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1、xx橋-預應力鋼筋混凝土連續箱梁現澆主梁滿堂支架設計方案目錄一、 工程概況二、 工程地質情況三、 主梁荷載分布情況四、 滿堂支架方案設計五、 滿堂支架結構驗算六、 施工注意事項七、 附件一、工程概況1.總體情況 xx橋位于xx大道上，跨徑組合為30m+46m+30m，橋梁全寬50m（22.99m主線橋+0.01m縫+4.00m管線橋+0。01m縫+22。99m主線橋）.位于半徑R=5000m的豎曲線上，以橋梁中心設置雙向縱坡1.5，雙向橫坡1。5.2。主梁結構形式（1）主線橋主梁為預應力混凝土變截面連續箱梁，主梁單箱6室，梁高1。4m2.6m，梁底為圓曲線(半徑R=197.709m）；（2）管2、線橋主梁為預應力混凝土變截面連續箱梁，單箱單室，梁高2。63。8m，梁底為圓曲線（半徑R=197.709m）。3。全橋主梁工程量(1）主線橋現澆連續箱梁C55混凝土4185m3，預應力鋼絞線152725kg,光圓和帶肋鋼筋778478kg；（2）管線橋現澆連續箱梁C55混凝土566m3，預應力鋼絞線22739kg,光圓和帶肋鋼筋74150。2kg。二、 工程地質情況工程地質勘查報告顯示橋位處土層分布為如下：河堤壓實填土,已固結，厚3.35m；地基容許承載力【f】=120Kpa。耕土11。5m；粉質粘土1.72.5m；粉土1.42.8m;圓礫大于24m.三、 主梁荷載分布（1） 橫橋向荷載主要集3、中在腹板上實心段；（2） 縱橋向荷載主要集中在以中墩為的截面漸變段（包括端、中橫梁）. 四、 滿堂支架方案設計 按照現有可利用資源，滿堂支架設計方案如下:（1） 采用扣件式鋼管腳手架。傳力模式為：主梁梁體荷載底模鋼管縱梁腳手架水平桿直角扣件立桿墊板（或墊梁）地基。以下按照從上到下順序進行描述：（2） 底模采用15mm竹膠板，長寬尺寸122cm244cm。（3） 鋼管縱梁（沿橋縱向）采用483.5mm無縫鋼管,縱向間距20cm.為安裝底模，縱向每隔40cm間隔一根5cm7cm方木.（4） 腳手架水平桿，兼做主梁。（5） 直角扣件，連接腳手架水平桿和立桿的主要構件，在腳手架頂層全部采用三個扣件沿立4、桿垂直緊密排列。單個扣件抗滑力6KN，三個扣件抗滑力18KN.（6） 立桿間距，其中：主線橋腹板以及中橫梁部分采用30cm30cm立桿間距，步距1.0m；管線橋腹板及中橫梁部分采用20cm20cm立桿間距，步距1.0m；主線橋和管線橋其余部分（即空心段）采用立桿間距60cm60cm，步距1。0m.（7） 立桿底座或墊板。采用15mm竹膠板。（8） 地基及處理。原地基情況詳見上述“二、工程地質情況,但為搭設滿堂支架，需要專門處理。采取的措施：回填40cm厚山礫石,鋪設20cm碎石墊層，現澆15cmC20砼（配15cm15cm方格8鋼筋網片）.地基處理后承載力在20Mpa以上。（9） 模板系統由底5、模、端模、邊模、內模組成，其中底模、內模采用15mm竹膠板背57cm方木,端模、邊模采用專門定做的大塊鋼模板。（10） 滿堂支架加固系統,由縱橫向掃地桿（離地面不大于20cm）、拋撐（沿四周設置）、剪刀撐（形成空間三維布置體系,除四周連續并貫穿整個橋梁高度外，滿堂支架內部縱、橫向每隔6排即2.4m連續設置剪刀撐）組成.五、滿堂支架結構驗算（一）荷載計算 主線橋梁高最高2。95m，最低1.75m，管線橋梁高最高3.8m，最低2.6m.主線橋、管線橋分別驗算腹板（中橫梁)及空心段荷載，共四種荷載組合.管線橋主梁腹板最大恒載載g1-A=98。8KN/M2,主線橋主梁腹板最大恒載g1B=74。88KN6、/M2，管線橋空心段最大恒載g1C=16。