現(xiàn)澆箱梁支架系統(tǒng)計算書.doc

主橋現(xiàn)澆箱梁支架系統(tǒng)設計計算書橋梁全長：554.88m主橋橋?qū)挘?1.7m引橋橋?qū)挘?4m塔總高：20m單索面索數(shù)：9根斜拉索箱梁頂寬度：31.7m箱梁底寬度：22.7m箱梁高度：2.8m4.5m目 錄1、編制依據(jù)及規(guī)范標準31.1、編制依據(jù)31.2、規(guī)范標準及參考資料32、工程概況33、現(xiàn)澆箱梁支架綜述43.1、主要技術標準43.2、材料力學性能參數(shù)及指標63.3、支架及模板系統(tǒng)組成83.3.1、跨XX河支架系統(tǒng)83.3.2、底模系統(tǒng)83.3.3、側(cè)模系統(tǒng)93.3.4、支架及模板系統(tǒng)拆除方法94、荷載計算94.1 豎向荷載計算94.2、水平荷載計算104.3、荷載組合114.3.1、計算底模及支架的荷載組合114.3.2、計算側(cè)模系統(tǒng)的荷載組合115、結(jié)構(gòu)計算115.1、側(cè)（內(nèi)）模系統(tǒng)計算145.1.1、側(cè)(內(nèi))模面板檢算165.1.2、側(cè)(內(nèi))模豎向方木小楞175.1.3、橫向鋼管橫肋195.1.4、圓鋼拉桿檢算215.1.5、內(nèi)模頂板（頂板底模）面板檢算215.1.6、頂板底模橫向方木小楞235.1.7、縱向方木檢算255.1.8、立柱鋼管抗壓穩(wěn)定性檢算265.2、底模系統(tǒng)檢算275.2.1、第1計算段（B-B7-7截面）底模系統(tǒng)檢算275.2.2、第2計算段（7-74-4截面）底模系統(tǒng)檢算385.2.3、第3計算段（4-40-0截面）底模系統(tǒng)檢算485.2.4、翼板底模檢算585.2.5、碗扣支架承載力及穩(wěn)定性檢算635.2.6、跨XX河貝雷梁支架檢算655.2.7、縱梁下橋臺檢算815.2.8、鉆孔樁基礎計算895.2.9 地基承載力計算965.2.10 基礎沉降計算96主橋現(xiàn)澆箱梁支架系統(tǒng)設計計算書1、編制依據(jù)及規(guī)范標準1.1、編制依據(jù)（1）、現(xiàn)行施工設計標準（2）、XX市政工程設計研究總院（X9橋）設計文件1.2、規(guī)范標準及參考資料（1）、XX市城市橋梁工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范（DGJ08-117-2005 J10617-20050）（2）、XX市地基基礎設計規(guī)范（DGJ08-111-1999）（3）、公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設計規(guī)范（JTJ 025-86）（4）、建筑施工碗扣鋼管腳手架安全技術規(guī)程（JGJ128-2000）（5）、公路橋涵施工技術規(guī)范(JTJ041-2000)（6）、公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范（JTG D63-2007）（7）、公路橋涵設計通用規(guī)范（JTGD60-2004）（8）、路橋施工計算手冊（人民交通出版社2001.5）（9）、裝配式公路鋼橋使用手冊（10）、Midas CILV2006有限元分析軟件2、工程概況XX航道整治一期工程（XX段）位于XXXX地區(qū)XX內(nèi)，是XX航道的后半段，起于XX河，途徑XX河、XX港和XX溝，止于XX港內(nèi)河集裝箱港區(qū)XX大道，全長16.3km。目前XX河僅寬2030m，跨河的橋梁等級很低，XX河航道等級改建為級航道，原有航道上的橋梁全部拆除，航道開挖整治、改建。本工程11標（航道部分）則位于XX市XX區(qū)XX鎮(zhèn)XXXX河航段內(nèi)，主要施工內(nèi)容有：（1）新建橋梁工程：擬建橋梁為一座雙塔雙索面矮塔斜拉橋，橋梁全長554.88m、跨徑布置為西引橋（622.8422.44）主橋（61.9611261.96）東引橋（22.44622.84），主橋橋?qū)?1.7m，引橋標準段橋?qū)?4m，塔總高20m，每一索面9根斜拉索，共36根。