B匝道現(xiàn)澆梁支架方案計算

1、現(xiàn)澆梁鋼管支架方案計算書、編制依據(jù)1、高速公路項目工程施工圖設(shè)計文件及地勘報告，以及設(shè)計變更、補充、修改圖紙及文件資料。2、國家有關(guān)的政策、法規(guī)、施工驗收規(guī)范和工程建設(shè)標準強制性條文，以及現(xiàn)行有關(guān)施工技術(shù)規(guī)范、標準等。3、現(xiàn)場勘察和研究所獲得的資料，以及相關(guān)補充資料。4、建設(shè)單位、監(jiān)理單位對本工程施工的有關(guān)要求。5、我單位施工類似工程項目的能力和技術(shù)裝備水平。6、參考建筑施工支架架安全技術(shù)規(guī)范、混凝土工程模板與支架技術(shù)、公路橋涵施工手冊、建筑施工計算手冊。二、工程概況B匝道大橋為立交而設(shè)，B匝道橋是太平樞紐互通立交由渝湘高速轉(zhuǎn)換接入渝黔高速的連接段（如圖2.1）,B匝道橋位于小半徑曲線上，橋梁

2、上部結(jié)構(gòu)布置為4Xl9.8m+現(xiàn)澆梁（3M30m+420m+420m。其中4x19.8m為1聯(lián)T梁，其余3聯(lián)為現(xiàn)澆箱梁。本橋平面分別位于緩和曲線（起始樁號:BK0+099.532,終止樁號：BK0+157.975,參數(shù)A:140,左偏）、圓曲線（起始樁號：BK0+157.975,終止樁號：BK0+210.438,半徑:170m,左偏）、緩和曲線（起始樁號：BK0+210.438,終止樁號：BK0+248.085,參數(shù)A:80,左偏）、緩和曲線（起始樁號：BK0+248.085,終止樁號：BK0+285.711,參數(shù)A：108,右偏）、圓曲線（起始樁號:BK0+285.711,終止樁號:BK0+

3、321.347,半徑:310m,右偏）、緩和曲線（起始樁號:BK0+321.347,終止樁號：BK0+366.589,參數(shù)A:55,右偏）和圓曲線（起始樁號:BK0+366.589,終止樁號：BK0+441.812,半徑:55m,右偏）上，縱斷面縱坡-2.66%;墩臺徑向布置。B匝道橋圖2.1B匝道橋平面圖B匝道橋BK0+267.172,位于小半彳曲線上，B匝道大橋共長183.5m,橋梁寬度漸變：99.5m。30m跨箱梁梁高1.8m,橋面寬度9m腹板厚度0.5m,邊腹板厚度由0.50.8m,底板厚度0.25m,變底板厚度由0.250.45m。懸臂長度1.5m,梁底寬6nl如下圖。圖2.230m

4、跨箱梁典型斷面圖20m跨箱梁梁高1.4m,橋面寬度99.5m,腹板厚度0.5m,邊腹板厚度由0.50.8m,底板厚度0.25m,變底板厚度由0.250.45m。懸臂長度1.5m,梁底寬6m如下圖。圖2.320m跨箱梁典型斷面圖二、施工方案1、現(xiàn)澆箱梁碎施工工藝采用一次性澆筑成型。2、據(jù)工程勘察報告，本區(qū)域地層主要特征如下：地面下40m內(nèi)深度地層包括：場地內(nèi)地層1、2層雜填土，厚度變化較大，松散，均勻性很差，厚度為3-4m；下部1、2淤泥質(zhì)粘土，流塑狀態(tài)，高壓縮性，易觸變，為典型的軟土，工程性能差，厚度為15-20m。其下分布的1、2層粉質(zhì)粘土，物理力學性質(zhì)較好，厚度為9-20m,支架鋼管樁基礎(chǔ)

5、主要以1、2層為持力層。根據(jù)現(xiàn)場施工條件，決定采用630mmffi管樁+貝雷梁的組合支架。即：鋼平臺采用：短跨度大鋼管立柱貝雷梁支架。調(diào)節(jié)層采用：20號槽鋼桁架調(diào)節(jié)橫坡。圖3-1支架橫斷面布置圖（單位：cm）LWei里不酸根底慎lO*lOcm方術(shù)，：句距30cm20三槽鋼桁架，回距90um90工工雪梁底覲梁雙檸132工字鋼墊梁力630nin到管柩14增鋼桁架4、鋼平臺縱梁采用貝雷梁，型號采用“321”型裝配式公路鋼橋桁架，鋼材為Q345Bffl。單片貝雷片尺寸高1.5m,長度有3m2m1.5m、1m計4種，配有相應尺寸加強弦桿。支撐架有1.35m、0.9m、0.45m計3種，可進行不同尺寸組合

