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1、海域綜合整治建設工程跨線橋現澆箱梁支架設計施工方案編 制： 審 核： 批 準： 版 本 號: ESZAQDGF001 編制單位： 編 制: 審 核： 批 準： 二XX年X月目錄（一）xx路跨線橋3（二）xx街跨線橋3（三）xx橋3第一節：xx街現澆箱梁支架計算4一）支架設計要點4二）、支架驗算41、豎向荷載計算42、縱梁驗算63、橫梁驗算72、支架荷載的計算依據84、鋼管立柱驗算：105、基礎承載力驗算:106、現澆箱梁梁柱式支架預拱度設置11一）設計預拱度11五）、預壓試驗方案14材料選取14測點布置及測量方法14荷載堆載14數據整理15第二節： xx橋現澆箱梁支架計算（水中）15一）支架設2、計要點15二）、支架驗算151、豎向荷載計算152、縱梁驗算163、橫梁驗算172、支架荷載的計算依據184、支點鋼管樁受力驗算215、支架體系總結23第三節 xx路跨線橋碗扣件支架設計及驗算（陸上）23（一）xx路跨線橋23三 支架設計說明233、計算方案比較：24四 碗扣支架設計24（一）墩橫梁旁腹板處荷載計算（荷載最大）25箱梁自重：25縱梁強度計算25 橫梁強度計算：26Qmax=-0.8829（二）.碗扣支架承載計算31（1）橫端梁及腹板處排架31支撐強度及穩定性驗算32( 三) 碗扣支架整體穩定性施工保證33（1） 地基處理33(1) 腹板側模驗算36(2) 翼緣板驗算37(3)方3、木計算37xx路跨線橋、xx橋、xx街現澆箱梁支架設計施工方案一 工程概況：xx大道工程作為xx市xx海域綜合整治建設工程的先行項目，是綜合綜合整治工程中主干路網的組成部分，與同集路平行，其功能以交通為主。xx大道（通福路官潯路段）起點位于建設中的通福路，終點交于外環快速路立交，道路全長2993.15米，分別與xx路、xx街、美溪路等主干路相交。本合同段工程為xx大道（通福路官潯路段）道路工程B標段，實施范圍為K0+815.255K1+420.00、K1+759.00K2+255.296，累計長1101.041米。（一）xx路跨線橋xx路跨線橋中心位于樁號K1+091.825處，橋梁上跨xx路4、（原西福三路），橋上為直行機動車道。橋跨長280m，橋梁分左右兩幅設置，單幅橋寬9.25m。橋梁起終點樁號為K0+951.825 K1+231.825，采用430+40+430m的跨徑組合，全橋一聯，為等截面連續箱梁。（二）xx街跨線橋xx街跨線橋中心位于樁號K2+045.946處，橋梁上跨xx街（原同丙路）及xx，橋上為直行機動車道。橋跨長400m，分左右兩幅設置，單幅橋寬9.25m。本橋為分體雙幅橋梁，橋梁上部結構均采用連續梁體系，全橋一聯，共13孔。跨徑430+40+830m，在5#墩設置制動墩，其余各墩為普通墩。（三）xx橋xx橋中心位于樁號K2+140.96處，橋梁上跨xx，橋上為輔5、道及人行道。橋梁長210m，分左右兩幅設置，單幅橋寬16.5m。橋梁上部結構均采用連續梁體系，全橋一聯，共7孔。跨徑730m，在4#墩設置制動墩，其余各墩為普通墩。二 支架設計總體方案：xx路跨線橋采用碗扣式支架，基礎滿鋪C15混凝土，xx街跨線橋及xx橋采用貝雷梁鋼管式支架作為支架體系。其中xx街跨線橋陸上基礎邊支墩利用原有設計承臺基礎，中支墩采用混凝土條形擴大基礎。水中支墩采用500混凝土管樁基礎，然后接頭采用2cm 的鋼板焊接鋼管樁立柱，邊支墩利用原有設計承臺作為鋼管樁基礎。第一節：xx街現澆箱梁支架計算一）支架設計要點1、 結構設計：現澆箱梁支架擬采用梁柱式支架，跨徑30m橋寬9.256、m等截面標準現澆箱梁在擴大基礎上安放5根4排排直徑529mm鋼管，鋼管上安放2根I36b工字作橫梁，橫梁上布置支架貝雷縱梁。 2、 支架縱梁：用國產貝雷片拼成支架縱梁，兩排一組。跨徑L=30m橋寬9.25m等截面標準現澆箱梁，由5組10排單層貝雷縱梁組成貝雷縱梁均作簡支布置。 3、 方木布置：縱向方木腹板底間距按25cm布置，其他部位間距按40cm布置。詳見斷面圖。滿足安全要求。二）、支架驗算1、豎向荷載計算AB跨選用10排國產貝雷（平面圖附后） 、橋寬9.25m標準現澆箱梁自重（根據箱梁橫斷面圖計算）墩旁0.75m處: W1=9.05*2.6=23.53t/m墩旁1.5m處: W2=7.1*7、2.60=18.46t/m墩旁4m處: W3=5*2.60=13t/m、底模WD= 4.2*1*0.01*0.9+22.63*9.5*1/0.75/1000+15*0.1*0.1*0.7=0.43t/m、側模WC=WD=（3*0.012*1*0.9+0.1*0.1*3.0*2*0.7）*2=0.15t/m 、內模WC= WD= 9.4*0.012*0.9+9.4*0.1*0.1*2*0.7+1*0.1*0.1*2*1*5 =0.33t/m、貝雷縱梁AB跨(共10排)：WE6 = 0.310/3=1.0t/m、人群、器具、堆放荷載WE7=2.5KN/m2振搗荷載及養護荷載W E8=2.0 KN/8、m2、豎向荷載組合驗算縱梁強度q=箱梁自重+底模重+側模重+內模重+貝雷縱梁重+(人群、器具荷載+振搗、養護荷載)q1=23.530.430.150.33+1.0 2.5+2.0=29.94t/mq2=18.460.430.150.33+1.0 