连续梁支架midas计算书

XX大道XX线
XX桥梁工程
现浇连续梁支架计算书
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XX公司XX大道XX线
XX项目部
XX年XX月
目录
1工程概况 (3)
2计算依据 (3)
3方案介绍 (4)
4材料规格 (5)
5模型建立 (6)
5.1模型简化 (6)
5.2荷载计算 (6)
6模板检算 (10)
6.1模板竹胶板检算 (10)
6.2肋木验算 (11)
6.3顶托方木检算 (12)
6.4箱梁侧模对拉杆检算 (13)
7钢材检算 (14)
7.1荷载组合 (14)
7.2脚手架钢管检算 (15)
7.3I16分配梁检算 (17)
7.4贝雷梁检算 (17)
7.5横垫梁检算 (20)
7.6钢管立柱检算 (21)
7.7连接系及斜撑检算 (24)
8柱底扩大基础检算 (24)
9钢筋砼桩基检算 (26)
10肋板处支架检算 (27)
10.1 竹胶板及小肋木检算 (27)
10.2 I16工字钢分配梁检算 (27)
10.3 I45工字钢横垫梁检算 (28)
10.3 钢管桩检算 (29)
111#、4#墩桩基偏压检算 (29)
12结论 (32)
XX大道XX线
现浇连续梁支架计算书
1工程概况
XX大道XX线XX桥位于XX镇与XX镇交界处，全桥孔跨布置为1×25+(33+56+33)+1×25预应力砼简支箱梁和预应力砼现浇箱梁，起点桩号K10+311，终点桩号K10+491，桥梁全长180米，桥宽80米，横向布置为分离式四幅，每幅宽20m，桥梁与道路正交，设计纵坡1.5%，桥面横坡为双向1.5%。

主桥为33+56+33连续梁，横跨XX河，主墩基础为Φ1800桩承台基础，桥墩为拱形3柱式墩，设计桩长18m，墩高10.78m～13.00m。

上部结构为变截面预应力混凝连续箱梁，每幅箱梁为单箱四室结构，箱梁顶宽20m，底宽14.985m，腹板厚度70cm、45cm，中间5m范围内过渡，主墩处梁高6m，跨中及边墩处梁高1.7m，成3次抛物线过渡，底板厚度由70cm按三次抛物线变化至跨中24cm，单幅现浇C50砼2900m³。

地质情况：主桥跨XX河，河床砂卵石覆盖层较薄30~50cm，砂卵石以下约2.5m厚强风化砂岩，承载力300kPa；强风化砂岩以下为中风化砂岩，承载力700kPa。

2计算依据
(1)《公路桥涵施工技术规范》（JTGT F50-2011）；
(2)《公路桥涵设计通用规范》（JTJ021-04）；
(3)《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）；
(4)《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》（JGJ 166-2008）；
(5)《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）；
(6)《木结构设计规范》（GB50005-2003）
(7)《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）；
(8)《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）
(9)《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）
(10)《装配式公路钢桥制造》（JT/T728-2008）
(11)《装配式公路钢桥多用途使用手册》
3方案介绍
XX湖XX渠桥布置为25+（33+56+33）+25m，主桥为33+56+33m变截面连续梁，引桥为25m简支现浇箱梁，引桥25m简支跨及主桥边跨落地支架现浇，支架采用Φ48×3.5mmWDJ碗扣型多功能脚手架钢管搭设，25m简支跨梁及主桥边跨部分梁段支架立杆间距60×60cm，步距120cm；边跨主墩10m范围内支架顺桥向间距60cm，横桥向腹板处间距加密至30cm，其余底板及翼板处间距按60cm布置，横杆间距120cm，钢管间距60×60cm，横杆间距120cm，底托下垫5×20cm木板，顶托上采用12×14cm方木，底模采用1.5cm厚竹胶板，采用10×10cm方木作为横肋，中心间距20cm；支架4.2m设纵、横向设置剪刀撑。

在台帽2m范围，由于受肋板的影响，无法进行支架搭设，所以采用Φ609×16mm 钢管桩基础，每幅设置钢管桩3根，间距为9.15m，桩中心距台帽边缘为2m。

钢管桩上铺设双拼I45b工字钢做横垫梁，采用I16工字钢做分配梁，长度为3m，跨度为2m，两边各伸出50cm，分配梁间距60cm，分配梁上采用10cm×10cm 枋木做肋木，间距为20cm。

底模采用1.5cm厚竹胶板。

中间连续梁33m+56m+33m联采用钢管加贝雷梁分幅搭设施工平台，分幅施工。

贝雷梁上铺设I16做横向分配梁，分配梁上搭设脚手架，再在支架上铺设方木竹胶板做底模系统。

边跨贝雷梁跨度按12+9+9m布置，中跨贝雷梁跨度按9+9+15+9+9m布置，共14排支墩，6#、7#临时支墩采用Φ609×16mm钢管搭设，其余临时支墩采用Φ609×14mm钢管搭设钢管顶焊接法兰，再放2I45b工字钢做横垫梁，横垫梁在钢管立柱支撑处焊接加劲肋。

