現(xiàn)澆連續(xù)梁碗扣式腳手架滿(mǎn)堂支架設(shè)計(jì)及計(jì)算.doc

1、摘要：碗扣式腳手架運(yùn)用于現(xiàn)澆橋梁己是相當(dāng)成熟的技術(shù)，其施工 工藝簡(jiǎn)單、操作方便，樂(lè)宜高速公路象鼻立交工程中現(xiàn)澆箱梁施 工中大量采用該體系支架。本文以樂(lè)宜高速公路象鼻互通立交主 線(xiàn)K135+525橋左幅第7聯(lián)為例，詳細(xì)論述了碗扣式腳手架滿(mǎn)堂支架 現(xiàn)澆箱梁施工支架的設(shè)計(jì)及計(jì)算過(guò)程，包扌舌支架的初步設(shè)計(jì)、施 工荷載的計(jì)算、支架底模的檢算、支架縱、橫梁的檢算、支架立 桿的檢算、地基承載力的檢算等內(nèi)容。支架的檢算依據(jù)為施工荷 載在支架各部件傳遞順序，碗扣式腳手架滿(mǎn)堂支架豎向力傳遞過(guò) 程：箱梁鋼筋混凝土和內(nèi)模系統(tǒng)的自重及施工臨時(shí)荷（活載）通過(guò) 底模傳遞到橫梁上，橫梁以集中荷載再傳遞給縱梁，縱梁以支座 反力

2、傳遞到每根立桿，立桿通過(guò)底托及方木傳遞至鋼筋混凝土基 礎(chǔ)、地基。關(guān)鍵詞：碗扣式腳手架滿(mǎn)堂支架現(xiàn)澆梁施工設(shè)計(jì)計(jì)算1工程概況 .31. 1總概況.31. 2主線(xiàn)kl35 + 525橋左幅第7聯(lián) .32支架初步設(shè)計(jì) .32. 1立桿及橫桿的初步設(shè)計(jì).32. 2底模、縱橫梁的初步設(shè)計(jì).42. 3碗扣式滿(mǎn)堂支架搭設(shè)布置圖.43支架檢算 .53. 1荷載計(jì)算.53. 2底模檢算.73. 3橫梁檢算.83. 4縱梁檢算 .103. 5立桿檢算 .123. 6地基承載力檢算 .143. 7結(jié)論 .164結(jié)束語(yǔ) .161工程概況1.1總概況樂(lè)宜高速象鼻互通立交位于宜賓市以北約10 km處象鼻鎮(zhèn)，為 連接己通車(chē)內(nèi)

3、宜高速公路和擬建的宜瀘高速公路而設(shè)，互通區(qū)起 點(diǎn)里程為K135+260,終點(diǎn)里程為K137+950,互通區(qū)內(nèi)共設(shè)主線(xiàn)橋4 橋，匝道橋6座，橋梁的形式主要為3跨或4跨為一聯(lián)現(xiàn)澆連續(xù)箱梁。施工方案確定中對(duì)于地基承載力高、墩柱高度小于15m的橋跨 考慮采用碗扣式腳手架搭設(shè)滿(mǎn)堂紅作為支架體系，整個(gè)象鼻互通 工程共計(jì)有22聯(lián)現(xiàn)澆箱梁采用該體系。1.2主線(xiàn)K135+525橋左幅第7聯(lián)木聯(lián)跨上部結(jié)構(gòu)為19+19+15m鋼筋混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁，箱梁 高度為1.4m,底板、頂板厚度均為0.25m,橋而寬為12m,底板寬 為7. 5m,共有408. 9m3C40混凝土。下部為 1. 6X1. 6m和 1.4X1.