9KN/M2，主線橋空心段最大恒載g1-D=16。9KN/M2.（詳見附表）底模g2=0.5KN/M2；鋼管橫梁g3=0.04KN/M2；（間距20cm)內模及支架g4=3。16KN/M2施工人員及設備q1=3.0KN/M2振動沖擊q2=3。0KN/M2荷載組合一：1.2（g1A+g2+g3+g4）+1。4（q1+q2）=131。4KN/M2荷載組合二：1。2（g1-B+g2+g3+g4)+1.4（q1+q2）=102.7KN/M2荷載組合三:1。2(g1C+g2+g3+g4)+1.4（q1+q2）=33.12KN/M2荷載組合四：同荷載組合三.（二）7、 結構驗算按照荷載傳遞順序并區分不同荷載組合進行計算.1.荷載組合一驗算-考慮管線橋腹板最大荷載131。4KN/M2,立桿間距2020cm，立桿步距100cm。1）底模驗算 底模下受到梁體均布荷載，底模下鋼管縱梁間距20cm，因為底模的長寬比遠大于2，因此可將底模看做多跨連續梁（鋼管作為支撐點），簡化為三跨連續梁進行計算。見下示受力圖： 取10cm板條簡化計算,其受到的均布荷載線集度q=bq（式中b表示受彎構件寬度,q表示均布荷載面密度，此處b=0.1m，h=0.015m,跨長l=0。2m,q=131。4KN/M2，板條自重g=0。011KN/m。各符號含義以下同,不再描述。） 荷載線集度: 8、q=bq+g=0.1131.4+0.011=13。151KN/M 截面慣性矩： I=bh3/12=0.10。0153/12=2.81310-8m4 截面抵抗矩： W= bh2/6=0.10。0152/6=3.7510-6m3 受到彎矩： M=k1ql2=0.113。1510。22=0.05KNM 彎曲應力： 0.05/3。75103 =13。33Mpa70Mpa（50Mpa），滿足要求 由底模的反力彎矩圖看到，鋼管縱梁對底模的支反力并不均勻，其中支座處較大，計算時按最不利考慮，取中支座處反力作為底模對鋼管縱梁的作用力。 支反力（每10cm板條集中力)： R=k1ql=1。113。1510。2=9、2。89KN 換算為對鋼管縱梁的均布荷載線集度： q=R/b=2.89/0.1=28.9KN/M2）鋼管縱梁驗算 鋼管縱梁支承在腳手架水平桿上，水平桿間距20cm，鋼管縱梁受到底模傳來的均布荷載,因此鋼管縱梁實際上是多跨連續梁,簡化按三跨連續梁計算，跨度l=0.2m。 受力模式及結構內力、反力圖見下： 受到的均布荷載線集度： q=28。9+0.033=28。93KN/M (加自重) 彎矩： M=k1ql2=0。1028.930.22=0.116KNM 彎曲應力: 0。116/4.4103=26.30Mpa215Mpa 撓度： f=0。677ql4/(100EI)=0。67728.930.24/10、(10022.63） =1.410-5m0.0005=0。2/400,滿足要求 另由圖可以看出：中支座處反力最大，該反力值為： R=k2ql=1。128.930。2=6。365KN3） 腳手架水平桿驗算 腳手架水平桿（橫橋向)布置在腳手架上，以立桿為支點，立桿相當于支座，因此腳手架水平桿也是多跨連續梁，跨度為0。2m，主要承受來自鋼管縱梁的集中荷載，集中荷載按最不利考慮,P=6.365KN。（見上述2）計算結果) 腳手架水平桿受力模式及內力計算見下圖（按最不利布載）: 簡化計算按照三跨連續梁計算。 彎矩： M=k1ql2+k2Pl=0。080。0330。22+0。1756.3650.2 =0.11、230KNM 彎曲應力： 0。223/4.4103=50.65Mpa215Mpa，滿足要求 撓度： f=1.146Pl3/(100EI）=1。1466。3650.23/（10022.63） =2。