主橋兩側(cè)輔道，將主線道路兩端引道與現(xiàn)狀機耕路接順段；（2）航道整治及護岸工程。包括：航道的疏浚和開挖工程，A1型航道護岸工程（146.02m），支流橋EQ1及WQ1南側(cè)引道（358m），橋下農(nóng)村聯(lián)絡通道航道沿線排水工程；（3）道路工程：含橋梁兩側(cè)連接道路（東側(cè)333.598m、西側(cè)262.134m），34m箱涵（26m），道路標志標線，道路沿線排水工程。主橋箱梁底寬22.7m，頂寬31.7m，高度2.8m4.5m，箱梁底板厚度250mm500mm，頂板厚度250mm350mm，腹板厚度350mm500mm。3、現(xiàn)澆箱梁支架綜述根據(jù)設計要求箱梁采用滿堂支架（碗扣鋼管腳手架）現(xiàn)澆施工，分段現(xiàn)澆各主梁節(jié)段及索塔，后澆筑跨中合攏段。澆筑等強后張拉梁體預應力，掛索張拉斜拉索，施工橋面鋪裝及附屬結(jié)構(gòu)。3.1、主要技術標準箱梁頂寬度：31.7m箱梁底寬度：22.7m箱梁高度：2.8m4.5mXX河河岸里程K1+994K2+016箱梁結(jié)構(gòu)如圖3.1-1所示： 第 37頁 共 38 頁圖3.1-1 主橋結(jié)構(gòu)圖3.2、材料力學性能參數(shù)及指標（1）、竹膠板a、厚度：15mmb、容重：6kN/m3c、力學性能指標竹膠模板的有關力學性能指標按竹編膠合板（GB13123-2003）規(guī)定的類一等品的下限值?。?。錯誤！不能通過編輯域代碼創(chuàng)建對象。錯誤！不能通過編輯域代碼創(chuàng)建對象。錯誤！不能通過編輯域代碼創(chuàng)建對象。（2）、100*100mm方木a、截面尺寸：100*100mmb、容重：8kN/m3c、力學性能指標方木的力學性能指標按公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設計規(guī)范（GB500052003）中的TC11類木材并按濕材乘0.9的折減系數(shù)取值：，錯誤！不能通過編輯域代碼創(chuàng)建對象。（3）、150*150mm方木a、截面尺寸：150*150mmb、容重：8kN/m3c、力學性能指標方木的力學性能指標按公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設計規(guī)范（JTJ02586）中的A3類木材并按濕材乘0.9的折減系數(shù)取值：， 錯誤！不能通過編輯域代碼創(chuàng)建對象。， 錯誤！不能通過編輯域代碼創(chuàng)建對象。（4）、碗扣腳手架a、截面尺寸：立桿、橫桿截面為48*3.5mm，立桿長度有3000mm、2400mm、1800mm、1200mm、900mm、600mm、300mm等幾種規(guī)格，橫桿有300mm、600mm、900mm、1200mm、1500mm、1800mm六種規(guī)格，頂、底托為35mm*600mm。b、力學性能指標錯誤！不能通過編輯域代碼創(chuàng)建對象。， 錯誤！不能通過編輯域代碼創(chuàng)建對象。錯誤！不能通過編輯域代碼創(chuàng)建對象。（5）、部分型鋼、鋼管a、截面尺寸：48*3.5mmb、容重：78.5kN/m3c、材質(zhì)：Q235c、力學性能指標錯誤！不能通過編輯域代碼創(chuàng)建對象。， 錯誤！不能通過編輯域代碼創(chuàng)建對象。錯誤！不能通過編輯域代碼創(chuàng)建對象。、貝雷片a、截面尺寸：3000*1500mmb、延米重：1kN/(m片)c、材質(zhì)：16Mn、I14工字鋼a、截面尺寸：140*80mmb、容重：0.169kN/mc、材質(zhì)：Q235c、力學性能指標錯誤！不能通過編輯域代碼創(chuàng)建對象。， 錯誤！不能通過編輯域代碼創(chuàng)建對象。錯誤！不能通過編輯域代碼創(chuàng)建對象。錯誤！不能通過編輯域代碼創(chuàng)建對象。， 錯誤！不能通過編輯域代碼創(chuàng)建對象。3.3、支架及模板系統(tǒng)組成支架系統(tǒng)自下而上主要由地基處理、可調(diào)底座、碗扣式腳手架（XX河段下層為貝雷梁，貝雷梁上安裝碗扣腳手架）、可調(diào)頂托、模板系統(tǒng)；模板系統(tǒng)由底模、側(cè)模和內(nèi)模組成，模板系統(tǒng)所用材料為15mm厚竹膠板面板、100*100mm方木小楞、150*150mm方木縱梁及48*3.5mm鋼管等組成。