2.5+2.0=24.87t/mq3=130.430.150.33+1.0 2.5+2.0=19.41t/m計算荷載組合：q=1.2q恒+1.4q活q1=1.2*29.94+1.4*4.5=42.2t/m=422KN/mq2=1.2*24.87+1.4*4.5=36.1t/m= 361KN/mq3=1.2*19.41+1.4*4.5=29.6t/m=29、96 KN/m2、縱梁驗算(1)驗算強度AB跨選用10排國產貝雷，其力學性質:I=250500 cm4M=78.8 t.mQ=24.5 t CD跨腹板區域內貝雷片在荷載作用下最大彎矩：（腹板底貝雷片布置間距為0.9m）Mmax=q4L2/8+（q2-q3）l2/16=296*14.32/8+65*14.32/16=8396.8KN.m單片貝雷片承受彎矩：M=8396.8/16=524.8KN.mM=788KN.m滿足要求。注:M單片貝雷片容許彎矩。腹板區域內貝雷片在荷載作用下最大剪力： C支點:Qmax= q3*l/2+(q2-q3)*b*(3-b/l)/6 =296*14.3/2 +(36110、-296)*1.5*(3-1.5/14.3)/6 =2163.5KND支點:Qmax= q4*l/2+(q2-q4)*b2/(6*l)=296*14.3/2+(361-296)*1.52/(6*14.3)=2118.1KN單片貝雷片承受剪力：C支點:Q=2163.5/10=216.3 KN Q=280.0 KND支點:Q=2118.1/10=211.8KNQ=280.0 KN滿足要求。注Q 單片貝雷片容許剪力。 CD跨腹板區域內貝雷片在荷載作用下最大彎矩：Mmax=ql2/8 =3.6714.32/8=938KN.m單片貝雷片承受彎矩：M=938/2=469 KN.mM=788KN.m滿足要求11、。注:M單片貝雷片容許彎矩。 (2)撓度計算CD跨選用16排國產貝雷 貝雷縱梁最大撓度：（腹板考慮1.2的不均勻荷載分布系數）fmax=5ql4/(384EI) =(5*296*12604)/(384*2.1*106*250500) =3.0cm f=L/400=1430/400=3.57cmfmaxf滿足規范要求。3、橫梁驗算（1）、受力分析根據箱梁的斷面特點，縱橋向取具有代表性的跨中斷面計算，橫隔墻荷載均考慮作用在墩上，在橫橋向上，根據如圖示的貝雷片分布圖，不考慮貝雷梁上分配梁的力分配，按圖示分為a1、a2、a3、a4、a5、a6六個區各分區的力直接作用在正下方的貝雷片上，計算各區的荷載進12、行組合。2、支架荷載的計算依據A、施工人員、料具、內側模、堆放荷載時產生的沖擊荷載對側模、底模及格柵木按2.0KN/m2B、振搗砼時產生的荷載取2.5KN/m2C、砼自重Fa1=0.47*26=12.22KN/mFa2=1.58*26=41.08KN/mFa3=0.44*26=11.44KN/mFa4=0.44*26=11.44KN/mFa5=1.58*26=41.08KN/mFa6=0.47*26=12.22KN/m貝雷梁自重：0.9KN/mD、作用在各貝雷梁上的總均布荷載為：Qa1=1.4*（4.5*1.05）+1.2*（0.9+12.22）=22.36KN/mQa2=1.4*（4.5*113、.05）+1.2*（0.9+41.08）=56.99 KN/mQa3=1.4*（4.5*0.9）+1.2*（0.9+11.44）= 20.481KN/mQa4=1.4*（4.5*0.9）+1.2*（0.9+11.44）= 20.481KN/mQa5=1.4*（4.5*1.05）+1.2*（0.9+41.08）=56.99 KN/mQa6=1.4*（4.5*1.05）+1.2*（0.9+12.22）=22.36KN/m（2）、橫梁計算橫梁安裝一根I36b工字鋼，各貝雷梁作用在橫梁上的力如下圖所示Wx=919cm3Ix=16530cm3F1=22.36*7=156.5KNF2=56.99*7=3914、8.9KNF3=20.48*7=143.4KNF4=20.48*7=143.4KNF5=56.99*7=398.9KNF6=22.36*7=156.5KN由力矩分配法可計算得：（按連續橫梁計算知CD段的彎矩最大）由力學求解器計算得：Mmax=104.16KN.m支架橫梁的支點反力：（ D點反力最大）F= RD=390.65KNI36b的橫截面積A=83.64cm2=Mmax/W=104.16*106/ （919*103）= 113MPa =145MPa=Fc/A=651.7*104/（83.64*103）=77.9MPa =85MPa故滿足要求。剪 力 圖 彎 矩 圖4、鋼管立柱驗算：鋼管樁立15、柱管徑為529mm，壁厚8mm，鋼管立柱承受壓力最大為650KN，鋼管樁截面積13113mm2，鋼管立柱最長的自由長度為7m。=（529*529+51.4*51.4）0.5/4 =18.5cm=VL/（偏安全系數v=2） =2*700/18.5 =75.676查表得軸心受壓構件的穩定系數=0.892/=75.676/0.892=84.838=N/(A)= 737*103/(0.892*13113)=63MPa=150MPa鋼管立柱滿足要求.5、基礎承載力驗算: 根據梁柱式貝雷支架設計形式及施工場地地質情況，要求支墩基礎做換填處理,挖除松散表層,換填20cm厚的砂夾碎石碾壓，碾壓后密實度大于9516、%,砂夾碎石層頂、換填完后做承載試驗。