支架及臨時固結(jié)檢算書

PAGEPAGE18石武鐵路客運專線鄭州動車組運用所動車走行線1特大橋跨連霍高速公路連續(xù)梁支架及臨時固結(jié)檢算編制：復(fù)核：審批：中鐵七局集團(tuán)有限公司石武客專鄭州動車組運用所項目部一分部二0一0年十二月跨連霍高速公路連續(xù)梁支架及臨時固結(jié)檢算工程概況：橋跨概況動車走行線1特大橋采用立交方式上跨連霍高速公路，橋址于D1DK006+977.630～D1DK007+199.430處跨越連霍高速公路，公路與線路夾角為44度。連霍高速公路為城際高速公路，雙幅16車道，瀝青路面，紅線寬50m。采用1-（60+100+60橋跨結(jié)構(gòu)形式：2.1、梁體為單箱單室，變高度、變截面結(jié)構(gòu)。全橋箱梁頂寬12米、底寬6.4米，頂板厚0.37～0.47米，按折線變化；腹板厚分別為0.45米、0.70米和0.90米，按折線變化；底板厚0.50～1.3米，按折線變化。底板設(shè)計60×30cm梗肋，頂板設(shè)2.2、橋面寬度：橋面板寬12米，橋梁建筑總寬12.282.3、梁全長為221.5米，計算跨度為（60.75+100+60.75）m，截面中支點梁高7.6米，端支點梁高4.6米，梁底按半徑為369.667米的圓曲線變化，邊支座中心至梁端0.75米鋼支撐設(shè)計動車走行線1特大橋跨連霍高速公路連續(xù)梁0#塊：長度14m，每端伸出墩頂5m，梁橫截面為單箱單室直腹板，中支點處梁高7.6m，梁高按圓曲線變化，0#塊端頭梁高6.994m，梁頂寬12m，底寬6.7m，頂板厚47cm，腹板厚0.9m，底板厚由中隔板的1、0#塊支架結(jié)構(gòu)形式：支架采用Φ609mm鋼管作為豎向支承構(gòu)件。墩身每側(cè)設(shè)兩排、每排五根壁厚16mm鋼支撐，鋼支撐兩端帶有直徑為750mm的法蘭盤，鋼支撐墊板為δ=16mm的A3鋼板，預(yù)埋在承臺表面上。鋼管樁頂部設(shè)橫向56b工字鋼，縱向放2、荷載分析以伸出墩頂?shù)牧后w5m長為計算單元①伸出墩頂?shù)牧后w砼重量g1=25.04m2×5×2.65=33②0#塊鋼模板及支撐重量g2=22.2+6.8=29.0T；③56b工字鋼重量g3=4×12×115.108=5.525T；④40b工字鋼重量g4=29×6×73.878=12.855T；⑤施工荷載g5=(1.5+2)KN/m2×6×12÷10=25.2T；⑥鋼管自重g6=10×11.7×（3.14×0.609×0.016）×7.85=28.1T3、橫梁40b工字鋼檢算底模橫梁采用29根長度6米的40b工字鋼，腹板下5根間距為20cm，底板下11根間距為40cm，工字鋼下方56b工字鋼間距最大為2.264m,即工字鋼最大跨度為2.q=（1.2×（7.6×0.9×26.5）+1.4×0.2×5×（1.5+2））÷5+0.73=45.212KN/m跨中段檢算圖示（受力圖）如下：Mmax=qL2/8=45.212×2.2642÷8=28.968KN·m，Qmax=qL/2=45.212×2.264÷2=51.18KN，σmax=Mmax/w=（28.968×103）÷（1140×10-6）=25.4Mpa<[210MPa]τmax=Qmax/A=（51.18×103）÷(89×102)=5.75MPa<[125MPa]fmax=5qL4/384EI=（5×45.212×103×2.2644）÷（384×2.1×1011×22800×10-8）=0.323mm縱梁強度、剛度均滿足要求。②懸臂段檢算圖示（受力圖）如下：Mmax=qL2/2=45.212×1.32÷2=38.204KN·m，Qmax=qL=38.204×1.3=49.665KN，σmax=Mmax/w=（38.204×103）÷（1140×10-6）=33.51Mpa<[210MPa]τmax=Qmax/A=（49.665×103）÷(89×102)=5.58MPa<[125MPa]fmax=3qL4/24EI=（3×45.212×103×1.34）÷（24×2.1×1011×22800×10-8）=0.34mm縱梁強度、剛度均滿足要求。