钢管立柱横桥向间距 3.6m，0#、3#、4#、9#、10#、13#钢管桩设置于承台上，6#、7#临时支墩基础采用钢筋砼桩基础，直径为 1.3m，其余基础采用条形扩大钢筋砼基础，条形基础底层尺寸为2.5m×18m×0.7m，基础底受力面积45㎡，基础顶层尺寸为1.2m×18m×1.0m，条形基础底进入强风化基岩层深度不小于0.5m，条形基础顶钢管立柱位置处预埋锚板，锚板与钢管焊接，并在柱底焊接加劲钢板。

单幅桥横垫梁上布置21组单层双排321加强型贝雷梁，翼板下一组承受翼板砼湿重及施工荷载，底板下每组按90cm等间距布置（单片贝雷梁间距45cm）。

贝雷梁上I16工字顺桥向间距与脚手架立杆顺桥向间距一致为60cm，布置图如下所示。

4 材料规格
钢管及型钢：Q235，f =215Mpa ；V f =125Mpa ；25mm /N 1006.2⨯=E 《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）表3.4.1-5，表3.4.3；
贝雷梁：Mn16，f =273Mpa ；V f =180Mpa ；25mm /N 1006.2⨯=E 强度等同于Q345。

竹胶板：15mm 厚，f =11.5Mpa ，23mm /N 100.4⨯=E 《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）附录A ：表A.5.2。

方木：普通木材（松木、杉木）TC11A ：顺纹抗拉，抗弯f =11Mpa ，横纹抗剪1.8Mpa ；23mm /N 100.9⨯=E 《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）附录A ：表A.3.1-1、表A.3.1-3。

焊缝：E43手工电弧焊角焊缝：f =V f =160Mpa ；工地现场强度焊折减系数
0.85，则f=
f=135MPa。

V
5模型建立
5.1模型简化
竹胶板及方木检查采用材料力学公式计算，脚手架及Q235型钢采用Midas civil软件建立空间模型计算结构内力、应力，根据规范相应公式进行检算。

竹胶板检算按净跨径单跨简支梁检算，方木按三跨连续梁检算。

钢管贝雷梁根据空间布置值建立模型，根据河水流流量及地质情况，钢管柱1#～5#、8#～12#临时墩取11m，6#、7#取6.5m、0#取5.8m，13#取5.28m，为方便压力荷载加载，脚手架建模型顶等高，脚手架钢管支架按跨中最大高度取4.78m；为方便加载，在脚手架钢管顶添加虚拟面模拟底模系统，虚拟面厚6mm，采用的虚拟材料与Q235等刚度0自重，与脚手架钢管顶连接采用铰接，并释放平动及转动约束，使虚拟面与脚手架钢管仅传竖向荷载。

边界条件：钢管脚手架顶托、底托采用铰接模拟，即建立模型中释放杆件单元端部转动约束，同时顶部释放平动约束，确保虚拟压力面仅仅传递竖向力，脚手架剪刀撑考虑仅增加结构整体性，不考虑受力，模型中未建立剪刀撑杆件；钢管立柱柱底与扩大基础预埋钢板焊接，且添加加劲肋，柱底边界条件模拟为固结。

模型效果图如下所示：
5.2荷载计算
(1)新浇砼湿重（含钢筋）重25kN/m³：考虑混凝土涨模系数 1.04，
3m /kN 26=g γ；
根据箱梁横向断面布置，对箱梁砼湿重等效简化，支架平台底边跨9m 范围内腹板简化为等厚度70cm ，中间9+15+9=33m 范围内腹板为等厚度45cm ，根据荷载取值按压力荷载加载，对模板根据根据最不利取值检算，对钢管+贝雷梁+脚手架组合平台按压力荷载加载。

各截面砼湿重简化分析见下图：
1#临时墩顶截面
腹板70cm厚
2#临时墩顶截面
腹板70cm厚
2#临时墩顶截面腹板45cm厚
250
702679527095250
702679527025070267952709.1kN/㎡
16.94kN/㎡16.95kN/㎡ 1.0368㎡
1.7398㎡1.2757㎡1.7601㎡1.2757㎡0.875㎡
3#临时墩顶截面腹板45cm厚
250702679527032.03kN/㎡9.1kN/㎡35.94kN/㎡13.17kN/㎡32.03kN/㎡
13.176kN/㎡0.875㎡
0.9676㎡
1.3527㎡1.1702㎡1.3683㎡1.1702㎡腹板45cm厚
虚拟面上添加等效砼重的压力荷载示意图
(2) 钢管支架、贝雷梁、型钢自重：程序根据单元自动计算，建模中考虑到软件按等截面钢管计算自重，未计入碗扣支架碗扣及接头的重量，未计入贝雷梁支撑架、插销等自重，未计入型钢焊缝、缀板及加劲肋自重，建模过程中支架自重系数取1.02.
(3) 方木、模板等自重：21m /kN 0.2=q ；
(4) 施工人员及机具荷载： 22m /kN 0.1=q
(5) 泵送砼冲击竖向荷载：2
3m /kN 5.3=q ；
(6) 振捣混凝土时产生的竖向荷载: 24m /kN 0.2=q
对承重支架系统：恒载定义为砼湿重及支架结构自重；
施工可变荷载：2m /kN 5.80.25.30.10.2=+++=q 采用均布压力荷载的模式加载。

