橋梁滿堂支架計(jì)算書說(shuō)明書

PAGEPAGE26滿堂支架及模板方案計(jì)算說(shuō)明書西濱互通式立體交叉地處廈門市翔安區(qū)西濱村附近，采用變形苜蓿葉型方案,利用空間分隔的方法消除翔安大道和窗東路兩線的交叉車流的沖突,使兩條交叉道路的直行車輛暢通無(wú)阻。Q匝道橋?yàn)榇皷|路上與翔安大道相交的主線橋梁，橋跨布置為5×28+5×28+（28+2×35+34+33）+3×27m，預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁，梁高2.0m，箱梁頂寬為8.0～18.58m，箱梁采用C50混凝土。以Q橋左線第一聯(lián)為例，梁高2m，頂寬13.5m，支架最高6m，跨徑5×28m，支架采用碗扣式多功能腳手桿（Φ48X3.5mm)搭設(shè)，使用與立桿配套的橫桿及立桿可調(diào)底座、立桿可調(diào)頂托，墩旁兩側(cè)各3.0m范圍內(nèi)的支架采用60×60×120cm的布置形式，墩旁外側(cè)3.0m～8m范圍內(nèi)、縱橫隔板梁下1.5m的支架采用60×90×120cm的布置形式，其余范圍內(nèi)（即跨中部分）的支架采用90×90×120cm的布置形式支架及模板方案。立桿頂設(shè)二層方木，立桿頂托上縱向設(shè)10×15cm方木；縱向方木上設(shè)10×10cm的橫向方木，其中在端橫梁和中橫梁下間距0.25m，在跨中其他部位間距0.35m。1荷載計(jì)算1.1荷載分析根據(jù)本橋現(xiàn)澆箱梁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在施工過(guò)程中將涉及到以下荷載形式：⑴q1——箱梁自重荷載，新澆混凝土密度取2600kg/m3。⑵q2——箱梁內(nèi)模、底模、內(nèi)模支撐及外模支撐荷載，按均布荷載計(jì)算，經(jīng)計(jì)算取q2＝1.0kPa（偏于安全）。⑶q3——施工人員、施工材料和機(jī)具荷載，按均布荷載計(jì)算，當(dāng)計(jì)算模板及其下肋條時(shí)取2.5kPa；當(dāng)計(jì)算肋條下的梁時(shí)取1.5kPa；當(dāng)計(jì)算支架立柱及替他承載構(gòu)件時(shí)取1.0kPa。⑷q4——振搗混凝土產(chǎn)生的荷載，對(duì)底板取2.0kPa，對(duì)側(cè)板取4.0kPa。⑸q5——新澆混凝土對(duì)側(cè)模的壓力。⑹q6——傾倒混凝土產(chǎn)生的水平荷載，取2.0kPa。⑺q7——支架自重，經(jīng)計(jì)算支架在不同布置形式時(shí)其自重如下表所示：表1.1-1滿堂鋼管支架自重立桿橫橋向間距×立桿縱橋向間距×橫桿步距支架自重q7的計(jì)算值(kPa)60cm×60cm×120cm2.9460cm×90cm×120cm2.2190cm×90cm×120cm1.841.1.1荷載組合表1.1-2模板、支架設(shè)計(jì)計(jì)算荷載組合模板結(jié)構(gòu)名稱荷載組合強(qiáng)度計(jì)算剛度檢算底模及支架系統(tǒng)計(jì)算⑴＋⑵＋⑶＋⑷＋⑺⑴＋⑵＋⑺側(cè)模計(jì)算⑸＋⑹⑸1.1.2荷載計(jì)算⑴箱梁自重——q1計(jì)算根據(jù)Q匝道現(xiàn)澆箱梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，我們?nèi)、?Ⅰ截面、Ⅱ－Ⅱ截面、Ⅲ－Ⅲ截面（墩頂及橫隔板梁）等三個(gè)代表截面進(jìn)行箱梁自重計(jì)算，并對(duì)三個(gè)代表截面下的支架體系進(jìn)行檢算，首先分別進(jìn)行自重計(jì)算。Ⅰ－Ⅰ截面處q1計(jì)算圖圖1.1-1Q匝道橋Ⅰ－Ⅰ截面根據(jù)橫斷面圖，則：q1＝=＝注：B—箱梁底寬，取8.Ⅱ－Ⅱ截面處q1計(jì)算圖圖1.1-2Q匝道橋Ⅱ－Ⅱ截面根據(jù)橫斷面圖，則：q1＝=＝注：B—箱梁底寬，取8.Ⅲ－Ⅲ截面處q1計(jì)算圖圖1.1-3Q匝道橋Ⅲ－Ⅲ截面根據(jù)橫斷面圖，則：q1＝=＝注：B—箱梁底寬，取8.⑵新澆混凝土對(duì)側(cè)模的壓力——q5計(jì)算因現(xiàn)澆箱梁采取水平分層以每層30cm高度澆筑，在豎向上以V=1.2m/h澆筑速度控制，砼入模溫度T=28℃控制，q5=K為外加劑修正稀數(shù)，取摻緩凝外加劑K=1.2當(dāng)V/t=1.2/28=0.043＞0.035h=1.53+3.8V/t=1.q5=2結(jié)構(gòu)檢算2.1碗扣式鋼管支架立桿強(qiáng)度及穩(wěn)定性驗(yàn)算碗扣式鋼管腳手架與支撐和扣件式鋼管腳手架與支架一樣，同屬于桿式結(jié)構(gòu)，以立桿承受豎向荷載作用為主，但碗扣式由于立桿和橫桿間為軸心相接，且橫桿的“├”型插頭被立桿的上、下碗扣緊固，對(duì)立桿受壓后的側(cè)向變形具有較強(qiáng)的約束能力，因而碗扣式鋼管架穩(wěn)定承載能力顯著高于扣件架（一般都高出20%以上，甚至超過(guò)35%）。本工程現(xiàn)澆箱梁支架立桿強(qiáng)度及穩(wěn)定性驗(yàn)算，根據(jù)《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》有關(guān)模板支架立桿的強(qiáng)度及穩(wěn)定性計(jì)算公式進(jìn)行分析計(jì)算（碗扣架用鋼管規(guī)格為φ48×3.5mm）。