高速公路滿堂支架書設(shè)計(jì)書

1、預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁現(xiàn)澆支架設(shè)計(jì)說(shuō)明一、 設(shè)計(jì)范圍XX高速公路工程第X合同段高架橋現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力箱梁施工支架設(shè)計(jì)。二、 工程概況本合同段高架橋30#33#跨布置為1×25m+1×35m+1×25m，54#60#跨布置為3×25m+1×35m+2×25m，均為鋼筋混凝土單箱三室現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁，箱梁底板寬度12.5m，頂板寬度16.26m，翼緣板寬1.88m，梁高1.8m，箱室高1.4m，箱梁底板至地面高度為6.48.8m不等。均采用滿堂支架現(xiàn)澆施工。其中30#33#跨跨越雙東路，54#60#跨跨越火炬路，在跨線處均利用型鋼設(shè)置通車道。三、

2、設(shè)計(jì)依據(jù)及相關(guān)規(guī)范和手冊(cè)1、 津港高速公路一期工程施工圖設(shè)計(jì)第五標(biāo)（k15+493.268k18+213.268）2、 公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004）3、 公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ024-85）4、 公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ025-86）5、 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTJ041-2000)6、 木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)范（GB50005-2003）7、 建筑施工腳手架實(shí)用手冊(cè)8、 路橋施工計(jì)算手冊(cè)四、 設(shè)計(jì)荷載1、豎向荷載模板、支架、腳手架等自重，模板按1.0kN/m2進(jìn)行計(jì)算，分項(xiàng)系數(shù)：i=1.2；新澆混凝土、鋼筋混凝土等自重，箱梁自重：按26kN/m3進(jìn)行

3、計(jì)算,分項(xiàng)系數(shù)：i=1.2；施工人員及施工機(jī)具運(yùn)輸或堆放的荷載,按1.0kPa進(jìn)行計(jì)算，分項(xiàng)系數(shù)：i=1.4;振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的豎向荷載，按2.0kPa進(jìn)行計(jì)算,分項(xiàng)系數(shù)：i=1.4；傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的豎向荷載，按2.0kPa進(jìn)行計(jì)算,分項(xiàng)系數(shù)：i=1.4；其它可能產(chǎn)生的豎向荷載；2、水平荷載新澆混凝土?xí)r對(duì)側(cè)面模板產(chǎn)生的壓力, 分項(xiàng)系數(shù)：i=1.2；傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的水平荷載，分項(xiàng)系數(shù)：i=1.4；振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的水平荷載4kPa，分項(xiàng)系數(shù)：i=1.4；3、 其它荷載風(fēng)荷載0.5kPa；五、 設(shè)計(jì)工況支架的施工荷載按混凝土全斷面一次澆注成形來(lái)確定，主要結(jié)構(gòu)受力依此為依據(jù)。實(shí)際施工時(shí)根據(jù)實(shí)際情

4、況分兩次澆注。每個(gè)施工階段的澆注箱梁的荷載相同，選取支架高度最大的施工階段進(jìn)行計(jì)算，既選擇54#60#跨中支架高9m的一跨現(xiàn)澆施工階段為計(jì)算工況。六、現(xiàn)澆支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在30#墩33#墩之間，里程樁號(hào)為：K16+393.268K16+478.268，為一聯(lián)(1×25m+1×35m+1×25m 6*30）等截面連續(xù)箱梁。采用滿堂支架法，從30#墩向33#號(hào)墩方向逐孔現(xiàn)澆施工。在54#墩60#墩之間，里程樁號(hào)為：K17+108.268K17+268.268，為一聯(lián)(3×25m+1×35m+2×25m 1×25m+1×35

5、m+1×25m ）等截面連續(xù)箱梁。采用滿堂支架法施工。箱梁采用直腹板式等高箱梁，為雙幅分離式單箱三室截面，梁底橫向設(shè)2橫坡。梁高均為1.8米?？缰许敯濉⒌装搴?0cm，腹板厚40cm，梁端腹板漸變加厚為60cm。采用扣件式鋼管支架設(shè)計(jì)方案，一榀門架由立桿、立桿加強(qiáng)桿、橫桿和橫桿加強(qiáng)桿組成，其配件有剪刀撐、水平架、可調(diào)底座、托座和可調(diào)桿組成。主力桿采用48×3.5mm鋼管，高為1900mm（1700mm，1500m），縱橋向布置為800mm，橫橋向布置為600mm。立桿加強(qiáng)桿采用26.8×2.5mm鋼管，高為1550mm，其可調(diào)托座為600mm，可調(diào)底座為600mm