4、橫梁2I56b工字鋼檢算為便于計算，按所有荷載集中在中間3根鋼管上的均布荷載考慮，綜合上部各種荷載后，單根工字鋼單位荷載集度為q=（g1+g2+g4+g5）×10÷4÷L=（1.2×（331.78+29.0+12.855）+1.4×25.2）×10÷4÷(2.85×2)=212.1KN/m檢算圖示（受力圖）如下：Mmax=qL2/8=212.1×2.752÷8=200.523KN·m，Qmax=qL/2=212.1×2.75÷2=291.638KN，σmax=Mmax/w=（200.523×103）÷（2450×10-6）=81.85MPa<[210MPa]τmax=Qmax/A=（291.638×103）÷14658=19.9MPa<[125MPa]fmax=5qL4/384EI=（5×212.1×103×2.754）÷（384×2.1×1011×68500×10-8）=1.1mm<縱梁強度、剛度均滿足要求。5、鋼管柱強度及柱底條形基礎(chǔ)砼強度檢算以所有荷載全部集中在底板下的6根鋼管上為計算模型①鋼管承受的壓強=（g1+g2+g3+g4+g5）÷A1÷6=（1.2×（331.78+29.0+5.525+12.855）+1.4×25.2）×104÷（3.14×0.609×0.016）÷6=26706619Pa=26.7MPa＜140MPa（普通A3鋼的抗壓強度為140MPa）鋼管強度滿足要求。②鋼管法蘭作用于基礎(chǔ)的壓強=（g1+g2+g3+g4+g5+g6）÷A2÷6=（1.2×（331.78+29.0+5.525+12.855+6×2.8）+1.4×25.2）×104÷｛3.14×（0.75÷2）2-3.14×（0.609÷2）2｝÷6=5.63MPa＜20.1MPa（承臺基礎(chǔ)為C30砼）承臺基礎(chǔ)強度滿足要求。支架設(shè)計14#～15#塊：長度11.75m，端支點處梁高4.6m，梁高按直線不變，梁頂寬12m，底寬6.7m，頂板厚37cm，腹板厚從橫隔板至距橫隔板4米處由0.65～0.45m按折線變化，其余腹板厚度0.45米，底板厚從橫隔板至距橫隔板1、具體搭設(shè)方案為：跨連霍高速公路連續(xù)梁14#～15#塊采用現(xiàn)澆方案，現(xiàn)澆支架采用碗扣式支架。縱向立桿間距為0.6米;橫向立桿布置間距為3×0.9+0.6+3×0.3+8×0.6+3×0.3+0.6+3×0.9=13.2米；橫桿步距1.2米(層高1.2米)?？v橫分別設(shè)置剪刀撐，沿線路方向每5米在橫截面上設(shè)置一道，剪刀撐與地面夾角45。具體布置見圖。鋼管上下均采用可調(diào)調(diào)節(jié)支撐，所有支架應(yīng)依據(jù)搭設(shè)高度設(shè)置剪刀撐。因滿堂支架是整個梁體最重要的受力體系，所以鋼管支撐的桿件有銹蝕，彎曲、壓扁或有裂縫的嚴(yán)禁使用；使用的扣件有脆裂、變形、滑絲的扣件禁止使用，扣件活動部位應(yīng)能靈活轉(zhuǎn)動，當(dāng)扣件夾緊鋼管時，開口處的最小距離應(yīng)不小于5mm支架頂先后放置縱、橫向方木支墊，橫向支墊同時作為底模支撐肋。支架在外側(cè)搭設(shè)范圍比梁體正投影面寬1.2米做為工作面。2、外模、內(nèi)模采用竹膠板，外模模板下采用10×10cm的方木作為橫向支撐肋，底模和外模支撐間距為20cm，下部采用15*15cm的方木作為縱向支撐，支撐于豎向頂托上，翼板下縱向方木間距90cm，底板下部方木間距60cm，側(cè)模模板豎向支撐肋采用15*15cm方木，中心間距30cm；豎向支撐肋外側(cè)采用Ф48，壁厚3.5mm雙鋼管固定，雙鋼管間距60cm，雙鋼管兩根鋼管之間穿16mm圓鋼作為拉絲固定側(cè)模，其縱向距離為90cm，橫向距離為3、支架基礎(chǔ)采用換填50cm厚A、B料，分層壓實，地基承載力不小于200Kpa，用觸探儀對地基承載力進(jìn)行檢測，20cm厚C20混凝土作為基礎(chǔ)面層，硬化寬度為14米。