现浇箱梁满堂支架方案计算文档格式.docx
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纵桥向共计均布设置九道剪刀撑，使支架成为整体。
为充分利用钢管的轴心受压能力，使用调节螺杆与钢管轴心连接。
支模的大龙骨用10×
10cm的方木立向搁置在立杆的调节螺杆上，调节螺杆插入立杆保持轴心受力；
大龙骨上放10×
5cm的方木作小龙骨，间距25cm作为横肋，小龙骨上铺18mm的竹胶合板。
3.2现浇箱梁支架验算
本计算书以支点0.6米范围为例（23A-23A截面往中垮方向0.6m范围），对荷载进行计算及对其支架体系进行检算。
3.2.1荷载计算
3.2.1.1荷载分析
根据本桥现浇段的结构特点，在施工过程中将涉及到以下荷载形式：
⑴q1—箱梁自重荷载，新浇混凝土密度取2600kg/m3。
⑵q2—箱梁内模、底模、内模支撑及外模支撑荷载，按均布荷载计算，经计算取q2＝1.0kPa（偏于安全）。
⑶q3—施工人员、施工材料和机具荷载，按均布荷载计算，当计算模板及其下肋条时取2.5kPa；
当计算肋条下的梁时取1.5kPa；
当计算支架立柱及其他承载构件时取1.0kPa。
⑷q4—振捣混凝土产生的荷载，对底板取2.0kPa，对侧板取4.0kPa。
⑸q5—新浇混凝土对侧模的压力。
⑹q6—倾倒混凝土产生的水平荷载，取2.0kPa。
⑺q7—支架自重，经计算支架在不同布置形式时其自重如下表所示：
满堂钢管支架自重
立杆横桥向间距×
立杆纵桥向间距×
横杆步距
支架自重q7的计算值（kPa）
60cm×
90cm×
120cm
0.04
3.2.1.2荷载组合
模板、支架设计计算荷载组合
模板结构名称
荷载组合
强度计算
刚度检算
底模及支架系统计算
⑴＋⑵＋⑶＋⑷＋⑺
⑴＋⑵＋⑺
侧模计算
⑸＋⑹
⑸
3.2.2.3荷载计算
⑴箱梁自重——q1计算
根据现浇箱梁结构特点，我们取跨中横截面进行箱梁自重计算，并对截面下的支架体系进行检算，首先进行自重计算。
130m箱梁中点处q1计算
根据横断面图，用CAD算得该处梁体截面积A=45.26m2则：
q1＝
=
＝
kpa
取1.2的安全系数，则q1＝54.73×
1.2＝65.68kPa
注：
B——箱梁底宽，取21.5m，将箱梁全部重量平均到底宽范围内计算偏于安全。
⑵新浇混凝土对侧模的压力——q5计算
因现浇箱梁采取水平分层以每层50cm高度浇筑，在竖向上以V=0.3m/h浇筑速度控制，砼入模温度T=25℃控制，因此新浇混凝土对侧模的最大压力
q5=
K为外加剂修正稀数，取掺缓凝外加剂K=1.0
当V/t=0.3/25=0.012〈0.035
h=0.5+3.8V/t=2.78m
3.2.2结构检算
3.2.2.1碗扣式钢管支架立杆强度及稳定性验算
碗扣式钢管脚手架与支撑和扣件式钢管脚手架与支架一样，同属于杆式结构，以立杆承受竖向荷载作用为主，但碗扣式由于立杆和横杆间为轴心相接，且横杆的“├”型插头被立杆的上、下碗扣紧固，对立杆受压后的侧向变形具有较强的约束能力，因而碗扣式钢管架稳定承载能力显著高于扣件架（一般都高出20%以上，甚至超过35%）。
本工程现浇箱梁支架按φ48×
3.5mm钢管扣件架进行立杆内力计算，计算结果同样也使用于WDJ多功能碗扣架（偏于安全）。
⑴支点0.6米范围
钢管碗扣式支架体系采用30×
90×
120cm的布置结构（腹板位置1.8m加密为60cm间距），如图：
横向布置
纵向布置
①、立杆强度验算
根据立杆的设计允许荷载，当横杆步距为120cm，立杆可承受的最大允许竖直荷载为［N］=29.2（参见公路桥涵施工手册中表13－5碗口式构件设计荷载［N］=29.2，路桥施工计算手册中表13－5钢管支架容许荷载［N］=29.2）。
立杆实际承受的荷载为：
N=1.2（NG1K+NG2K）+0.85×
1.4ΣNQK（组合风荷载时）
NG1K—支架结构自重标准值产生的轴向力；
NG2K—构配件自重标准值产生的轴向力；
ΣNQK—施工荷载标准值；
于是，有：
NG1K=0.9×
0.3×
q1=0.9×
65.68=17.73KN
NG2K=0.9×
q2=0.9×
1.0=0.27KN
ΣNQK=0.9×
（q3+q4+q7）=0.27×
（1.0+2.0+0.41）=0.92KN
则：
1.4ΣNQK=1.2×
（17.73+0.27）+0.85×
1.4×
0.27=21.92KN＜［N］＝29.2kN，强度满足要求。
②、立杆稳定性验算
根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》有关模板支架立杆的稳定性计算公式：
N/ΦA+MW/W≤f
N—钢管所受的垂直荷载，N=1.2（NG1K+NG2K）+0.85×
1.4ΣNQK（组合风荷载时），同前计算所得；
