２倍的安全系数：地基容许应力：根据以上计算桥位处基地基本承载力不能满足要求。0#块部分：清除软土层换填40cm后压实度不小于90%，地基承载力达到220KPa，上面浇筑20cm厚C20混凝土。因边跨现浇段梁高小于0#块故不再进行验算，支架方案同0#块相同。'