天桥现浇满堂支架计算.doc

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1、天桥现浇箱梁满堂支架设计计算书一、工程概况天桥上部构造为16m+220m+16m预应力混凝土箱梁，箱梁采用单箱室全宽7.5m，底宽3.6m，梁高1.15m。二、支架设计要点1、支架地基处理首先对支架布设范围内的表土、杂物进行清除，用60cm厚砂砾进行基底处理，以防止局部松软下陷。并要求压实度93%，达到要求后，再铺筑厚8cm的C20混凝土，养生后作为满堂支架的持力层，其上搭设满堂支架。2、做好原地面排水，防止地基被水浸泡桥下地面整平并设2%的人字型横坡排水，同时在两侧设置排水沟，防止雨季积水使地基软化而引起支架不均匀下沉。3、现浇箱梁满堂支架布置及搭设要求采用自锁式多功能脚手杆搭设，使用与立杆

2、配套的横杆及立杆可调底座、立杆可调托撑。立杆顶设二层方木，立杆顶托上纵向设1515cm方木；纵向方木上设1010cm的横向方木；横向方木底板处间距90cm，翼缘板底方木间距120cm，纵向方木底板处间距90cm；底模及翼缘板处模板采用150100cm组合钢模板，腹板处采用1.5cm厚竹胶板加方木支撑。钢管支架：底板采用立杆横桥向间距纵桥向间距横杆步距为90cm90cm120cm，翼缘板采用立杆横桥向间距纵桥向间距横杆步距为120cm90cm120cm。预留宽4m门式支架搭设，立杆顶托上横向设1515cm方木，横向间距60cm；在其横向方木上搭设纵向25b工字钢,底板处横向间距90cm，翼缘板处

3、横向间距100cm；在其工字钢上搭设横向方木1515cm方木，纵向搭设纵向方木1010cm的方木，横向间距45cm。钢管支架：底板采用立杆横桥向间距纵桥向间距横杆步距为60cm60cm120cm，翼缘板采用立杆横桥向间距纵桥向间距横杆步距为90cm90cm120cm。支架纵横均按图示设置剪刀撑，其中横桥向斜撑每4.0m设一道，纵桥向斜撑沿横桥向共设46m道。自锁式满堂支架及工字钢平台支架体系构造图见附图三、现浇箱梁支架验算、荷载计算1、荷载分析根据本桥现浇箱梁的结构特点，在施工过程中将涉及到以下荷载形式： q1 箱梁自重荷载，新浇混凝土容重取26KN/m3。 q2 箱梁内模、底模、内模支撑及外

4、模支撑荷载，按均布荷载计算，经计算取q21.0kPa（偏于安全）。 q3 施工人员、施工材料和机具荷载，按均布荷载计算，当计算模板及其下肋条时取2.5kPa；当计算肋条下的梁时取1.5kPa；当计算支架立柱及替他承载构件时取1.0kPa。 q4 振捣混凝土产生的荷载，对底板取2.0kPa，对侧板取4.0kPa。 q5 新浇混凝土对侧模的压力。 q6 倾倒混凝土产生的水平荷载，取2.0kPa。 q7 支架自重，经计算支架在不同布置形式时其自重如下表所示：满堂钢管支架自重立杆横桥向间距立杆纵桥向间距横杆步距支架自重q7的计算值(kPa)60cm60cm120cm1.9690cm90cm120cm2

5、.742、荷载组合模板、支架设计计算荷载组合模板结构名称荷载组合强度计算刚度检算底模及支架系统计算3、荷载计算 箱梁自重q1计算根据横断面图，则：q1 =取1.2的安全系数，则q121.671.226.004 KN/注：B箱梁底宽，取3.6m，将箱梁全部重量平均到底宽范围内计算偏于安全。 11截面处模板、支架荷载验算21、模板验算q1-1=(21.67+2.5+22+1)0.9=26.25KN/m受均布荷载截面最大弯矩Mmax=按集中力P=1.5KN计算时，Mmax=钢模板截面尺寸0.450.05mI=bh3/12=0.450.053/12=4.68810-6m4 钢模板满足设计要求22、横向

6、方木验算q1-2=(21.67+2.5+22+1)0.45=13.13KN/m受集中荷载截面最大弯矩Mmax=方木截面尺寸1010cmW=bh2/6=0.10.12/6 I木=bh3/12=0.10.13/12=8.33310-6m4= Mmax/ W=1.331036/0.001=7.98MPa0.9w0.913=11.7MPa（符合要求）注：0.9为方木的不均匀折减系数。 横向方木满足设计要求23、纵向方木验算q1-2=(21.67+2.5+22+1)0.9=26.25KN/m受集中荷载截面最大弯矩Mmax=方木截面尺寸1515cmW=bh2/6=0.150.152/6 I木=bh3/12