6、，底座尺寸為140mm×140mmm。支架布置如圖1所示：圖1 現(xiàn)澆箱梁支架示意圖在梁端及箱梁肋板處適當(dāng)加密。見圖2。 圖2 支架局部加強(qiáng)布置圖預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁現(xiàn)澆支架設(shè)計(jì)計(jì)算書一、 結(jié)構(gòu)計(jì)算分析1、 立桿的允許承載力計(jì)算由于在對(duì)支架進(jìn)行計(jì)算時(shí)，水平荷載可不考慮，因此力的組合考慮為。模板自重：1.0kN/m2,則N1=1.0×0.8×0.6=0.48kN 施工人員、施工料具運(yùn)輸、堆放荷載：1.0kN/m2,N2=1.0×0.8×0.6=0.48kN振搗砼產(chǎn)生的荷載：2.0kN/m2,N3=2.0×0.8×0.6=0.96kN

7、立柱支架的自重：0.0384KN/m，支架高度最大為9m,N4=0.0384×9=0.35kN傾倒砼產(chǎn)生的沖擊荷載：2.0kN/m2,N5=2.0×0.8×0.6=0.96kN， 箱梁截面面積為A=10.52m2，箱梁自重(縱向每延米)：g=10.52×26=273.52kN/m；箱梁投影面寬度：16.26 m；因此箱梁平均荷載為：p=273.52/16.26 =16.82 kN/m2,N6=16.82×0.8×0.6=8.07kN， 支架高度大于6m，考慮鳳荷載：N7=0.5×9×0.048=0.216則荷載為：

8、N=1.2×(N1+N4+N6)+1.4×(N2+N3+N5)+ N7 =1.2×(0.48+0.35+8.07)+1.4×(0.48+0.96+0.96)+0.216 =14.04KN立柱選用直徑為48mm,壁厚3.5mm的鋼管,其截面面積為A=4.89cm2,其容許軸力為N=4.89×140=68.46kN>N=14.04kN,故強(qiáng)度滿足要求。立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式: 其中 N- 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值(KN) ：N=14.04KN； - 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比=h/i ,大橫桿豎向間距（步距）為1.2m,其截面回轉(zhuǎn)半徑為i=1

9、.578cm，計(jì)算得其長(zhǎng)細(xì)比為=h/i=1.2/0.01578=76,查軸心受壓鋼構(gòu)件的縱向彎曲系數(shù)表得到=0.9； - 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑(cm) ：i=1.578cm； A- 立桿凈截面面積(cm2)： A=4.89cm2； -鋼管立桿抗壓強(qiáng)度計(jì)算值； f - 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ：f=140MPa；鋼管立桿受壓強(qiáng)度計(jì)算值： kN/cm2=31.9MPaf =140MPa立桿穩(wěn)定性滿足施工要求。2、 橫向水平桿（頂端小橫桿）的允許承載力計(jì)算按所有荷載均由小橫桿承受并傳給立桿，按三跨連續(xù)梁驗(yàn)算其抗彎強(qiáng)度和撓度，也可按近似公式計(jì)算。鋼管立柱的縱向間距為0.8m，橫向間距0.6m，因此小

10、橫桿的計(jì)算跨徑L1=0.6m。 各項(xiàng)荷載為：模板自重：1.0kN/m2,則P1=1.0×0.8=0.8kN/m，施工人員、施工料具運(yùn)輸、堆放荷載：1.0kN/m2, P2=1.0×0.8=0.8kN/m，振搗砼產(chǎn)生的荷載：2.0kN/m2, P3=2.0×0.8=1.6kN/m，傾倒砼產(chǎn)生的沖擊荷載：2.0kN/m2, P4=2.0×0.8=1.6kN/m， 箱梁截面面積為A=10.52m2，箱梁自重(縱向每延米)：g=10.52×26=273.52kN/m；箱梁投影面寬度：16.26 m；因此箱梁平均荷載為：p=273.52/16.26 =1

11、6.82kN/m2, P5=16.82×0.8=13.456KN/m則荷載為：N=1.2×(P1+ P5)+1.4×(P2+ P3+ P4) =1.2×(0.8+13.456)+1.4×(0.8+1.6+1.6) =22.71KN/m（1）利用sap2000計(jì)算將小橫桿簡(jiǎn)化為多跨連續(xù)梁，為了計(jì)算方便按三跨簡(jiǎn)支連續(xù)梁計(jì)算，計(jì)算模型見圖1：圖1 小橫桿計(jì)算模型利用SAP2000程序計(jì)算得結(jié)果如下：圖2 彎矩圖圖3 剪力圖圖4 變形圖通過(guò)以上計(jì)算得到，最大彎矩為M=0.82kNm，最大剪力為V=8.18kN，最大變形為7.83×10-4m，