⑴Ⅰ－Ⅰ截面處跨中14m范圍內(nèi)，碗扣式鋼管支架體系采用90×90×120cm的布置結(jié)構(gòu)，如下圖5.1－6。圖圖2.1-1腳手架90×90×120cm布置圖①、立桿強(qiáng)度驗(yàn)算根據(jù)立桿的設(shè)計(jì)允許荷載，當(dāng)橫桿步距為120cm時(shí)，立桿可承受的最大允許豎直荷載為［N］＝30kN（參見公路橋涵施工手冊(cè)中表13－5碗口式構(gòu)件設(shè)計(jì)荷載）。立桿實(shí)際承受的荷載為：N=1.2（NG1K+NG2K）+0.85×1.4ΣNQK（組合風(fēng)荷載時(shí)）NG1K—支架結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力；NG2K—構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力ΣNQK—施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值；于是，有：NG1K=0.9×0.9×q1=0.9×0.9×23.09=18.7KNNG2K=0.9×0.9×q2=0.9×0.9×1.0=0.81KNΣNQK=0.9×0.9×(q3+q4+q7)=0.81×(1.0+2.0+1.84)=3.92KN則：N=1.2（NG1K+NG2K）+0.85×1.4ΣNQK=1.2×（18.7+0.81）+0.85×1.4×3.92=28.07KN＜［N］＝30KN，強(qiáng)度滿足要求。②、立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算根據(jù)《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》有關(guān)模板支架立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式：N/ΦA(chǔ)+MW/W≤fN—鋼管所受的垂直荷載，N=1.2（NG1K+NG2K）+0.85×1.4ΣNQK（組合風(fēng)荷載時(shí)），同前計(jì)算所得；f—鋼材的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f＝205N/mm2參考《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》表5.1.6得。A—支架立桿的截面積A＝489mm2(取φ48mm×3.5mm鋼管的截面積)。Φ—軸心受壓桿件的穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)長(zhǎng)細(xì)比λ查表即可求得Φ。i—截面的回轉(zhuǎn)半徑，查《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》附錄B得i＝15.8㎜。長(zhǎng)細(xì)比λ＝L/i。L—水平步距，L＝1.2m。于是，λ＝L/i＝76，參照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》查附錄C得Φ＝0.744。MW—計(jì)算立桿段有風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎距；MW=0.85×1.4×WK×La×h2/10WK=0.7uz×us×w0uz—風(fēng)壓高度變化系數(shù)，參考〈〈建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范〉〉表7.2.1得uz=1.38us—風(fēng)荷載腳手架體型系數(shù)，查〈〈建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范〉〉表6.3.1第36項(xiàng)得：us=1.2w0—基本風(fēng)壓，查〈〈建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范〉〉附表D.4w0=0.8KN/m2故：WK=0.7uz×us×w0=0.7×1.38×1.2×0.8=0.927KN/m2La—立桿縱距0.9m；h—立桿步距1.2m,MW=0.85×1.4×WK×La×h2/10=0.143W—截面模量查表〈〈建筑施工扣件式腳手架安全技術(shù)規(guī)范〉〉附表B得：W=5.08×103則，N/ΦA(chǔ)+MW/W＝28.07×103/（0.744×489）+0.143×106/（5.08×103）＝158.5KN/mm2≤f＝205KN/mm2計(jì)算結(jié)果說(shuō)明支架是安全穩(wěn)定的。⑵Ⅱ－Ⅱ截面處橋墩旁3m～7m范圍內(nèi)，碗扣式鋼管支架體系采用60×90×120cm的布置結(jié)構(gòu)，如下圖。圖圖2.1-2腳手架60×90×120cm布置圖①、立桿強(qiáng)度驗(yàn)算根據(jù)立桿的設(shè)計(jì)允許荷載，當(dāng)橫桿步距為120cm時(shí)，立桿可承受的最大允許豎直荷載為［N］＝30kN（參見公路橋涵施工手冊(cè)中表13－5碗口式構(gòu)件設(shè)計(jì)荷載）。