跨滬杭支架計(jì)算書(shū)

1、.臨平高架橋跨滬杭現(xiàn)澆箱梁滿堂支架搭設(shè)方案及計(jì)算書(shū)一、 工程概況我部段內(nèi)臨平高架橋上跨滬杭高速公路，設(shè)計(jì)采用6跨等截面單箱三室預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁，梁高1.6m?？鐝綖?4+25+2×30+25+24，橋面寬為16.75m×2，底板寬12.75m、單側(cè)翼板寬2m，梁高1.6m。箱梁橫坡由頂板旋轉(zhuǎn)而成，頂、底板橫坡同橋面，腹板保持垂直。在箱梁腹板、底板設(shè)置通氣孔，直徑為8cm，相鄰橫隔板間每塊板設(shè)兩個(gè)，通氣孔在腹板處高度為離底板0.6m；離橫隔梁距離2m，底板上設(shè)在一室中間，與腹板上對(duì)應(yīng)。預(yù)應(yīng)力鋼束采用符合ASTM416-97標(biāo)準(zhǔn)的高強(qiáng)度、低松弛270級(jí)j15.24毫米鋼絞線，標(biāo)

2、準(zhǔn)強(qiáng)度Ryb1860Mpa，公稱(chēng)面積A=1402。主線交叉樁號(hào)為K3+907.148，滬杭高速公路被交樁號(hào)為K156+493.531（路基寬35m），交角為53.458o。二、 方案簡(jiǎn)介由于滬杭高速、杭浦高速兩條線路均位于右偏曲線上，受臨平高架橋連續(xù)現(xiàn)澆箱梁底標(biāo)高與滬杭高速路面標(biāo)高的限制，且還需維護(hù)滬杭高速公路的正常通車(chē)，保證臨時(shí)支架通車(chē)凈空要求。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及以往工地的成熟經(jīng)驗(yàn)，確定連續(xù)箱梁施工方法：采用宕渣（或建筑垃圾）回填、澆筑混凝土基礎(chǔ)對(duì)地基進(jìn)行處理，普通地段采用HR可調(diào)式重型門(mén)架搭設(shè)滿堂支架；跨越滬杭高速公路邊坡采用WDL碗扣式鋼管腳手架，跨越滬杭高速兩跨采用C20砼作臨時(shí)墩基礎(chǔ)

3、，貝雷片作臨時(shí)墩身，HK488型鋼作縱向主體承重梁的支架結(jié)構(gòu)，并輔助拆卸裝置（頂托），共同組成跨越滬杭高速門(mén)洞支架。采用大塊模板現(xiàn)澆方法施工。三、 支架搭設(shè)方案：(一) HR重型門(mén)架支架搭設(shè)方案：根據(jù)本橋上構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸特點(diǎn)，在普通路段（及12#14#墩，16#18#號(hào)墩間）選用HR可調(diào)重型門(mén)架搭設(shè)滿堂支架。根據(jù)該橋的荷載計(jì)算及重型門(mén)式腳手架的一般性使用經(jīng)驗(yàn)，跨中：沿箱梁橫向設(shè)置多榀門(mén)架，連續(xù)設(shè)置交叉支撐，門(mén)架沿橋橫向間距0.9 m，縱向1m；外側(cè)翼緣板沿橋橫向間距1.2m，縱向1m；在橫隔梁處：門(mén)架沿橋橫向間距0.6 m，縱向0.6m布置。（詳見(jiàn)支架布置圖）。門(mén)式支架的間距按支架布置進(jìn)行搭設(shè)，