3.3.1、跨XX河支架系統(tǒng)3.3.1.1、基礎采用1000mm鉆孔樁基礎，樁長29000mm，每墩設13根單排樁，共26根，樁基橋臺為倒“T”型混凝土橋臺。 3.3.1.4、貝雷梁安裝貝雷梁預先在陸地上按每組尺寸拼裝好后吊裝就位，貝雷梁的位置需放線后準確安裝橋臺上。貝雷縱梁凈跨徑15000mm。貝雷梁橫向間距為：1200+1500+2*1200+450+2*900+450+6*900+450+6*900+450+6*900+450+2*900+450+2*1200+1500+1200mm，橫向共42排，縱向5片，共210片，貝雷梁設橫聯(lián)、下平縱聯(lián)。3.3.1.5、河道填筑及基礎處理鋼管樁后橋梁范圍內(nèi)需對河道及水塘等進行處理，在處理后的地基上搭設滿堂腳手架，首先對河道淤泥進行清理，然后填筑500mm厚磚碴，分層碾壓密實并經(jīng)平板載荷試驗確定承載力滿足要求后在其上澆筑200mm厚C20混凝土墊層，待墊層強度達到80%后安裝滿堂腳手架。3.3.2、底模系統(tǒng)頂托安裝好后根據(jù)高程調(diào)整好長度，在調(diào)整好高程的頂托上安裝橫向150*150mm方木，橫向方木接頭需設置在頂托中心，不得出現(xiàn)懸挑。然后在橫向方木上按設計間距安裝100*100mm縱向方木小楞，再在縱向方木上鋪設15mm厚竹膠板作為面板。3.3.3、側(cè)模系統(tǒng)底模面板鋪設完成調(diào)整好高程后進行箱梁鋼筋綁扎及預應力孔道施工，檢查合格后進行側(cè)模系統(tǒng)安裝。側(cè)模采用15mm厚竹膠板面板外設100mm100mm方木豎肋，方木豎肋外設2根483.5mm鋼管橫肋，內(nèi)外鋼管橫肋通過16圓鋼拉桿連接的結(jié)構(gòu)形式。3.3.4、支架及模板系統(tǒng)拆除方法橋梁預應力施工完成后利用可調(diào)頂托進行模板及支架系統(tǒng)拆除，拆除遵循先支后拆、后支先拆的順序分層落架拆除。4、荷載計算荷載主要包括恒載和活載。恒載主要包括模板及支架自重、新澆混凝土結(jié)構(gòu)自重。活載為施工人員和施工料、具等行走運輸或堆放的荷載，振搗混凝土產(chǎn)生的荷載，傾倒混凝土產(chǎn)生的水平荷載。由于箱梁截面變化大，但邊跨截面與1/2中跨截面基本一致，為準確計算結(jié)構(gòu)受力，簡化計算過程，僅對邊跨進行驗算，并將邊跨分為3段分別計算其實腹截面和空腹截面，具體劃分見表4-1表4-1計算段劃分表計算段計算段劃分范圍對應截面位置計算采用截面(參照點為梁端點)起點至終點起點至終點實腹空腹距離距離截面截面截面截面第1段0.00m 至29.92m B-B至7-77-77-7第2段29.92m 至44.92m 7-7至4-44-44-4第3段44.92m 至61.92m 4-4至0-00-01-1詳細計算如下：4.1 豎向荷載計算、模板支架自重a、底模面板（竹膠板）按6kN/m3計，木材容重8kN/m3；b、單排單層不加強貝雷片按1kN/m計；c、型鋼自重按型鋼表所列數(shù)據(jù)采用；d、碗扣鋼管腳手架自重根據(jù)桿件及附加桿件實際計算；e、鋼筋混凝土容重按25kN/m3；、結(jié)構(gòu)自重見表4.1-1.表4.1-1 計算截面結(jié)構(gòu)自重截面編號截面尺寸(m/m2)截 面自重(kN/m)頂板厚腹板厚底板厚梁高截面面積7-7空腹0.250 0.350 0.351 3.078 23.122 601.17 7-7實腹/3.078 71.412 1856.71 2-2空腹0.350 0.429 0.477 4.205 31.746 825.40 3-3實腹/3.910 90.299 2347.76 1-1空腹4.500 34.523 897.60 0-0/4.500 103.692 2695.98 、施工人員機具荷載計算模板及直接支承模板的小楞時按均布荷載2.5kPa計；計算直接支撐小楞的梁或拱架時，均布荷載取1.5kPa；計算支架立柱或支撐拱架的其他結(jié)構(gòu)構(gòu)件時，均布荷載取1.0kPa；、混凝土傾倒荷載，按均布荷載2.0kPa計。