在碎石層上澆注鋼筋混凝土支墩基礎（配筋圖附后）厚度30cm,素混凝土基礎厚度采用40 cm,基礎長度橫向10m。混凝土基礎底、中支墩寬3米，邊支墩直接安裝在設計承臺上。 （1）基礎整體驗算中支墩基礎驗算（鋼管高度按7m算）根據以上計算，各貝雷梁在支墩頂產生的壓力，其最大荷載值：N=1397.6*2=2795.2KN混凝土自重：3*0.4*10*26=312KNI36b工字鋼自重： 9.6*65.66*10/1000=6.3KN529鋼管自重：7*10*0.02466*8*（529-8）*10/1000=71.98KN作用在地基上的荷載：N=2795.2+317、12+6.3+71.9 =3185.4KN地基承載力：3185.4/(3*10)=106.18kpa150kpa(符合要求)邊支墩基礎驗算：根據以上計算，各貝雷梁在支墩頂產生的壓力，其最大荷載值為：Nmax=1397.6KN混凝土自重：1.5*0.4*10*26=156KNI36b工字鋼自重9.6*65.66*10/1000=6.3KN529鋼管自重：7*5*0.02466*8*（529-8）*10/1000=36KN作用在地基上的荷載：N=1397.6+156+6.3+36 =1595.9KN地基承載力：1595.9/(1.5*10)=106.39kpa285kpa(符合要求) 6、現澆箱梁18、梁柱式支架預拱度設置一）設計預拱度30m跨中設計預拱度取1.5cm，在永久性墩柱間設計預拱度按二次拋物線分配布置，即：x=*1-4（x-0.5L）2/L2(單位：mm)施工預拱度計算施工預拱度按照公路橋涵施工技術規范9.4.2款的要求進行計算或取經驗值。 支架縱梁在施工荷載作用下引起的彈性變形由以上計算可知14m跨貝雷縱梁承受施工荷載后的最大撓度在跨中，即：fmax3.0mm取13每孔貝雷縱梁其他位置的彈性變形值按二次拋物線布置，即x=*1-4（x-0.5L）2/L2 (單位：mm) 支墩鋼管的彈性變形2L/E=398.97/（2.1106）1.3103m鋼管樁的彈性變形2=1mm。 非彈性變19、形根據試驗及以往的施工經驗確定：底模縱肋與木楔之間非彈性變形取2mm；木楔與橫向分配梁之間非彈性變形取2mm；橫向分配梁與貝雷架縱梁間非彈性變形取2mm；貝雷銷的非彈性變形取2mm；非彈性變形總和48mm。支墩鋼管樁基礎的沉陷55mm，擴大基礎下地基沉降量55mm。綜合預拱度設置綜合預拱度由設計預拱度和施工預拱度疊加修正而得到，具體結果詳見表1。預拱度綜合設置表1備注永久性墩邊支墩中支墩中支墩 邊支墩永久性墩距離m01371012142024272930設計預拱度（mm）025 11 14 1515.0 13 9520貝雷梁彈性變形（mm）00.0 51550.0 0.0 51550.0 0鋼20、管墩彈性變形（mm）011111111110非彈性變形（mm）08.0 8.0 8.0 8.0 8888880基礎的沉陷（mm）05.0 5.0 5.0 5.0 5555550綜合預拱度（mm）0172740332929333824160五）、預壓試驗方案預應力鋼筋砼現澆箱梁貝雷支架及模板的搭設完成后需進行堆載預壓試驗。連續加載直至設計荷載的120%，在加載過程中跟蹤觀測其變形和沉降，待加載完48小時內累計沉降不超過1.5cm，方可吊下荷載。試驗目的有效地控制預應力現澆箱梁在施工過程中的變形。試驗內容排架的承載力和變形量。試驗方法材料選取采用海砂為代替荷載，并裝入塑料袋內。每袋內裝50kg的黃21、砂，重量用檢測過的磅秤來控制。測點布置及測量方法根據受力分析可知在跨中的彎矩最大，因此布點選擇在跨中，每跨布置三點（三點分布在箱梁的中間以及兩側距梁邊1/4處）。測量器具選擇水準儀和長鋼卷尺。將鋼卷尺的一端固定在選好點的模板底下，另一端采用下面懸掛30kg的重物，保證鋼卷尺的順直。在模板上未加荷載前先記錄原始讀數，待所有荷載的全部已加上后立即開始進行測量，記錄變形量，接著每隔12個小時測一次。直至48小時內排架變形量不超過設計要求的變形量即可卸載。荷載堆載堆載所用的荷載需采用25噸汽車吊運至箱梁模板上，但必須保證下放荷載時要輕放，不得沖撞底模，再采用人工先均勻地搬運至箱梁底模上，直至達設計箱梁22、的荷載。在吊車將荷載運至底模上不得在同一處出現集中堆載。做到每次運至模板上的荷載均勻分布至模板上再上吊另一堆荷載。保證在加載過程中的連續性、對稱性、平衡性，一次性加載完成。加載完成后用彩條布覆蓋，防止加載后雨水侵泡，重量增加、觀測數據不準確等因素。數據整理根據所試驗所測得的數據進行分析，對本工程所設計的預應力現澆箱梁模板支架進混凝土澆筑時的產生的變形進行有效的控制。可依據變形量調整箱梁的底標高，實現混凝土澆筑完成后能達到設計所要求的梁底標高。如發現立桿下沉比較明顯，因此需對地基處理進行加強，同時在立桿增加墊塊的厚度以及面積等有效措施來保證。第二節： xx橋現澆箱梁支架計算（水中）一）支架設計要23、點1、結構設計：現澆箱梁支架擬采用梁柱式支架，跨徑30m橋寬16.5m等截面標準現澆箱梁在擴大基礎上安放6根4直徑529mm鋼管，鋼管上安放2根I36b工字作橫梁，橫梁上布置支架貝雷縱梁。 2、支架縱梁：用國產貝雷片拼成支架縱梁，兩排一組。