地基稍高于便道20cm，兩側(cè)設(shè)置30×302、荷載計算荷載標(biāo)準(zhǔn)值：鋼筋混凝土的容重取26.25KN/m31、單側(cè)每延米翼板混凝土為1.074m3/m,寬度為2.8米，翼板標(biāo)稱自重為gk1=1.074×26.25/2.82、腹板及頂板取最大截面計算每側(cè)腹板及半頂板每延米砼方量為4.649m3/m，作用寬度為0.95米gk2=4.649×26.25/0.95=128.459KN/m23、腹板、底板及頂板取最大截面計算腹板、底板及頂板每延米砼方量12.898m3gk3=12.898×26.25/6.4=52.9KN/m24、竹膠板自重：gk4=0.2KN/m25、15×15cm方木自重標(biāo)準(zhǔn)值：gk5=0.15*0.15*10=0.225KN/m6、10×10cm方木自重標(biāo)準(zhǔn)值：gk6=0.1*0.1*10=0.1KN/m7、施工人員及機械荷載平均荷載qk1=3KN/m28、振搗混凝土產(chǎn)生的活荷載2.0KN/m23、模板檢算膠合板的參數(shù)選?。篍=6×103MPa，f=24MPa，b=100cm,h=1.5cm,截面抵抗距W=bh2/6=3.75×10-5（m3截面慣性距I=bh3/12=2.8125×10-7（m3）（1）腹板范圍內(nèi)底部模板驗算腹板下模板受力最大，由腹板和半頂板荷載組成，故簡算該部分模板，梁高4.6模板支撐肋中心距為0.2m，腹板厚度0.65米，內(nèi)倒角0.3米，假設(shè)半頂板荷載作用在寬0.95米，長1）、強度計算模板上均部荷載設(shè)計值q=[1.2（gk2+gk4）+1.4（qk1+qk2）]×0.9=[1.2（128.459+0.2）+1.4（3+2）]×0.95=153.321KN/m最大彎矩Mmax=1/8ql2=1/8×153.321×0.22=0.767KN.mσmax=Mmax/（0.9×W）=0.767KN.m/（0.9×3.75×10-5m3）=22.714Mpa<24梁體受力支架根據(jù)其荷載分布情況劃分為梁底受力支架及翼緣下受力支架。2）、撓度計算剛度驗算采用標(biāo)準(zhǔn)荷載，不考慮震動荷載作用q=（gk2+gk4）×0.95=（128.459+0.2）×0.9=115.793KN/m最大撓度δ=0.677×qL4/100E(0.9×I)=0.677×115.793×0.24×103/100×6×103MPa×106×(0.9×2.8125×10-7)=6.689×10-4m<δ允=L/250=0.2/250=8×10（2）、腹板模板驗算新澆混凝土對模板的最大側(cè)壓力按一下公式計算，并取其中的最小值，F(xiàn)=0.22γctβ1β2F=γHγ——混凝土的重力密度，按實際去26.25KN/m3t——新澆筑砼的初凝時間,5小時T——混凝土入模溫度V——混凝土澆筑速度，一般取2.5m3H——模板計算高度，取4β1——外加劑影響修正系數(shù)，取1β2——混凝土坍落度修正系數(shù)，取1分別計算側(cè)壓力為45.65KN/m2，97KN/m2，取最小值F1=45.65KN/m2作為側(cè)模計算荷載，傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)荷載F2=2KN/m2，竹膠板作為受彎結(jié)構(gòu)，需要計算其抗彎強度和剛度，按規(guī)范規(guī)定，強度計算時要考慮新澆筑砼的側(cè)壓力和傾倒砼產(chǎn)生的荷載，撓度計算只考慮新澆筑砼的側(cè)壓力。