現(xiàn)澆箱梁滿堂支架施工方案

1、一、工程概況X X大橋現(xiàn)澆箱梁為單室結(jié)構(gòu)，梁頂寬為10m，腹板寬為4.89m，梁高為1.8m。箱梁每跨30m，三跨為一聯(lián)，采用現(xiàn)澆法施工。箱梁每跨混凝土為203m3，標(biāo)準(zhǔn)斷面面積為6.21m2, 變截面面積為8.05m2。箱梁為三向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。所有縱向預(yù)應(yīng)力采用大噸位群錨體系，頂板預(yù)應(yīng)力鋼束采用22S15.24鋼絞線束，其標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為1860MPa，底板預(yù)應(yīng)力鋼束采用19S15.24鋼絞線。橫向預(yù)應(yīng)力采用3S15.24鋼絞線，其標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為1860MPa，扁錨體系，間距0.5m，規(guī)格為BM15-3，采用一端張拉、另一端固定的錨固方式，張拉端與固定端沿橋縱向交錯(cuò)布置。豎向預(yù)應(yīng)力采用4S15.24鋼絞

2、線，縱向間距50cm。二、滿堂支架的設(shè)計(jì)和計(jì)算參數(shù)1、支架主要材料和性能參數(shù)施工時(shí)采用滿堂式碗扣支架，碗扣支架的鋼管為3號(hào)鋼，規(guī)格為48mm3.5mm，其性能見(jiàn)下表1和表2：表1 鋼管截面特性規(guī)格截面積A（mm2）慣性矩I（mm4）抵抗矩W（mm3）回轉(zhuǎn)半徑I（mm）每米重量（kg/m）483.54.8910212.191045.0010315.783.84表2 鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值與彈性模量抗拉、抗彎f（N/ mm2）抗壓fc（N/ mm2）彈性模量E（KN/ mm2）2052052.061022、支架設(shè)計(jì)布置（1） 支架順橋向立桿間距布置為50.6m250.9m50.6m=28.5m。（2）

3、支架橫橋向立桿間距布置為30.9m20.6m30.9m20.6m30.9m=10.5m。（3） 水平桿步距為1.20m。具體布置見(jiàn)滿堂式支架設(shè)計(jì)圖。三、荷載計(jì)算1、箱梁荷載：箱梁鋼筋砼自重：G=203m325KN/m3=5075KN偏安全考慮，取安全系數(shù)r=1.2，假設(shè)梁體全部重量?jī)H作用于底板區(qū)域，計(jì)算單位面積壓力： F1=GrS=5075KN1.2（5.1m30m）=39.8KN/m2注：5.1m為橫橋向底板范圍內(nèi)兩立桿間最大距離。2、施工荷載：取F2=1.0KN/m23、振搗混凝土產(chǎn)生荷載：取F3=2.0KN/m24、箱梁芯模：取F4=1.5KN/m25、竹膠板：取F5=0.1KN/m26

4、、方木：取F6=7.5KN/m3四、底模強(qiáng)度計(jì)算 箱梁底模采用高強(qiáng)度竹膠板，板厚t=15mm，竹膠板方木背肋間距為250mm，所以驗(yàn)算模板強(qiáng)度采用寬b=250mm平面竹膠板。計(jì)算斷面見(jiàn)下圖。1、模板力學(xué)性能（1）彈性模量E=0.1105MPa。（2）截面慣性矩：I=251.53/12=7.03cm4（3）截面抵抗矩：W=251.52/6=9.375cm3（4）截面積：A=bh=251.5=37.5cm22、模板受力計(jì)算(方木布置見(jiàn)下圖)（1）底模板均布荷載：F= F1+F2+F3+F4=39.8+1+2.0+1.5=44.3KN/m2q=Fb=44.30.25=11.08KN/m（2）跨中最大