4、支架在搭設(shè)過(guò)程中，設(shè)一名技術(shù)員和一名安全員對(duì)支架的原材料及搭設(shè)質(zhì)量進(jìn)行檢查，對(duì)破損的門(mén)架一律不許使用，同時(shí)對(duì)支架的垂直度進(jìn)行檢查，垂直度不得大于2%，門(mén)架與門(mén)架間的接頭要求嚴(yán)密，對(duì)位準(zhǔn)確。縱橫門(mén)架間采用48的鋼管和扣件進(jìn)行連接，縱、橫桿從門(mén)架底部開(kāi)始設(shè)置，在高度方向每一榀設(shè)一道。斜撐的搭設(shè)，橫向每四排門(mén)架設(shè)一排斜撐（剪刀撐），縱向五排斜撐。斜撐鋼管間距3.5 4.0米 呈45º布設(shè)。頂托設(shè)置，頂托采用60或90型號(hào)，其自由長(zhǎng)度控制在30以內(nèi)。支架力學(xué)性能、48×3.0mm扣件式鋼管支架性能外徑mm壁厚mm截面積cm2慣性距cm4抵抗距cm3回旋半徑cm483.04.2391

5、0.794.491.59、HR型重型門(mén)架承載性能(二) WDJ碗扣式管架搭設(shè)方案：本現(xiàn)澆段1416號(hào)墩跨越滬杭高速公路，平面位置處于曲線上。在邊坡支架施工方案選擇上，采用碗扣式支架搭設(shè)，基礎(chǔ)處理方便，有利于線形調(diào)節(jié)。根據(jù)碗扣式支架結(jié)構(gòu)尺寸及一般使用經(jīng)驗(yàn)，在14、16號(hào)墩中橫梁位置支架按0.6m×0.9m間距布置，滬杭邊坡位置按0.9m×0.9m間距布置。滬杭邊坡首先按照支架設(shè)計(jì)圖進(jìn)行放樣，按照大樣將邊坡修整成臺(tái)階，采用人工夯實(shí)后，立模澆筑10C20砼基礎(chǔ)，并將混凝土臺(tái)階間外露部分用水泥砂漿封閉，防止雨水侵入。支架安裝嚴(yán)格按照?qǐng)D紙布置位置安裝，碗扣支架為定型支架，安裝時(shí)先確定

6、起始安裝位置，并根據(jù)地面標(biāo)高確定立桿起始高度安裝預(yù)制塊，利用可調(diào)底托將標(biāo)高調(diào)平,避免局部不平導(dǎo)致立桿不平懸空或受力不均，安裝可采取先測(cè)量所安裝節(jié)段地面標(biāo)高,根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算出立桿底面標(biāo)高,先用可調(diào)底托將四個(gè)角標(biāo)立桿高調(diào)平后掛線安裝其它底托,后安裝立桿。支架布設(shè)注意事項(xiàng)當(dāng)立桿基底間的高差大于60cm時(shí)，則可用立桿錯(cuò)節(jié)來(lái)調(diào)整。立桿的接長(zhǎng)縫應(yīng)錯(cuò)開(kāi)，即第一層立桿應(yīng)用長(zhǎng)2.4m和3.0m的立桿錯(cuò)開(kāi)布置，往上則均采用3.0m的立桿，至頂層再用1.5m和0.9m兩種長(zhǎng)度的頂桿找平。立桿的垂直度應(yīng)嚴(yán)格加以控制：30m以下架子按1/200控制，且全高的垂直偏差應(yīng)不大于10cm。腳手架拼裝到35層高時(shí)，應(yīng)用經(jīng)緯儀

7、檢查橫桿的水平度和立桿的垂直度。并在無(wú)荷載情況下逐個(gè)檢查立桿底座有否松動(dòng)或空浮情況，并及時(shí)旋緊可調(diào)座和薄鋼板調(diào)整墊實(shí)。斜撐的網(wǎng)格應(yīng)與架子的尺寸相適應(yīng)。斜撐桿為拉壓桿，布置方向可任意。一般情況下斜撐應(yīng)盡量與腳手架的節(jié)點(diǎn)相連，但亦可以錯(cuò)節(jié)布置。斜撐桿的布置密度，當(dāng)腳手架高度低于30m時(shí)，為整架面積的1/21/4，斜撐桿必須對(duì)稱(chēng)布置，且應(yīng)分布均勻。斜撐桿對(duì)于加強(qiáng)腳手架的整體剛度和承載能力的關(guān)系很大，應(yīng)按規(guī)定要求設(shè)置，不應(yīng)隨意拆除。立桿、橫桿承載性能：(三) 門(mén)洞支架搭設(shè)方案：臨平高架橋跨滬杭高速公路現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁支架因車(chē)輛通行需要，支架采用C20砼基礎(chǔ)，貝雷桁片作墩身，HW483H型鋼作縱梁。

