现浇箱梁碗扣式脚手架满堂支架设计计算.doc

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1、现浇箱梁碗扣式脚手架满堂支架设计计算摘 要：以西安地铁三号线一期工程试验段三标高架段现浇预应力混凝土连续箱梁为例，详细论述碗扣式脚手架满堂支架现浇箱梁施工支架的设计及计算。关键词：碗扣式脚手架 满堂支架 现浇箱梁 设计 计算碗扣式脚手架运用于现浇桥梁已是相当成熟的施工技术，其施工工艺简单、操作方便，西安地铁三号线一期工程高架段桥梁施工中大量采用了该支架体系。1、工程概况西安地铁三号线试验段一期工程TJSG-3标高架区间现浇预应力混凝土连续箱梁共计5座，其中35+55+35m连续箱梁4座，35+61+35m连续箱梁1座。采用单箱单室变截面直腹板箱型截面，顶板宽度10m，底板宽的悬臂长度，箱梁腹板

2、厚3650cm，底板厚3050cm。现以35+61+35米现浇梁为例，对碗扣式满堂支架进展设计与计算。2、地基处理根据施工现场地质情况以及满堂支架对基地承载力的要求，对满堂支架地基做如下处理：场地清表整平后，采用20T振动式压路机进展压实，地基压实度不小于93%，然后用C25砼硬化20cm厚，并在每排支架底托下垫宽20cm，厚5cm木板。3、满堂支架设计3.1、立杆设计在现浇梁底板范围支架立杆布置为，在腹板与悬臂范围支架立杆布置为。根据现浇梁全宽为10m、全长131m，确定满堂支架搭设宽度为12m，长度为137m，两侧各预留1m工作平台，两端各预留3m张拉平台。3.2、横杆设计横杆步距为，在立

3、杆顶部与底部均不小于三排加密为。3.3、一般跨模底方木设计，跨度为L2=、两种，间距为L1=，跨度为L2=，间距为L1=。3.4、剪刀撑为了加强支架整体稳定性，在碗扣支架搭设后，采用扣件式钢管架设置剪刀撑，其中顺桥向左右两侧各设置一道，横桥向每5排设置一道。剪刀撑沿支架高度连续设置，随立杆、横杆同步进展，在墩台前后适当加密，剪刀撑保证与地面夹角为4560。剪刀撑扣件间距不大于2米。3.5、为了保证人员施工平安，在支架两侧设置宽度为1米的操作平台，平台外侧设置高度的防护栏杆，并且挂设密目网。在支架侧面搭设宽度的上下引人通道，通道踏步宽30cm，高25cm,踏步采用模板铺设。4、受力计算为确保支架

4、整体的稳定性，应对各杆件进展受力分析，确保各项受力构件受力满足施工要求，对根底及支架受力进展计算：箱梁荷载：箱梁钢筋混凝土自重：G=1039m326KN/m3=27014KN，偏平安考虑，取平安系数r=1.2，以全部重量作用于底板上计算单位面积压力：q1=GrS=270142根据?路桥施工计算手册?查得：施工荷载：取q22振捣混凝土产生荷载：取q32箱梁内膜：取q42竹胶板：取q52方木：取q624.2 底模强度计算箱梁底模采用高强度竹胶板，板厚t=15mm，竹胶板方木背肋间距为200mm，所以验算模板强度采用宽b=200mm平面竹胶板。根据?路桥施工计算手册?查得模板力学性能（1） 108M

5、Pa（2） 截面惯性矩：I=bh3/12=203/12=4（3） 截面抵抗矩：W=bh2/6=202/6=3 （4） 截面积：A=bh=201.5=30cm2模板受力计算（1） 底模板均布荷载：2 q=F（2） 跨中最大弯矩：M=ql2m （3） 弯拉应力：10310-6=7.82MPa=11MPa竹胶板弯拉应力满足要求。4挠度：从竹胶板下方木背肋布置可知，竹胶板可看作为多跨等跨连续梁，按三等跨均布荷载作用连续梁进展计算，计算公式为：4/100EI4/10010810-8 =L/400=竹胶板挠度满足要求。综上，竹胶板受力满足要求。横梁强度计算横梁为1010cm方木，跨径为90cm，中对中间距