5、彎矩：M=11.080.252/8=0.087 KNm（3）彎拉應(yīng)力：=9.28MPa=11Mpa竹膠板板彎拉應(yīng)力滿足要求。（4）撓度：從竹膠板下方木背肋布置可知，竹膠板可看作為多跨等跨連續(xù)梁，按三等跨均布荷載作用連續(xù)梁進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)建筑施工計(jì)算手冊(cè)，計(jì)算公式為： -撓度值； -連續(xù)梁上均布荷載； -跨度； -彈性模量； -截面慣性矩；-撓度系數(shù)，三等跨均布荷載作用連續(xù)梁按照活載最大，取值0.677。撓度計(jì)算：=(0.67711.080.254)/(1000.11087.0310-8)=4.1610-4m=0.42mmL/400=250/400=0.625mm竹膠板撓度滿足要求。綜上，竹膠板受

6、力滿足要求。五、橫梁強(qiáng)度計(jì)算 橫梁為12#工字鋼，按最不利跨徑為0.9m考慮。1、12#工字鋼的力學(xué)性能：（1）12#工字鋼容許抗彎應(yīng)力=215MPa，彈性模量E=2.1105Mpa（2）截面抵抗矩：W=72.7 cm3（3）截面慣性矩：I= 436cm4（4）每延米重量13.987kg/m2、橫梁受力計(jì)算（1）作用在橫梁上的均布荷載0.9m長(zhǎng)度范圍內(nèi)橫梁上承擔(dān)4根縱梁重量為：0.10.10.97.54=0.27KN縱梁施加在橫梁上的均布荷載為：0.270.9=0.3KN/m作用在橫梁上的均布荷載為：q=(F1+F2+F3+F4+F5)0.9+0.3=44.40.9+0.3=40.26KN/m

7、（2）跨中最大彎矩：M=40.260.92/8=4.076KNm（3）橫梁彎拉應(yīng)力：計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)下圖。=4.076103/72.710-6=56.03MPa=215Mpa橫梁彎拉應(yīng)力滿足要求。3、橫梁撓度計(jì)算：f=(541.61030.94)/(3842.1101143610-8)=0.376mmL/400=900/400=2.25mm橫梁撓度滿足要求。綜上，橫梁強(qiáng)度滿足要求。六、縱梁強(qiáng)度計(jì)算 縱梁為1010cm方木，凈間距為0.25m，墩身處端部跨徑為0.6m，中部箱梁標(biāo)準(zhǔn)截面跨徑為0.9m按照跨徑為0.9m進(jìn)行計(jì)算，間距為0.9m。1、方木（落葉松）的力學(xué)性能（方木斷面圖見(jiàn)下圖）（1）落葉松

8、容許抗彎應(yīng)力=14.5MPa，彈性模量E=11103Mpa（2）截面抵抗矩：W=0.10.12/6=1.6710-4m3（3）截面慣性矩：I= =0.10.13/12=8.3310-6m42、方木受力計(jì)算（1）作用在縱梁上的均布荷載為：q=(F1+F2+F3+F4+F5)0.25=44.40.25=11.1KN/m(2)跨中最大彎矩：計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)下圖。M=11.10.92/8=1.124KNm(3)縱梁彎拉應(yīng)力：=1.124103/1.6710-4=6.73MPa=14.5Mpa縱梁彎拉應(yīng)力滿足要求。3、縱梁撓度：f=(511.11030.94)/(384111098.3310-6)=1.035

9、mmL/400=900/400=2.25mm縱梁彎曲撓度滿足要求。綜上，縱梁強(qiáng)度滿足要求。七、支架受力計(jì)算1、立桿承重計(jì)算 碗扣支架立桿設(shè)計(jì)承重為：30KN/根, 碗扣支架受力最不利位置在立桿的底部，（1）中間標(biāo)準(zhǔn)段側(cè)腹板下方立桿的最大承重計(jì)算每根立桿承受鋼筋砼和模板重量：側(cè)腹板上方承重的梁體橫截面積為1.937m2N1=0.9m0.6m(1.5+0.1)+1.9370.925/3=15.39KN橫梁施加在每根立桿重量：N2=0.9m13.987kg/m10/103=0.126KN縱梁施加在每根立桿重量：N3=0.9m4根0.1m0.1m7.5 KN/m3=0.27KN支架自重：支架最高按照8