7、=0.150.153/12=4.21910-5m4= Mmax/ W=2.661036/0.003375=4.73MPa0.9w0.913=11.7MPa（符合要求） 纵向方木满足设计要求24、立杆强度及稳定性验算241、立杆强度验算根据立杆的设计允许荷载，当横杆步距为90cm时，立杆可承受的最大允许竖直荷载为N35kN（参见公路桥涵施工手册中表135）。立杆实际承受的荷载为：N=1.2（q1+q2+q3+q4+q6+q7）0.90.9N=1.2（q1+q2+q3+q4+q6+q7）0.90.9 =1.2（21.67+1+2.5+2+2+2.74）0.81=1.231.910.81=31.02

8、 KN则：N=31.02 KNN35kN，强度满足要求。242、立杆稳定性验算根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范有关模板支架立杆的稳定性计算公式：N/A+MW/WfN钢管所受的垂直荷载，同前计算所得；f钢材的抗压强度设计值，f215N/mm2=215 MPa参考桥涵计算手册A48mm3.5钢管的截面积A489mm2。轴心受压杆件的稳定系数，根据长细比查表即可求得。i截面的回转半径，查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范附录B得i15.8。长细比L/i。L水平步距，L0.9m。于是，L/i57，参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范查附录C得0.829。立杆段风荷载忽略不计La立杆纵距0

9、.9m；h立杆步距1.2m，W 截面模量查表建筑施工扣件式脚手架安全技术规范附表B得W=5.08则，N/A+MW/W31.02*103/（0.829*489）76.52 MPaf215 MPa 计算结果说明1-1截面支架是安全稳定的。 22截面处模板、工字钢、支架荷载验算31、模板、横向方木、纵向方木（工字钢上）验算同上计算可得32、25b工字钢强度验算321、25b工字钢间距计算q(q1+ q2+ q3+ q4)B（21.67+1+2.5+2+2）7.5=218.8kN/mM(1/8) qL2=(1/8)218.842437.6kNm查桥涵计算手册得I36b :Ix=5278cm4 Wx=4

10、22.2cm3 Sx=246.3cm3 =21.4cm则： n= M/( Ww)=437.6/(0.00042221450000.9)=7.94(取整数n8根)dB/(n-1)=7.5/7=1.07m注：0.9为安全提高系数。经计算，25b工字钢间距小于1.05m均可满足要求，实际施工时为工字钢按间距d取0.9m，则n7.5/0.98.3（取9根）。322、单根工字钢强度检算单位长度上的荷载为：25b工字钢自重42.04kg/m查桥涵计算手册q自=42.049.8N/1000=0.412 KN/m工字钢横向间距0.9m布置，截面受均布荷载q(q1+ q2+ q3+ q4)bq(q1+ q2+

11、q3+ q4)b(21.67+1+2.5+2+2)0.9=26.253kN/mq合q + q自26.253+0.412=26.67kN/m跨中最大弯距为：Mmax=支点处最大剪力设计值：Vmax=弯距正应力为（临时结构，取1.3的容许应力增加值）支点处剪力为：Qx=53.34KN为腹板板厚度=13mm查桥涵计算手册max=32.82Mpa1.385=110.5Mpa(1.3为容许应力增大值)跨中挠度验算25b工字钢强度满足设计要求33、支架强度验算331、支架上横向方木1515cm强度验算横向方木截面上承受荷载q=（q1+q2+q3+q4+q6+q工+q木）L工字钢q工=0.44 KN/151

12、5cm方木q木=2m/0.150.158 kN/m3=0.36 kN/q=（q1+q2+q3+q4+q6+q工+q木）L = (21.67+2.5+22+1+0.44+0.36)0.6=17.982 kN/m跨中最大弯距为：Mmax=弯曲正应力为：= Mmax/ W=1.8211036/0.003375=3.24MPa0.9w0.913=11.7MPa（符合要求）跨中挠度验算为： 纵向方木满足设计要求34、立杆强度及稳定性验算341、立杆强度验算根据立杆的设计允许荷载，当横杆步距为60cm时，立杆可承受的最大允许竖直荷载为N40kN（参见公路桥涵施工手册中表135）。立杆实际承受的荷载为：N=

13、1.2（q1+q2+q3+q4+q6+q7）0.60.6N=1.2（q1+q2+q3+q4+q6+q7）0.36 =1.2（21.67+1+2.5+2+2+1.96+0.44+0.36）0.36=1.231.930.36=13.8 KN则：N=13.8KNN40kN，强度满足要求。342、立杆稳定性验算根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范有关模板支架立杆的稳定性计算公式：N/A+MW/Wf立杆段风荷载忽略不计La立杆纵距0.6m；h立杆步距1.2m，W 截面模量查表建筑施工扣件式脚手架安全技术规范附表B得W=5.08则，N/A+MW/W13.8*103/（0.829*489）34.04MP

14、af215 MPa 计算结果说明2-2截面支架是安全稳定的。 立杆底托验算立杆底托验算： NRd通过前面立杆承受荷载计算，每根立杆上荷载最大值为11截面处支架横截面处间距9090cm布置的立杆，即：Nabq ab(q1+q2+q3+q4+q7) 0.90.9(21.67+1+2.5+2+2+2.74)=25.85kN底托承载力（抗压）设计值，一般取Rd =40KN。得：25.85KN40KN 立杆底托符合要求。 立杆地基承载力验算根据设计图纸地质情况为湿陷性黄土，对地基处理进行填筑60cm厚砂砾垫层处理，压实度达到93以上后，根据经验及试验，要求地基承载力达到fk=200250Kpa（参考桥涵