1）、模板的強度計算模板上的均布荷載的設(shè)計值為q=（1.2F1+1.4F2）×0.6=34.548KN/m，最大彎矩Mmax=0.1ql2=0.1×34.548×0.32=0.311KN.mσmax=Mmax/（0.9×W）=0.311KN.m/（0.9×3.75×10-5m3）=9.214Mpa<f=242）、抗剪強度計算最大剪力Vmax=0.6ql=0.6×34.548×0.3=6.219KN最大剪應(yīng)力τmax==3×6.219×103/2×0.6×0.015=1.037Mpa<τ設(shè)計=1.4Mpa3）、撓度計算剛度驗算采用標(biāo)準(zhǔn)荷載，不考慮震動荷載作用q=F×0.6m=45.65×0.6=27.36KN/m最大撓度δ=0.677×qL4/100E(0.6×I)=0.677×27.36×0.34×103/100×6×103MPa×106×(0.6×2.8125×10-7)=1.48×10-4m<δ允=L/250=0.3/250=1.2×10（3）、翼沿模板驗算翼板模板檢算模板材料為竹膠板。考慮模板本身的連續(xù)性，取1.0m寬的模板，因截面高度為變化，則計算時按照平均荷載，按三等跨連續(xù)梁形式進(jìn)行簡算，跨度為0.2+0.2+0.2。a.應(yīng)力檢算q=[1.2（gk1+gk4）+1.4（qk1+qk2）]×0.6=[1.2×（10.069+0.2）+1.4×（3+2）]×0.6=11.594KN/m模板凈截面抵抗彎矩Mmax=qL21/8=11.594×0.2×0.2×1/8=0.058KN.mσ=Mmax/0.9W=0.058/(0.9×3.75×10-5)=1.72Mpa<〔σw〕=24MPa〔σw〕--木膠板容許抗彎曲應(yīng)力24MPab.剛度檢算按三跨連續(xù)梁計算竹膠板E=5.0×103MPaI＝bh3/12=1000×153/12=2.81×10-7mmq=（gk1+gk4）×0.9=(10.069+0.2)×0.9=9.242KN.mf=0.677qL4/100E0.9I=0.677×9.242×0.24×103/(100×6.0×103×106×0.9×2.81×10-7)=6.6×10-5m＜l/400=200/250=8×10故滿足要求。4、橫向、縱向支撐肋簡算1、梁底板下的橫向、縱向支撐肋計算1）橫向方木計算橫向支撐肋方木截面10cm×10cm，間距20cm，按均布荷載下的3跨簡支梁計算，底板計算跨度為60cm+60cm+60cm。I=833.3cm4，W=166.7cm3,E=5×10a．強度計算作用在底板方木上的勻布荷載：q=[1.2（gk3+gk4）+1.4（qk1+qk2）]×0.2=[1.2×（52.9+0.2）+1.4（3+2）]×0.2=14.144KN/m跨中最大彎矩：Mmax=ql21/8=14.144×0.6×0.6×1/8=0.636KN.mσmax=Mmax/W=0.636×106/166.7103=3.82MPa<f=12MPab．撓度計算剛度驗算采用標(biāo)準(zhǔn)荷載，同時不考慮震動荷載。q=（gk3+gk4）×0.2=（52.9+0.2）×0.2=10.62KN/mδ=0.677qL4/100EI=0.677×10.62×0.64×103/(100×5.0×103×106×8.333×10-6)=2.2×10-4m<〔δ〕=l/400=600/400=1.5×102）縱向方木計算a、強度計算按三跨連續(xù)梁計算，跨度為0.9+0.9+0.9，取最不利荷載位置計算，計算簡圖如下：q橫向方木間距為0.2米，為方便計算把橫向方木荷載傳遞到縱向方木荷載的力簡化成勻布荷載。底板下：q=[1.2（gk3+gk4）+1.4（qk1+qk2）]×0.6=[1.2×（52.9+0.2）+1.4（3+2）]×0.6=42.432KN/m，跨中最大彎矩Mmax=ql21/8=42.432×0.6×0.6×1/8=1.909KN.m,σmax=Mmax/W=1.909×103/562.5=3.39MPa<f=12MPab、撓度計算剛度驗算采用標(biāo)準(zhǔn)荷載，同時不考慮震動荷載。