10、m計(jì)算，立桿單根重：83.8410/103=0.31KN，單根立桿承擔(dān)橫桿的重量：(09m+0.9m)63.8410/103=0.415KN施工荷載、振搗荷載0.9m0.6m(2+1)=1.62 KN每根立桿總承重：N=N1+N2+N3+N4=15.39+0.126+0.27+0.31+0.415+1.62=18.13KN30KN立桿承重滿足要求。（2）針對(duì)箱梁每跨端部箱室為變截面，箱梁混凝土的重量較大，支架布置為60cm60cm和60cm90cm，按60cm90cm布置進(jìn)行計(jì)算。每根立桿承受鋼筋砼和模板重量：N1=(+1.5KN/m2+0.1 KN/m2)0.6m0.9m =26.4 KN橫

11、梁施加在每根立桿重量：N2=0.9m13.987kg/m10/103=0.126KN縱梁施加在每根立桿重量：N3=0.6m4根0.1m0.1m7.5 KN/m3=0.18KN支架自重：支架最高按照8m計(jì)算，立桿單根重：83.8410/103=0.31KN，單根立桿承擔(dān)橫桿的重量：(06m+0.9m)63.8410/103=0.346KN施工荷載、振搗荷載0.9m0.6m(2+1)=1.62 KN每根立桿總承重：N=N1+N2+N3+N4=26.4+0.126+0.18+0.31+0.346+1.62=28.9KN30KN立桿承重滿足要求。2、支架穩(wěn)定性驗(yàn)算根據(jù)實(shí)用建筑施工手冊(cè)軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定

12、性計(jì)算：N 軸心壓力；-軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)；A 構(gòu)件的毛截面面積；鋼材的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取205 N/ mm2；-材料強(qiáng)度附加分項(xiàng)系數(shù)，根據(jù)有關(guān)規(guī)定當(dāng)支架搭設(shè)高度小于25m時(shí)取值1.35。(1)立桿長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算:鋼管斷面示意圖見(jiàn)下圖?；剞D(zhuǎn)半徑計(jì)算：=0.35（48+41）2=15.575mm長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算：=77=150（2）由長(zhǎng)細(xì)比可查得，軸心受壓構(gòu)件的縱向彎曲系數(shù)=0.707（3）立桿鋼管的截面積：Am= =489mm2(4)穩(wěn)定性驗(yàn)算=75.2 N/ mm2=152 N/ mm2支架穩(wěn)定性滿足要求。綜上，碗扣支架受力滿足要求。八、支架抗風(fēng)荷載計(jì)算支架上的荷載除以上計(jì)算外，還應(yīng)考慮風(fēng)荷載的作

13、用。根據(jù)公路技術(shù)通用技術(shù)規(guī)范2.3.8規(guī)定，計(jì)算橋梁的強(qiáng)度和穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)考慮作用在橋梁上的風(fēng)力。在風(fēng)力較大的地方應(yīng)按照季節(jié)性進(jìn)行風(fēng)荷載計(jì)算。計(jì)算方法為：橫向風(fēng)力為橫向風(fēng)壓乘以迎風(fēng)面積。橫向風(fēng)壓按照下公式計(jì)算：W0=K1K2K3K4W0K1=0.85，K2=1.3，K3=1.0，K4=1.3，WO=600Kpa W0=0.862Kpa=86.2kg/m2 ，縱向風(fēng)壓為橫向的40%，且縱向受力面積較小，因此計(jì)算時(shí)僅考慮橫向風(fēng)荷載。風(fēng)荷載按中心集中力加載在立桿上，立桿均按兩端鉸接計(jì)算。立桿受力穩(wěn)定性按組合風(fēng)荷載計(jì)算: 水平荷載計(jì)算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值WK=0.7ZS W0 Z-風(fēng)壓高度變化系數(shù) 取1.46 S-腳手架風(fēng)荷載體形系數(shù)1.3-腳手架擋風(fēng)系數(shù)0.087WK=0.71.461.30.08786.2=9.96 kg/m2La-縱桿間距0.9mh-步距1.2m風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩M=0.851.4WKLah2/10=0.851.49.960.91.2/5=25.6 N/m2483.5支架鋼管的