跨徑L=30m橋寬16.5m等截面標準現澆箱梁，由7組14排單層貝雷縱梁組成貝雷縱梁均作簡支布置。 3、方木布置：縱向方木腹板底間距按25cm布置，其他部位間距按40cm布置。詳見斷面圖。滿足安全要求。二）、支架驗算1、豎向荷載計算AD跨選用14排國產貝雷（平面圖附后） 、橋寬16.5m標準現澆箱梁自重（根據箱梁橫斷面圖計算）墩處: W1=20.6*2.6=24、53.6t/m墩旁5m處: W2=9.67*2.60=25.1t/m、底模WD= 9.7*1*0.01*0.9+22.63*17*1/0.75/1000+34*0.1*0.1*0.7=0.83t/m、側模WC=WD=（4.5*0.012*1*0.9+0.1*0.1*3*4*0.7）*2=0.26t/m 、內模WC= WD= (11.8*0.012*0.9+11.8*0.1*0.1*2*0.7+1*0.1*0.1*2*1*5)*2 =0.78t/m、貝雷縱梁AB跨(共14排)：WE6 = 0.314/3=1.4t/m、人群、器具、堆放荷載WE7=2.5KN/m2振搗荷載及養護荷載W E8=2.025、 KN/m2、豎向荷載組合驗算縱梁強度q=箱梁自重+底模重+側模重+內模重+貝雷縱梁重+(人群、器具荷載+振搗、養護荷載)q1=53.6t/m(在墩頂，荷載作用在墩柱支座上)q2=25.10.830.260.78+1.4 2.5+2.0=32.8t/m計算荷載組合：q=1.2q恒+1.4q活q2=1.2*32.8+1.4*4.5=45.7t/m2、縱梁驗算(1)驗算強度AB跨選用10排國產貝雷，其力學性質:I=250500 cm4M=78.8 t.mQ=24.5 t CD跨腹板區域內貝雷片在荷載作用下最大彎矩：（正對腹板底貝雷片布置間距為0.9m）Mmax=q4L2/8=457*13.52/826、=10411KN.m單片貝雷片承受彎矩：M=10411/14=743KN.mM=788KN.m滿足要求。注:M單片貝雷片容許彎矩。腹板區域內貝雷片在荷載作用下最大剪力： C支點:Qmax= q3*l/2 =457*13.5/2 =3084KND支點:Q=3084/14=220.3KNQ=280.0 KN滿足要求。注Q 單片貝雷片容許剪力。 CD跨腹板區域內貝雷片在荷載作用下最大彎矩：q=2.15 KNMmax=ql2/8 =2.1513.52/8=489.7KN.m單片貝雷片承受彎矩：M=489.7/2=245 KN.mM=788KN.m滿足要求。注:M單片貝雷片容許彎矩。 (2)撓度計算CD27、跨選用14排國產貝雷 貝雷縱梁最大撓度： fmax=5ql4/(384EI) =(5*328*13504)/(384*2.1*106*250500) =2.7cm f=L/400=1350/400=3.4cmfmaxf滿足規范要求。3、橫梁驗算（1）、受力分析根據箱梁的斷面特點，縱橋向取具有代表性的跨中斷面計算，橫隔墻荷載均考慮作用在墩上，在橫橋向上，根據如圖示的貝雷片分布圖，不考慮貝雷梁上分配梁的力分配，按圖示分為a1、a2、a3、a4、a5、a6 、a7六個區各分區的力直接作用在正下方的貝雷片上，計算各區的荷載進行組合。2、支架荷載的計算依據A、施工人員、料具、內側模、堆放荷載時產生的沖擊28、荷載對側模、底模及格柵木按2.0KN/m2B、振搗砼時產生的荷載取2.5KN/m2C、砼自重Fa1=0.66*26=17.16KN/mFa2=1.79*26=46.54KN/mFa3=1.32*26=34.32KN/mFa4=2.15*26=55.9KN/mFa5=1.79*26=41.08KN/mFa6=1.32*26=46.54KN/mFa6=0.66*26=17.16KN/m貝雷梁自重：0.9KN/mD、作用在各貝雷梁上的總均布荷載為：Qa1=1.4*（4.5*1.45）+1.2*（0.9+17.16）=30.8KN/mQa2=1.4*（4.5*1.2）+1.2*（0.9+46.54）=29、64.5 KN/mQa3=1.4*（4.5*1.2）+1.2*（0.9+34.32）= 49.8KN/mQa4=1.4*（4.5*1.2）+1.2*（0.9+55.9）= 75.7KN/m（2）、橫梁計算橫梁安裝一根I36b工字鋼，各貝雷梁作用在橫梁上的力如下圖所示Wx=919*2=1838cm3Ix=16530*2=33060cm3F1=30.8*7=215.6KNF2=64.5*7=451.5KNF3=49.8*7=348.5KNF4=75.7*7=529.9KNF5=49.8*7=348.5KNF6=64.5*7=451.5KNF7=30.8*7=215.6KN由力矩分配法可計算得：（按30、連續橫梁計算知CD段的彎矩最大）由力學求解器計算得：Mmax=261.12KN.m支架橫梁的支點反力：（ D點反力最大）F= RD=635.8KNI36b的橫截面積A=83.64*2=167.2cm2=Mmax/W=261.21*106/ （1838*103）= 142MPa =145MPa=Fc/A=635.8*104/（83.64*2*103）=38MPa =85MPa故滿足要求。剪 力 圖 彎 矩 圖 4、支點鋼管樁受力驗算貝雷及鋼管的布置圖見“跨徑30米現澆箱梁支架圖”，根據上圖可知上部箱梁的施工的荷載先通過14排向縱向貝雷片傳遞給4排橫向布置的2根36b工字鋼。