专项方案检算附件

混凝土施工模板与脚手架检算

一、计算依据

1、郑州市金水路西延与铁路交叉工程Ⅲ标设计文件；

2、《公路桥涵施工技术规范》、《简明施工计算手册》、《建筑施工碗扣式脚

手架安全技术规范》；

3、我国现行的有关设计、施工规范的有关规定和安全法规。

二、荷载分析

施工期间需要考虑的荷载主要有：混凝土自重、施工荷载、混凝土振捣荷载等，各项施工荷载按照铁路混凝土支架现浇施工技术规程取用：模板及其他支撑体系：按1.0Kpa取值；

施工人员和机具等荷载：按2.5Kpa取值；

混凝土振捣荷载：按2.0Kpa取值；

浇筑混凝土时的冲击荷载：按2.0Kpa取值；

混凝土容重：按26Kn/m3计。

三、混凝土浇筑模板检算

施工采用1.5m×1.2m大型组合钢模板，边墙加固由内而外采用：模板——对拉螺栓——钢管内钢楞——钢管外钢楞——外稳固支架。模板对拉杆用于连接内外两组模板，使模板在承受混凝土侧压力时拥有足够的刚度和强度，外部端头与钢楞采用螺母卡扣固定，钢楞系直接支撑在钢模板上承受模板传递的多点集中荷载。每块钢模板均有四处支撑，每个支撑均布两根钢楞，本工程施工脚手架、钢楞均采用φ48×3.6mm钢管。材料特性：横截面面积A S=489mm2，

截面惯性矩I x =12.19×104mm 4，

截面抵抗矩W x =5.08×103mm 3，

强度设计值为：f=215Mpa ，

容许挠度为：w=0.3cm 。

3-1边墙模板承受侧向荷载检算

护管涵边墙高5.6m ，混凝土作用于模板的侧压力，随混凝土浇筑高度的增加而增加，当浇筑高度达到临界值时侧压力不再增加，此压力即为新浇筑混凝土的最大侧压力。

221

21/33.412115.115

302002622.022.0m KN v t F c =⨯⨯⨯+⨯⨯==ββγ 混凝土的重力密度γc=26KN/m ³，

新浇筑混凝土的速度V=2m/h ，

浇筑入模的温度T=30℃，

外加剂影响修正系数β1=1.0，

混凝土坍落度影响修正系数β2=1.15。（坍落度180~220mm ）

3-2对拉螺栓受力检算

对拉螺栓承受由模板通过钢楞传递的荷载作用，模板钢楞加固采用φ22螺杆，净面积A S =282mm 2，容许拉力F N =47.9 KN.

模板对拉杆的横向间距a=0.9m ，纵向间距b=0.6m ，则实际施工过程中螺栓的最大拉力为：

F=41.33*0.6*0.9=22.3KN

F max

将作用于模板上的面荷载转换均布荷载：q=22.22 KN/m 2×0.9m=20 KN/m,

钢楞所受的最大弯矩、应力、挠度为：

Mpa Mpa mm

m KN W M m KN ql M MAX 21517750809.09.086.0208max max 2

2<=•==∂•=⨯== cm cm m EI l W 0.39.20029.010

4417610106.23846.010205384q 512654

34<==⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==- 满足施工安全要求。

脚手架检算

本工程采用钢管型号为：φ48×3.6mm ，材质按Q235取值，横截面

积为2489S A mm =，回转半径为15.8i mm =，立杆纵横间距为60cm ，步距为

90cm ，顶模下安装顶撑方便调整标高。

1） 荷载说明

混凝土荷载：顶板混凝土厚度为0.5m ，脚手架布置为0.6m ×0.6m 布置，则单根脚手架钢管所承受的混凝土荷载为：

1 1.10.60.62610.3P V KN γ==⨯⨯⨯=

模板荷载：20.50.60.60.18P KN =⨯⨯=；

倾倒混凝土时产生的冲击荷载和振捣混凝土时产生的荷载：

3(22)0.60.6 1.5P KN =+⨯⨯=；

施工荷载4 2.50.60.60.9P KN =⨯⨯=；

单根立杆所承受的竖向荷载工况组合为：

12341.2 1.4 1.2() 1.4()16GK QK N N N P P P P KN =+=⨯+++=

2)立杆的稳定性检算

当采用对接扣件连接的钢管支架，立杆本身存在弯曲，由于对接扣件的偏差和荷载作用的不均匀，检算中按照受压构件来考虑： 长细比：0.956.960.0158L i λ=

== 查表得0.845ϕ=。 16100038.720.845489

A N

MPa f ϕ⨯∂===<⨯ 3）横杆的强度和刚度检算

顶模下部布置横向钢楞，检算是将横杆视为连续梁考虑，在两点集中荷载作用下其抗弯强度和挠度为：

max 3160.6543.535 5.0810MAX M PL MPa f W W ⨯∂=

===<⨯⨯ 3339max 54

16100.610 1.980.35555 2.61012.1910PL w mm w cm EI ⨯⨯⨯===<=⨯⨯⨯⨯ 在施工过程中，为保证施工安全，加强脚手架的稳定性，满堂支撑架设立加强型剪刀撑，在架体外侧周边及内部纵、横每4跨（且不大于5m ）,由底至顶设置连续竖向剪刀撑，在竖向剪刀撑顶部交点平面设置水平剪刀撑，水平剪刀撑至架体底平面距离与水平剪刀撑间距为4m ，剪刀撑宽度为3m 。

通过以上检算，各杆件均能满足容许承载力和变形要求，故杆件选材和分布符合要求，该支架安全可靠。

顶进后背计算

一、护管涵

后背是箱桥顶进的重要组成部分，承受顶进时的全部水平顶力，虽属于临时结构，但直接影响着工程的质量和进度，因此既要保证安全又要经济合理。根据设计图纸，涵体重量为=2.4*285+65=749t 。

1、根据地质资料，滑床板所处土层为粉土层，岩土施工工程等级为Ⅱ级，内摩擦角为μ=22.8°，黏聚力为c=20kN/2m ,基本承载力为160kpa, 318/kN m γ=。

采用重力式钢筋混凝土后背，后背总高度H=3m ，设置于滑床板下

2.2m ，重力式钢筋混凝土后背厚度为1.2m ，后背宽度B=6.1m ，后背填土高5.8m 。

２、顶力计算

顶力计算公式：111223[()2]P K N f N N f Ef RA =++++

Ｐ－最大顶力，kN

Ｋ－安全系数，取1.2

N1－涵顶荷载

N2－结构自重

Ｅ－结构侧面的土压力

Ｒ－钢刃角正面阻力

Ａ－钢刃角正面积

由于箱涵顶进时以工字钢为横抬梁架空线路，并且两侧边采用边

开挖边顶进，不设刃角，顶上及两侧的土压力较小，从而N1,E 忽略