0号块支架验算

目录

一、工程概况 (2)

二、支承方法与设备 (2)

三、力学分析 (2)

1.荷载分析 (2)

⑴、荷载取值 (2)

⑵、纵桥向每延米荷载计算 (2)

2. 主墩各部受力、强度与刚度分析 (3)

⑴、0号块第一阶段施工 (3)

①墩柱外横梁 (3)

②墩柱内横梁 (4)

⑵、0号块第二阶段施工 (4)

①墩柱外侧纵桁梁 (4)

②砂筒和砂筒座梁 (5)

③牛腿 (6)

四、方案设计图

0.支架构件数量及重量统计表

1～2.大海子大桥箱梁0号块施工方案布置图

3.牛腿键盒立面布置图

4.牛腿键盒平面布置图

5.牛腿上键盒构造图

6.牛腿下键盒构造图

7～14.斜腿构造图

15.砂筒组装图

16.砂筒上件构造图17.砂筒下件构造图

18.斜腿限位件构造图

19.砂筒座梁构造图

20.螺旋筋构造图

21.大海子大桥箱梁0号块支架预压方案图（一）

22.大海子大桥箱梁0号块支架预压方案图（二）

23.大海子大桥箱梁0号块支架拆除方案图

一、工程概况

大海子大桥上部结构为4x30m先简支后连续箱梁+（81+150+81）m预应力砼连续刚构+9x40m先简支后连续箱梁，主桥箱梁为单箱单室断面，箱梁顶宽12.0m，箱梁底宽6.5m，箱梁顶面设单向2.0%的横坡（左右幅相反），两侧翼缘各宽2.75m，0#块件箱梁高度为9.2m，长度为13m，其中桥墩外悬出2.0m，内悬部分（两片墩间净距）4.2米，混凝土标号为C55，单个0号块数量为445.8m3，重约1159.1吨。

二、支承方法与设备

由于大海子大桥箱梁采用桁式斜拉挂篮悬臂浇筑，所以考虑该桥0号块支承

方案亦采用挂篮的构件作为支架进行施工。

0号块支承方案如下：

1、预先在墩柱横桥向两侧外壁预埋螺旋钢筋及键盒，安装牛腿、用精轧螺

纹钢筋将牛腿锚固于墩柱上，在牛腿平梁上安放砂筒（两组纵桁梁共需12个砂筒）。

2、在两侧平梁砂筒上各安装一组纵桁梁，每组由三列贝雷桁架组成，用桁

式斜拉挂篮的水平桁架作为纵桁梁。

3、在两墩柱横桥向内侧铺设内横梁（分配横梁），用桁式斜拉挂篮的滑梁（Ⅰ56a，6根）作为内横梁，两侧均支承于外侧两组纵桁梁上。在两墩柱横桥

向外侧设置0号块支承系统的外横梁（8根Ⅰ56a），单侧外横梁有四根，外横

梁两端均支承于牛腿上的纵桁梁上，同样用桁式斜拉挂篮的滑梁作为外横梁。

4、在内、外横梁上安装模板系统，进行0号块第一阶段施工（浇筑底板及

腹板低侧向上至4m高度）。

5、在第一阶段施工完成后，开始0号块第二阶段施工（浇筑剩余5.2m高的

腹板及顶板），搭建支承翼缘板与顶板浇筑的模板骨架及脚手管支架。

三、力学分析

1、荷载分析

⑴、荷载取值

①箱梁自重荷载

箱梁自重按照每立方米26kN计算，0号梁段对应于两根墩柱部分的荷载直接传于墩柱，支架只承受凌空部分的荷载。凌空部分约271.2m3，重约705.1t。

②模板系统荷载

模板按100kg/m2，即1kN/m2的重量估算，将每延米宽度内的所有模板面积乘以1kN/m2得模板重量加于结构上。

③振捣混凝土荷载

根据《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041-2000）附录D，振捣混凝土对水平面模板产生的荷载为2.5kPa，即2.5kN/m2，将每延米宽度内的水平面模板面积乘以2.5kN/m2得振捣荷载加于结构上。

④施工人员与施工机具荷载

根据《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041-2000）附录D，施工人员与施工机具荷载为1.5kPa，即1.5kN/m2，计算方法同上。