6、，使用更為方便靈活。單層標準貝雷片（規(guī)格3M*1.5M）允許彎矩為788kN*M,允許剪力245KN加強弦桿彎矩449kN*M,不增加剪力?，F(xiàn)澆箱梁有兩種孔跨布置形式，支架設(shè)計結(jié)合箱梁跨徑來進行布置，30m夸箱梁支架采用兩跨13m的貝雷梁；20m跨箱梁，支架采用一跨15m的貝雷梁，墩頂位置縱向采用工字鋼20支撐。貝雷桁架支墩：采用630*10mmffl管作為貝雷梁支墩，支墩布置尺寸：橫向一排共設(shè)5根螺旋管，間距2.2m+2.5m+2.5m+2.2m縱向布置30米跨橋貝雷梁為13.5m+13.5m兩跨，共設(shè)3排支墩；20米跨橋貝雷梁為一跨15m2排支墩。支撐橫梁：采用132b工字鋼雙拼，上部搭設(shè)

7、貝雷梁片，下部設(shè)調(diào)節(jié)砂筒與鋼管支墩連接。貝雷梁：貝雷梁橫向共布置5組，橫向布置腹板底部各3組，兩側(cè)翼板各1組，貝雷梁與橫梁采用U型卡固定、分配梁和每幅貝雷梁之間按規(guī)范和受力要求做好連接。橫向分配梁：采用20槽鋼加工成型桁架與貝雷梁連接，縱向鋪設(shè)間距90cm縱、橫向方木：分配梁上鋪設(shè)10X10cm的縱向楊木，間距30cm腹板處加密）及橫向10X10cm楊木，間距30cm（隔墻處加密），兩側(cè)翼板處在20槽鋼之上搭設(shè)盤扣式支架，支架上鋪設(shè)縱、橫向方木。模板宜用厚1.8cm的優(yōu)質(zhì)木膠板，橫板邊角宜用4cm厚木板進行加強，防止轉(zhuǎn)角漏漿或出現(xiàn)波浪形，影響外觀。箱梁翼板位置盤扣式支架的立柱縱、橫向間距及步距

8、等搭設(shè)要求如下：豎桿縱、橫向間距90X90m步長設(shè)掃地桿和頂桿可滿足安全要求，縱向5米加一道橫向斜撐。3.1地基處理首先對鋼管支墩基礎(chǔ)布置范圍內(nèi)的表土、雜物及淤泥進行清除，并將橋下范圍內(nèi)泥漿池及基坑采取抽水排干后，用建筑棄渣或砂石將泥漿池及基坑回填密實，以防止局部松軟下陷。一般地段地基處理（墩中間）：將原地面進行整平，鋼管支墩設(shè)計支撐位置作11.4m長、1m寬、1m高的現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)，具上搭設(shè)鋼管支墩。橋下地面整平并設(shè)2%勺人字型橫坡排水，同時在兩側(cè)設(shè)置排水溝，防止積水使地基軟化而引起支架不均勻下沉。3.2 測量放線在支墩支架搭設(shè)之前，放樣出橋墩設(shè)計中心線及現(xiàn)澆箱梁位置，以使支墩支架的位置準確

9、，保證基礎(chǔ)的受力均勻，鋼管柱安裝前需對鋼管的設(shè)計位置進行放樣，保證支架墩位置準確無誤。3.3 支架支墩貝雷梁支架支墩采用鋼管630X10mmg旋鋼管柱，由5根鋼管柱并排而立，鋼管柱間距為2.5m+2.2m+2.2m+2.5m鋼管柱間橫向連接采用20號槽鋼。鋼管柱兩端均焊接封口鋼板，封口鋼板與條形基礎(chǔ)預埋鋼板滿焊，固定處采用加勁板加固（單根柱子六個加勁板）。墩頂橫向安裝雙拼I32b工字鋼，單根鋼管柱頂設(shè)落梁砂筒，砂筒與鋼管支墩需焊接加勁板固定，橫梁工字鋼與砂筒活塞應焊接牢固，增加整個支撐系統(tǒng)整體穩(wěn)定性。表3-1鋼管柱安裝允許偏差表項目允許偏差（mm檢驗方法備注柱腳底座中心線對定位軸線的偏移5吊線