15、施工计算手册。立杆地基承载力验算：Kk式中： N为脚手架立杆传至基础顶面轴心力设计值；Ad为立杆底座面积Ad=15cm15cm=225cm2；按照最不利荷载考虑，立杆底拖下砼基础承载力：，底拖下砼基础承载力满足要求。底托坐落在8cm素砼层上，按照力传递面积计算： K调整系数；混凝土基础系数为1.0按照最不利荷载考虑：=Kk=1.0200KPa将混凝土作为刚性结构，在纵桥向74m长9m宽除预留门洞外范围部位，按照间距9090cm布置，在1平方米面积上地基最大承载力F为:Fabq ab(q1+q2+q3+q4+q7) 1.01.0(21.67+1+2.5+2+2+2.74)=31.91kN则，F3

16、1.914kpak=1.0200Kpa经过地基处理后，可以满足要求。.支架变形支架变形量值F的计算Ff1f2f3f4 主桥11截面处f1为支架在荷载作用下的弹性变形量由上计算每根钢管受力为25.85KN，48mm3.5钢管的截面积为489mm2。于是f1=*L/E25.8548910352.9N/mm2 则f152.98103（2.1105）2.02mm。f2为支架在荷载作用下的非弹性变形量支架在荷载作用下的非弹性变形f2包括杆件接头的挤压压缩1和方木对方木压缩2两部分，分别取经验值为2mm、3mm，即f2125mm。f3为支架基底受荷载后的非弹性沉降量，基底处理时采用砂砾、混凝土铺装为刚性基

17、础暂列为4mm。（施工时以实测为准）。f4为地基的弹性变形地基的弹性变形f4按公式f4/EP，式中为地基所受荷载，EP为处理后地基土的压缩模量6.2取设计参数建议值。f4/EP127.76.220.6mm。故支架变形量值F为Ff1f2f3f4=2.02+5+4+20.6=31.62三、支架施工支架采用满堂自锁式多功能脚手架。搭设时，先在混凝土上放置3根5cm*10cm方木垫在钢底托底下。支架顶部设置顶托，顶托上设纵梁和横梁，其上铺设梁体模板。支架纵横向设置剪力撑，以增加其整体稳定性，支架上端与墩身间用方木塞紧。支架采用同种型号脚手架进行搭设，剪力撑、纵向和横向水平杆等同步搭设，并且在砼浇注和张

18、拉过程中，进行全过程监测和专人检查。支架搭设完后，上报监理检查，经监理同意后，进行支架预压：按箱梁重量120%、模板重量及施工荷载组合，确定压载系数，采用砂袋（或土袋）均匀布设堆压于支架上进行堆载预压，预压前在底模和地基上布好沉降观测点。观测点沿纵桥向分别在墩中心线处、L/8、2L/8、3L/8、4L/8、5L/8、6L/8和7L/8跨处布设，横桥向则在跨中和2个外腹板处设点，从而形成一个沉降观测网。、加载和观测加载前先观测出观测网各点初始数据，加载完成后开始观测，一直到沉降趋于稳定。、卸载并观测在地基沉降稳定后就可卸载，卸载后再观测1次，卸载前后的差值可认为是地基及支架的弹性变形，在安装箱梁

19、底模时设预拱度以消除之。预压完后，请测量监理工程师复核中线及标高，合格后在进行下道工序。四、安全保证措施 1.为杜绝重大事故和人身伤亡事故的发生，把一般安全事故减少到最低限度，确保施工的顺利进行，特制定如下措施： 利用各种宣传工具，采取多种教育形式，使职工牢固树立“安全第一”的思想，不断强化安全意识，建立安全保证体系，使安全管理制度化，教育经常化。 2.各级领导在下达生产任务时，必须同时下达安全技术措施。检查工作时，必须同时检查安全技术措施执行情况。总结工作时，必须同时总结安全生产情况，提出安全生产要求，把安全生产贯穿到施工的全过程。 3.认真坚持执行定期安全教育、安全讲话、安全检查制度，设立

20、安全监督岗，充分发挥安全人员的作用，对发现的事故隐患和危及工程、人身安全的事项，作到立即处理，做出记录，限期改正，落实到人。 4.搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。 5.当有六级以上大风和雨天气时停止脚手架的搭设和拆除作业，雨后穿防滑鞋作业。 6.在脚手架上进行电、气焊作业时，有防火措施和专人看守。 7.脚手架搭设时地面设有围栏和警戒标志，并有专人看守，严禁非操作人员入内。 8旧脚手架材质应符合下列规定： 表面锈蚀深度应在应不超过-0.5mm 脚手架的弯曲变形应符合建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范表8.1.5的规定。 脚手架的搭设的技术要求、允许偏差应符合建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范8.2.4节要求。9