6、为30cm。截面抵抗矩：W=bh2210-4m3截面惯性矩：I=bh3310-6m4作用在横梁上的均布荷载为：Q=(q1+q2+q3+q4+q5)0.3=(58.65+0.1)跨中最大弯矩：M=ql22根据?路桥施工计算手册?查得容许抗弯应力=14.5MPa，弹性模量E=11103MPa横梁弯拉应力：10310-4=10.686MPa横梁弯拉应力满足要求。横梁挠度：f=5ql4/384EI =(54)/(3841110610-6) =L/400=横梁弯拉应力满足要求。综上，横梁强度满足要求。纵梁强度计算纵梁为1015cm方木，跨径为，间距为。截面抵抗矩：W=bh2210-4m3截面惯性矩：I=

7、bh3310-5m4作用在纵梁上的均布荷载为：Q=(q1+q2+q3+q4+q5)跨中最大弯矩：M=ql22根据?路桥施工计算手册?查得容许抗弯应力=14.5MPa，弹性模量E=11103MPa纵梁弯拉应力：10310-4=14.3MPa纵梁弯拉应力满足要求。纵梁挠度：f=5ql4/384EI =(54)/(3841110610-5) =L/400=纵梁弯拉应力满足要求。综上，纵梁强度满足要求。支架受力计算支架采用碗扣脚手架，均为48的钢管，立杆间距根据荷载计算确定，横距，腹板下加密至；纵距均为，桥墩中心线两侧3m范围内加密至顺桥向。支架跨距选用0.9、0.6m两种规格，支架搭设在宽度方向两侧

8、各1m宽度，以满足搭设模板的操作空间与平安考虑，在高度方面要测量下垫枕木到箱梁底的实际高度。由于箱梁纵向为变截面，梁端荷载最大，所以只计算梁端最不利局部。荷载及各标准值选取3新浇筑混凝土自重：Q2=26KN/m3钢材的强度设计值：f=205KN/m2支架截面面积：A=254mm2支架钢管截面模量W=3立杆轴向承载力计算N=1.2Q1+1.4(2.5+2.0)立杆强度验算N/Af37422f=205MPa平安系数k=1.4,立杆强度满足。支架稳定性验算长细比=h/i=601.58=37.97250，查表的：轴心受压杆件稳定系数，按细长比查表确定NAf254205故立杆满足构造稳定性要求。横杆两端

9、铰接正常工作状态下水平推力为零，只在施工时承当局部施工荷载及自重力，此处以横向杆进展验算。q=q人+q自重=100+3.97)按横杆中间收集荷载这一最不利情况进展验算Mmax=q横杆的容许弯矩M=fW=205MmaxM故横杆满足构造稳定性要求。综上。支架稳定性满足要求。5、地基承载力验算碗扣支架采用48碗扣支架在横截面布置17排，梁端腹板受力最大，计算时直接采用最不利局部进展验算，纵向长度按，宽度按4排立杆间距进展验算，立杆取平均高度9m，水平杆11排，那么（1） 12（2） 33（3） 24（4） 顶托、底托：G5=25342=0.6KN 25为顶托、底托单件重由于箱梁为变截面，梁端荷载最大，所以只计算梁端最不利局部。（1） 荷载分析梁端最不利局部：长的梁q2=26KN/m33本桥桥下地基承载力为140Kpa，满足要求。通过以上计算，可知本支架设计通过验算，能满足标准及施工要求，得出的结论与现场施工实际结果根本吻合，能给今后类似工程提供参考与借鉴。参考文献：1 .人民交通出版社2005.2 江正荣.中国建筑工业出版社2005.第 6 页