碗扣支架计算书

西安至银川高铁

DK110+217~DK138+151.98

干板沟特大桥（40+64+40）m连续梁桥现浇支架计算书

中铁十二局集团有限公司

陕西通宇公路研究所有限公司

二零一七年四月

第一部分概述

一、编制依据

1、现行铁路工程施工技术指南、规程、验收标准及工程建设的相关文件；

2、施工单位提供的有关资料。

二、计算及参考依据

计算及参考的依据主要有：

1、铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程（TB10110-2011）

2、铁路桥涵施工规范（TB10203-2002）

3、建筑结构荷载规范（GB50009-2012）

4、钢结构设计规范（GB50017-2014）

5、铁路桥涵钢筋混凝土及预应力混凝土结构设计规范（TB10002.3-2005 ）

6、铁路桥涵设计基本规范（TB10002.1-2005 ）

三、工程概况

西安至银川高铁DK110+217~DK138+151.98干板沟特大桥（40+64+40）m 连续梁桥，采用支架现浇法施工，箱梁为变截面箱梁。本桥采用双线矩形空心桥台基础，圆端形实体桥墩、圆端形空心桥墩，桩基共有φ150、φ125两种形式，全桥均采用钻孔灌注桩基础。

第二部分现浇支架计算

一、支架布置

干板沟特大桥支架体系自上而下依次为6mm定制钢模，I20工字钢分配梁，Φ48×3.5碗口脚手架，立杆底托安置在厚30cm C20混凝土硬化层上，采用15cm ×10cm木垫板支垫，纵桥向立杆间距为60cm，横桥向立杆间距60cm，立杆步距

60cm，12#，11#桥墩两侧梁体腹板区横、纵桥向立杆间距加密为30cm，10#、13#现浇直线段横桥向立杆间距加密为30cm。支架在桥纵向每360cm间距设置剪力撑，剪力杆与地面成45度，剪力撑按构造要求布置。支架布置示意图如下所示。

图1 纵桥向支架布置图（单位：cm）

图2 中跨现浇支架布置示意图（单位：cm ）

二、荷载分析

施工期间需要考虑的荷载有：混凝土自重、模板及其它支撑体系自重、支架

自重、施工荷载、混凝土振捣荷载等。各项荷载按照《铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程》（TB10110-2011）取用。

根据本桥现浇箱梁的结构特点，在施工过程中将涉及到以下荷载形式：

（1） q1—— 箱梁自重荷载。

（2） q2—— 箱梁内模、底模、内模支撑及外模支撑、分配梁荷载。

（3） q3—— 施工人员、施工材料和机具荷载。

（4） q4—— 振捣混凝土产生的荷载。

（5） q5—— 新浇混凝土对冲击压力。

（6） q6—— 风荷载

其中：q1混凝土容重按26kN/m 3计。

q2箱梁内模、底模、内模支撑及外模支撑，分配梁荷载分别为1.2KN/m 2、

2.2 KN/m 2、1.3 KN/m 2、2.35 KN/m 2。

q3施工人员和机具等荷载为1.0 KN/m 2；

q4混凝土振捣荷载按2.0 KN/m 2 取值；

q5浇筑混凝土时的冲击荷载按2.0 KN/m 2 取值；

q6风荷载按公式00.7k s z w w μμ=计算

强度荷载组合采用1.2倍的（1）+（2）恒载与1.4倍的（3）+（4）+（5）活载。刚度荷载组合采用（1）+（2）恒载。稳定性计算荷载组合采用1.2倍的

（1）+（2）恒载与1.4×0.9倍的（3）+（4）+（5）+（6）。

因为10号与13号墩周围支架布置形式以及支架上方梁体结构相同，且13

号墩身高度大于10号墩，按照最不利条件验算，验算13号周围支架结构。同理，比较12号墩与11号墩，验算12号墩周围支架结构。13号墩上的梁块为9#梁块，12号墩上的梁块为1号梁块。

图3 13号墩上的9#梁块

图4 12号墩上的1#梁块

三、底模板检算

模板面板为5mm的q235钢板，面板下为10#槽钢横向分布肋，间距为0.19m、0.39m竖向肋板为5mm钢板，间距为0.3m、0.2m。所有连接孔用M20螺栓。

模板材料的力学特性

1、模板面板、纵肋均采用q235钢板厚5mm钢板（取0.3m宽计算）

弹性模量：E＝2×105MPa

截面惯性矩：I＝(b×h3)/12= 300×53/12=3125 mm4

截面抗矩：W＝(b×h2)/6= 300×52/6=1250mm3

＝145MPa

容许弯应力：δ

容

容许剪应力：τ

＝85MPa

容

截面积：S＝300×5＝1500mm2

2、10#槽钢竖向肋（横向分布肋）

弹性模量：E＝2×105MPa

截面惯性矩：I＝198.3cm4

截面抗矩：W＝39.4cm3

容许弯应力：δ容＝145MPa

容许剪应力：τ容＝85MPa

截面积：S＝12.74cm2

因为在9#梁块腹板下的钢模板处在最不利条件下，验算取本块模板进行计算。9#梁块腹板下的钢模板验算

（1）面板

选用梁体腹板下板格进行计算，板格所受面载为

m2

本块模板属于空间受力板单元结构，其边界条件可简化为2面简支2面固定，在Midas FEA中建立模型

其应力云图结果如下

在模板中心的上顶面出现最大应力-148.3MPa<[215MPa]满足强度要求其变形结果如下图所示

最大纵向变形为0.644mm<[L/400=0.975mm]变形满足要求。

四、底模下横向工字钢检算

9#梁块底模下的横向工字钢验算

横向分布梁采用I20工字钢，钢材抗弯强度设计值215MPa，弹性模量206GPa。

腹板下工字梁承受的荷载为：

强度荷载组合：1.2×(3.05×26+7.05)×0.6+1.4×5.5×0.6=66.792kN/m 刚度荷载组合：(3.05×26+7.05)×0.6=51.81kN/m

底板下的纵向方木承受的荷载为：

强度荷载组合：1.2×(1.8×26+7.05)×0.6+1.4×5.5×0.6=43.392kN/m 刚度荷载组合：(1.8×26+7.05)×0.6=32.31kN/m

计算时采用腹板下的荷载数值。

1、应力验算

荷载q=66.792kN/m，按连续梁验算。

截面抵抗矩

截面抗弯强度

，抗弯强度满足要求。