(7) 风荷载：
据碗扣脚手架安全技术规范 4.2.6，作用于脚手架及模板支撑架上的水平风荷载标准
值，W k = 0.7μz ·μs ·W o
类地区）
，田野地区（离地；风压高度系数B m 1514.18.0==Z s μμ； 据4.2.7考虑脚手架满挂密目安全网的脚手架挡风系数φ宜取0.8，则W k = 0.8μz ·μs ·W o
施工支架为临时结构，设计基准风压d W 取成都市10年一遇的基本风压，根据桥涵设计通用规范附录A 成都市10年一遇风速18.5m/s,风压0.2kN/㎡，迎风面含支架，及现浇梁高度。

支架迎风面高度取1.7（梁高）+8m （脚手架高）=9.7，风荷载建模时在脚手架迎风面侧添加虚拟面，在脚手架高度范围内添加风压力荷载，则支架等效风力集度：
2310m /kN 177.08/7.92.08.014.18.0/=⨯⨯⨯⨯==H H W k k k F h d wh ，加载图示见下图
(8) 作用于钢管桩的流水压力
kN 88.781.925.281.963.058.022
2
=⨯⨯⨯⨯⨯==g V KA F W γ 式中：圆形桥墩K 取0.8，支架按洪水季节计算，水流速度V=2.5m/s 。

钢管桩水中长度按5m 计算，钢管桩阻水面积A=5×0.63=3.15㎡，流水压力合力着力点根据桥涵设计通用规范去设计水位0.3倍水深处，计算中0.3×5=1.5m ，取作用点为桩顶向下2+1.5=3.5m 处，作用于钢管桩联系梁处，每根桩流水压力大小
7.88kN ，考虑最不利荷载组合，方向与风压力荷载同向。