立桿實(shí)際承受的荷載為：N=1.2（NG1K+NG2K）+0.85×1.4ΣNQK（組合風(fēng)荷載時(shí)）NG1K—支架結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力；NG2K—構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力ΣNQK—施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值；于是，有：NG1K=0.6×0.9×q1=0.6×0.9×24.9=13.446KNNG2K=0.6×0.9×q2=0.6×0.9×1.0=0.54KNΣNQK=0.6×0.9×(q3+q4+q7)=0.54×(1.0+2.0+2.21)=2.813KN則：N=1.2（NG1K+NG2K）+0.85×1.4ΣNQK=1.2×（13.446+0.54）+0.85×1.4×2.813=20.131KN＜［N］＝30KN，強(qiáng)度滿足要求。②、立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算根據(jù)《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》有關(guān)模板支架立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式：N/ΦA(chǔ)+MW/W≤fN—鋼管所受的垂直荷載，N=1.2（NG1K+NG2K）+0.85×1.4ΣNQK（組合風(fēng)荷載時(shí)），同前計(jì)算所得；f—鋼材的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f＝205N/mm2參考《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》表5.1.6得。A—支架立桿的截面積A＝489mm2(取φ48mm×3.5mm鋼管的截面積)Φ—軸心受壓桿件的穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)長(zhǎng)細(xì)比λ查表即可求得Φ。i—截面的回轉(zhuǎn)半徑，查《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》附錄B得i＝15.8㎜。長(zhǎng)細(xì)比λ＝L/i。L—水平步距，L＝1.2m。于是，λ＝L/i＝76，參照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》查附錄C得Φ＝0.744。MW—計(jì)算立桿段有風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎距；MW=0.85×1.4×WK×La×h2/10WK=0.7uz×us×w0uz—風(fēng)壓高度變化系數(shù)，參考〈〈建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范〉〉表7.2.1得uz=1.38us—風(fēng)荷載腳手架體型系數(shù)，查〈〈建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范〉〉表6.3.1第36項(xiàng)得：us=1.2w0—基本風(fēng)壓，查〈〈建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范〉〉附表D.4w0=0.8KN/m2故：WK=0.7uz×us×w0=0.7×1.38×1.2×0.8=0.927KN/m2La—立桿縱距0.9m；h—立桿步距1.2mMW=0.85×1.4×WK×La×h2/10=0.143W—截面模量查表〈〈建筑施工扣件式腳手架安全技術(shù)規(guī)范〉〉附表B得：W=5.08×103則，N/ΦA(chǔ)+MW/W＝20.131×103/（0.744×489）+0.143×106/（5.08×103）＝136.6KN/mm2≤f＝205KN/mm2計(jì)算結(jié)果說(shuō)明支架是安全穩(wěn)定的。⑶Ⅲ－Ⅲ截面處在橋墩旁兩側(cè)各3m范圍內(nèi)，碗扣式鋼管支架體系采用60×60×120cm圖圖2.1-3腳手架60×60×120cm布置圖①、立桿強(qiáng)度驗(yàn)算根據(jù)立桿的設(shè)計(jì)允許荷載，當(dāng)橫桿步距為120cm時(shí)，立桿可承受的最大允許豎直荷載為［N］＝30kN（參見公路橋涵施工手冊(cè)中表13－5碗口式構(gòu)件設(shè)計(jì)荷載）。