4、 4m 鋼筋混凝土方墩，墩柱倒角為0. 2X0. 2m,墩柱平均高度為7m。2支架初步設(shè)計(jì)2.1立桿及橫桿的初步設(shè)計(jì)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及初略計(jì)算，來(lái)選定立桿間距。腹板箱梁重Q1=26X 1.4=36. 4kn/ m2,空心段箱梁重Q2=26X0. 5=13kn/m2,底板寬 b二7. 5m,箱梁長(zhǎng)s=53m,單根立桿允許承載力估算保守取N二40kn。腹板處每平方米需要立桿根數(shù)：1.2Q1/N = 1. 1；取安全系數(shù) 1. 3,則為 1. 43o空心段每平方米需要立桿根數(shù)：1.2Q2/1N二0.4；取安全系數(shù) 1. 3,則為0. 52.所以選定空心段底板立桿縱橫向間距為:0. 9X0. 9=0. 81m

5、2 1/0. 52=1. 92 m2,滿(mǎn)足要求。腹板及中、端橫梁等實(shí)心處立桿間距為：0.6X0. 9=0. 54m:1/1. 43=0. 70 m2,滿(mǎn)足要求。由于箱梁高僅為1. 4m,立桿間距一般取1.2m。2.2底模、縱橫梁的初步設(shè)計(jì)底模采用竹膠板。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，由于箱梁高度僅為1.4m, 一般 選用1.5cm厚的高強(qiáng)度竹膠板。縱橫梁均采用方木，寬度均為0. Im, 方木允許受彎強(qiáng)度為o = 12Mpa,縱梁高為hl,橫梁高為h2。據(jù)經(jīng)驗(yàn)及初略計(jì)算，來(lái)選定縱梁的高度、橫梁的高度及橫梁 間距。橫梁間距一般選擇0.3m。_根據(jù)公式。=M/W、M=Ql?/8及W二bh/6,得出h二嚴(yán)%二?？v梁高 h

6、l 的確定：取 Q=36. 4 X 0. 9=32. 76kn/m , L二0. 9m , b=0. Im, a =12Mpa,得出hl=0. 13m,故取0. 15m；橫梁高 h2 的確定：取 Q=36. 4 X 0. 3=10. 92kn/m , L=0. 9m , b二0. Im, a =12Mpa,得出hl=0. 074m,故取0.1m。2.3碗扣式滿(mǎn)堂支架搭設(shè)布置圖3支架檢算碗扣式腳手架滿(mǎn)堂支架豎向力傳遞過(guò)程：箱梁鋼筋混凝土和 內(nèi)模系統(tǒng)的自重及施工臨時(shí)荷（活載）通過(guò)底模傳遞到橫梁上，橫 梁以集中荷載再傳遞給縱梁，縱梁以支座反力傳遞到每根立桿， 立桿通過(guò)底托及方木傳遞至鋼筋混凝土基礎(chǔ)、

7、地基。下面以這種 力的傳遞方式依次對(duì)支架的底模、橫梁、縱梁、立桿、地基承載 力進(jìn)行檢算。3.1荷載計(jì)算3. 1. 1豎向荷載計(jì)算 本橋鋼筋混凝土配筋率2%,所以鋼筋混凝土容重取 26Kn/m3,以K135+525橋左幅第7聯(lián)為例，箱梁混凝土體積為 408.9m3,所以按照最不利工況，將翼緣板部分的混凝土重量折算 到底板上，混凝土的容重如下計(jì)算：F1=VX 丫 一V =32. 24kn/m3式中：V為整聯(lián)箱梁混凝土體積;3X48nnW 刀掠碗扣式支架平面示意圖5 - eoven蓋rvY為鋼筋混凝土的容重，取26KN/m3；v為除去翼緣板箱梁混凝土體積。對(duì)于腹板、橫梁等實(shí)心段，混凝土高度hl二1.

8、4m,空心段混凝 土高度為h2=0. 5m。故，實(shí)心段混凝土容重：Fla二FlXhl=45. 14kPa,空心段混凝土容重：Fib二FlXh2=16. 12kPa。 模板自重，一塊1. 22mX2. 44m竹膠板的質(zhì)量為32kg：F2=32kgX9. 8N/kg4- (1. 22mX2. 44m) =105. 35Pa 縱橫梁方木荷載：10c7xl0c7 方木：gi=o. lmXO. lmX7. 5mX (1/0.25 + 1) XyF (7. 5mXlm)=0. 375kpaOcmx5cm方木：g2=0. lmXO. 15mXllX 丫 寧7. 5m二0. 165kpa式中：丫 取l.SKN