（1）、由2根36b工31、字鋼將上部所有荷載均勻地傳遞給(7+2*7+7=28)根鋼管樁。通過工字鋼分配梁每根鋼管樁均勻受力為N351.4KN按照進場最小鋼管計算,直徑5290.8cm鋼管:A52.93.140.8=133.136cm2每根鋼管樁豎向力P351.4+14*78.5*133.136*10-4366KN(每根鋼管長度約14米計)（2） 鋼管樁強度驗算鋼管的慣性矩J=3.14/64(D4-d4)=3.14/64(534-51.44)=3.14910528.4/64=44672cm4回轉半徑r=（J/A）1/2=(44672/133.136)1/2=18.5cm700/18.537.880(箱梁底標高最高位為732、m，扣除2層方木、一層貝雷片和一層36b的工字鋼，管鋼樁頂標高最高的為4.7m，河床底標高為-2.30m)，其長細比小于主要的受壓構件容許長細比150。查鋼結構設計規范附表17得0.688。強度檢算:=P/A=351.4/0.0133136=26.4MPa=1.5=120MPa；穩定性檢算:=P/（A）=351.4/(0.0133136*0.688）=38.4MPa=1.5=144MPa；滿足施工要求（2） 混凝土管樁強度驗算（管厚10cm） 管樁的慣性矩J=3.14/64(D4-d4)=3.14/64(504-304)=266900cm4回轉半徑r=（J/A）1/2=(266900/125633、)1/2=106.25cm700/106.256.58.5(箱梁底標高最高位為7m，扣除2層方木、一層貝雷片和一層36b的工字鋼，管鋼樁頂標高最高的為4.7m，河床底標高為-2.30m)，其長細比小于主要的受壓構件容許長細比8.5。查混凝土結構設計規范附表17得0.98。強度檢算:=P/A=351.4/0.1256=2.8MPa=1.5=35MPa；穩定性檢算:=P/（A）=351.4/(0.0133136*0.98）=26.9MPa=1.5=120MPa；滿足施工要求（2）管樁承載力驗算根據上面的計算可知，水上支架體系中主要載力構件單根鋼管樁所載承受的荷載要求單樁承載力為366KN即N=3734、t。據xx橋及xx橋地質勘察報告資料可知，河床底以下1m 為淤泥層，8m為殘積砂質粘性土，4m為均為強風化花崗巖，強風化花崗巖下為中風化花崗巖及微風化花崗巖，因此、為了保證施工控制的安全性及可靠性，在施工中應以單樁力摩擦力反算深度（H）及貫入度雙控為控制標準，即在施工中采用設備D40型振動錘打鋼管樁至樁錘10分鐘進尺小于1厘米或不進尺時單樁的承載力不小于37T，方可滿足施工的要求。f摩察力1=0.5*3.14*0.53*f*hf摩察力1=0.5*3.14*0.53*（10*1）+75*6.5f摩察力1=0.832*497.5=414KN即：f摩察力=370KN f摩察力1=414KN L=7.35、5M時 滿足要求故：按摩擦樁控制深度以河床以下7.5m為準，然后施工完三根鋼管樁采用千斤頂做承載力試驗，直至滿足荷載要求為止。若在施工時打樁控制深度未達到7.5m時（因地質的變化），以貫入度控制為標準，直至滿足荷載要求為止。為保證鋼管的承載力，采用50t以上 的千斤頂做承載力試驗。5、支架體系總結根據上述計算鋼管樁的結構設計中縱梁貝雷片的強度和撓度，鋼管樁的長細比、強度和單樁承載力均滿足施工的要求，而且其富余系數相對較大。然因西福三路所處地質情況，鋼管樁的深度按摩擦樁單樁承載力進行計算的長度進行控制，深度較淺，單樁的穩定性較差，因此在施工必須加強各鋼管之間的橫向、縱向聯接，以確保整個支架體系的36、穩定性和整體性。第三節 xx路跨線橋碗扣件支架設計及驗算（陸上）一、工程概況：（一）xx路跨線橋xx路跨線橋中心位于樁號K1+091.825處，橋梁上跨xx路（原西福三路），橋上為直行機動車道。橋跨長280m，橋梁分左右兩幅設置，單幅橋寬9.25m。橋梁起終點樁號為K0+951.825 K1+231.825，采用430+40+430m的跨徑組合，全橋一聯，為等截面連續箱梁。二 設計依據1、 xx路跨線橋設計施工圖2、 公路橋涵設計規范3、 公路橋涵施工技術規范4、 公路橋涵施工計算手冊5、 鋼結構橋涵設計規范三 支架設計說明1、根據箱梁的設計結構，鋼管規格采用48*3mm,由立桿水平垂直步距137、20cm、橫隔梁及腹板底采用橫桿水平60cm,縱向水平間距90cm,立桿頂采用可調頂托撐等組成，支架結構簡單，整體性、穩定性好，可搭成各種形狀。對現澆梁底模分配梁、承重梁設計如下：2 、1.22*2.44*0.012m膠合板縱橋鋪設，板下采用橫木（分配梁），板縫用寬膠帶紙粘貼，底模下沿縱橋方向順鋪10cm*10cm方木，間距為2.44/80.305m（計算采用0.30m），縱木下方為10cm*10cm方木做承重梁，橫橋向架設在碗扣可調托撐頂部，支架根據經驗擬定為橫隔梁及腹板處0.6m*0.6m，箱梁空腔底及翼緣板底處0.6m*0.9m。水平桿垂直間距120cm。3、計算方案比較：第一步：支撐底38、模的橫木受力模型實為多跨超靜定梁，現將其簡化為單跨靜定簡支梁，同理對橫木上縱木的受力狀況也做超靜定梁向靜定簡支梁簡化。第二步：為增加方案設計計算的安全性，對多跨連續梁進行計算。逐步分析碗扣支架設計的內力及穩定性，保證支架的安全性、可靠性。