加载如下图所示：
6 模板检算
2#墩、3#墩主梁梁底为圆曲线过渡段，为确保箱梁施工的外观质量，该段底模板采用定型钢模，或工厂加工曲线工字钢做分配梁施工。

故在同方木等间距布置情况下，钢结构强度、刚度远大于木结构，不做检算，在施工过程中墩顶沿顺桥向应设置Φ22mm 对拉杆，拉杆间距不大于1m 。

故竹胶板施工梁段最大腹板高4.1m ，在墩旁9m 跨支架腹板处间距为30cm ，底板板加顶板处间距60cm ，砼厚度1.3m 。

腹板处间距60×60cm 间距布置最大梁高为2#、5#临时支墩截面梁高2.47m 大于1#临时墩处梁高4.55/2。

故竹胶板及方木检算仅检算临时墩中间三跨腹板立杆成60×60cm 情况。

6.1 模板竹胶板检算
竹胶板厚1.5cm,竹胶板下垫10×10cm 肋木，肋木间距20cm ，则竹胶板净
跨距为10cm 。

取最不利荷载位置腹板处，取1毫米宽，按一跨简支进行验算。

钢筋混凝土自重荷载：q1=26kN/m 3×6m=156kN/m 2，（计算高度取箱梁最大梁高6m ）钢筋砼容重26kN/m ³。

方木竹胶板荷载：q 2=2kN/㎡ 施工人员及机具荷载：q 2=1kN/㎡ 泵送砼冲击荷载：q 3=3.5kN/㎡ 振捣砼产生荷载：q 4=2kN/㎡（底板）， 合计施工荷载：q=1+3.5+2=6.5kN/㎡
荷载：q=（1.2×156+1.4×6.5）kN/㎡×0.001=0.196kN/m
截面抵抗矩：22
3
1185466b h W mm ⋅⨯===
截面惯性矩：33
4
1184861212b h I mm ⋅⨯===
跨中弯矩： 4-2
21045.281.0196.08⨯=⨯==ql M kN ·m 跨中最大应力：
=⋅⨯==3
4-54mm m
kN 1045.2W M σ 4.53MPa<11.5MPa (满足要求) 挠度：
mm 25.0400
10040013.0mm 486MPa 104384m 1.0/kN 196.0538454344==<=⨯⨯⨯⨯⨯==l mm m EI ql f ）（满
足要求
6.2 肋木验算
竹胶板下采用10cm ×10cm 肋木，肋木间距20cm ，肋木下垫12×14方木，间距60cm ，取最不利荷载腹板下肋木，按60cm 等跨连续梁进行验算，选取1#临时墩处受力最不利方木检算，砼高度取4.5m ，作用的荷载为：
强度检算：腹板下荷载：q ’=(26×4.5×1.2+6.5×1.4)×0.20=30KN/m 刚度检算：腹板下荷载：q ’=26×4.5×0.20=23.4kN/m
截面抵抗矩：352
2mm 1067.161001006⨯=⨯==bh W
截面惯性矩：363
3mm 1033.81210010012⨯=⨯==bh I
腹板下最大弯矩：
m kN 9.06.06.030125.0125.02⋅=⨯⨯⨯==ql M
6
5
0.910 5.3Mpa 1.6710M W σ⨯===⨯<11Mpa(满足要求) 腹板下最大剪力：
kN ql Q 25.116.030625.0625.0=⨯⨯==
[])(Mpa 8.168.11001001025.115.1233满足要求=<=⨯⨯⨯==στA Q
腹板下最大挠度：
mm
5.1400600
40021.0mm 1033.8MPa 109100m 6.0/3.4kN 2521.0100K 4
634
4w ==<=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==l mm m EI ql ）（ϖ（满足要求）
6.3 顶托方木检算
取2#临时墩处12×14cm 脚手架顶托承重方木计算，腹板砼高度取2.5m ，腹板厚度45cm ，等效压力荷载45.9kN/㎡，详见本计算书5.2中2#临时墩腹板厚45cm 处截面荷载布置图。

顶托承重方木间距为60cm ，跨度60cm ，方木为12cm ×14cm ，
立杆间距60×60处砼最大荷载集度45.9kN/㎡。

强度检算：腹板下荷载：q ’=(45.9+8.5×1.4)×0.60=34.68kN/m 钢度检算：腹板下荷载：q ’=45.9×0.6=27.5kN/m
截面抵抗矩：352
2mm 1092.361401206⨯=⨯==bh W 截面惯性矩：373
3mm 10744.212
14012012⨯=⨯==bh I
m kN 56.16.06.068.34125.0125.02⋅=⨯⨯⨯==ql M
6
51.5610 3.98Mpa 3.9210M W σ⨯===⨯<11Mpa(满足要求)
方木剪力：
136.068.34625.0625.0=⨯⨯==ql Q kN
[])(Mpa 8.116.1140mm
2013kN
15.1232满足要求=<=⨯⨯==
στA Q 底板下最大挠度：
mm
5.1400600
400075.0mm 10744.2MPa 109100m 6.0/7.5kN 2521.0100K 4
734
4w ==<=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==l mm m EI ql ）（ϖ（刚度满足要求）
6.4 箱梁侧模对拉杆检算
1、浇筑过程中混凝土侧压力的计算（取两式中较小值） F=0.22γc t o β1β2V 1/2（公式1） F=γc H （公式2） 式中：
F —新浇筑混凝土对模板的侧压力，kN/m 2； γc —混凝土的重力密度，26kN/m 3；
t o —新浇混凝土的初凝时间（h ）可按实测确定（箱梁砼初凝时间8h ）。

当缺乏试验资料时，可采用t o =200/(T+15)=4.76计算（T 为混凝土的温度=28）；
V —混凝土的浇筑速度m/h （按2台泵车浇筑速度120m3/h 进行控制，浇筑底板宽度15m ，则混凝土浇筑侧面面积S=120÷15=8㎡，在图纸上按面积反推高度为1.8m,则混凝土浇筑最大速度为V=1.8m/h ；
H —混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度，8小时能浇筑的混凝土总量为120×8=960m ³，则在一个T 构中能浇筑的总高度为H=5.6m ；
β1—外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0，掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2；（本段掺外加剂，取1.2）
β2—混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm 时，取0.85；50～90mm 时，取1.0；110～150mm 时，取1.15。

（本段取1.15）
F=0.22γc t o β1β2V 1/2
=0.22×26×8×1.2×1.15×1.81/2=84.7kN/m2
F=γc H=26×5.6=145.6kN/m2
取两者较小值84.7kN/m2计算。

2、对拉螺杆受力验算
根据实验得出各拉杆尺寸容许拉力表
初步拟定箱梁拉杆采用20拉杆，对拉螺栓取横向600mm，竖向600mm，按最大侧压力计算，每根螺栓承受的拉力为：
N=84.7kN/m2×0.6m×0.6m=30.49kN
按拉杆直径为20，查表格得容许应力为38.2KN≥30.49，故拉杆直径及间距均能满足要求。