610-5m10-3m，滿足要求 同時,腳手架水平桿所受到扣件的最大反力為： R=k1ql+k2Pl=1。10。0330.2+1.156.365=7.33KN 4)扣件抗滑驗算 由上述3）可知腳手架水平桿直接對扣件的壓力： P=R=7.33KN18KN，滿足要求5）立桿強度驗算 立桿受到扣件對它的壓力： P=R=7.33KN 立桿受到的壓應力： 7。33/424.12103 =17.28Mpa215M12、pa，滿足要求6)立桿穩定性驗算 水平桿步距為100cm，兩端按簡支考慮，軸向受壓長度系數=1。0，故立桿長細比為： =l0/i=62.90100 查穩定系數=0.791換算立桿壓應力： 7。33/(0.791424.12）103 =21.85Mpa215Mpa，滿足要求7）地基承載力驗算 基底應力: p=N/A=7。33/0。04=183Kpa20Mpa,滿足要求(注：N:每根鋼管受到的反力,A:立桿的作用面積，按照0。2m0。2m計算。）2.荷載組合二驗算考慮主線橋腹板（中橫梁）立桿間距采用30cm30cm，步距100cm，荷載按照102。7KN/M2計算。 荷載組合二與荷載組合一，各個桿13、件受力模式相同，區別在于：荷載不同和立桿間距不同。過程從簡。1）底模驗算 取10cm板條簡化計算,受力結構圖見下： 荷載線集度: q=bq+g=0.1102。7+0.011=10.281KN/M 截面慣性矩: I=bh3/12=0。10。0153/12=2.81310-8m4 截面抵抗矩： W= bh2/6=0.10。0152/6=3。75106m3 受到彎矩： M=k1ql2=0.110.2810.22=0。04KNM 彎曲應力： 0.04/3.75103 =10。97Mpa70Mpa(50Mpa），滿足要求 由底模的反力彎矩圖看到，鋼管縱梁對底模的支反力并不均勻，其中支座處較大，計算時按最14、不利考慮，取中支座處反力作為底模對鋼管縱梁的作用力. 支反力（每10cm板條集中力）： R=k1ql=1。110.2810.2=2.26KN 換算為對鋼管縱梁的均布荷載線集度: q=R/b=2。26/0。1=22。6KN/M2）鋼管縱梁驗算 鋼管縱梁支承在腳手架水平桿上，水平桿間距30cm，鋼管縱梁受到底模傳來的均布荷載，因此鋼管縱梁實際上是多跨連續梁,簡化按三跨連續梁計算，跨度l=0。3m。 受力模式及結構內力、反力圖見下： 受到的均布荷載線集度： q=22。6+0.033=22.63KN/M （加自重) 彎矩： M=k1ql2=0。1022.630。32=0.203KNM 彎曲應力: 0.15、203/4.4103=46.29Mpa215Mpa，滿足要求 撓度： f= 0.677ql4/（100EI)=0.67722。630.34/（10022.63) =5.510-5m0.00075=0.3/400,滿足要求 另由圖可以看出：中支座處反力最大，該反力值為： R=k2ql=1。122.690.3=7.49KN4） 腳手架水平桿驗算 腳手架水平桿（橫橋向)布置在腳手架上,以立桿為支點，立桿相當于支座，因此腳手架水平桿也是多跨連續梁，跨度為0。2m，主要承受來自鋼管縱梁的集中荷載，集中荷載按最不利考慮，P=7.49KN。（見上述2）計算結果） 腳手架水平桿受力模式及內力計算見下圖(按最不16、利布載): 簡化計算按照三跨連續梁計算. 彎矩： M=k1ql2+k2Pl=0。080。0330。32+0。1757。490.3 =0.395KNM 彎曲應力： 0。395/4.4103=89。42Mpa215Mpa,滿足要求撓度： f=1。146Pl3/(100EI）=1.1467。490。33/（10022。63） =1104m7.5103m，滿足要求 同時，腳手架水平桿所受到扣件的最大反力為: R=k1ql+k2Pl=1.10。