8、作為自重、模板、鋼筋砼和施工荷載的承重梁，兩根H型鋼間距為0.7m。經(jīng)計(jì)算，滿足強(qiáng)度和剛度要求。力學(xué)參數(shù)：（見(jiàn)附表）四、 承載力驗(yàn)算本箱梁采取二次澆注，第一次澆注到箱梁翼板根部，第二次澆筑頂板。支架采用大直徑鋼管門(mén)架、型鋼及48×3mm鋼管支撐，外模、底模及端頭模采用廠制定型鋼模板，內(nèi)模采用定型板模，支架上設(shè)兩層分配橫，第一層采用10槽鋼，第二層采用10×10方木。1、混凝土重按26.0K N / M3計(jì)算；2、模板重0.6KN/M2（含加固件）； 3、分配梁按簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)計(jì)算；4、施工人員及施工料具運(yùn)輸、堆放取1.5KPa；5、振搗、傾倒混凝土?xí)r對(duì)模板產(chǎn)生的沖擊荷載取2.5

9、KPa；6、材料用量：根據(jù)箱梁支架布置圖計(jì)算。由于本橋上部結(jié)構(gòu)左右幅對(duì)稱(chēng)布置，本方案選用左幅進(jìn)行支架搭設(shè)施工設(shè)計(jì)，施工時(shí)右幅支架按驗(yàn)算通過(guò)的第二聯(lián)方案進(jìn)行施工。（一）跨中斷面下支架驗(yàn)算：1、 頂板支架承載力、穩(wěn)定性驗(yàn)算(箱內(nèi)支架)：頂板支架采用48×3.0mm扣件式鋼管支架，支架間距按0.8×0.8m布置，由于箱梁箱內(nèi)凈空僅為115cm所以不考慮搭接。查相關(guān)手冊(cè)得：鋼管支架單根立桿穩(wěn)定承載力計(jì)算：=L/I=115/1.59=72.3，查表得=0.792N穩(wěn)= A=0.792×423.9×140=47.0KN頂板砼重：G1=(0.45+0.2) ÷

10、;2×2+0.2×1.65×0.8×26=20.384 KN模板重量：G2=3.65×0.8×0.60=1.752KN（模板及加固件按0.60KN/m2）施工荷載：G3=3.65×0.8×4Kpa=13.14KN鋼管支架: G4=0.5KN（箱內(nèi)鋼管按0.8×0.8設(shè)置,上下各設(shè)一道拉桿,共.8m為一個(gè)計(jì)算單元)每個(gè)室內(nèi)每0.8m長(zhǎng)度內(nèi)共有支架立桿5根，故單根鋼管受力為：N=42.93÷5=8.59KNN47.0KN 安全系數(shù)K=5.5 滿足要求!2、 跨中斷面底板下支架承載能力驗(yàn)算 1) 門(mén)架

11、驗(yàn)算:由于現(xiàn)澆梁箱單幅共設(shè)3個(gè)室,每個(gè)室寬3.65m,腹板0.45m,于腹板底的支架間距按90cm布置，于底板底的支架間距按120cm布置，由于支架上設(shè)兩層分配梁，故荷載按均布荷載對(duì)支架進(jìn)行驗(yàn)算,長(zhǎng)度方向取2m(門(mén)架排距)為一計(jì)算單元。砼自重：G1=12.75×1.6-3×(3.65×1.15-0.3×0.5-0.25×1）×2×26=234.2KN 模板荷載: G2=12.75×2+6×(0.45+0.5)×2×0.6=22.14KN（模板及加固件按0.60KN/m2）施工荷載：G3

