现浇箱梁碗扣式脚手架满堂支架计算.docx

杭州至瑞丽高速公路
贵州境思南至遵义段SZTJ-4合同段
（K166+600～K172+720）

合兴互通B匝道桥
碗扣式满堂支架现浇箱梁计算书

编制：
审核：

编制单位：贵州桥梁建设集团有限责任公司
思遵高速SZTJ-4合同段项目部
编制日期：2011年4月25日

现浇箱梁碗扣式脚手架满堂支架计算

一、工程概况：
合兴互通B匝道桥跨径组合为5×20m+（22+2×35+22）m+3×25m+4×20m，共四联，全桥均采用预应力砼连续箱梁，桥梁宽度10.5m。桥梁起点桩号为BK0+312.447,终点桩号均为BK0+687.447,桥梁全长为375.00m。
合兴互通B匝道桥墩柱平均高度在15m以下，本桥上部箱梁拟采用碗扣式脚手架满堂支架现浇施工。第二联跨径最大，且墩柱平均较高，因此，全桥仅对第二联进行受力计算即可。墩柱平均高度按20m计算。
二、支架方案初步设计
1、立杆及横杆的初步设计
经粗略计算，来选定立杆间距。腹板重Q1=2.6*1.8=46.8kn/m2,空心段重Q2=2.6*0.87=22.62kn/m2,底板宽b=6.5m,箱梁长s=114m,单根立杆允许承载力保守取[N]=40kn。
腹板处每平方米需要立杆根数：1.2Q1/[N]=1.4;取安全系数1.3,则为1.82;
空心段每平方米需要立杆根数：1.2Q2/[N]=0.7;取安全系数1.3,则为0.91;
选定空心段底板立杆纵横向间距为：0.9×0.9=0.81m2<1/0.91=1.1m2
满足要求；墩顶、腹板及中、端横梁等实心处立杆间距为：0.6×0.6=0.36m2<1/1.82=0.55m2,满足要求。
2、底模、纵横梁的初步确定
底模采用竹胶板，选用1.5cm厚的高强度竹胶板。纵横梁均采用方木，宽度均为0.1m，纵梁高为h1,横梁高为h2。横梁间距一般选择0.3m。
三、支架验算
碗扣式脚下手架满堂支架竖向力传递过程：箱梁钢筋砼和内模系统的自重及施工临时荷载能过底模传递到横梁上，横梁以集中荷尔蒙载再传递给纵梁，纵梁以支座反力传递到每根立杆，立杆通过底托及方木传递至钢筋砼基础、地基。以下分别对支架的底模、横梁、纵梁、立杆、地基承载力进行验算。
1、荷载计算
（1）竖向荷载计算
a、钢筋砼配筋率大于2%，故钢筋砼自重取26kn/m3,以本桥第二联为例，箱梁砼体积为863.1m3,所以按照最不利工况，将翼缘板部分重量折算到地板上，砼的自重如下计算：
腹板实心段砼自重：F1a=F1*h1=46.8kpa
箱梁空心段砼自重：F1b=F1*h2=22.62kpa
b、模板自重：一块1.22*2.44m竹胶板的质量为32kg;
F2=32*9.8/(1.22*2.44)=105.35pa
c、纵横梁方木荷载：
10*10cm方木：g1=0.1*0.1*6.5*(1/0.25+1)*r/（6.5*1）=0.375kpa
10*15cm方木：g2=0.1*0.15*12*r/6.5=0.21kpa
d、内模及支撑荷载，取2kpa,F3=2kpa
e、临时荷载
施工人员及机具，G1=2.5kpa
振捣荷载：G2=2.0kpa
则临时荷载为:G=4.5kpa
2、箱梁底模验算
(1)模板力学性能
E=4500Mpa，0=60Mpa,τ0=0.8Mpa,
1m宽竹胶板的截面几何特性计算结果如下：
W=bh3/6=1000*152/6=37500mm3
I=bh3/12=1000*153/12=281250mm4
(2)实心段底模竹胶板应力验算
墩顶部分底模竹胶板简化为4*0.25米跨度的连续梁进行计算，取1米板宽。
线性荷载q=(46.8+0.105+0.375+0.21+2)*1.2+4.5=63.89Kpa
由《路桥施工计算手册》查得：弯曲系数M0=0.107,剪力系数Q0=0.607
Mmax=0.107*63.89*0.252=0.427kn.m
=Mmax/W=11.4<0=60Mpa不考虑方木尺寸，剪应力按照跨径0.25m计算为：
Qmax=0.607*63.89*0.25=9.7kn
τ=Qmax*s/(I*b)=0.97Mpa>τ0=0.8Mpa
考虑方木尺寸，剪应力按照净跨径0.15m计算为：
Qmax=0.607*63.89*0.15=5.82kn
τ=Qmax*s/(I*b)=0.582Mpa<τ0=0.8Mpa
故实际施工时竹胶板的净跨径为0.15m，采用1.5cm竹胶板，在底部方木中心距为25cm时能够满足受力要求。
(3)墩顶底模竹胶板刚度验算
q=(46.8+0.105+0.375+0.21+2)*1.2=59.39Kpa
单位板宽线性荷载q1=59.39kn/m
挠度f=5*ql4/(384*EI)=0.309mm