立桿實(shí)際承受的荷載為：N=1.2（NG1K+NG2K）+0.85×1.4ΣNQK（組合風(fēng)荷載時(shí)）NG1K—支架結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力；NG2K—構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力ΣNQK—施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值；于是，有：NG1K=0.6×0.6×q1=0.6×0.6×55.7=20.052KNNG2K=0.6×0.6×q2=0.6×0.6×1.0=0.36KNΣNQK=0.6×0.6×(q3+q4+q7)=0.36×(1.0+2.0+2.94)=2.138KN故：N=1.2（NG1K+NG2K）+0.85×1.4ΣNQK=1.2×（20.052+0.36）+0.85×1.4×2.138=27.039KN＜［N］＝30KN，強(qiáng)度滿足要求。②、立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算根據(jù)《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》有關(guān)模板支架立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式：N/ΦA(chǔ)+MW/W≤fN—鋼管所受的垂直荷載，N=1.2（NG1K+NG2K）+0.85×1.4ΣNQK（組合風(fēng)荷載時(shí)），同前計(jì)算所得；f—鋼材的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f＝205N/mm2參考《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》表5.1.6得。A—支架立桿的截面積A＝489mm2(取φ48mm×3.5mm鋼管的截面積)Φ—軸心受壓桿件的穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)長(zhǎng)細(xì)比λ查表即可求得Φ。i—截面的回轉(zhuǎn)半徑，查《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》附錄B得i＝15.8㎜。長(zhǎng)細(xì)比λ＝L/i。L—水平步距，L＝1.2m。于是，λ＝L/i＝76，參照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》查附錄C得Φ＝0.744。MW—計(jì)算立桿段有風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎距；MW=0.85×1.4×WK×La×h2/10WK=0.7uz×us×w0uz—風(fēng)壓高度變化系數(shù)，參考〈〈建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范〉〉表7.2.1得uz=1.38us—風(fēng)荷載腳手架體型系數(shù)，查〈〈建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范〉〉表6.3.1第36項(xiàng)得：us=1.2w0—基本風(fēng)壓，查〈〈建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范〉〉附表D.4w0=0.8KN/m2故：WK=0.7uz×us×w0=0.7×1.38×1.2×0.8=0.927KNLa—立桿縱距0.6m；h—立桿步距1.2m，故：MW=0.85×1.4×WK×La×h2/10=0.095KNW—截面模量查表〈〈建筑施工扣件式腳手架安全技術(shù)規(guī)范〉〉附表B得：W=5.08×103則，N/ΦA(chǔ)+MW/W＝27.039×103/（0.744×489）+0.095×106/（5.08×103）＝93.02KN/mm2≤f＝205KN/mm2計(jì)算結(jié)果說(shuō)明支架是安全穩(wěn)定的。2.2滿堂支架整體抗傾覆驗(yàn)算依據(jù)《公路橋涵技術(shù)施工技術(shù)規(guī)范實(shí)施手冊(cè)》第9.2.3要求支架在自重和風(fēng)荷栽作用下時(shí)，傾覆穩(wěn)定系數(shù)不得小于1.3。K0=穩(wěn)定力矩/傾覆力矩=y×Ni/ΣMw按Q匝道橋第一聯(lián)140m長(zhǎng)度驗(yàn)算支架抗傾覆能力：橋梁寬度13.5m，長(zhǎng)140m采用90×90×120cm跨中支架來(lái)驗(yàn)算全橋：支架橫向156排；支架縱向15排；高度6m；頂托TC60共需要156×15=2340個(gè)；立桿需要156×15×6=14040m;縱向橫桿需要156×6/1.2×15=11700m；橫向橫桿需要15×6/1.2×140=10500m；故：鋼管總重（14040+11700+10500）×3.84=139.161t;頂托TC60總重為：2340×7.2=16.848t；故q=139.161×9.8+16.848×9.8=1528.888KN；穩(wěn)定力矩=y×Ni=6.75×1528.888=10319.994KN.m依據(jù)以上對(duì)風(fēng)荷載計(jì)算WK=0.7uz×us×w0=0.7×1.38×1.2×0.8=0.927KN/m2Q匝道第一聯(lián)140m共受力為：q=0.927×6×140=778.68KN；根據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTJ021-89）考慮到箱梁模板橫橋向的風(fēng)荷載，將該風(fēng)荷載加載于支架上，安全。