第三步：分析荷載受力部位，經計算進行比較分析，優化施工方案的合理性四 碗扣支架設計縱橫向分布不均勻，最大荷載在墩橫梁旁及腹板處。腹板處及橫梁側2.0m范圍內縱梁間距0.6*0.6m間距布置。箱梁空腔板下縱梁間距0.9m布置，橫梁間距按0.6m布置。（圖附后）（一）墩橫梁旁腹板處荷載計算（荷載最大）箱梁自重：箱梁自重：W鋼筋砼1.152629.9KN/m2（1m39、 內斷面）W模0.01290.108KN/m2W橫木（0.10.17）*2.00.14KN/m2W縱木0.10.13.3370.23KN/m2W振2.5 KN/m2 公路橋涵施工技術規范附錄DW機具2.5 KN/m2 公路橋涵施工技術規范附錄D箱梁荷載傳遞給模板及縱梁，縱梁再傳遞給橫梁，橫梁傳遞給碗扣支架。縱梁強度計算 q縱1=1.2（W鋼筋砼+ W模+ W縱木）+ 1.4（W振+ W機具）=1.2*（29.9+0.108+0.14）+1.4（2.5+2.5）=36.2+7=43.2KN/m2荷載按均布考慮（腹板處縱梁間距0.9m布置，橫梁間距按0.6m布置） 即F均=0.943.2=38.940、KN/m 那么，M=F均L2/8 =38.90.62/8 W=bh2/6=0.10.12/6=0.16710-3m3=M/W=1.75/0.16710-3=10.5mpa容=13mpaI= bh3/12=0.10.13/12 =0.8310-5 m4f=5*F均L4/384EI=5*38.90.94/384EI=5*38.90.94/384*9*103*0.8310-5=0.024 mm2mm上式中 E=9*103 mpa，縱梁強度滿足要求 橫梁強度計算： q橫1=1.2（W鋼筋砼+ W模+ W縱木+ W橫木）+ 1.4（W振+ W機具）=1.2*（29.9+0.108+0.14+0.23）+41、1.4（2.5+2.5）= 36.45+7=43.89KN/m2荷載按均布考慮（縱梁間距0.6m布置，橫梁間距按0.6m布置） 即F均=0.643.89=26.33KN/m 那么，M=F均L2/8+1/2* P*L/2 =26.330.62/8+1/2*2.5*0.6 W=bh2/6=0.10.12/6=0.16710-3m3=M/W=1.935/0.16710-3=11.5mpa容=13mpaI= bh3/12=0.10.13/12 =0.8310-5 m4f=5*F均L4/384EI=5*26.330.44/384EI=5*26.330.64/384*9*103*0.8310-5=0.0142、7 mm2mm上式中 E=9*103 mpa，橫梁強度滿足要求1）縱梁按五跨連續驗算：（按結構力學求解器計算程序知）結點,1,0,0結點,2,0.9,0結點,3,1.8,0結點,4,2.7,0結點,5,3.6,0結點,6,4.5,0單元,1,2,1,1,1,1,1,1單元,2,3,1,1,1,1,1,1單元,3,4,1,1,1,1,1,1單元,4,5,1,1,1,1,1,1單元,5,6,1,1,1,1,1,1單元,6,1,1,1,1,1,1,1結點支承,1,2,0,0,0結點支承,2,1,0,0結點支承,3,1,0,0結點支承,4,1,0,0結點支承,5,1,0,0結點支承,6,3,0,0,043、單元荷載,1,3,1.15,0,1,90單元荷載,2,3,1.15,0,1,90單元荷載,3,3,1.15,0,1,90單元荷載,4,3,1.15,0,1,90單元荷載,5,3,1.15,0,1,90單元材料性質,1,6,1000,1000,0,0,-1Qmax=-15.99Mpa/3=5.33 Mpa T=QS/Ib=5.33*0.05*0.1*0.025/（1/12*0.14*0.1）=7.9Mpa=M/W=0.83/1/6*0.1*0.12=4.98Mpa查表得：容=13mpa容=13mpa撓度很小、滿足要求荷載分布圖：剪力圖彎矩圖：2）橫梁按五跨連續驗算：（按結構力學求解器計算程序知）44、F1=0.31*26=20.28 KN/m2F2=0.47*26=12.22 KN/m2F3=0.25*26=7.8 KN/m2F4=0.22*26=7.8 KN/m2F5=0.15*26=7.8 KN/m2Qmax=-0.88 T=QS/Ib=0.88*0.05*0.1*0.025/（1/12*0.14*0.1）=1.32Mpa=M/W=0.67/1/6*0.1*0.12=4.02 Mpa查表得：容=13mpa容=13mpaf=0.09 mm2mm 撓度滿足要求荷載分布圖：剪力圖：彎矩圖：腹板處縱梁間距0.6m布置，橫梁間距按0.9m布置，均能滿足要求。（二）.碗扣支架承載計算（1）橫端梁及45、腹板處排架荷載計算：a 永久荷載箱梁自重縱橫向分布不均勻，選最大荷載在墩橫梁旁腹板處。