12、=12.75×2×4Kpa=102KN支架荷載：G4=18KN綜荷載為G=（G1+ G2+ G3+ G4）=376.3KN(取2m為一個(gè)計(jì)算單元)每2m長(zhǎng)度內(nèi)共有門(mén)架13榀，故單榀門(mén)架受力為：N=376.3÷13=28.9KNN75KN 安全系數(shù)K=2.6滿足要求!由于翼板下荷載較小,在此不進(jìn)行驗(yàn)算。（二）橫隔梁下支架驗(yàn)算：門(mén)架驗(yàn)算：橫隔梁寬為2m，支架按0.6m步距,排距按0.6m與路線方向垂直布設(shè)。故取1.6m×0.6 m(單榀門(mén)架)為一計(jì)算單元進(jìn)行計(jì)算。砼自重：G1=1.6×1.6×0.9×26=39.936KN 模板

13、荷載: G2=(1.6×0.6) ×0.6=0.576KN（模板及加固件按0.60KN/m2）施工荷載：G3=1.6×0.6×4Kpa=3.84KN支架荷載：G4=1.40KN總荷載為G=（G1+ G2+ G3+ G4）=45.752KN在單幅橫隔板下，由于取的是單榀門(mén)架為一個(gè)受力單元，即N=G=45.752KNN75KN 安全系數(shù)K=1.64 滿足要求!在門(mén)架搭設(shè)時(shí)橫隔梁處將會(huì)受到立柱的影響,不能完全按60cm進(jìn)行布設(shè),施工時(shí)適當(dāng)調(diào)整,但調(diào)整后的間距不能大于60cm。碗扣驗(yàn)算：如右圖所示，在中橫梁處碗扣是按0.9m×0.6m布設(shè)。取一個(gè)立柱（

14、0.9m×0.6m） 為計(jì)算單元。砼自重：G1=0.6×0.9×2×26=28.08KN模板荷載: G2=0.6×0.9×0.6=0.324KN施工荷載: G3=0.6×0.9×4KPa=2.16KN支架荷載：G4=0.69KN單立柱所受荷載為:G= G1 +G2 +G3 +G4=31.254KN<P=40KN安全系數(shù)K=1.3 滿足要求! (三)分配梁強(qiáng)度驗(yàn)算 1、橫隔梁下10槽鋼強(qiáng)度驗(yàn)算，跨度為1m，取1m長(zhǎng)度為計(jì)算荷載，偏安全按簡(jiǎn)支計(jì)算，即得荷載為q=（45.752）÷1.6=28.60KN/

15、m。M= (1/8)(ql2)= 0.125×28.60×12=3.575KN. mW=39.7cm3 (查有關(guān)資料得)=M/W=3575÷39.7=90.05Mpa<=210Mpa 安全系數(shù)K=2.33 滿足要求!2、在跨中底板下在跨中槽鋼的最不利布設(shè)方法與橫隔梁一致,而荷載跨中并沒(méi)有橫隔梁大。根據(jù)上述驗(yàn)算可知，其滿足要求!（四）跨滬杭H鋼門(mén)架計(jì)算我部使用的是HM（500×300）型中截面尺寸為482×300 H鋼：其力學(xué)性質(zhì)為：截面積：A=146.4cm2 慣性矩：Ix=60800cm4 截面抵抗矩：Wx=2520cm3 彎曲應(yīng)力：w

16、=145MPa 剪應(yīng)力：=85MPa 彈性模量：E=210000MPa根據(jù)上述數(shù)據(jù)與砼分配荷載計(jì)算H鋼的間距：(半幅考慮)砼在底板以上的在效面積為A1=8.904m2故底以上的砼總重為:8.904×11×26=2546.544KN模板荷載：（1.15×11×2+12.75×11）×0.6KN/ m2=99.33KN施工、砼振搗荷載：（12.75×11）×4KPa=561KN施工總荷載為:G=2546.544+99.33+561=3206.874KN分配到H型鋼上的均布荷載為:q=G÷12.75÷