梁高2m，橫橋向箱梁模板風(fēng)荷載q1=1kPa×2m×136m=272KN傾覆力矩=q×4=(778.68+272)×4=4202.72KN.mK0=穩(wěn)定力矩/傾覆力矩=10319.994/4202.72=2.46>1.3計(jì)算結(jié)果說(shuō)明本方案滿堂支架滿足抗傾覆要求。2.3箱梁底模下橫橋向方木驗(yàn)算本施工方案中箱梁底模底面橫橋向采用10×10cm方木，方木橫橋向跨度在跨中截面處按L＝90cm進(jìn)行受力計(jì)算，在橋墩頂橫梁截面及橫隔板梁處、橋墩頂及墩旁各7m范圍內(nèi)按L＝60cm進(jìn)行受力計(jì)算，實(shí)際布置跨距均不超過(guò)上述兩值。如下圖將方木簡(jiǎn)化為如圖的簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)（偏于安全），木材的容許應(yīng)力和彈性模量的取值參照杉木進(jìn)行計(jì)算。圖圖2.3-1底模下橫橋向方木受力簡(jiǎn)圖⑴Ⅰ－Ⅰ截面處按橋每跨中Ⅰ－Ⅰ截面14.0m范圍內(nèi)進(jìn)行受力分析，按方木橫橋向跨度L＝90cm進(jìn)行驗(yàn)算。①方木間距計(jì)算q＝(q1+q2+q3+q4)×B＝(23.09+1.0+2.5+2)×14=400.26kN/mM＝(1/8)qL2=(1/8)×400.26×0.92＝40.526kN·mW=(bh2)/6=(0.13)/6=0.0001667m3則：n=M/(W×［δw］)=40.526/(0.0001667×11000×0.9)=24.6(取整數(shù)n＝25根)d＝B/(n-1)=14/24=0.583m注：0.9為方木的不均勻折減系數(shù)。經(jīng)計(jì)算，方木間距小于0.58m均可滿足要求，實(shí)際施工中為滿足底模板受力要求，方木間距d取0.35m，則n＝14/0.35＝40根。②每根方木撓度計(jì)算方木的慣性矩I=(bh3)/12=(0.1×0.13)/12=8.33×10-6m則方木最大撓度：fmax=(5/384)×［(qL4)/(EI)］=(5/384)×［(400.26×0.94)/(40×9×106×8.33×10-6)］=1.14×10-3m＜l/400=0.9/400=2.25×10③每根方木抗剪計(jì)算0.13/8=1.25×10-4m30.14/12=8.33×10-6m4τ=400.26×0.9×1.25×10-4/（40×2×8.33×10-6×0.1）=0.676MPa＜0.9×［τ］=0.9×1.7MPa=1.53MPa符合要求。⑵Ⅱ－Ⅱ截面處按橋墩旁Ⅲ－Ⅲ截面處5.0m范圍內(nèi)進(jìn)行受力分析，按方木橫橋向跨度L＝90cm①方木間距計(jì)算q＝(q1+q2+q3+q4)×B＝(24.9+1.0+2.5+2)×5=152kN/mM＝(1/8)qL2=(1/8)×152×0.92＝15.29kN·mW=(bh2)/6=(0.13)/6=0.0001667m3則：n=M/(W×［δw］)=15.29/(0.0001667×11000×0.9)=9.3取整數(shù)n＝10根)d＝B/(n-1)=5/9=0.56m注：0.9為方木的不均勻折減系數(shù)。經(jīng)計(jì)算，方木間距小于0.56m均可滿足要求，實(shí)際施工中為滿足底模板受力要求，方木間距d取0.35m，則n＝5/0.35＝15根。②每根方木撓度計(jì)算方木的慣性矩I=(bh3)/12=(0.1×0.13)/12=8.33×10-6m則方木最大撓度：fmax=(5/384)×［(qL4)/(EI)］=(5/384)×［(152×0.94)/(15×9×106×8.33×10-6)］=1.15×10-3m＜l/400=0.9/400=2.25×10-3m(撓度滿足要求③每根方木抗剪計(jì)算0.13/8=1.25×10-4m30.14/12=8.33×10-6m4τ=152×0.9×1.25×10-4/（15×2×8.33×10-6×0.1）=0.684MPa＜0.9×［τ］=0.9×1.7MPa=1.53MPa符合要求。⑶Ⅲ－Ⅲ截面處橋墩頂截面處2.0m范圍內(nèi)進(jìn)行受力分析，按方木橫橋向跨度L＝60cm進(jìn)行驗(yàn)算。①方木間距計(jì)算q＝(q1+q2+q3+q4)×B＝(55.7+1.0+2.5+2)×2=122.4kN/mM＝(1/8)qL2=(1/8)×122.4×0.62＝5.508kN·mW=(bh2)/6=(0.13)/6=0.0001667m3則：n=M/(W×［δw］)=5.508/(0.0001667×11000×0.9)=3.3(取整數(shù)n＝4根)d＝B/(n-1)=2/3=0.67m注：0.9為方木的不均勻折減系數(shù)。經(jīng)計(jì)算，方木間距小于0.67m均可滿足要求，實(shí)際施工中為滿足底模板受力要求，方木間距d取0.25m，則n＝2/0.25＝8。