由于侧模板的竹胶板以及背部的方木布置与底模板布局一致，同理可得侧模板的强度及刚度均能满足要求。

7钢材检算
7.1荷载组合
荷载组合见下表：
程序荷载组合系数见下图：
7.2 脚手架钢管检算
脚手架立杆高度为Φ48×3.5mm 钢管，节段长1.2m ，据《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》附录B ，脚手架钢管截面特性见下表
附录B ：有关设计参数
表B1 钢材的强度和弹性模量（N/mm 2）
P235A 钢材抗拉、抗压和抗弯强度设计值
205 弹性模量
2.05×105
表B2 钢管截面特性
外径 F （mm ）
壁厚 t （mm ） 截面积 A （cm 2） 截面惯性矩 I （cm 4） 截面模量 W （cm 3） 回转半径 I （cm ） 48
3.5
4.89
12.19
5.08
1.58
9.7558.1/1201/0=⨯==i l λ满足据《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》
（JGJ 166-2008）5.1.4：所有杆件长细比i l /0=λ不得大于230
据附录E ：Q235A 钢管轴心受压构件的稳定系数744.0=ϕ 程序计算结果见下图：
最大轴向压应力60.16MPa，根据上图，轴向应力最大为腹板下立杆，水平杆受较小的拉力，最大轴压力为60.16×1000×4.89÷10000=29.42kN<30kN，立杆受压强度满足要求。

考虑横向风力及贝雷支架变形的造成杆件弯曲则杆件轴力+弯曲应力组合见下图：
ϕ则最大弯曲+组合应力为102.04MPa，考虑细长杆强稳定系数744
.0
= 04
.
102=MPa<205MPa，脚手架钢管受压强度、稳定满足要求。

.0/
744
15
.
137
7.3I16分配梁检算
I16布置在贝雷梁上，分配梁上搭设脚手架钢管支架，承受脚手架底托传来的荷载，主要为弯曲应力，分配梁弯曲应力+轴向应力组合应力计算结果见下图
I16轴力+弯矩组合应力图最大值46.78Mpa
根据程序计算结果，在所有荷载组合下，最大轴向应力61.478MPa<215MPa，I16分配梁抗拉强度满足要求。

I16分配梁剪切应力图
I16分配梁最大剪应力为45.16<125MPa，抗剪强度满足要求。

7.4贝雷梁检算
贝雷梁布置在临时支墩顶2I45b横垫梁上，单幅横桥向布置21组单层双排
普通型贝雷梁，每2榀贝雷梁间用450支撑架连接成一组双排贝雷梁。

贝雷梁荷载组合作用下应力值见下图：
轴力加弯曲组合轴向应力最大值为230.64MPa<273MPa，强度满足要求。

且根据上图计算结果，应力较大处集中出现在临时墩支撑位置处，贝雷梁立杆受较大的支撑力，因结构在支座存在较大剪力原因造成。

其他应力分布较小如下图所示，未激活临时墩顶贝雷梁单元组合应力图，最大应力仅为186MPa，而施工中在贝雷梁端部添加有支撑架，对临时墩顶贝雷桁片局部支撑有所加强，受力有所改善，故贝雷梁强度满足要求。

贝雷梁杆件剪切应最大值为51.07MPa<180Mpa，抗剪强度满足要求。

贝雷梁支撑平台刚度检算：贝雷梁在刚度检算荷载组合（砼湿重+支架体系自重）作用下15m跨跨中存在最大位移9.67mm<L/400=15000/400=37.5mm，贝雷梁变形值计算结果见下图。

贝雷梁竖向挠度图
7.5横垫梁检算
工字钢横垫梁局部应力力超过215MPa，最大应力224.39MPa。

应力超设计规范部位为15m跨临时支墩顶支撑位置处表现为应力集中。

如下所示：
根据上图细部情况，最大应力在2I45b横垫梁立柱支撑局部位置，且最大应力值超出设计应力取值215较小，且程序计算结果显示双I45受力不均，靠近15m 一侧应力出现最大值，鉴于以上情况，2I45b在9m跨做横垫梁能满足施工强度要求，在15m支墩顶做横垫梁局部应超限，考虑15跨位置横垫梁设置成3拼I45工字钢，进行重新检算得出横垫梁最大压力为149.6MPa<215MPa，满足设计要
求。

2I45b横垫梁最大剪切应力为70.50MPa<125MPa，抗剪强度满足要求。

2I45b横垫梁抗弯刚度检算：
最大竖向位移为3.20mm<L/400=3600/400=9mm，横垫梁抗弯刚度满足要求。

7.6钢管立柱检算
钢管立柱采用Ф609×16mm地铁钢支撑，程序柱底反力结果见下图：
15m 跨钢支撑截面为Ф609×16mm 钢管：截面参数如下
131117.3/298.121I
i cm A
===
最长立柱计算长度11m ，
/1 6.5/0.2131l i λμ==⨯=<150，立柱长细比满足要求。