、混凝土振搗荷載，按均布荷載2.0kPa計。4.2、水平荷載計算：圖5-1 主梁現(xiàn)澆支架結(jié)構(gòu)圖（橫斷面圖）圖5-2 主梁現(xiàn)澆支架結(jié)構(gòu)圖（立面圖）5.1、側(cè)（內(nèi)）模系統(tǒng)計算側(cè)（內(nèi)）模采用竹膠板面板外設中心間距300mm的100mm*100mm方木豎肋，方木豎肋外設2根483.5mm鋼管橫肋，中心間距800mm，內(nèi)外鋼管豎肋通過16圓鋼拉桿（拉桿橫向間距600mm）連接，內(nèi)模頂、底面每2m設一道鋼管對口撐，頂板底模面板采用15mm厚竹膠板，竹膠板下設置橫橋向100*100mm方木，間距500mm，橫向方木下設縱向100*100mm方木，間距1000mm，縱向方木下設立柱鋼管支撐縱向方木，鋼管頂部安裝可調(diào)頂托，鋼管縱向距離900mm，鋼管自由長度不大于2200mm。側(cè)模（內(nèi)模）計算選用截面最高的1-1截面作為計算截面，如圖5.1-1所示。 圖5.1-1 箱梁側(cè)（內(nèi)）模結(jié)構(gòu)圖5.1.1、側(cè)(內(nèi))模面板檢算側(cè)(內(nèi))模面板使用厚度為15mm的優(yōu)質(zhì)竹編膠合板，竹膠板外布設中心間距300mm的豎向100mm*100mm方木豎肋，實際竹膠板跨徑應為20cm，取1m寬度竹膠板按連續(xù)梁計算。5.1.1.1、荷載組合荷載主要考慮新澆混凝土側(cè)壓力及振搗荷載：a、強度：b、剛度：5.1.1.2、力學模型5.1.1.3、承載力檢算a、強度，合格。b、剛度，合格。因此，面板下豎向方木間距應300mm。5.1.2、側(cè)(內(nèi))模豎向方木小楞豎向小楞采用100mm*100mm方木，方木小楞外設間距800mm的2483.5mm鋼管橫肋，按三跨連續(xù)梁進行計算。5.1.2.1、荷載組合a、強度：b、剛度：5.1.2.2、力學模型5.1.2.3、承載力檢算a、強度，合格。b、剛度，合格。c、反力最大支反力為：因此側(cè)(內(nèi))面板外100*100mm豎向方木外側(cè)鋼管橫肋間距布置應800mm。5.1.3、橫向鋼管橫肋100*100mm方木豎肋外設間距800mm的鋼管橫肋，鋼管橫肋由2根483.5 mm鋼管為一組，拉桿橫向間距600mm，按連續(xù)梁計算。5.1.3.1、荷載組合按下部側(cè)壓力最大q=44.7kPa計算：a、強度：b、剛度：5.1.3.2、力學模型5.1.3.3、承載力檢算a、強度彎矩圖如下：，合格。b、剛度，合格。c、反力最大支反力為：因此橫肋鋼管間距800mm,拉桿橫向間距應600mm。5.1.4、圓鋼拉桿檢算側(cè)模和內(nèi)模(內(nèi)模與內(nèi)模)鋼管橫肋間用16圓鋼拉桿固定，拉桿通過蝴蝶卡扣和螺母與鋼管橫肋固定。如下圖5.1-2所示。圖5.1-2 鋼管拉桿連接示意圖，合格。因此拉桿橫向間距應600mm。5.1.5、內(nèi)模頂板（頂板底模）面板檢算5.2.8、鉆孔樁基礎計算鉆孔樁直徑采用1000mm，長度29m采用MIDAS將橋臺按連續(xù)梁計算最大支反力作為鉆孔樁的單樁承載力。a、腹板下貝雷梁集中荷載：b、空腹截面下貝雷梁集中荷載：c、翼板下貝雷梁集中荷載：橋臺自重： 5.2.8.1、力學模型5.2.8.2、反力計算最大支反力為F=1262kN.5.2.8.3、彎矩計算最大彎矩M=-297kNm5.2.8.4、單樁承載力及配筋計算樁基承載力計算公式采用XX市地基基礎設計規(guī)范（DGJ08-111-1999）第6.2.4條計算單樁豎向承載力，即：根據(jù)地質(zhì)勘探資料表5.2.8-1：土體物理力學資料、圖5.2.8-1：主橋地質(zhì)勘探點平面布置圖及圖5.2.8-2：主橋地質(zhì)勘探點剖面圖。