q=（gk2+gk4）×0.2=（128.459+0.2）×0.3=38.598KN/mδ=0.677qL4/100EI=0.677×38.598×0.64×103/(100×5.0×103×106×42.188×10-6)=1.6×10-4m<〔δ〕=l/400=600/400=1.5×102、側(cè)模豎向方木、縱向鋼管計算豎向方木中心距（縱向）0.3m，縱向鋼管中心距（主肋）0.6米（豎向）1）豎向方木計算計算時按三跨連續(xù)梁計算，跨度為60+60+60cm。a、強度計算模板上勻布荷載設(shè)計值為：q=（1.2F1+1.4F2）×0.3=（1.2×45.65+1.4×2）×0.3=17.274KN/m，跨中最大彎矩Mmax=0.1ql2=0.1×17.274×0.6×0.6=0.622KN.m,σmax=Mmax/W=0.622×103/562.5=1.106MPa<f=12MPab、抗剪強度最大剪力Vmax=0.6ql=0.6×17.274×0.6=6.219KN最大剪應(yīng)力τmax=3V/2bh=3×6.219/2×0.15×0.15=0.209MPa<1.4MPa，符合要求。c、撓度計算剛度驗算采用標(biāo)準(zhǔn)荷載，同時不考慮震動荷載q=F1×0.3m=45.65×0.3=13.695KN/mδ=0.677qL4/100EI=0.677×13.695×0.64×103/(100×5.0×103×106×42.188×10-6)=5.6×10-5m<〔δ〕=l/400=600/400=1.5×102）縱向鋼管計算計算時按三跨連續(xù)梁計算，跨度為90+90+90cm拉絲間距為90cm。縱向鋼管為雙鋼管。φ48mm×3.5mm鋼管截面面積489mm2，截面模量W=5.08×103mm2，I=W×r=5.08×103mm2×24mma、強度計算模板上集中荷載設(shè)計值為：P=[（1.2F1+1.4F2）×0.3×0.6]/2=[（1.2×45.65+1.4×2）×0.3×0.6]/2=5.182KN最大彎矩Mmax=0.267×p×0.9=1.245KN.m,σmax=Mmax/2W=1.245×103/2×5.08×103=123MPa<f=215MPa,滿足要求。b、撓度計算剛度驗算采用標(biāo)準(zhǔn)荷載，同時不考慮震動荷載q=F1×0.3m×0.6m/2=45.65×0.3×0.6/2=4.104N,δ=1.088×10-3m<〔δ〕=l/400=900/400=2.25×10c、拉筋計算拉筋設(shè)置縱向間距0.9米，豎向間距0.6米，該范圍內(nèi)按一根拉筋考慮。N=（1.2×45.65+1.4×2）×0.9×0.6=31.093KNA=N/f=31093/170=182mm2<215MPa選擇直徑16的圓鋼，截面面積201mm2，滿足要求。3、翼沿橫向方木、縱向方木計算1）、橫向方木計算a、強度計算作用在方木上的荷載q=[1.2(gk1+gk4)+1.4(qk1+qk2)]×0.2=[1.2×(10.069+0.2)+1.4×(3+2)]×0.2=3.864KN/m，跨中最大彎矩跨中最大彎矩Mmax=0.1ql2=0.1×3.864×0.9×0.9=0.313KN.m,σmax=Mmax/W=0.313×103/166.7×10-6m3=b、撓度計算剛度驗算采用標(biāo)準(zhǔn)荷載，同時不考慮震動荷載。q=（gk1+gk4）×0.2=（10.069+0.2）×0.2=2.05KN/mδ=0.677qL4/100EI=0.677×2.05×0.94×103/(100×5.0×103×106×833.3×10-8)=2.19×10-4m<〔δ〕=l/400=900/400=2.25×102）、縱向方木計算a、強度計算按三跨連續(xù)梁計算，跨度為0.9+0.9+0.9cm，取最不利荷載計算，橫向方木間距為0.2米，為方便計算將橫向方木的力轉(zhuǎn)化成勻布荷載q=[1.2(gk1+gk4)+1.4(qk1+qk2)]×0.9=[1.2×(10.069+0.2)+1.4×(3+2)]×0.9=17.391KN/m,跨中最大彎矩Mmax=0.1ql2=0.1×17.391×0.6×0.6=0.626KN.m,σmax=Mmax/W=0.626×103/562.5=1.11MPa<f=12MPab、撓度計算剛度驗算采用標(biāo)準(zhǔn)荷載，同時不考慮震動荷載。