2现浇箱梁支架搭设方案(经专家论证)

罗家坝中桥30m现浇箱梁

现浇箱梁支架计算书

一、计算依据

1、《公路桥涵施工技术规》

2、《木结构设计规》

3、《钢框胶合板模板技术规程》

4、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规》（JGJ 130—2011）

二、计算参数：

模板支架搭设高度为5.5m，立杆纵距（顺桥向）l1=90cm，预应力箱梁两端2m加密区及梁端加密区立杆间距为45cm；横桥向立杆间距l2=90cm，立杆步距h=120cm；

面板厚度12mm，剪切强度1.4N/mm2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量6000.0N/mm2；

栏杆、木脚手板挡板自重标准值为0.17kN/m；

主龙骨采用钢管，次龙骨木方100mm×100mm，剪切强度1.3N/mm2，抗弯强度13.0N/mm2，弹性模量9500N/mm2；

新浇混凝土自重（包括钢筋）标准值25.5kN/m3；

施工均布活荷载标准值4.5 kN/㎡；

钢管外径48mm，管壁厚度3.5mm，截面惯性矩I=12.19cm4，净截面抵抗矩W=5.08cm3，回转半径I=1.58cm，钢材抗压强度设计值为205N/mm2；

底座可调托撑抗压承载力设计值为40kN；

扣件计算折减系数取1.00。

三、荷载计算：

1、新浇砼自重q1

梁端：q1=25.5KN/m3×2.1m=53.55KN/m2

箱室下：q1=25.5KN/m3×0.45m=11.48KN/m2

翼缘板下：q1=25.5KN/m3×0.5m=12.75KN/m2

2、施工均布活荷载（包括振捣荷载）q2

q2= 4.5 KN/m2

3、模板及支撑方木自重q3

q3=0.6KN/m2

四、荷载效应组合

计算脚手架及模板支撑架构件强度时的荷载设计值，取其标准值乘以下列相应的分项系数：

①永久荷载的分项系数，取1.2；

②可变荷载的分项系数，取1.4。

计算构件变形（挠度）时的荷载设计值，各类荷载分项系数，均取1.0。

由于满堂支架与台身连接接，可不考虑风荷载对支架的影响。

立杆稳定计算的荷载效应组合为永久荷载+可变荷载；验算地基承载力的荷载效应组合为永久荷载+施工荷载。

五．箱梁支架计算

上部结构为1x30m变截面预应力砼简支箱梁。桥台处梁高2.1m，跨中梁高1.8m，采用圆曲线过渡，圆曲线半径303.001m。箱梁顶板宽18m，底板宽12m，悬臂宽2.5m，为单箱三室结构，采用斜腹板。跨中顶、底板厚度25cm，腹板厚50cm。支座附近顶、底板厚度45cm，腹

板厚90cm。支点处设横隔梁，端横隔梁宽1.5m。箱梁采用C50混凝土现浇，左幅箱梁混凝土数量为898m3。

钢管采用外径4.8cm，壁厚3.5mm的钢管。支架纵向间距均为0.9米，横向间距，腹板下为0.6m，其余为0.9m；支架步距为1.2m。

模板构造纵向为钢管搁于可调托顶上，上面横向搁置7cm×10cm小方木，其上搁置模板。

箱梁高隔梁处最高2.1m，箱梁底宽11.77m，顶板18m，顶板厚0.45m，底板厚0.45m，翼缘板前端厚0.2m，根部0.5m，翼板宽2. 5m，腹板厚0.45m，根据荷载集度分部情况的分析，腹板处荷载集度最大为最不利位置，故取腹板下杆件进行检算,考虑箱梁浇筑分两次完成，腹板隔梁浇筑高度为1.6m，宽度为0.9m(取最大值)。

1.腹板下砼重：

0.9 m2×26KN/ m3 =23.4 KN/ m

2.模板重量

模板重量取0.5 KN/ m2，模板面积2+2+1=5 m2

0.5 KN/ m2×5 m2=2.5 KN/m

3. 立杆承受的钢管支架自重

支架和调平层，钢管Φ48，厚3.5mm，每米重量0.045KN

架高6.0m计算，6÷1.2=5层水平杆

每根立杆连接的钢管水平层总长度 5×0.45×4=9m

9m+6m=15m

每根立杆承受的钢管支架自重15×0.045=0.675 KN

4.施工荷载

施工荷载取为3 KN/ m2*1=3kN/m

5. 腹板下总荷载

取荷载安全系数1.2，

腹板下总荷载q=0.9*1.6*2.6*1.2+2.5*1.2*0.9+1.86*1.2*0.9+3*1.4*0.9=12.98 KN/ m 假设腹板围支架间距为0.9m, 腹板重量由6个立杆承担,作用于一个立杆上荷载为: 12.98÷6=2.163KN

6.支架检算

稳定应力计算：

长细比λ=L/r

支架步距L=1200mm,

钢管回转半径r=（I/A）1/2= 15.78 I为钢管截面惯性矩，A为钢管截面积

长细比λ=L/r=2.86*100/1.578=181

钢管承载应力σ= P/(A.φ)

查《钢结构设计规》附录一，得φ=0.22

钢管截面积A=489mm2立杆上荷载P=18.76 KN=18760 N

得出钢管承载应力

σ= P/(A.φ)= 18760/(0.22×4.24×100) =201MPa＜[σ]=205 MPa

由此可见腹板围支架稳定应力能满足要求，现场施工时腹板围支架间距设为0.6m，支架安全性将会更大。

五、承载力验算

结构布置：底模采用12mm厚竹胶板，尺寸为122cm×244cm，纵向布置。底模支撑在次龙骨上，次龙骨横向间距为0.2m，架空长度0.9m，次龙骨尺寸为10cm×10cm方木，次龙骨支撑在主龙骨上。主龙骨纵向间距为0.9m,架空长度0.9m ，采用钢管架空。最不利荷载位置