⑵、纵桥向每延米荷载计算

①第一施工阶段

0号块第一阶段施工浇筑底板及腹板低侧向上至4m高度，将底板与腹板分别计算。

Ⅰ、底板荷载（纵向每延米，半幅底板）

底板宽度为6.5/2=3.25m,厚1.2m；

砼与钢筋荷载，容重取26kN/m3

P1=1×3.25×1.2×26=101.4kN

模板荷载，模板重量取1kN/m2

P2=1×3.25×1=3.25kN

振捣砼荷载，取2.5kN/m2

P3=1×3.25×2.5=8.125kN

施工人员及机具荷载，取1.5kN/m2

P4=1×3.25×1.5=4.875kN

纵桥向每延米半幅底板荷载合计：

P底=P1+P2+P3+P4=101.4+3.25+8.125+4.875=117.65kN

Ⅱ、腹板荷载（含倒角）

腹板厚度为0.9m，高度为4-1.2=2.8m，倒角为0.4m×0.4m

砼与钢筋荷载(一侧腹板)

P11=1.0×（2.8×0.9+0.4×0.4×0.5）×26=67.6kN

模板荷载，模板重量取1kN/m2

P12=1×（4+2.4+0.57）×1=6.97kN

腹板的振捣砼荷载、施工人员与机具荷载已按模板面积计入底板，不再重复计算。

合计：P腹=P11+P12=67.6+6.97=74.57kN

②第二施工阶段

第二阶段施工浇筑剩余5.2m高的腹板及顶板，顶板和腹板正上方的箱梁荷载由已浇筑箱梁承担，支架只承受翼缘部位的荷载。取每延米单侧翼缘板进行计算，每延米单侧翼缘板的截面积为1.24m2。

砼重：1×1.24×26=32.24kN

模板：1×6.022×1=6kN

振捣及人员机具：1×3.122×（2.5+1.5）=12.49kN

脚手架：1×21.03×0.25=5.26kN

纵桥向每延米单侧翼缘板荷载：P翼缘=32.24+6+12.49+5.26=55.99kN

2、主墩各部受力、强度与刚度分析

⑴、0号块第一阶段施工（浇筑底板及腹板低侧向上至4m高度）

①墩柱外横梁

Ⅰ、受力分析

墩柱外横梁为挂篮的后下横梁，在箱梁2.0悬臂的下方，在第一施工阶段受载最不利，其计算纵向荷载长度为2.0（承受桥墩外纵向悬出2.0的箱梁荷载的1/3）。墩柱外横梁布置图见施工方案布置图2，悬出部分2.0m的荷载为2.6578×6.5×26=449.16kN，分布到横桥向 3.25m长度内的分布荷载为449.16/3.25=138.2kN/m，考虑到悬臂荷载由四根墩柱外横梁承担，一根外横梁承担的底板均布力q=138.2/4=34.55kN/m,腹板及倒角集中力P=74.57/2=37.29kN（近似作用于腹板中心处）。

支点反力R1=R2=（37.29×1.08+37.29×6.68+34.55×6.5×3.88）/7.76=149.58kN 最大支点剪力Q=R1=149.58kN

剪力为0的位置弯矩最大，最大处距离左支点的距离：

X=（149.58-37.29）/34.55+0.63=3.88m

最大弯矩：

M=149.58×3.88-33.8×（3.88-1.08）-34.55×（3.88-1.08）2×0.5=350.29kN〃m 计算跨中挠度时，偏安全地将均布荷载q近似地按满跨作用计算，集中力作用位置对称计算。

一根外横梁由一根I56a组成，截面特性为：

惯性矩=0.0006559m4

弹性模量E=2.1×105MPa=2.1×108kPa

分布荷载产生的跨中挠度：

f1=5ql4/384EI=5×34.55×7.764/(384×2.1×108×0.0006559)=0.0118m

两个集中荷载产生的跨中挠度：

f2=2×Pb（3l2-4b2）/48EI=2×37.29×1.08×(3×7.762-4×1.082)/(48×2.1×108×0.0006559)=0.00214m

跨中挠度f=f1+f2=0.0118+0.00214=0.0137m=13.9mm

Ⅱ、强度校核

一根外横梁由一根I56a组成，截面特性为：

Wx=2342cm3=2.342×10-3m3