②每根方木撓度計(jì)算方木的慣性矩I=(bh3)/12=(0.1×0.13)/12=8.33×10-6m則方木最大撓度：fmax=(5/384)×［(qL4)/(EI)］=(5/384)×［(122.4×0.64)/(8×9×106×8.33×10-6)］=0.34×10-3m＜l/400=0.6/400=1.5×10③每根方木抗剪計(jì)算0.13/8=1.25×10-4m30.14/12=8.33×10-6m4τ=122.4×0.6×1.25×10-4/（8×2×8.33×10-6×0.1）=0.687MPa＜0.9×［τ］=0.9×1.7MPa=1.53MPa符合要求。2.4碗扣式支架立桿頂托上順橋向方木驗(yàn)算本施工方案中WDJ多功能碗扣架頂托上順橋向采用10×15cm方木作為縱向分配梁。順橋向方木的跨距，根據(jù)立桿布置間距，在箱梁跨中按L＝90cm（橫向間隔l＝90cm）進(jìn)行驗(yàn)算，在墩旁和橫隔板部位按L＝60cm（橫向間隔l＝60cm布置）進(jìn)行驗(yàn)算。將方木簡(jiǎn)化為如圖的簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)（偏于安全）。木材的容許應(yīng)力和彈性模量的取值參照杉木進(jìn)行計(jì)算。圖圖2.4-1立桿頂托上順橋向方木受力簡(jiǎn)圖⑴Ⅰ－Ⅰ截面處跨中截面立桿頂托上順橋向采用10×15cm規(guī)格的方木，順橋向方木跨距90cm，橫橋向間隔90cm①每根方木抗彎計(jì)算q＝(q1+q2+q3+q4)×B＝(23.09+1.0+2.5+2)×0.9=25.731kN/mM＝(1/8)qL2=(1/8)×25.731×0.92＝2.605kN·mW=(bh2)/6=(0.10×0.152)/6=3.75×10-4則：δ=Mmax/W=2.605/(3.75×10-4)=6.95MPa＜0.9［δw］＝9.9MPa（符合要求）注：0.9為方木的不均勻折減系數(shù)。②每根方木抗剪計(jì)算則：τ=MPa＜0.9×［τ］=0.9×1.7MPa=1.53MPa符合要求。③每根方木撓度計(jì)算方木的慣性矩I=(bh3)/12=(0.1×0.153)/12=2.8125×10-5m則方木最大撓度：fmax=(5/384)×［(qL4)/(EI)］=(5/384)×［(30.42×0.94)/(9×106×2.8125×10-5)］=1.027×10-3m＜l/400=0.9/400=2.25×10-3故，撓度滿足要求。⑵Ⅱ－Ⅱ截面處墩旁3～7m范圍內(nèi)立桿頂托上順橋向采用10×15cm規(guī)格的方木，順橋向方木跨距60cm，橫橋向間隔布置90cm，根據(jù)前受力布置圖進(jìn)行方木受力分析計(jì)算如下：①每根方木抗彎計(jì)算q＝(q1+q2+q3+q4)×B＝(24.9+1.0+2.5+2)×0.9=27.36N/mM＝(1/8)qL2=(1/8)×27.36×0.62＝1.23kN·mW=(bh2)/6=(0.10×0.152)/6=3.75×10-4則：δ=Mmax/W=1.23/(3.75×10-4)=3.28MPa＜0.9［δw］＝9.9MPa（符合要求）注：0.9為方木的不均勻折減系數(shù)。②每根方木抗剪計(jì)算則：τ=27.36×0.6×2.8125×10-4/（2×2.8125×10-5×0.1）=0.821MPa＜0.9×［τ］=0.9×1.7MPa=1.53MPa符合要求。③每根方木撓度計(jì)算方木的慣性矩I=(bh3)/12=(0.12×0.153)/12=3.375×10-5m則方木最大撓度：fmax=(5/384)×［(qL4)/(EI)］=(5/384)×［(27.36×0.64)/(9×106×2.8125×10-5)］=1.82×10-4m＜l/400=0.9/400=2.25×10-3故，撓度滿足要求。⑶Ⅲ－Ⅲ梁截面處墩頂橫梁（實(shí)心段）截面立桿頂托上順橋向采用10×15cm規(guī)格的方木，順橋向方木跨距60cm，橫橋向間隔6①每根方木抗彎計(jì)算q＝(q1+q2+q3+q4)×B＝(55.7+1.0+2.5+2)×0.6=36.72kN/mM＝(1/8)qL2=(1/8)×36.72×0.62＝1.652kN·mW=(bh2)/6=(0.10×0.152)/6=3.75×10-4則：δ=Mmax/W=1.652/(3.75×10-4)=4.405MPa＜0.9［δw］＝9.9MPa（符合要求）。注：0.9為方木的不均勻折減系數(shù)。②每根方木抗剪計(jì)算則：τ=MPa＜0.9×［τ］=0.9×1.7MPa=1.53MPa符合要求。③每根方木撓度計(jì)算方木的慣性矩I=(bh3)/12=(0.1×0.153)/12=2.8125×10-5m則方木最大撓度：fmax=(5/384)×［(qL4)/(EI)］=(5/384)×［(36.72×0.64)/(9×106×2.8125×10-5)］=2.448×10-4m＜l/400=0.6/400=1.5×10-3故，撓度滿足要求。2.5箱梁底模板計(jì)算箱梁底模采用優(yōu)質(zhì)竹膠板，鋪設(shè)在支架立桿頂托上順橋向方木上的橫橋向方木上。其中橋墩旁兩側(cè)各3m范圍（支架立桿縱橋向間距60cm布置段）橫橋向方木按0.25m間距布置，其余部分橫橋向方木按0.1m間距布置。