箱梁自重：W鋼筋砼1.152629.9KN/m2W模0.01290.108KN/m2W橫木（0.10.17）*2.00.14KN/m2W縱木0.10.13.3370.23KN/m2W振2.5 KN/m2 公路橋涵施工技術規范附錄DW機具2.5 KN/m2 公路橋涵施工技術規范附錄D鋼管自重：W架=（3.18*3*2）*2*10/1000=0.38KN/m2扣件自重：W扣 =24*0.5*10/1000=0.12KN/m2 上托自重：W托 =9*8*10/1000=0.56 KN/m2 q1 =29.9+0.146、08+0.23+0.14+0.38+0.12+0.56=31.44 KN/m2q2 =0.108+0.23+0.14+0.38+0.12+0.56=1.538 KN/m2b可變荷載風荷載風荷載的標準：W風 =0.7Z *S * W0 =0.7*1.58*1.4*0.8=1.24 KN/m2作用在支架上的最大風力：F1= W風50.6=3.72KN作用在側模上的最大風力：F1= W風1.80.6=1.34 KNF風=4.54KN1）抗傾覆驗算S=￥G SGK+￥Q SGK=1.2 SGK +1.4 SGK荷載組合：豎向永久荷載+豎向施工荷載，此時立桿內力最大為：Nmax=1.2 SGK +1.447、 SGK =（1.231.44+1.45）0.60.9=24.13 KN當鋼筋、模板完成后，砼尚未澆注時抗傾覆最不利。風荷載F1=3.74KN F1=1.34 KN支撐結構的抗傾覆力矩：Qr=1.538*0.6=0.92KN/mMr=0.5*0.92*152=103.5 KN.m18.1 KN.m 滿足要求經計算，支撐安裝偏心荷載、安全荷載、等產生的誘發荷載對豎向影響很小，故忽略不計，驗算僅考慮風荷載的水平力。2）立桿支撐承載力驗算：按荷載組合計算：S=￥G SGK+￥Q SGK=1.2 SGK +1.4 SGK荷載組合：豎向永久荷載+豎向施工荷載，此時立桿內力最大為：Nmax=1.2 SGK48、 +1.4 SGK =（1.231.44+1.4（2.5+2.5）0.60.9=24.15 KN支撐強度及穩定性驗算A=4.24cm2 考慮到鋼管截面的變化，按系數0.84進行折減，即： An=4.240.84=3.562102mm2i=15.95mm H0=1200mm=H0/i=1200/15.95=75 查表得：=0.715立桿彎矩作用在主平面內受壓彎，按橋梁設計規范對鋼管強度進行計算a 強度驗算：因縱橫水平方向兩層鋼管鉸接對拉，故僅考慮軸心受壓驗算Nmax/An=24.15103/3.562102=67.8MPaf 容=215 MPab 穩定驗算：=Nmax/xAn=24.15103/49、（0.7153.526102）=95.8N/ mm2=95.8 MPaf 容=215 MPa根據立桿的軸向荷載 即立桿反力N=2.415tNN=A1 f c=0.7154.240.878215=5.72t滿足要求。( 三) 碗扣支架整體穩定性施工保證支架搭設前，對地基進行處理，在碗扣式支架底托下面安放方木，增加承壓面積，支架頂部設可調頂托，鋪設頂層縱向、橫向方木，方木之間用耙釘連結。安放表模、側模、支座、鋼筋、鋼絞線等。張拉后，強度達到要求后拆模、拆架進行下一孔施工。（1） 地基處理在橋跨與橋寬范圍內，在場地平整，采用18T以上壓路機碾壓45遍，根據實際情況對場地進行厚度為15cm C15砼硬50、化，處理后的地基面要形成2-4%的左右排水橫坡，并于支架范圍外兩冊順橋向開設溝槽，以利排水。模板與支架的設計根據施工經驗、結合箱梁的結構尺寸，模板及支架施工方案可按如下選定：支架采用滿布式碗扣支架，立桿縱向間距120cm、橫向間距90cm，橫桿布距90cm。頂托上面橫向分布1010cm方木，縱向按間距30cm分布1010方木，方木上安裝竹膠面板（厚1.2cm）作為底模。側板背帶間距50cm，用105方木布設，其上再釘竹膠板作為側模。翼板和側模采用10cm5方木釘成框架及48鋼管作為支撐，弧線部位加工4mm的弧度鋼板。考慮到橫梁、邊腹板處自重較大，立桿間距局部加密為6060；同時考慮到支架的整體51、穩定性，在縱向每4.5m設通長剪刀撐1道，橫向每隔3跨布置剪刀撐1道。為便于高度調節，每根立桿頂部配可調頂，可調范圍不大于 30。a底模 模板采用12厚竹膠板，標準平面尺寸1.222.44m，肋帶采用1010方木，底板下為縱橫兩層方木，步距分別為縱向6090和橫向30，在施工支架時已完成，直接在方木上鋪設面板，模板鋪裝前先定位，由測量人員放出梁體中線及兩側邊線位置。模板接縫應當順直，每個節快塊的模板派布形式應當一致。b側模 側模采用105方木做肋帶，步距為30，12厚竹膠板做面板。側模的施工先立支撐肋木，把肋木釘牢后再釘竹膠板。翼緣板外延寬度應比設計邊線寬出80cm。用作做混凝土施工時的人行走52、道。每節段模板鋪裝完成后，進行底標高及翼緣板標高的調值。經過初調和精調模板之后，開始鋼筋作業。C內模 模板內模提前分段制作，現場吊裝平裝，并考慮到加寬段、過渡段的分節長度要求，一般2m即可。腹板內模安裝前宜將底板沖洗干凈。腹板內模的支撐、加固，縱向每隔50cm為一道，每個箱橫向立桿間距80cm ，設三道。混凝土澆注一次性完成。每道設計斜支撐及剪刀支撐，豎向懸空的支撐立桿方木必須用硬木楔楔緊；所有支撐、加固方木必須用大號鐵釘連接成整體。現澆連續箱梁模板計算本工程西福三路橋上部結構現澆箱梁底模擬采用1.2cm厚竹膠板，采用20#槽鋼作為第一層橫梁（間距為60cm）；采用1010方木作為第二層縱梁，53、腹板處間距為25cm，其余為40cm。第一層與第二層之間設三角楔調平，現澆箱梁內外模均采用1.2cm厚竹膠板及1010方木組合。側模曲線部位采用5mm的鋼弧度板。詳見支架設計斷面圖。