0330。3+1。157.49=8.62KN 4）扣件抗滑驗算 由上述3）可知腳手架水平桿直接對扣件的壓力： P=R=8.62KN18KN.滿足要求5)立桿強度驗17、算 立桿受到扣件對它的壓力: P=R=8。62KN 立桿受到的壓應力: 8.62/424.12103 =20。33Mpa215Mpa，滿足要求6）立桿穩定性驗算 水平桿步距為100cm，兩端按簡支考慮，軸向受壓長度系數=1。0，故立桿長細比為： =l0/i=62。90100 查穩定系數=0。791換算立桿壓應力： 8。62/(0。791424.12)103=25。71Mpa215Mpa，滿足要求7）地基承載力驗算 基底應力: p=N/A=8。62/0。09=95.78Kpa20Mpa,滿足要求（注：N：每根鋼管受到的反力，A：立桿的作用面積，按照0.3m0.3m計算。）3.荷載組合三驗算-考慮18、管線橋空心段最大恒載33.12KN/M2,立桿間距60cm60cm，步距100cm。荷載組合三與荷載組合一，各個桿件受力模式大致相同，區別在于:荷載不同和立桿間距不同，過程從簡。1）底模驗算 取10cm板條簡化計算，其受力簡圖如下： 荷載線集度： q=bq+g=0。133.12+0.011=3.32KN/M 截面慣性矩： I=bh3/12=0.10。0153/12=2.813108m4 截面抵抗矩： W= bh2/6=0。10。0152/6=3.7510-6m3 受到彎矩: M=k1ql2=0.13.320.22=0.013KNM 彎曲應力： 0.013/3。75103=3。55Mpa70Mp19、a(50Mpa），滿足要求 由底模的反力彎矩圖看到，鋼管縱梁對底模的支反力并不均勻，其中支座處較大,計算時按最不利考慮，取中支座處反力作為底模對鋼管縱梁的作用力. 支反力(每10cm板條集中力）： R=k1ql=1.13。320。2=0。73KN 換算為對鋼管縱梁的均布荷載線集度： q=R/b=0.73/0。1=7。3KN/M2)鋼管縱梁驗算 鋼管縱梁支承在腳手架水平桿上，水平桿間距60cm,鋼管縱梁受到底模傳來的均布荷載，因此鋼管縱梁實際上是多跨連續梁,簡化按三跨連續梁計算,跨度l=0.6m。 受力模式及結構內力、反力圖見下: 受到的均布荷載線集度： q=7。3+0。033=7.33KN/M20、 （加自重) 彎矩： M=k1ql2=0.107.330.62=0.264KNM 彎曲應力: 0。264/4。4103=59.97Mpa215Mpa 撓度： f= 0.677ql4/(100EI)=0.6777。330。64/（10022.63) =3104m0.0015=0.6/400，滿足要求 另由圖可以看出:中支座處反力最大，該反力值為: R=k2ql=1.17。330。6=4.84KN5） 腳手架水平桿驗算 腳手架水平桿（橫橋向）布置在腳手架上，以立桿為支點，立桿相當于支座，因此腳手架水平桿也是多跨連續梁,跨度為0.6m，主要承受來自鋼管縱梁的集中荷載,集中荷載按最不利考慮，P=4.821、4KN。（見上述2)計算結果) 腳手架水平桿受力模式及內力計算見下圖（按最不利布載）: 簡化計算按照三跨連續梁計算。 彎矩: M=k1ql2+k2Pl=0。10.0330。62+0.2674。840。6 =0。777KNM 彎曲應力： 0.777/4.4103=176.49Mpa215Mpa，滿足要求 撓度: f=1。883Pl3/(100EI）=1。8834.840。63/（10022。63) =8.710-40.0015=0.6/400，滿足要求 同時，腳手架水平桿所受到扣件的最大反力為： R=k1ql+k2P=1.10。0330。6+3。