10、和鋼尺檢查柱軸線垂直度X&H/1000用經(jīng)緯儀或吊線和鋼尺檢查3.5支架布置圖3-230m跨支架縱斷面圖（單位:圖3-320m跨支架縱斷面圖（單位：cm）四、支架現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)計算(一)計算模型建立計算采用midascivil7.8軟件，對太平樞紐互通B匝道現(xiàn)澆梁支架現(xiàn)澆中支架各構(gòu)件、材料、約束與工況荷載進行模擬，最后達到計算檢驗的目的。1、計算建模依據(jù)(1)太平樞紐互通B匝道現(xiàn)澆梁施工圖及標準梁設(shè)計圖；(2)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB500172003);(3)橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(TB10002.22005)。(4)預應力混凝土連續(xù)梁(鋼構(gòu))懸臂澆筑施工技術(shù)指南(TZ324-2010)(5)路橋施工計算

11、手冊(2001.5)2、單元定義現(xiàn)澆梁支架各構(gòu)件分三類單元進行模擬：(1)板單元現(xiàn)澆梁底模采用1.8cm厚木膠板底模，現(xiàn)澆梁鋼筋混凝土重力及各類施工荷載(除墩頂部分外)，均直接作用在底模木板上。在計算模型中用板單元進行模擬。(2)梁單元現(xiàn)澆梁支架主要承壓受力構(gòu)件(貝雷梁橫梁、墊梁、分配梁、鋼管支墩連系梁等)采用Q235級型鋼(20槽鋼、140b工字鋼)、16Mnffl(軍用貝雷梁)組合而成，在計算模型中均用梁單元進行模擬。Q235級鋼材的彎曲允許應力為（r=145*1.25=181MPa,Mn鋼材料的允許應力為（r=210*1.25=262.5MPa。（3）實體單元現(xiàn)澆梁自重及施工荷載主要作用

12、于墩身（與墊石）及支架，墩身為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在計算模型中均用實體單元進行模擬。（二）現(xiàn)澆箱梁支架驗算本計算書以太平樞紐互通B匝道4X20一聯(lián)預應力混凝土箱梁為例，對荷載進行計算及對其支架體系進行檢算，本次采用邁達斯建模驗算。、荷載計算1、荷載分析根據(jù)本橋現(xiàn)澆箱梁的結(jié)構(gòu)特點，在施工過程中將涉及到以下荷載形式：q1箱梁自重荷載，新澆混凝土密度取2600kg/m3。q2箱梁內(nèi)模、底模、內(nèi)模支撐及外模支撐荷載，按均布荷載計算，經(jīng)計算取q2=1.0kPa（偏于安全）。q3施工人員、施工材料和機具荷載，按均布荷載計算，當計算模板及其下肋條時取2.5kPa；當計算肋條下的梁時取1.5kPa；當計算支架立柱

13、及替他承載構(gòu)件時取1.0kPa。q4振搗混凝土產(chǎn)生的荷載，對底板取2.0kPa,對側(cè)板取4.0kPa。q5支架自重，經(jīng)計算支架在不同布置形式時其自重不同。2、荷載組合矍板、支架設(shè)計計算荷載組合_模板結(jié)構(gòu)名稱荷載組合強度計算剛度檢算支架系統(tǒng)計算+恒載計算安全系數(shù)取1.35。3、荷載計算經(jīng)過對設(shè)計圖分析，采用邁達斯建立模型，受力分析如下:JlI.I.I現(xiàn)澆梁梁體受力分布、結(jié)構(gòu)檢算邁達斯建立模型如下圖:箱梁現(xiàn)澆支架模型結(jié)構(gòu)受力分析:整體最大變形為6.53mm最大應力為158.1MPa015ft.延B&lT最大變形為6.53mm最大應力為158.1MPa1、鋼管支墩強度及穩(wěn)定性驗算鋼管支墩屬于鋼桁架結(jié)

14、構(gòu)，以立桿承受豎向荷載作用為主。post-PROCESSOR-EiaP.AiEMEHTQ.DOOOOa*DOO-l.TEMUKiS-2.3T5J105-.nofijh-oost1E75MDNJJ53GS：*tBgZ-e：m日般：1用不最大位移為6.53mm鋼管最大變形6.53mmm故f=6.53mm：二7500=12.5mm600最大應力為173.6MPa鋼管強度、剛度均滿足要求，所以采用630*10mmffl管。2、箱梁底模下橫橋向方木驗算本施工方案中箱梁底模底面橫橋向采用10x10cm方木，方木橫橋向跨度在箱梁跨中截面處按L=30cm進行受力計算，在墩頂橫梁截面及橫隔板梁處按L=30cm進