取各種布置情況下最不利位置進(jìn)行受力分析，并對(duì)受力結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化（偏于安全）（為安全起見，計(jì)算采用15mm竹膠板）：通過(guò)前面分析計(jì)算及布置方案，在橋墩旁實(shí)心段（取墩頂截面）處，橫橋向方木布置間距分別為0.25m（凈距0.15m）時(shí)，為底模板荷載最不利位置，則有：竹膠板彈性模量E＝5000MPa竹膠板慣性矩I=(bh3)/12=(1.0×0.0153)/12=2.81×10-7m4（預(yù)計(jì)采用12mm圖圖2.5-1底模支撐系統(tǒng)及驗(yàn)算簡(jiǎn)圖⑴橋墩頂截面處底模板計(jì)算①模板厚度計(jì)算q=(q1+q2+q3+q4)l=(55.7+1.0+2.5+2)×0.25=15.3kN/m則：Mmax=0.12MPa模板需要的截面模量：W=2.22×10-5m2模板的寬度為1.0m，根據(jù)W、b得h為：h=0.0115m12mm厚竹膠板滿足要求，但為保證安全，實(shí)際中模板采用1220×2440×15②模板剛度驗(yàn)算fmax=3.32×10-4m＜0.9×0.25/400m=5.6×10-4m故15mm厚竹膠板撓度滿足要求。2.6側(cè)模驗(yàn)算按10×10cm方木以25cm的間距布置，以側(cè)模最不利荷載部位進(jìn)行模板計(jì)算，則有：①模板厚度計(jì)算q=(q4+q5)l=(4.0+50.7)×0.25=13.675kN/m則：Mmax=模板需要的截面模量：W=m2模板的寬度為1.0m，根據(jù)W、b得h為：h=因此,模板采用1220×2440×15mm規(guī)格的竹膠板滿足要求②模板剛度驗(yàn)算fmax=2.97×10-4m＜0.9×0.25/400m=5.63×10-4m故，側(cè)模下10×10cm方木背木布置間距按25cm布置即可滿足要求。2.7立桿底座和地基承載力計(jì)算圖圖2.7-1支架下地基處理示意圖⑴立桿承受荷載計(jì)算Ⅰ－Ⅰ截面處：跨中14m范圍內(nèi)，間距為90×90cm布置立桿時(shí)，每根立桿上荷載為：N＝a×b×q＝a×b×(q1+q2+q3+q4+q7＝0.9×0.9×(23.09+1.0+1.0+2.0+1.84)=23.433kNⅡ－Ⅱ截面處：橋墩兩側(cè)3～7m范圍內(nèi)，間距為60×90cm布置立桿時(shí)，每根立桿上荷載為：N＝a×b×q＝a×b×(q1+q2+q3+q4+q7)＝0.6×0.9×(24.9+1.0+1.0+2.0+2.21)=16.799kNⅢ－Ⅲ截面處：在橋墩旁兩側(cè)各3m范圍內(nèi)，間距為60×60cm布置N＝a×b×q＝a×b×(q1+q2+q3+q4+q7)＝0.6×0.6×(55.7+1.0+1.0+2.0+2.94)=22.55kN⑵立桿底托驗(yàn)算立桿底托驗(yàn)算：N≤Rd通過(guò)前面立桿承受荷載計(jì)算，每根立桿上荷載最大值為跨中截面Ⅰ－Ⅰ橫截面處間距90×90cmN＝a×b×q＝a×b×(q1+q2+q3+q4+q7)＝0.9×0.9×(23.09+1.0+1.0+2.0+1.84)=23.433kN底托承載力（抗壓）設(shè)計(jì)值，一般取Rd=40KN;得：23.433KN＜40KN，立桿底托符合要求。⑶立桿地基承載力驗(yàn)算表2.7-1標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)粘質(zhì)土地基容許承載力（Kpa）試驗(yàn)錘擊數(shù)(擊/30)cm35791113151719k(Kpa)105145190235280325370435515表2.7-2標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)砂類土地基容許承載力（Kpa）試驗(yàn)錘擊數(shù)（擊/30cm）10153050k(Kpa)中、粗砂180250340500粉、細(xì)砂140180250340K調(diào)整系數(shù)；混凝土基礎(chǔ)系數(shù)為1.0按照最不利荷載考慮：根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙地質(zhì)情況，Q匝道橋橋址處主要?dú)埛e砂質(zhì)粘土，根據(jù)地質(zhì)報(bào)告中殘積性砂質(zhì)粘土承載力基本容許值σ0=220KPa。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及試驗(yàn)，將地面整平（斜坡地段做成臺(tái)階）并采用重型壓路機(jī)碾壓密實(shí)(壓實(shí)度≥90%)，達(dá)到要求后，再填筑50cm的隧道洞渣，并分層填筑，分層碾壓，使壓實(shí)度達(dá)到94％以上后，地基承載力可達(dá)到[fk]=190～250Kpa（參考《建筑施工計(jì)算手冊(cè)》。立桿地基承載力驗(yàn)算：≤K·k式中：N——為腳手架立桿傳至基礎(chǔ)頂面軸心力設(shè)計(jì)值；Ad——為立桿底座面積Ad=15cm×15cm=225cm2；按照最不利荷載考慮，立桿底拖下砼基礎(chǔ)承載力：8500KPa，底拖下砼基礎(chǔ)承載力滿足要求。