17、(2x+0.3)÷11 =(45.72x+5.26)KN/m安全系數(shù)取K=1.5計(jì)算1、剪力計(jì)算 H型鋼所受最大剪力在支點(diǎn)處 ql÷2×A÷1.5 由此可得出=4.8m2、彎曲計(jì)算 H型鋼所受最大彎曲在跨中處 ql2÷8w ×Wx÷1.5 由此可得出=0.41m3、撓度計(jì)算 我們?nèi)=0.4m進(jìn)得撓度計(jì)算= 代入上面數(shù)據(jù)可知=0.05mm<l/400 從對(duì)H型鋼的力學(xué)驗(yàn)算可知H型鋼的垂直布設(shè)間距為0.8m(邊對(duì)邊)。(五)預(yù)拱度計(jì)算1、支架的彈性變形取門(mén)架受力的平均值進(jìn)行支架的彈性變形計(jì)算1L/E；=N/A；得到1LN

18、/EA1(mm)翼板下(N=12.4KN)跨中底板下(N=17.37KN)橫隔梁下板(N=26.15KN)L=6784mmL=5634mmL=5634mm0.91.11.6注:表中所列荷載N為單根鋼管受的軸向力，即為單榀門(mén)架受力的一半。E取210000MPa，A為4.278cm2。2、其他非彈性變形鋼管的接頭產(chǎn)生的接縫壓縮產(chǎn)生的變形，在本支架中取3個(gè)接頭，每個(gè)接頭壓縮量取值1mm，共計(jì)313mm；模板與分配梁間取1mm，分配梁與支架取1mm，頂托與支架取1mm，門(mén)架與支墊方木取2mm，地基取5mm。共計(jì)：3+1+1+1+2+5=13 mm(六)地基承載力計(jì)算 通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)地基的實(shí)際檢測(cè)并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)

19、監(jiān)理員旁站，對(duì)一個(gè)(0.15m×0.15m)的試件加載到6.5T的荷載,混凝土基礎(chǔ)穩(wěn)定無(wú)裂縫出現(xiàn)，可得到：=65KN/（0.15m×0.15m）=2889KPa 根據(jù)上述計(jì)算原理可得一個(gè)立桿的所傳遞到底托盤(pán)最大的力為:P =31.254KN而試驗(yàn)時(shí)并沒(méi)有考慮力的向下分散，故此也不著考慮： =P/A=31.254KN/（0.15m×0.15m）=1389.06KPa<2889KPa地基承載力滿足要求。（七）、在風(fēng)荷載作用下支架及模板的穩(wěn)定性驗(yàn)算 1、支架在風(fēng)荷載作用下的穩(wěn)定性驗(yàn)算 根據(jù)查找杭州地區(qū)的氣象資料得，杭州地區(qū)一般臺(tái)風(fēng)風(fēng)壓為600pa；作用在腳手架的風(fēng)

20、力（取橫橋向2米為計(jì)算單元,支架高按6.5米計(jì)）為：P=Wk·A = 600×6.5×2×0.7÷1000=5.46KN(作用在距地面3.25m處)橫橋向一個(gè)計(jì)算單元支架重為:G=(17×2×0.027×10)+(15×2×0.6)=27.18KN抗傾覆系數(shù)K=27.18×7.5÷5.46×3.25=11.5>1.3滿足要求!2、模板在風(fēng)荷載作用下的穩(wěn)定性驗(yàn)算作用在模板上的風(fēng)力（取橫橋向2米為計(jì)算單元）為：P=Wk·A = 600×2

21、15;1.6÷1000=1.92KN(合力作用在模板中部)橫橋向一個(gè)計(jì)算單元模板重為:G=1.6×2×0.6=1.92KN抗傾覆系數(shù)K=1.92×0.01÷1.92×0.8=0.0125<1.3不滿足要求!模板在風(fēng)荷載作用下穩(wěn)定性不滿足要求，故在鋼筋安裝前采取臨時(shí)加固措施，用拉桿將其固定在支架上即可。附件1、寬、中、窄翼緣H型鋼截面尺寸、截面面積、理論重量和截面特性表（節(jié)選自GB/T 11263-1998）類(lèi)別型號(hào)（高度×寬度）截面尺寸，mm截面面積cm2理論重量kg/m截面特性參數(shù)H×Bt1t2r慣性矩，cm4慣性半徑，cm截面模數(shù)，cm3IxIYixiYWxW