在腹板下。

（一）箱室截面验算 1、模板验算

取1m 宽度板条按5跨连续梁计算,底模板承受的荷载组合为：弯矩计算时：q=1.2(q 1+ q 3)+ 1.4q 2 =22.14+6.3=28.44KN/m 挠度计算时：q= q 1 + q 3=17.85+0.6=18.45 KN/m

面板的截面惯性矩I 和截面抵抗矩W 分别为:

本算例中，截面惯性矩I 和截面抵抗矩W 分别为:

W ＝261bh ＝6

×1×0.0182=5.4×10-5m 3

I = 1×0.018×0.018×0.018/12 = 4.86×10-7m 3；

弯矩： M ＝10

qL ＝28.44×0.22/10＝0.1138 K N ·m

弯应力：f ＝

M ＝0.1138K N ·m /5.4×10-5

m 3＝2.107Mpa<[f]=15 Mpa 承压挠度：v =EI qL 6365414

7341086.4105.96365)2.0(/45.1841m MPa m m KN -??????

=0.412×10-4m<[v ]=

250L =250

2.0=8×10-4m 满足使用要求。 2、次龙骨计算

次龙骨断面尺寸：10cm ×10cm ，跨度为0.9m ，间距为0.2m 。取单根木方按五跨连续梁计算，次龙骨承受模板传递的均布荷载：弯矩计算时：q=28.44KN/m 2×0.2m=5.69KN/m 挠度计算时：q=18.45 KN/m 2×0.2m=3.69KN/m

弯矩： M ＝10

qL ＝109.069.52?＝0.461K N ·m

截面模量：W ＝261bh ＝6

×0.1×0.12=1.67×10-4m 3

截面惯性矩：I=1/12bh 3=0.1×0.13/12=8.33×10-6

弯应力：f ＝W M ＝3

41067.1.461.0m m

KN -?＝2.76Mpa<[f]=11Mpa 承压挠度：v=EI qL 6365414

6341033.8105.96365)9.0(/69.341m

MPa m m KN -?????? =1.97×10-4m<[v ]=

250L =250

9.0=3.6×10-3m 满足施工使用要求。

3、立杆计算

本工程采用满堂轮扣支架，底板下支架最大高度5.5米钢筋砼、模板及木方自重: G 1=（25.5KN/m 3×0.7m+0.6KN/m 2）×0.9m×0.9m =14.94KN 支架杆系自重: G 2=（164.8N×4+36.3N×22）=1.5KN

施工活荷载（包括振捣荷载）: G 3=4.5KN/m 2×0.9m×0.9m=3.65KN 立杆的轴心压力设计值：

N=1.2×（14.94+1.5）+1.4×3.65=24.84KN 立杆的稳定性计算公式为：

其中 N —— 立杆的轴心压力最大值，N=24.84KN i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm ； A —— 立杆净截面面积，A=4.890cm 2；

W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.080cm 3；

[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f] = 205.00N/mm 2；

a —— 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度，a=0.30m ； h —— 最大步距，h=1.20m ；

l 0 —— 计算长度，取1.200+2×0.300=1.800m ； —— 由长细比，为180/1.58=113.92；

—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l 0/i 查表得到0.497；

经计算得到=24.84KN/(0.497×4.89 cm 2)=100.56N/mm 2≤[f] = 205.00N/mm 2 立杆稳定性满足要求！

六、地基承载力验算

（一） C25混凝土垫层承载力验算受力计算：

1.梁端截面下单根立杆承载力由上得P=3

2.03KN 2.箱室截面下单根立杆承载力由上得P=24.84KN

3.腹板截面下单根立杆承载力由上得P=28.19KN 底托底面积15cm ×15cm ，则混凝土垫层压应力为：

梁端：σ=P/A=32.03×103/（150×150）=1.424MPa≤20MPa

箱室：σ=P/A=24.84×103/（150×150）=1.104MPa≤20MPa

腹板：σ=P/A=28.19×103/（150×150）=1.253MPa≤20MPa

（二）地基土承载力验算

50cm换填片石+20cm砂砾石+C25钢筋砼垫层地基承载力要求≥200 KPa 为改善脚手架受力条件，便于搭设脚手架，在片石顶面上加做C25混凝土钢筋混凝土垫层，厚度为30cm（不小于设计桥梁底部改河底板硬化厚度）。

C25混凝土钢筋混凝土：30cm厚C25钢筋砼设双层钢筋网片；底层钢筋网片采用Φ22、Φ16；上层钢筋网片采用Φ16、Φ12加强。沿线路方向纵向布置钢筋底层网片为Φ16，沿线路方向纵向布置钢筋上层网片为Φ12。钢筋采用三级钢、上下层钢筋网片网格均为20*20cm 为确保地基完全可靠，考虑到不可预见的因素，要求对块石垫层进行碾压，通过轻型触探试验进行检验，合格后方可进行下道工序的施工。

故地基承载力满足要求。

日期：年月日单位：mm

注：1、表中沉降量均指相邻两次监测标高之差。

2、加载过程中，支架预压监测36h不能满足本方案7.1.e的规定，应重新对支架进行验算与安全检验，可根据实际情况延长预压时间或采取其他处理方法。

监测：计算：施工技术负责人：监理：

日期：年月日单位：mm

注：1、表中沉降量均指相邻两次监测标高之差。

2、加载过程中，支架预压监测36h不能满足本方案7.1.e的规定，应重新对支架进行验算与安全检验，可根据实际情况延长预压时间或采取其他处理方法。

监测：计算：施工技术负责人：监理：