现浇箱梁底模及支架受力计算.doc

阳阳高速公路A4合同段平冈阳阳铁路桥
现浇箱梁底模及支架受力计算书
一、概述
K14+283.5平冈阳阳铁路桥上部构造左幅为：3x25+4x25+(30+42+30)+20m；右幅为：3x25+4x25+20+(30+42+30)m，其中左幅第三联、右幅第四联为预应力砼连续箱梁，即现浇箱梁纵桥向长102m。其中42m跨跨越铁路，铁路交通要求安全净空为5m×5m(宽×高)。
现浇箱梁平面位于R=2500m的左偏圆曲线上，桥面横坡为单向3%，纵断面位于R=23000m的竖曲线上。箱梁采用C50砼，分左右两幅，左幅宽12.9m，右幅宽12.9m～16.9m，左幅砼体积为979m3,左幅砼体积为1220m3。
箱梁高200cm，每幅的两侧翼板宽均为250cm，翼缘厚15cm，翼板根部厚45cm，底板厚20～45cm，顶板厚25～50cm，腹板厚60～75cm。左幅为双箱式，右幅为三箱式。
箱梁仅设纵向预应力束，钢束型号为9-7φ5、10-7φ5和11-7φ5钢绞线，左幅有15束通长束和14束非通长束，右幅有20束通长束和18束非通长束。最大张拉吨位213.3吨。张拉钢束时，砼强度不得小于85%。
箱梁分两次浇注，第一次浇筑至顶板倒角根部。
支架采用两种形式。跨铁路处用型号大于Φ500×6mm钢管作为立柱，45号工字钢作主梁。其余地方采用Φ48×3mm钢管搭设满堂支架。满堂支架上用10号槽钢作分布梁。底模及内模板用木模，其余外模用钢模板。
二、说明
左幅箱梁宽是定值12.9m，断面尺寸变化不大；右幅箱梁宽由靠8#墩处的16.9m持续变至11#墩处的12.9m，底板宽随之持续变化。为使支架立杆受力均匀合理且便于搭设，左幅Φ48×3mm钢管立杆的布置均规则，右幅Φ48×3mm钢管立杆的布置随底板及腹板位置的变化参照左幅。底模及支架的受力计算以左幅为例详述。
底模面板用δ=18mm竹夹板，紧贴面板的横桥向加劲梁用10×10cm广东松，支点段、渐变段及大钢管支架段（跨铁轨处）约每35cm一道，其它标准段约每40cm一道。
砼自重取为25KN/m3。考虑模板自重、施工人员及机具等荷载、荷载分布的不均匀性及安全系数后，简化计算，设箱梁砼荷载的1.4倍为底模及支架所受的总竖向荷载。
与计算相关的材料力学参数如下：
1、δ=18mm竹夹板的[σw]=15MPa，[τ]=2MPa，每10cm宽，其W=5400mm3，A=1800mm2。
2、10×10cm方木条，W=166666.7mm3，A=10000mm2。
3、广东松：顺纹弯应力容许值[σw]=12MPa，弯曲剪应力[τ]=1.9MPa。
4、10号槽钢：W=40000mm3，A=1274mm2，[σ]=140MPa，[τ]=70MPa。
5、工字钢I45a：W=1430000mm3，A=10200mm2，I=322400000mm4，[σ]=140MPa，[τ]=70MPa。
6、Φ48×3mm钢管：A=424mm2，[σ]=140MPa，回转半径i=15.9mm。
7、Φ500×6mm钢管：A=12365mm2，[σ]=140MPa，回转半径i=174mm。
8、验算Φ500×6mm钢管竖向承载力时，钢管的长度系数取为μ=2，即假设杆件下端固定，上端自由。
支架搭设及计算参考《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》、《路桥施工计算手册》、《桥梁施工工程师手册》等书籍。
二、主要受力计算
由箱梁截面可知各段混凝土重如下：
1、标准段砼重为212.5KN/m，其中底板范围175KN/m，单侧翼板范围18.8KN/m。
2、支点段(2m)砼重为284.2KN/m，其中底板范围246.7KN/m，单侧翼板范围18.8KN/m。
3、渐变段(2.5m)砼重平均为248.4KN/m，其中底板范围平均421.7KN/m，单侧翼板范围18.8KN/m。
（一）、底模受力计算
面板（竹夹板）
取横桥向10cm宽计算，qmax=1.4×(246.7/7.9)×0.1=4.4KN/m，经计算比较，最不利工况的简算模型如下：

计算结果：Mmax=0.067KN.m，Qmax=0.77KN，
σmax=12.4MPa＜[σw]=15MPa，
τmax=0.43MPa＜[τ]=2MPa。
面板加劲方木条（横向加劲梁）
经计算比较，最不利工况为支点段，qmax=1.4×(246.7/7.9)×0.35=15.3KN/m，其简算模型如下：

计算结果：Mmax=1.726KN.m，Qmax=7.267KN，
σmax=10.4MPa＜[σw]=12MPa，
τmax=0.73MPa＜[τ]=1.9MPa。
纵向分布梁（双拼10号槽钢）
底板下及每侧翼板下分别设10道和3道纵向分布梁，翼