2674.84=15.83KN 4）扣件抗滑驗算 22、由上述3）可知腳手架水平桿直接對扣件的壓力： P=R=15。83KN18KN。滿足要求5）立桿強度驗算 立桿受到扣件對它的壓力： P=R=15.83KN 立桿受到的壓應力： 15。83/424.12103=37.33Mpa215Mpa，滿足要求6)立桿穩定性驗算 水平桿步距為100cm，兩端按簡支考慮，軸向受壓長度系數=1.0，故立桿長細比為: =l0/i=62。90100 查穩定系數=0.791換算成立桿壓應力： 15.83/（0。791424。12）103=47.19Mpa215Mpa，滿足要求7）地基承載力驗算 基底應力: p=N/A=15。83/0。36=43.97Kpa20Mpa，滿23、足要求（注：N:每根鋼管受到的反力，A:立桿的作用面積，按照0.6m0.6m計算。4.荷載組合四考慮主線橋空心段最大恒載33.12KN/M2，立桿間距6060cm，步距100cm。荷載組合四與組合三相同，故不必驗算，能滿足要求.六、 施工注意事項1、 滿堂支架寬度范圍沿橫橋向考慮留出施工通道，作業平臺等設施，搭設寬度51。0m;地基處理寬度55.0m.2、 立桿受力主要承受軸向受壓,因此立桿要安裝頂托。(兼具調整標高的功能）.為擴散地基應力，立桿下采取竹膠板支墊.3、 在預壓結束后安裝底模，方便調整標高.4、 剪刀撐間距不大于2.4m（即46根立桿），傾角在4560度之間，必須沿四周形成封閉的24、剪刀撐,并且沿高度到支架全高。在靠近底模處、靠近墩臺處設置水平縱橫分布的剪刀撐，和墩臺鉗固成整體。（必須確保剪刀撐在縱橫豎三維空間保持連續！）5、 頂層的腳手架平桿之間、平桿和立桿之間必須采用扭矩儀牢固擰緊,扭矩在4050NM。6、 梁底標高的調整采用方木楔或鋼板進行.7、 根據梁底曲線計算梁段標高，現場測量放樣，調整鋼管高度，符合曲線線性。8、 縱梁與橫梁之間采用扒釘連接，縱梁與腳手架之間用鐵絲捆牢.9、 滿堂支架頂層的的水平桿和立桿之間采用豎向排列三個扣件。10、 為加強腳手架水平桿的抗彎能力,必須在每個梁格(適用于所有空心段采用60cm60cm立桿間距時）縱橋向水平桿上加密一根2。2m小25、立桿支撐（保證至少要包含兩個水平桿)。七、 附圖或附表1. 主線橋及管線橋縱橋向荷載分段布置圖2. 滿堂架立面布置圖3. 主線橋及管線橋關鍵截面圖4. 鋼管立桿平面布置圖(加密布置）5. 底模及模架大樣圖6. 地基處理大樣圖7. 滿堂支架荷載計算表8. 滿堂支架所用材料性質及截面特性表9. 方案中符號及公式說明附件一：主線橋及管線橋荷載縱橋向分布圖附件二:1/2橋跨立面示意圖(0臺跨中）附件三：1/2橋跨立面示意圖（3#臺跨中）附件四：地基處理細部圖附件五：底模及模架細部圖附件六：滿堂支架鋼管腳手架立桿布置圖附件七：縱橋向腳手架頂層立面結構示意圖附件八：主線橋及管線橋典型斷面(1/2斷面）附件26、九：滿堂支架荷載計算表：滿堂支架荷載計算序號項目名稱細目名稱單位計算公式計算結果備注1恒載g箱梁腹板g1AKN/M298.8管線橋中橫梁腹板高度h=3.8m，鋼筋砼比重26KN/M3。2箱梁腹板g1-BKN/M274。88主線橋主梁腹板高度變截面處h=2。88m。3箱梁空心段g1CKN/M216。9管線橋空心段高度h=0。65m。4箱梁空心段g1DKN/M216.9主線橋主梁腹板高度變截面處h=0。65m.5底模g2KN/M20.5竹膠板15mm.6鋼管橫梁g3KN/M20.04鋼管間距20cm7內模及支架g4KN/M23.16竹膠板15mm，68cm背木，鋼管腳手架。8活載q施工人員及設備q27、1KN/M23嚴格控制人員設備數量9振動沖擊q2KN/M2310荷載組合1KN/M2131。