15、行受力計算，實際布置跨距均不超過上述兩值。如下圖將方木簡化為如圖的簡支結(jié)構(gòu)(偏于安全)，木材的容許應力和彈性模量的取值參照杉木進行計算，實際施工時如油松、廣東松等力學性能優(yōu)于杉木的木材均可使用。底模下橫橋向方木受力簡圖q(KN/m)尺寸單位：cmq(KN/m)1C/40方木材質(zhì)為杉木，8w=11MPaSr=17MPaE=9000MPa按主橋墩頂截面處3m范圍內(nèi)進行受力分析，按方木橫橋向跨度L=30cm進行驗方木間距計算q=(41.6+1.0+2.5+2)X3=141.3kN/mM=(1/8)qL2=(1/8)X141.30.2.826NmW=(bh2)/6=(0.1X0.12)/6=0.000

16、167m3WJ:n=M/(WX)=2.826/(0.000167X1U000.7)=2.2(取整數(shù)n=3根)d=B/(n-1)=3/2=1.5m注：0.9為方木的不均勻折減系數(shù)。經(jīng)計算，方木間距小于1.5m均可滿足要求，實際施工中為滿足底模板受力要求，上層方木間距d取0.4m,則n=3/0.4=9。每根方木撓度計算方木的慣性矩I=(bh3)/12=(0.1X0.13)/12=8.33乂10-6m4則方木最大撓度：fmax=(5/384)X(qL4)/(EI)=(5/384)乂(196.8X0.44)/(12X9X106x8.33乂10-6X0.9)=8.1X10-5ml/400=0.6/400

17、=1.5乂103m(撓度滿足要求)每根方木抗剪計算6工=(1/2)(qL)/(nA)=(1/2)乂(141.3乂0.0001乂0.4)/(10乂0.1乂0.1乂0.7)=0.404MPa=1.7MPa符合要求。3、貝雷梁片支架體系驗算：本橋施工方案中現(xiàn)澆梁采取貝雷梁片平臺支架體系，貝雷梁片平臺支架體系由貝雷梁上鋪設(shè)的20槽鋼分配梁(縱橋向間距0.9m)、槽鋼上縱向鋪設(shè)10X10cm方木、橫向鋪設(shè)10X10cm方木，間距0.3m,貝雷梁下鋪設(shè)的2132b工字鋼橫梁(下對應鋼管支墩)。工字鋼平臺支架體系構(gòu)造圖另見附圖。貝雷梁片位移圖(單位mm軟件分析結(jié)果可知，最大位移5.23mm/、于2cm(剛性

18、支撐架規(guī)范貝雷梁片應力圖（單位MPA軟件分析結(jié)果可知，最大應力157.9MPa小于262.5MPa4、工字分布梁檢算工字鋼分布梁位移圖（單位mm工字鋼整體最大變形5.23mmm故r12500f=5.23mm20.8mm600NIDASjnlPO5F1J1IDCE5Mli降可轉(zhuǎn)玷*(*+3.W511ACD；!網(wǎng)杷當N1SL1加13,典巨加工4M9正HHJ.BVKM-W11g-mwi-iffii-3.1UO36r4eiULtifa-COI*i*55tHSTin-nw曲4HVn：39日工摩：0位E/：Q辿學益方修工字鋼分布梁應力圖（單位MPa）Ema尸144.2Mpa1.25Xl45Mpa（1.25

19、為容許應力增大值）I20a強度、剛度滿足要求，所以采用I20a。5、工字鋼墊梁驗算：tROTT-PWXXX5M.BEAM5TH5S檢機1L-L.EMM40-2.4U3tBDHI3.Z2S3I000JiMlXvrDOayjiHznwKKOIJshAHeoST;21HMwini金LMIt*BSJeiXilH、E5C:03/DJDW胃王-方L工字鋼墊梁最大應力156.3MPa(單位MPai1abPOT-PRiZCFMDfiOF*-WHK&t-WHLMJ?ta-4CI4L!PWM-2.4W)Sb-DCI4辦MN3S-KMUDOSaCO4TN*巧3d4H04M-UIM-j-4O45rll扁忸6iM5JC

20、麗nHzMEiA：目RiOGTjaiUh工字鋼墊梁位移圖(單位mm工字鋼最大變形5.61mm故r12500f=5.61mm:=20.8mm600I32b強度、剛度滿足要求，所以采用I32bo六、驗算支架基礎(chǔ)承載力支架基礎(chǔ)采用C25號碎澆筑而成，其幾何尺寸為長11.4米，寬1.0米，高1.0米，由驗算立柱剛度的計算過程可知，當梁體荷載作用于柱頂時，對基礎(chǔ)的壓力最大，其數(shù)值為F=650KNO立柱采用1塊80X80(cm)的鋼板作為支座，即對支架基礎(chǔ)產(chǎn)生的壓力為p=F/A=650/(0.6X0.6)=1805.6KPa=1.805MPat-tfXKI7幡EA*W*/:LUh4464-力fiiMSTm