底托坐落在砼基礎(chǔ)上（按照10cm厚計(jì)算）A=(2×0.1×tg450+0.15)2=0.1225mk=σ0=220KPaK調(diào)整系數(shù)；混凝土基礎(chǔ)系數(shù)為1.0按照最不利荷載考慮：=23.433KN/0.1225m2=191.3≤K·[k]=1.0×220KPa經(jīng)過(guò)計(jì)算，基底整平壓實(shí)后采用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)檢測(cè)地基承載力?；A(chǔ)處理時(shí)填土石混渣或建筑拆遷廢渣，并用壓路機(jī)壓實(shí)后，檢測(cè)壓實(shí)度達(dá)到，如壓實(shí)度達(dá)到94%以上，則同理地基承載力滿足要求。如巨粒土以及含有磚頭、砼塊、塊石等的粘質(zhì)土，不適應(yīng)做標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)或?qū)z測(cè)結(jié)果尚有疑問(wèn)時(shí)，則應(yīng)再做平板荷載試驗(yàn)。確認(rèn)地基承載力符合設(shè)計(jì)要求后，才能開始放樣，擺放腳手架，在其上開始搭設(shè)腳手架。將混凝土作為剛性結(jié)構(gòu)，在橋墩旁兩側(cè)各7m范圍及跨中縱、橫隔板梁1.5m范圍部位，按照間距60×60cm布置，在1平方米面積上地基最大承載力F為F＝a×b×q＝a×b×(q1+q2+q3+q4+q7)＝1.0×1.0×(55.7+1.0+1.0+2.0+2.94)=62.64kN/m2則，F(xiàn)＝62.64kpa＜[k]=1.0×190Kpa經(jīng)過(guò)地基處理后，可以滿足要求。2.8支架變形支架變形量值F的計(jì)算：F＝f1＋f2＋f3⑴Ⅰ－Ⅰ截面處①f1為支架在荷載作用下的彈性變形量由上計(jì)算每根鋼管受力為23.433KN，立桿的截面積按489mm2計(jì)算。于是f1=б×L/Eб＝23.433÷489×103＝47.92N/mm2則f1＝47.92×10÷（2.06×105）＝2.33mm。②f2為支架在荷載作用下的非彈性變形量支架在荷載作用下的非彈性變形f2包括桿件接頭的擠壓壓縮δ1和方木對(duì)方木壓縮δ2兩部分，分別取經(jīng)驗(yàn)值為2mm、3mm，即f2＝δ1＋δ2＝5mm③f3為支架地基沉降量計(jì)算：支架地基沉降量按《GBJ7-89規(guī)范》推薦地基最終沉降量公式計(jì)算：f3=A、基礎(chǔ)底面附加應(yīng)力計(jì)算根據(jù)前面計(jì)算結(jié)果，支架基礎(chǔ)（C15砼）底面以上最大荷載為：F＝62.64+3.9=66.54KN/m2，同理基礎(chǔ)底面的附加壓力為P0＝F=66.54KN/m2。B、地基土分層根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況，將地基土按壓縮性分層，設(shè)壓縮層厚度為3m，其中換填隧道洞渣，計(jì)算按照砂夾石土層厚約0.5m（偏安全）、壓縮模量7.0MPa，殘積砂質(zhì)粘性土層厚1.5m、壓縮模量6.2MPa。C、各分層的壓縮量計(jì)算根據(jù)最不利荷載受力部位支架布置，將滿堂支架基礎(chǔ)底面積轉(zhuǎn)化為0.6×0.6基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算分析。a、換填砂夾石土層：該土層的頂面及底面分別位于基礎(chǔ)地面下Z0＝0m及Z1＝1.5m處，則：α0=10.833，α1=0.762于是換填砂夾石土層的壓縮量為：0.0665×（500×0.762-0）/7.0=3.61mmb、殘積砂質(zhì)粘性土層：該土層的頂面及底面分別位于基礎(chǔ)地面下Z1＝0.5m及Z1＝3.0m處，則：0.833，α1=0.762于是中液限粘質(zhì)土層的壓縮量為：0.0665×（3000×0.206-500×0.762）/6.2=2.5mmD、確定壓縮層厚度先計(jì)算深度Zn＝3.0m處向上取0.3m的土層壓縮量：則，于是得：0.08/(3.61+2.5)=0.013＜0.025故壓縮厚度可取為3.0m(從C15砼基礎(chǔ)底面算起)。E、地基最終沉降量計(jì)算壓縮層范圍內(nèi)各土層壓縮模量加權(quán)平均值ESP為：（7.0×0.5+6.2×2.5）/3=6.33因4<ESP≤7，查表取0.77，則地基最終總沉降量S為：f3=0.77×(3.61+2.5)=4.7故支架變形量值F為:F＝f1＋f2＋f3=2.33+5+4.7=12.03mm(C匝道橋同理計(jì)算)2.9支架預(yù)留門洞計(jì)算門洞臨時(shí)墩采用大直徑鋼管墩，與翔安大道行車方向平行，下部設(shè)置凈寬3.5m的車道，上設(shè)工字鋼承重結(jié)構(gòu)，大直徑鋼管墩搭設(shè)于C25混凝土防撞基礎(chǔ)上。按最不利荷載位置及簡(jiǎn)支梁體系進(jìn)行結(jié)構(gòu)驗(yàn)算。本施工方案臨時(shí)墩采用Φ48×3.5(Q235)碗扣式腳手架搭設(shè)立桿，縱向間距30cm、橫向間距均為60cm，橫桿步距按照60cm進(jìn)行布置，立桿分別按軸心受壓和偏心受壓桿件計(jì)算，橫桿不予考慮⑴Φ630×6mm鋼管墩驗(yàn)算箱梁自重23.09kpa，箱梁總重q1=2080.41kN內(nèi)外模板荷載1.0kPa，10.6m范圍內(nèi)外模板總重q2=1K