12、最大支座反力為15.0kN。小橫桿為48×3.5mm鋼管，其截面面積為A=4.89cm2，截面模量為W=5.078cm3，則計(jì)算得型鋼彎應(yīng)力為=M/W=0.82 /5.078=161.4MPa<215MPa（鋼材強(qiáng)度極限值） 滿足要求。計(jì)算得型鋼剪應(yīng)力為=V/A=8.18/4.89=16.72MPa<85MPa 滿足要求。（2）按近似公式進(jìn)行驗(yàn)算： 彎曲強(qiáng)度： 抗彎剛度： 利用sap2000計(jì)算撓度為7.83×10-4m< 利用近似公式計(jì)算撓度為7.8×10-4m<3、 縱向水平桿（大橫桿）的允許承載力計(jì)算大橫桿按三跨連續(xù)梁計(jì)算，梁的跨度立

13、桿縱向間距0.8m。用小橫桿傳來(lái)的最大反力值計(jì)算，其計(jì)算模型如下：圖1 大橫桿計(jì)算模型圖2 彎矩圖圖7 剪力圖圖4 變形圖通過(guò)以上計(jì)算得到，最大彎矩為M=0.96kNm，最大剪力為V=7.22kN，最大變形為0.3m。大橫桿為48×3.5mm鋼管，其截面面積為A=4.89cm2，截面模量為W=5.078cm3，則計(jì)算得型鋼彎應(yīng)力為=M/W=0.96/5.078=189.1MPa<215MPa（鋼材強(qiáng)度極限值） 滿足要求。計(jì)算大橫桿剪應(yīng)力為=V/A=7.22/4.89=14.8MPa<85MPa 滿足要求。4、 一次木分配梁受力分析 一次分配梁按三跨連續(xù)梁計(jì)算，相鄰分配梁間

14、距，梁的跨徑。 各項(xiàng)荷載為：模板自重：1.0kN/m2,則P1=1.0×0.6=0.6kN/m，施工人員、施工料具運(yùn)輸、堆放荷載：1.0kN/m2, P2=1.0×0.6 =0.6 kN/m，振搗砼產(chǎn)生的荷載：2.0kN/m2, P3=2.0×0.6 =1.2kN/m，傾倒砼產(chǎn)生的沖擊荷載：2.0kN/m2, P4=2.0×0.6=1.2kN/m， 箱梁截面面積為A=10.52m2，箱梁自重(縱向每延米)：g=10.52×26=273.52kN/m；箱梁投影面寬度：16.26 m；因此箱梁平均荷載為：p=273.52/16.26 =16.82k

15、N/m2, P5=16.82×0.6=10.1KN/m則荷載為：N=1.2×(P1+ P5)+1.4×(P2+ P3+ P4) =1.2×(0.6+10.1)+1.4×(0.6+1.2+1.2) =17.04KN/m 利用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器建立分析模型：圖1 一次木分配梁計(jì)算模型圖2 一次木分配梁彎矩圖圖三 一次木分配梁剪力圖圖四 一次木分配梁變形圖通過(guò)以上計(jì)算得到，最大彎矩為M=1.09kNm，最大剪力為V=8.18kN?？箯澇休d能力驗(yàn)算： 橫梁凈截面抵抗矩： 滿足要求。 受彎側(cè)向穩(wěn)定性驗(yàn)算： 滿足要求?？辜舫休d能力驗(yàn)算： 滿足要求。 撓度驗(yàn)算：

16、 滿足要求。5、 二次木分配梁受力分析 二次木分配梁采用10×10方木，按簡(jiǎn)支梁計(jì)算應(yīng)力，兩相臨分配梁間距，跨度。各項(xiàng)荷載為：模板自重：1.0kN/m2,則P1=1.0×0.3=0.3kN/m，施工人員、施工料具運(yùn)輸、堆放荷載：1.0kN/m2, P2=1.0×0.3 =0.3kN/m，振搗砼產(chǎn)生的荷載：2.0kN/m2, P3=2.0×0.3=0.6kN/m，傾倒砼產(chǎn)生的沖擊荷載：2.0kN/m2, P4=2.0×0.3=0.6kN/m， 箱梁截面面積為A=10.52m2，箱梁自重(縱向每延米)：g=10.52×26=273.52k

17、N/m；箱梁投影面寬度：16.26 m；因此箱梁平均荷載為：p=273.52/16.26 =16.82kN/m2, P5=16.82×0.3=5.046KN/m則荷載為：N=1.2×(P1+ P5)+1.4×(P2+ P3+ P4) =1.2×(0.3+5.046)+1.4×(0.3+0.6+0.6)=8.52KN/m 按簡(jiǎn)支梁計(jì)算彎矩： 抗彎承載能力計(jì)算： 強(qiáng)度滿足要求。受彎側(cè)向穩(wěn)定性驗(yàn)算： 滿足要求。撓度驗(yàn)算： 撓度滿足要求。二、 地基承載力分析現(xiàn)澆梁處地基表面為亞粘土，其容許承載力最小為80kpa。清除原地基表面雜土，進(jìn)行挖土換填，換填深度不小于50cm。堆填碎石土，并分層碾壓密實(shí)，作為支架基礎(chǔ)。在處理好的地基上設(shè)置厚度不小于50mm，寬20cm的木板或厚度為2