根据钢结构设计规范，表5.1.2-1，考虑钢管柱采用焊接螺旋钢管，截面分类
为b 类，据附录C-2：b 类截面轴心受压构件稳定系数0.936φ=
检算考虑竖向力偏心5cm ，
15m 跨最大竖向力2116kN ，则竖向力偏心弯矩：2116×0.05=105.8kN ·m ，水流冲击产生的弯矩：7.9×4=31.6kN ·m
94
63I 1.3110mm W 4.310mm y 304.5mm ⨯===⨯
据钢结构设计规范式5.2.1：强度检算：
6664263
632.11610N 105.810N mm 31.610N mm 2.9810mm 1.15 4.310mm 1.15 4.310mm 7121.4 6.4
98.8MPa 215MPa y x n x nx y ny
M M N A W W γγ++
⨯⨯∙⨯∙=++⨯⨯⨯⨯⨯=++=<；强度满足要求。

上式中据表 5.2.1第6项次，圆管截面塑性发展系数取1.15
据钢结构设计规范5.2.2，排柱顺桥向压弯稳定检算如下：
110.8
mx X
X x X EX M N f A
N W N βφγ+≤⎛
⎫- ⎪'⎝⎭
0.936XA φ=；；0.1=mx β ；15.1=x γ
()
()22
2
5
4
2
7
EA /1.13.14 2.0610 2.9810/1.131 5.7210N
EX X N πλ'==⨯⨯⨯⨯⨯=⨯
9463I 1.3110mm W 4.310mm y 304.5mm
⨯===⨯
136********.8211610N 1.0105.810N mm
0.932 2.9810mm
2.116101.15 4.310mm 1-0.8 5.721076.1922.0598.23MPa 215MPa mx X X x X EX M N A
N W N βφγ+⎛⎫- ⎪'⎝⎭⨯⨯⨯∙=+⨯⨯⎛⎫⨯⨯⨯⨯⨯ ⎪⨯⎝⎭
=+=<钢支撑稳定满足要求。

7.7连接系及斜撑检算
最大组合应力为132.12MPa<215MPa强度满足要求。

8柱底扩大基础检算
受力最大一排临时墩为15m跨临时支墩，单桩最大受力2116kN。

竖向反力合力大小为：2116+1954+1933+1956+2069=10028kN。

钢管立柱支撑基础为条形扩大基础，持力层为强风化砂岩，嵌入基岩深度不小于0.5m，根据设计图，强风化砂岩强度300kPa，下层中风化层砂岩承载力强度700kPa，则基底承载力为300~700kPa，计算取值300kPa。

根据反力计算结果：基地应力为：
kPa 300kPa 8.2225
.21810028
<=⨯==
A F N σ基底承载力满足要求。

施工采用机械或人工开凿基坑，基地尺寸不小于18m ×2.5m ，为确保基础周围砼与基岩面无间隙，建议施工扩大基础底层部分不支模板，利用基坑岩壁做模板，确保基础砼填充基坑密实，扩大基础采用钢筋砼，砼标号C30，钢筋布置图详见钢筋布置图。

柱底预埋钢板采用1000×1000×20mm 钢板，钢板与钢管立柱焊接，并均布添加8块加劲钢板。

增加立柱钢管，柱底计算最大弯矩55.33kN.m 见下图。

柱底预埋钢板锚筋计算：
预埋钢板及锚筋计算按压弯计算，主筋保护层取10cm ，则y 计算值取500-100=400。

85.020
20
25.06.025
.06.0=⨯+=+=d t b α ()
()605.0300
1
.192008.00.4d 08.0-0.4v =⨯-==v c f f α 0.12层布置取按照r α则
2
6
mm 4174003000.185.
03.11033.553.1=⨯⨯⨯⨯⨯=
≥
z
f M A y b r s αα 施工实取320φ钢筋，截面面积为942 2mm 满足要求。

故为抵抗钢管立柱底弯矩，则预埋钢板每边布置320φHRB400锚固钢筋，锚固深度取50cm ，末端打弯，与钢板焊接。

9 钢筋砼桩基检算
1、桩基承载力检算
第6、7排临时支架钢管柱高6.5m ，基础采用钻孔灌注砼桩。

钻孔桩基础上预埋80×80×2cm 钢板相连，以便与钢管柱连接。

计算依据：施工设计图、《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63-2007, 选取单桩受力最大，即F MAX =2116KN 的第6、7排临时桩进行桩基承载力检算。

（1）第6、7排临时桩检算
第6、7排临时支架钢管柱基础采用桩直径1.3m 的钻孔灌注桩基础，桩长15m ，桩顶标高设计为：456.318，桩底标高441.318，桩基按嵌岩柱桩设计，桩基承受荷载为2116KN 。