9、/m3 內(nèi)模及支撐荷載，取3kpa： F3=3kpa 臨時(shí)荷載施工人員及機(jī)具：Gl=2. 5kPa振搗荷載：G2=2.0 kPa則臨時(shí)荷載為：G=4. 5kpa3.1.2水平荷載計(jì)算根據(jù)橋涵施工手冊(cè)查得： 混凝土振搗時(shí)對(duì)側(cè)模的荷載?。?KP 新澆混凝土對(duì)側(cè)模的最大側(cè)壓力取以下兩者的較大值：P = Ych = 26 x 1.4 = 36.4k paP2 = kych = 1.2x26x1.05 = 32.76切 a式中：人-混凝土的容重，取26Kn/m3 ；k外加劑影響修正系數(shù)，不摻外加劑取1,否則取1.2；一-混凝土澆注速度，取0.5加仁一有效壓頭高度，由v/T=0. 5/25=0. 02l.

10、 3滿(mǎn)足要求。式中：安全系數(shù)1-3；支架鋼管設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度 = 170MP;鋼管有效截面積人=47勸加。B、立桿穩(wěn)定性檢算入二75.47，查規(guī)范得穩(wěn)定系數(shù)為4）二0.76o 二F/AW o =41. 8/478=87MPaW0. 76X 170=129. 2MPa 滿(mǎn)足要求。3. 6地基承載力檢算地基處理應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的地基情況確定，對(duì)于地基為巖石的，可以考慮直接將底托支撐在混凝土墊層上，承載力及沉降量均能 滿(mǎn)足要求。而對(duì)于表面軟土的淺軟基則考慮換填處理，保證壓實(shí) 度地分層碾壓，這樣處理承載力及沉降量完全能滿(mǎn)足施工要求。樂(lè)宜高速象鼻立交采用滿(mǎn)堂支架施工的地基情況基本上就是以上 兩種。3.6.1荷載計(jì)

11、算支架通過(guò)方木或底托、混凝土基層、碎石基層、地基層層施加荷載，其中，底托長(zhǎng)寬為10cm,方木為lOXIOcm,混凝土基層 采用15cm厚C15素混凝土，碎石基層厚30cm,基底為碎石土。單根立桿傳遞上部荷載為41.8kn,腳手架自重為2.20Kn（按照 最高24米墩柱計(jì)算，橫桿布距0. 6m）,地基承載力檢算按支墊方式 分別進(jìn)行檢算。3. 6. 2地基承載力檢算A、底托直接支撐在混凝土硬化面上地基承載力檢算：底托長(zhǎng)和寬為0. Im,混凝土厚0. 15m,按45角擴(kuò)散應(yīng)力近似 計(jì)算，則路基基底承壓面積為0. 4mX0.4m=0. 16m2,故地基承載力 為：o 二F/A二275 MPao =40

12、0kpa滿(mǎn)足要求。式中。為弱風(fēng)化泥巖容許承載力400500kpa,取400kpaB、底托設(shè)lOXIOcm方木上，混凝土厚0. 15cm,按45角擴(kuò)散 應(yīng)力近似計(jì)算，則路基基底承壓面積為0.4mX0.6m=0.24m2,故地 基承載力為：o =F/A=183 MPao =200kpa滿(mǎn)足要求。式中。為地基處理后承載力要求，取200kpao正常情況下，應(yīng)該對(duì)地基的理論沉降量進(jìn)行計(jì)算。由于本工程滿(mǎn)堂支架的地基要么是直接是巖層，要么是換填淺層軟基，承 載力達(dá)到400500Kpa，沉降量很小，故不單獨(dú)進(jìn)行檢算。可以根 據(jù)試驗(yàn)確定或參考表8-5估算（橋涵施工手冊(cè)），而根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)預(yù) 壓數(shù)據(jù)顯示地基塑性變形最大僅有3imn,彈性變形為5mm。支架甚底沉陷（庫(kù)米表85土枕當(dāng)樁上笛扱限袖蔽時(shí)樁的支承能力不光分利用坷砂土S、.00.50呂粘土6 2.01.0053.7結(jié)論通過(guò)以上計(jì)算，可知本支架設(shè)計(jì)通過(guò)驗(yàn)算，能滿(mǎn)足規(guī)范及施 工要求。同理，側(cè)模、內(nèi)?？梢圆捎孟嗤椒ㄟM(jìn)行設(shè)計(jì)及檢算， 這里不再贅述。4結(jié)束語(yǔ)木套支架