21、股鑫看MAKl1375MMi|gX*t：H3O星中WhAbN國P:白58g印法A方.最大應力為129.8MPa1、鋼管支墩強度及穩(wěn)定性驗算鋼管支墩屬于鋼桁架結(jié)構(gòu)，以立桿承受豎向荷載作用為主。最大位移為6.49mm鋼管最大變形6.49mmm故f=6.49mm：二至00=12.5mm600FE*MS.TEZZ-MlJ.lTMta-WL-LAfi44例L!XT301J&k-CLojQoccc*m點刀葡布Zd1.3747-CD1I-r-aiB6-0Ciqq啤彳-MiL4-2.450641-X1-IS&SOj4-OCI5TltFKKgl3577MIN：Efl：加Mom崎方宜最大應力為175.6MPa鋼管

22、強度、剛度均滿足要求，所以采用630*10mmffl管。2、箱梁底模下橫橋向方木驗算本施工方案中箱梁底模底面橫橋向采用10x10cm方木，方木橫橋向跨度在箱梁實際施工時如油松、跨中截面處按L=30cm進行受力計算，在墩頂橫梁截面及橫隔板梁處按L=30cm進行受力計算，實際布置跨距均不超過上述兩值。如下圖將方木簡化為如圖的簡支結(jié)構(gòu)(偏于安全)，木材的容許應力和彈性模量的取值參照杉木進行計算，廣東松等力學性能優(yōu)于杉木的木材均可使用。尺寸單位：cm方木材質(zhì)為杉木，6w=11MPaSr=17MPaE=9000MPa按主橋墩頂截面處3m范圍內(nèi)進行受力分析，按方木橫橋向跨度L=30cm進行驗方木間距計算q

23、=(41.6+1.0+2.5+2)X3=141.3kN/mM=(1/8)qL2=(1/8)X141.30.2.826NmW=(bh2)/6=(0.1X0.12)/6=0.000167m3WJ:n=M/(WX6城)=2.826/(0.000167X1儂0.7)=2.2(取整數(shù)n=3根)d=B/(n-1)=3/2=1.5m注：0.9為方木的不均勻折減系數(shù)。經(jīng)計算，方木間距小于1.5m均可滿足要求，實際施工中為滿足底模板受力要求，上層方木間距d取0.4m,則n=3/0.4=9。每根方木撓度計算方木的慣性矩I=(bh3)/12=(0.1X0.13)/12=8.33乂10-6m4則方木最大撓度：fmax

24、=(5/384)X(qL4)/(EI)=(5/384)乂(196.8X0.44)/(12X9X106X8.33乂10-6X0.9)=8.1X10-5ml/400=0.6/400=1.5乂10-3m(撓度滿足要求)每根方木抗剪計算6。=(1/2)(qL)/(nA)=(1/2)乂(141.3乂0.0001乂0.4)/(10乂0.1乂0.1乂0.7)=0.404MPa=1.7MPa符合要求。3、貝雷梁片支架體系驗算：本橋施工方案中現(xiàn)澆梁采取貝雷梁片平臺支架體系，貝雷梁片平臺支架體系由貝雷梁上鋪設(shè)的20槽鋼分配梁（縱橋向間距0.9m）、槽鋼上縱向鋪設(shè)10X10cm方木、橫向鋪設(shè)10X10cm方木，間距

25、0.3m,貝雷梁下鋪設(shè)的2132b工字鋼橫梁（下對應鋼工字鋼平臺支架體系構(gòu)造圖另見附圖Z-JTW一皿：I.7UHlo4l2才XNTKiZ29O4faMil25574alFTt咕Mi54MMr班。皿M田1日仃中7叩-dNHKJM3貝雷梁片位移圖（單位mm:mbSu中EHae：叫ers軟件分析結(jié)果可知，最大位移3.79mm/、于2cm（剛性支撐架規(guī)范）貝雷梁片應力圖（單位MPA軟件分析結(jié)果可知，最大應力129.7MPa小于262.5MPa工字鋼分布梁位移圖（單位mm工字鋼整體最大變形3.74mmm故rC12500f=3.74mm:=20.8mm600MM:JJMMH3曰5flM味白胃口-U*:5ffMl1rMm1萬尚工字鋼分布梁應力圖（單位MPa逅產(chǎn)141.6MpaH二SCR口的ACWENT孑平卡I-I-|,WD4a-OQ3-工字鋼墊梁位移圖（單位mm工字鋼最大變形2.24mm故f=2