q=（gk1+gk4）×0.9=（10.069+0.2）×0.9=9.242KN/mδ=0.677qL4/100EI=0.677×9.242×0.64×103/(100×5.0×103×106×4218.8×10-8)=3.84×10-5m<〔δ〕=l/400=600/400=1.5×104、腹板下橫向方木、縱向方木計算1）、橫向方木計算橫向支撐肋方木截面10×10cm，間距200mm，按勻布荷載下三跨簡支梁計算，計算跨度為30+30+30cma、強度計算作用在腹板下方木上的勻布荷載：q=[1.2（gk2+gk4）+1.4（qk1+qk2）]×0.2=[1.2×（128.459+0.2）+1.4（3+2）]×0.2=32.278KN/m跨中最大彎矩：Mmax=ql21/8=32.278×0.3×0.3×1/8=0.363KN.mσmax=Mmax/W=0.363×106/166.7103=2.18MPa<f=12MPab、撓度計算剛度驗算采用標(biāo)準(zhǔn)荷載，同時不考慮震動荷載。q=gk2×0.2=128.459×0.2=25.692KN/mδ=0.677qL4/100EI=0.677×25.692×0.64×103/(100×5.0×103×106×833.3×10-8)=5.41×10-4m<〔δ〕=l/400=600/400=1.5×102）、縱向方木計算a、強度計算采用截面15×15cm方木，W=562.5按三跨連續(xù)梁計算，跨度為0.6+0.6+0.6橫向方木間距為0.2米，為方便計算將橫線方木的力轉(zhuǎn)化成勻布荷載q=[1.2×gk2+1.4(qk1+qk2)]×0.3=[1.2×128.459+1.4×(3+2)]×0.3=48.345KN/m,跨中最大彎矩Mmax=0.1ql2=0.1×48.345×0.6×0.6=1.74KN.m,σmax=Mmax/W=1.74×103N.m/562.5×10-6m3b、撓度計算剛度驗算采用標(biāo)準(zhǔn)荷載，同時不考慮震動荷載。q=gk2×0.3=128.459×0.3=38.538KN/mδ=0.677qL4/100EI=0.677×38.538×0.64×103/(100×5.0×103×106×4218.8×10-8)=1.6×10-4m<〔δ〕=l/400=600/400=1.5×105、支架承載力驗算碗扣式腳手架Ф48*3.5鋼管的參數(shù)選?。浩鋬艚孛婷娣eA=489mm2，截面慣性距I=12150mm4，截面抵抗距W=5078mm3，鋼管的回轉(zhuǎn)半徑i=（1）、翼沿板下支架由上邊計算可知，翼沿板下縱向方木每米承受荷載為17.391KN/m，翼沿板立桿縱向間距為0.6N=17.391×0.6=10.435KN=1.04t<3t，滿足要求。（2）、底板下支架由上邊計算可知，底板下縱向方木每米承受荷載為42.432KN/m，底板立桿間距為0.6cm，單根立桿承受的荷載為：N=42.432×0.6=25.46KN=2.55t<3t，滿足要求。（3）、腹板下支架由上邊計算可知，腹板下縱向方木每米承受荷載為48.345KN/m，腹板立桿間距為0.3N=48.345×0.3=14.5KN=1.45t<3t，滿足要求。（4）、穩(wěn)定性驗算由上面的計算可知支架立桿最大受力為25.46KNσ=N/A=25.46×103/489.3=52.03MPa<f=215MPa,強度滿足要求。查表得：穩(wěn)定系數(shù)ψ=0.71N/(ΨA)=25.46×103N/(0.71×489mm3)=73.33MPa<f=215MPa。9、地基承載力檢算由上面的計算知支架立桿受力為:N=25.