查XX 湖XX 渠桥桥型布置图及地勘资料，根据主桥2、3号墩位处地质资料，桩基按进入素土层4.97m ，强风化层1.81m ，嵌入中风化泥质砂岩8.22m 进行验算，各地层相关指标如下：
中风化泥质砂岩：饱和单轴抗压强度取f rk =2.8MPa ；端阻发挥系数
10.50.80.750.3C =⨯⨯=；侧阻发挥系数20.040.80.750.024C =⨯⨯=
素填土（强风化层按土层计算摩擦力）：侧阻力发挥系数
,。

=0.3×1.327×(2.8×106)+4.082×0.024×8.22×(2.8×106)+0.5×0.8×4.082
×（4.97+1.81）×(30×103) =3702KN
钻孔桩顶竖向荷载：单桩最大受力2116kN 桩自重：1.327×26×15=517kN 总荷载P=2116+517=2633kN P<[]a R ，满足要求。

安全系数大小为： 3702 1.42633
a R p == 2、桩身结构设计
因桩身主要承受竖向荷载，桩身配筋设计主要满足构造要求。

桩身材料采用混凝土为C30 , 214.3/c f N mm =，钢筋为HRB400,
2y 300/f N mm =。

（1）直径为1.3米桩构造：
主筋选用19Ф22，间距约20cm ，主筋净保护层60mm ，则钢筋的实配面积S=72192mm 。

验算最小配筋率：
27219
0.54%0.25%(3.1413004
=>⨯÷构造）
其箍筋φ10mm @200mm 沿桩身通长螺旋布置，沿钢筋笼骨架每隔2m 设置φ22mm 加劲箍一道，加劲箍内φ22mm 三角支撑。

桩尖1.0m 内主筋向内弯15度，以便向孔桩内下钢筋笼。

10 肋板处支架检算
10.1 竹胶板及小肋木检算
由于竹胶板与10×10cm 小肋木布置与箱梁其他位置的布置相同，根据6.1及6.2小结的检算可知竹胶板及肋木的强度、刚度均满足要求。

10.2 I16工字钢分配梁检算
取最不利位置及腹板位置进行检算，腹板处砼高度为1.7m ，
强度检算：腹板下荷载：q ’=(26×1.7×1.2+8.5×1.4)×0.60=38.96kN/m
刚度检算：腹板下荷载：q ’=26×1.7×0.6×1.2=31.8kN/m 查《路桥施工计算手册》附表3-31可知I16工字钢： 截面抵抗矩为531.40910mm W =⨯ 截面惯性矩为741.12710mm I =⨯ 半截面面积矩为438.0810mm S =⨯ 腹板厚度6mm w t =
220.1250.12538.96219.48kN m M ql ==⨯⨯=⋅
6
5
19.4810138.25Mpa 1.40910M W σ⨯===⨯<215Mpa(满足要求) I16工字钢剪力：
0.50.538.96238.96Q ql ==⨯⨯=kN
[]347
38.96108.081046.55125Mpa()1.127106
w QS It τσ⨯⨯⨯===<=⨯⨯满足要求 底板下最大挠度：
4412574
5531.821020002.95mm 384384 2.0610 1.12710mm 400400
ql l mm EI ϖ⨯⨯⨯===<==⨯⨯⨯⨯（刚度满足要求）
10.3 I45工字钢横垫梁检算
采用双拼I45b 工字钢作为横垫梁，查《路桥施工计算手册》附表3-31可知I45工字钢：
截面抵抗矩为631.510mm W =⨯ 截面惯性矩为843.37610mm I =⨯ 半截面面积矩为538.87110mm S =⨯ 腹板厚度13.5mm w t =
考虑横垫梁上箱梁底部为均布荷载，则在台帽2m 范围内，除翼缘板范围的混凝土总量为33.4m ³。

则横垫梁最大均布荷载为：q=33.4×26×1.2÷2÷15+8.5×1.4=46.636 kN/m 刚度检算荷载：q=33.4×26×1.2÷2÷15=34.736 kN/m
220.070.0746.6369.15273.31kN m M ql ==⨯⨯=⋅
6
6
273.311091.1Mpa 22 1.510M W σ⨯===⨯⨯<215Mpa(满足要求) I45工字钢剪力：
每片工字钢荷载0.50.6250.50.62534.7369.1599.3Q ql =⨯=⨯⨯⨯=kN
[]35899.3108.8711019.32125Mpa()3.3761013.5
w QS It τσ⨯⨯⨯===<=⨯⨯满足要求
底板下最大挠度：
441258434.7369.151091500.5211822.9mm
100100 2.0610 3.37610mm 400400
ql l k mm EI ϖ⨯⨯==⨯=<==⨯⨯⨯⨯（刚度满足要求）
10.3 钢管桩检算
3根钢管桩与双拼I45工字钢梁构成一个2跨连续梁，则中间钢管桩受力最大，F=1.5ql=1.5×46.636×9.15=640KN,小于贝雷梁下钢管桩的最大压力2116KN,高度最高为8.54m<11m,根据本计算书的7.6.1小节可知，钢管桩强度及稳定性均能满足要求。