4工程結構設計原理舒贛平編 東南大學出版社11荷載組合2KN/M2102.7工程結構設計原理舒贛平編 東南大學出版社12荷載組合2KN/M233。12工程結構設計原理舒贛平編 東南大學出版社13荷載組合2KN/M233.12工程結構設計原理舒贛平編 東南大學出版社附件十：有關術語、符號和公式（1)符號解釋(適用于本方案全部符號)：b：表示受彎構件寬度（單位cm）；h：表示受彎構件高度（單位cm);l：表示梁的跨度或壓桿長度(單位m）；W（Wx）：表示受彎構件截面（主截面）抵抗矩（單位cm3，矩形截面W=28、，圓環形截面W=,D表示外徑,d表示內徑，以下同）；I(Ix）：表示受彎構件(主截面）抗彎慣性矩（單位cm4，矩形截面I=，圓環形截面I=)；i：表示截面回轉半徑（單位cm，）;A：表示截面面積(單位cm2）q：表示均布荷載面密度（單位KN/m2);q：表示均布荷載線集度（單位KN/m）;：表示材料比重(單位KN/m3）;：表示材料伸長值（單位m）；：表示材料線應變（無量綱);：表示受壓構件剛度（長細比，無量綱）,=l0/i=l/i;:表示受壓構件軸向長度系數，兩端簡支時,取1.0。：表示受彎構件彎曲應力(單位Mpa），=M/W；：表示構件受剪時的剪應力（單位Mpa)；：表示受壓構件穩定系數（29、無量綱，按構件類型和長細比查詢）；p：表示基底應力（單位Mpa）；N:表示軸力（單位KN）；R：表示支座反力或單樁承載力(單位KN）;f或：表示梁板受到荷載時的撓度（單位m）；E:表示構件的彈性模量（單位Mpa）；x：表示截面受彎塑性發展系數（無量綱，查受彎截面特性表）;【】：表示材料允許應力（單位Mpa）;k1、k2:表示多跨連續梁內力（彎矩、剪力）或反力系數（詳查實用建筑結構靜力計算手冊）P、F、Q：均表示集中力；t：表示型鋼腹板厚度（單位mm)：表示局部壓應力（單位Mpa，=）:表示單樁側阻力的安全系數（鋼管樁時，取1.6）；:表示單樁端阻力的安全系數（鋼管樁時,取1.6）；g：表示構件30、每延米重量。（3） 本方案所用材料的力學特性和截面特征如下，計算過程從略。滿堂支架所用材料性質及截面特性序號名稱截面積A(cm2）抗彎慣矩I(cm4)截面抵抗矩W(cm3）彈性模量E（Mpa）容許應力（Mpa)抗拉剛度EA（KN）抗彎剛度EI（KNM2)極限彎矩Mu（KNM）備注115mm竹膠板152.813.759845014760.02660.188取10cm計算268cm方木482566410000124800025.60.768357cm方木35142。9140。8310000123500014.290。4944。2410。784.42100002158904022.640.95壁厚取31、3mm（4） 有關計算公式多跨連續梁內力計算公式彎矩M=k1ql2+k2Pl；反力R=k1ql+k2P。(q表示均布荷載線集度，P表示集中力）彎曲應力計算公式。鋼梁彎曲應力。單樁承載力R=，Qsk表示單樁側阻力，Qpk表示單樁端阻力，其中，u表示樁截面周長，li表示單樁第i層分層土厚度,qski表示第i層分層土的側阻應力標準值，Ap表示樁截面面積，qpk表示端阻應力標準值，s、p表示安全系數，當為鋼管樁取1.60）壓桿穩定性計算公式，表示穩定系數,按照不同的支承條件確定桿件的軸向受壓長度系數，再計算長細比，按照長細比查表。局部壓應力公式=，F表示某集中力，t表示鋼構件的腹板厚度,l表示集中力分布長度。三跨連續梁撓度計算公式-均布荷載時：w=Kwql4/（100EI）;集中荷載時w=KMFl3/(100EI）；Kw、KM為系數。簡支梁撓度計算公式-均布荷載時，w=（5/384)ql4/(EI）；集中荷載時(19/384）Fl3/（EI）。以上公式詳見橋梁工程師手冊。