表5.2.8-1 土體物理力學資料地質(zhì)時代土層序號土層名稱層底標高(m)厚度(m)狀態(tài)平均Ps值(MPa)預制樁灌注樁fs(kpa)fp(kpa)fs(kpa)fp(kpa)全新世Q41填土4.281.252.900.40松散2淤泥2.24-0.731.500.301褐黃灰黃色粉質(zhì)粘土2.530.433.100.50軟塑1.02415153灰色砂質(zhì)粉土-0.22-4.075.902.30稍密3.2656m以上156m以下356m以上156m以下35灰色淤泥質(zhì)粘土-14.88-16.7713.5011.90流塑0.5722520灰色粘土-18.31-21.275.802.60流塑0.8013525更新世Q3暗綠草黃色粉質(zhì)粘土-22.31-24.795.001.30硬塑2.48260501黃灰色粉砂-34.57-40.0516.6010.00密實13.0958050006518002灰色粉細砂-65.87-45.4127.405.80密實24.1461057000802500圖5.2.8-1 主橋地質(zhì)勘探點平面圖圖5.2.8-2 主橋地質(zhì)勘探點剖面圖樁承臺沉降計算過程一、設計資料1.荷載信息荷載: N = 7810.00 kN2.樁信息樁數(shù): 13樁長: 29 m樁截面尺寸: = 1.0000 m樁端阻比: a = 0.1250樁類型: 圓樁3.標高信息天然地面標高: 3.40 m地下水標高: 0.00 m承臺高: 0.60 m承臺底標高: 3.40 m4.計算用參數(shù)分層厚度: 0.05倍樁長沉降點坐標: x = 16.50 my = 0.80 m沉降計算經(jīng)驗系數(shù): 1.105.土層信息:土層信息表土層情況厚度(m)重度kN/m3Es(MPa)11.7018.706.5024.5019.0010.50312.4016.702.1944.6017.803.6251.2119.507.486.樁位信息:樁位信息表樁位坐標x坐標(m)y坐標(m)Pile 10.000.00Pile 24.000.80Pile 36.500.80Pile 49.000.80Pile 511.500.80Pile 614.000.80Pile 716.500.80Pile 819.000.80Pile 921.500.80Pile 1024.000.80Pile 1126.500.80Pile 1229.000.80Pile 1332.000.807.承臺邊界節(jié)點信息:承臺邊界節(jié)點表承臺邊界x坐標(m)y坐標(m)Point100Point201.6Point3331.6Point4330二、計算結(jié)果1.計算單樁底面的附加壓力承臺底面土層自重應力gihi = = 0.00kN/m2上式中gi地下水位下的重度取浮重度承臺自重及其上土重荷載Gk = Ap = 52.80 25.00 = 1320.0 kN承臺底面的附加荷載N = Nz + Gk - ADgihi =7810 + 1320.00 - 52.80 0.0 = 8021.0 kN單樁附加荷載Q = 617.00 kN2.確定分層厚度按用戶輸入的樁長倍數(shù)確定DZ = 29 0.05 = 1.22 m3.計算分層沉降量根據(jù)基礎規(guī)范附錄R,采用公式R.0.4-8計算，計算的分層沉降值見下表: s = 分層總和法沉降計算表num標高(m)附加應力(kPa)自重應力(kPa)壓縮模量Es(MPa)計算層厚(m)沉降量(mm)1-21.00269.15219.657.480.010.36沉降計算到土層的最底部,程序不再計算退出s = 0.36 mm4.樁基沉降計算經(jīng)驗系數(shù)由用戶輸入沉降計算經(jīng)驗系數(shù)fp = 1.105.最終的沉降量計算(全文點此)s = fp s = 1.100 0.360 = 0.40mmss=150200mm，沉降滿足合格。5.2.10.2 滿堂支架素砼基礎沉降計算采用XX市地基基礎設計規(guī)范（DGJ08-111-1999）第4.3.1條公式：（4.3.1）式中：s-地基最終沉降量（mm）；s-沉降計算經(jīng)驗系數(shù)，由用戶交互輸入；用戶可根據(jù)類似工程條件下沉降觀測資料及經(jīng)驗確定，在不具備條件時，可使用下列數(shù)據(jù)：當p040kPa時，可取0.7；當p0=60kPa時，可取1.0；當p0=80kPa時，可取1.2；當p0100kPa時，可取1.3；中間值可內(nèi)插；b-基礎寬度（圓形基礎時為直徑）（m）；n-地基沉降計算深度范圍內(nèi)所劃分的土層數(shù)；i-自基礎底面向下算的土層數(shù)；p0-按長期荷載效應組合計算時的