桥梁现浇箱梁模板及满堂支架施工方案

桥梁现浇箱梁模板及满堂支架方案设计

第一部分设计说明

一、工程概况

本桥主桥采取40+65+40的变截面箱梁结构。箱梁采用直腹板的单箱单室结构，箱梁顶板宽度为10.99米，箱体宽度为6米，外侧悬臂2.5米，道路中心线侧悬臂2.49米。两端及中跨跨中梁高2.2米,墩顶根部梁高 3.8米,主梁梁高变化采用二次抛物线.施工采用导流明渠改航道,修筑施工平台,全联采用满堂支架法现浇施工,分两次浇筑成型.

箱梁边跨跨中和中跨跨中段底板厚度均为25cm，往中墩方向截面底板厚度变化采用直线性变化，底板厚度方程为t=25+35*(X/2700)其中X为计算截面至梁高变化段起点的距离。中墩墩顶横梁处底板厚度在距横梁2米范围内局部加厚到90cm，其间按直线变化。边墩墩顶横梁处底板厚度在距横梁7米范围内加厚到50cm，其间按直线变化。

箱梁边跨跨中和中跨跨中段腹板厚度均为45cm，往中墩方向截面腹板厚度变化采用直线性变化，腹板厚度方程为t=25+30*(X/2700) 其中X为计算截面至梁高变化段起点的距离。中墩墩顶横梁处腹板厚度在距横梁2米范围内局部加厚到120cm，其间按直线变化。边墩墩顶横梁处腹板厚度在距横梁7米范围内加厚到75cm，其间按直线变化。

主桥箱梁结构图附后。

本桥设计道路中心线位于半径1980的圆曲线上，箱顶及底板均设置2%的横坡，箱梁顶板与底板平行，箱梁采用C50砼，箱梁纵向按全预应力砼构件设计，桥面板横向及横梁均按钢筋混凝土构件设计。

由主桥箱梁结构图可知本桥的最不利断面为4-4断面即中墩墩顶横梁处。

二、支架体系说明

采用满堂式落地支架，选用φ48mm×3.5mm碗扣式钢管架。支架以下基础地基承载力在200Kpa以上。箱梁中跨跨中梁底标高为44.95,箱梁中跨中墩横梁处梁底标高为43.1。箱梁下原航道水面部分,用土方回填至34.5米,用强夯夯实，接着用建筑垃圾（或煤矸石）填至35.35米,用重型压路机碾压完毕后,铺设15cm厚C20混凝土作为垫层，垫层顶标高为35.5米。

碗扣节点示意图

立杆-180

立杆-120

立杆接缝交错示意图

斜拉杆、扫地杆搭设示意图

三、编制依据

1、工程施工图设计第一册第三分册：

2、《建筑施工碗扣式支架安全技术规范》、《路桥施工计算手册》、《材料力学》、《建筑结构荷载规范》

第二部分模板及满堂结构设计及计算

一、结构设计方案

箱梁底板处立杆横向间距0.6m,纵向间距0.6m，翼板下横向间距0.6m，纵向间距0.9m。横杆步距1.2m。上下为可调式底座和顶托。底托直接布设在混凝土垫层上；在支架立杆可调顶托上布设10*15cm（主楞）横方木（考虑平曲线影响，把大方木设成横向，以不受曲率影响），在方木上定位10*10cm（次楞）纵方木。支架四周从底到顶连续设置竖向剪刀撑，中间纵、横向每5排由底到顶连续设置一道竖向剪刀撑，斜杆每步与立杆扣接。顶端和底部设置水平剪刀撑，中间水平剪刀撑间距4.8米(四层横杆)。底层纵、横向设置扫地杆，离地30cm，立杆底部设

置可调底座。立杆上端包括可调螺杆伸出顶层水平杆的长度不大于70cm。垫层两侧设置1%的双向坡，同时在两侧设置排水沟进行排水，防止雨水侵入地基。

箱梁碗扣式满堂支架剖面图

箱梁碗扣式满堂支架平面图

二、荷载计算

1、荷载分析

(1)模板（包括主、次楞）支架自重：

Q1=取2.0KN(偏于安全)

(2)混凝土自重产生的恒载Q2；混凝土容重按26kN/m3计；

(3)施工活载按Q3=1.0kN/m2计；

(4)混凝土倾倒、振捣产生的荷载Q4=2kN/m2计(偏于安全)；

(5)每根立杆承受的支架自重(按最高处取):

(9.45*5.7+2.47*2*8)*10=934N=0.934KN；考虑到斜杆按Q6=1KN计. (6)最不利荷载处(施工图4-4截面)的横断面积:A=14.34 m2(不包括翼板),每米横断面积为A/6=2.39 m2

(7)风荷载计算

由《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》4.3.1得：ωk=0.7μzμsωo

由《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》附录D查得μz=1.0

由《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》4.3.2计μs：μs t=1.2ψo=1.2A1÷A0

=1.2*[0.048/2*(0.6*2+1.2*2)]/(0.6*1.2)=1.2*0.12=0.144 μs=μs t (1-ηn)÷（1-η）=0.144*（1-0.9617）÷（1-0.96）=0.18

因此ωk=0.7μzμsωo=0.7*1.0*0.18*0.40=0.05kN/m2

2、支架计算

（1）底模板下次梁（10×10cm木枋）验算：

底模下脚手管立杆的纵向间距为0.6m，横向间距根据箱梁对应位置分别设为底板下0.6cm 和翼板下0.9cm，所用方木均选用容许应力大的优质木材,顶托方木横梁按横桥向布置，间距60cm；次梁按纵桥向布置，间距20cm(梁肋处)和30cm ，计算跨径为0.6m，按简支梁受力考虑，分别验算底下梁肋对应位置和底板中间位置：

①梁肋对应的间距为20cm的木枋受力验算：

腹板处砼箱梁荷载：P1=3.80×26=98.8kN/m2（按3.8m混凝土最大厚度）

模板荷载：P2=2kN/m2

设备及人工荷载：P3=1.0kN/m2

混凝土浇注冲击及振捣荷载：P4=2kN/m2

则有P=（1.2P1+1.2P2+1.4P3+1.4P4）=125.2kN/m2

W=bh2/6=10×102/6=167cm3

由梁正应力计算公式得：

σ=qL2/8W=（125.2×0.2）×1000×0.62/8×167×10-6

=6.75Mpa＜[σ]=12Mpa （正应力强度满足要求）

由矩形梁弯曲剪应力计算公式得：τ=3Q/2A=3×（125.2×0.20）×103×（0.6/2）/2×10×10×10-4=1.13Mpa＜[τ]=1.9Mpa （剪应力强度满足要求）

由矩形简支梁挠度计算公式得：