11 1#、4#墩桩基偏压检算
0#、13#临时支架钢管立于1#、4#承台上，造成偏压 ，需要对桩基进行偏心受压检算。

由上图可知，本跨长度12m 。

混凝土重量按静载取安全系数1.2，模板重量按混凝土重量的5%，则此跨混凝土及模板总重为：31186.6 2.6 1.2 1.05611300()m m kg =⨯⨯⨯= 支架总重：216457()m kg =
贝雷梁共168片总重：316827045360()m kg =⨯= I16工字钢：48200()m kg = I45b 工字钢：54440()m kg = Φ609×16钢管桩：61860()m kg = ∴每根混凝土桩受力
1[(61130016457453608200)244409300]31000101181.3()
N KN =+++÷++÷÷⨯=墩身及承台总重量2336.86 2.63102919.5()N KN =⨯÷⨯= N 1偏心产生弯矩M=1181.328KN ×1.33m=1571.2KN ·m
121181.32919.54100.8()N N N KN =+=+=
桩基受力模型如右图：
本桥桩基采用Φ180C30钢筋混凝土桩基础，所用钢筋为HRB400钢筋，半径r=90cm ，r s =83cm 。

根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）公式C.0.2-1得
'0'
cd Sd cd Sd Bf D gf e r Af C f ρρ+=+ 式中：
0e ：轴向力偏心距；
A 、
B ：有关混凝土承载力的计算系数；
C 、
D ：有关纵向钢筋承载力的计算系数；
ρ：纵向钢筋配筋率，本方案桩基中222
2.5
3.14438
0.00733.1490s A r ρπ⨯÷⨯===⨯ r ：圆形截面的半径，本方案中r=90cm ；
g ： 83
0.92290
s r g r =
== cd f ：混凝土轴心抗压强度设计值，C30砼cd f =13.8MPa ；
'sd f ：普通钢筋抗压强度设置值，HRB400钢筋'sd f =330MPa ；
假定ξ=0.6，查表C.0.2得：A=1.4908，B=0.6651，C=0.5021，D=1.7856
带入'
0'
cd Sd cd Sd Bf D gf e r Af C f ρρ+=+得0e =54.3
考虑中风化以上桩体为柱体，高度为303cm ，其回转半径
45i cm =
===
0303 6.745
l i λ=
==<15 1.0η∴取值为
而根据公式11571.2
0.38384100.8
M
m cm
N
η⨯=
== (0e -38)/38=42.9%>2%,故需从新设定ξ值从新计算，计算过程不重复，结果见下表：
最终算得ξ=0.71时0 1.1%<2%,M
e N
η与
值得误差为复核设计要求
将相对应的A,B,C,D 值带入5.3.9-1得
22'022907 1.14100.84510.9cd sd Ar f C r f KN N KN ργ+=>=⨯=,满足要求
将相对应的A,B,C,D 值带入5.3.9-2得
33'008796.2 1.14100.80.381714.1cd sd Br f D gr f KN m Ne KN m ργ+=∙>=⨯⨯=∙
满足要求
所以此处桩基承载力及抗弯矩力满足要求
12 结论
(1) 经各项检算，该满堂支架结构强度、刚度、稳定基本能满足该桥主跨56m 箱梁现浇砼施工。

(2) 计算钢管柱高度均取11m ，根据检算及市场材料供应情况综合考虑，6#、7#临时墩采用609×16mm 钢管桩。

其余临时墩采用609×14mm 钢管桩。

(3) 通过脚手架钢管立柱强度、稳定能满足施工要求，但由于贝雷梁受荷载作用变形，相当于对钢管脚手架的基础不均沉降，导致脚手架支架存在部分弯曲
应力，故支架搭设过程中应添加好纵横剪刀撑，立柱底托宜支垫木板，以协调贝雷梁变形，减少支架弯曲作用。

(4)贝雷梁在临时墩顶存在较大应力，施工贝雷梁应添加固定好支撑架。

(5)柱顶横垫梁在柱顶支撑处局部应力过大，应加强焊接加劲肋，15m跨横垫梁工字钢采用3排I45b工字钢，并焊接成整体。

(6)翼板下斜向支撑采用2C22b槽钢焊接成钢箱，与横垫梁及钢管立柱焊接，焊接部位横垫梁处应设加劲肋，斜撑与钢管连接及横向连接系与钢管连接建以采用抱箍螺栓连接，以减少安装拆除的焊接切割工程量，减少钢管立柱损伤，确保钢管立柱后期周转使用。