1、20#槽鋼強度檢算：（按最不利腹板荷載位置） q=1.4*26+0.1*0.1*4*7+0.012*4.8*9+0.5*2+3.0=36.4+0.28+0.42+4則q,=41kN/m Ra Rb q2 為安全起見1.2的荷載分布不均勻系數q1=41*1.2=49.2kN/mRc Rd q1荷載由1.67排槽鋼承受（間距按0.6m布置）q2=49.2/1.67=29.5kN/m槽鋼自重：g=22.63*1.6*54、10/1000=0.36kN/m跨中M：M=1/8（q2+g）l2=（1/8）*（29.5+0.36）*0.92=3.02kN-m支點剪力Q：Qc=Qd=1/2（q2+g）L=0.5*（29.5+0.36）*0.9=13.4kN慣性矩：Iy=128cm4截面抵抗矩：Wmin=24.2*cm3 Wmax=63.8*cm3彎曲強度：w=M/W=3.02*106/24.2*103=124.7Mpa【】=145Mpa撓度:f=5ql4/384EI=5*29.5*9004/(384*2.1*106*128*104)=0.1mml/400=1.5mm故 槽鋼可滿足施工荷載要求。2、竹膠板核算現澆箱梁的底模55、側板均采用竹膠板，芯模采用膠合板。底模均采用第二層10*10cm方木作為縱梁，腹板處的間距25cm，其余均為40cm；側模和芯模均采用8*4cm的松木作為桁梁，間距為40cm。根據竹膠板所處位置其所受的力均不同，箱梁底板位于腹板處的竹膠板受的荷載最大，其次為箱梁底板正常段，然后為箱梁頂板處的底模，最后為腹板最低點處的側模。然腹板處因縱梁間距僅為20cm，而底板其它段為40cm，因此只需核算底板其它段的剛度滿足施工要求便可。箱梁底板除腹板外其余段設計荷載為：0.26*1*26*1.2=8.112KN/m。2.1強度檢算M=1/10q1L2=0.1*8.112*4002=129792N-mmWm56、=1/6*b1*h2=1000*122/6=24000mm3w=M/W=129792/960=5.408Mpa【】=9Mpa2.2剛度驗算Ix =bh3 /12=1000*123 /12=1.44*105 mm4f=q1l4/150EIx =8.112*4004/(150*104*1.44*105)=0.96mmL/400=0.4/400=1mm竹膠板的強度和剛度均滿足施工要求。3. 外側模驗算 (1) 腹板側模驗算P=P1+P2+P3 砼容重取26KN/m3 50.0 澆注砼產生的水平荷載：174 P1=1/2(0.5+1.74)*26=29.12KN/m澆注砼振搗荷載：P2=2.5*1.357、8/cos160=3.59 KN/m砼產生的側壓力：P3=h=26*1.38*1.38/cos16o=51.5KN/m則P=84.2KN/m強度檢算:=P/A=84.2/(1.6*0.122)=3654.5KPa=3.65MPa=9MPa；穩定性檢算:160/0.289A=43.2580;=1.02-0.55(+20)/100)1/2 =0.80=P/（A）=84.2/0.8*A=4.58MPa=9MPa； 能滿足施工要求。撓度驗算：q=84.2/1.38=61.04 KN/m2*0.4*1.2=29.3KN/m;Ix =bh3 /12=1380*123 /12=1.98*105 mm4f=q58、1l4/128EIx =29.3*4004/(128*5*104*1.98*105)=0.59mmL/400=0.4/400=1mm(2) 翼緣板驗算P=（0.18+0.5）*4*0.5*26=3.536 KN/m取1.5的荷載不均勻分布系數,則P=5.304KN/m強度檢算:=P/A=5.304/(3*0.122)=122.8KPa=9MPa；穩定性檢算:L/0.289a=43.2580;=1.02-0.55(+20)/100)1/2 =0.80=P/（A）=3.536/0.8*A=102.8KPa=12MPa； 能滿足施工要求。Ix =bh3 /12=4000*123 /12=5.76*159、05 mm4撓度:f=5ql4/384EI=5*5.304*6004/(384*5*104*5.76*105)=0.3mml/400=1.5mm(3)方木計算 q縱= 1.4*26+0.1*0.1*4*7+0.012*1.0*9=36.8 KN/ m2荷載按均布考慮（腹板處縱梁間距25cm布置、其他部位按40cm布置，按腹板底計算） 那么，M=PL2/8 =36.80.252/8 =0.288KN.m W=bh2/6=0.10.12/6=0.16710-3m3=M/W=0.654/0.16710-3=3.916mpa容=13mpaI= bh3/12=0.10.13/12 =0.8310-5 m4f=5*PL4/384EI=5*32.260.44/384EI=0.16 mm2mm上式中 ，E=9*103 mpa，方木縱梁強度滿足要求3 風荷載穩定性驗算風荷載的標準：Wk=0.7Z *S * W0 =0.7*1.58*1.4*0.8=1.24 KN/m2作用在側模上的最大風力：F1= W風1.830=66.96 KN作用于支架的最大風力：F2= W風0.537=4.6 KN抗滑移力為摩擦力提供（混凝土澆注后）：F抗滑=G1*u=10761*0.02=215.22KN混凝土澆注后穩定驗算：F抗滑/ F1=215.22/66.96=3.214 安全系數大于3，滿足要求。