f—钢材的抗压强度设计值，f＝205N/mm2参考《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》表5.1.6得。
A—φ48mm×
3.0㎜钢管的截面积A＝424mm2。
Φ—轴心受压杆件的稳定系数，根据长细比λ查表即可求得Φ。
i—截面的回转半径，查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》附录B得i＝15.95mm。
长细比λ＝L/i
L—水平步距，L＝1.2m。
于是，λ＝L/i＝75.24，参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》查附录C得Φ＝0.75。
MW—计算立杆段有风荷载设计值产生的弯距；
MW=0.85×
WK×
La×
h2/10
WK=0.7uz×
us×
w0
uz—风压高度变化系数，参考《建筑结构荷载规范》表7.2.1得uz=1.38
us—风荷载脚手架体型系数，查《建筑结构荷载规范》表6.3.1第36项得：
us=1.2
w0—基本风压，查《建筑结构荷载规范》附表D.4w0=0.8KN/m2
故：
w0=0.7×
1.38×
1.2×
0.8=0.927KN
La—立杆纵距0.3m；
h—立杆步距1.2m，
h2/10=0.85×
0.927×
1.2²
/10=0.048KN
W—截面模量查表《建筑施工扣件式脚手架安全技术规范》附表B得：
W=4.49×
103mm3。
则，N/ΦA+MW/W＝21.92×
103/（0.75×
424）+0.048×
106/（4.49×
103）=100.78KN/mm2≤f＝205KN/mm2。
计算结果说明支架是安全稳定的。
3.2.3满堂支架整体抗倾覆验算
依据《公路桥涵技术施工技术规范实施手册》第9.2.3要求支架在自重和风荷栽作用下时，倾覆稳定系数不得小于1.3。
K0=稳定力矩/倾覆力矩=y×
Ni/ΣMw
采用整体支架验算支架抗倾覆能力：
跨中支架宽5.4m，长30m采用60×
120cm跨中支架来验算全桥：
支架自重经计算得：
54.7T
故q=54.7×
9.8=536.05KN；
稳定力矩=y×
Ni=39×
536.05=20905.95KN.m
依据以上对风荷载计算WK=0.7uz×
0.8=0.927KN/m2
共受力为：
q=0.927×
12.7×
4.2=49.45KN；
倾覆力矩=q×
5=49.45×
5=247.25KN.m
K0=稳定力矩/倾覆力矩=20905.95/247.25=84.5>
1.3
计算结果说明本方案满堂支架满足抗倾覆要求。
3.2.4箱梁底模下横桥向方木验算
本施工方案中箱梁底模底面横桥向采用10×
10cm方木，方木横桥向跨度在箱梁支点0.6米范围按L＝50cm进行受力计算，实际布置跨距均不超过上述值。
如下图将方木简化为如图的简支结构（偏于安全），木材选用松木计算。
方木最低抗弯强度值[σ]=9MP，方木弹性模量E=9×
103MP。
按支点0.6米范围进行受力分析，按方木横桥向跨度L＝90cm进行验算。
方木间距计算
q＝（q1+q2+q3+q4）×
B＝（65.68+1.0+2.5+2）×
0.6=42.71kN/m
M＝（1/8）qL2=（1/8）×
42.71×
0.92＝4.32kN·
m
W=（bh2）/6=（0.1×
0.12）/6=0.000333m3
则：
n=M/（W×
[δw］）=4.32/（0.000333×
9000×
0.9）=1.6（取整数n＝2根）
d＝B/（n-1）=0.6/1=0.6m
0.9为方木的不均匀折减系数。
经计算，方木间距小于0.6m均可满足要求，实际施工中为满足底模板受力要求，方木间距d取0.3m，则n＝0.6/0.3＝2。
②每根方木挠度计算
方木的惯性矩I=（bh3）/12=（0.1×
0.13）/12=8.33×
10-6m4
则方木最大挠度：
fmax=（5/384）×
［（qL4）/（EI）］=（5/384）×
［（42.71×
0.64）/（150×
9×
106×
8.33×
10-6×
0.9）］=5.47×
10-4m＜l/400=0.6/400=1.5×
10-3m（挠度满足要求）
3.2.6底模板计算
箱梁底模采用竹胶板，取各种布置情况下最不利位置进行受力分析，并对受力结构进行简化（偏于安全）如下图：
通过前面计算，横桥向方木布置间距分别为0.3m和0.9m时最不利位置，则有：
竹胶板弹性模量E＝5000MPa
底模板计算
模板厚度计算
q=（q1+q2+q3+q4）l=（65.58+1.0+2.5+2）×
0.3=21.35kN/m
Mmax=
模板需要的截面模量：
W=
m2
模板的宽度为1.0m，根据W、b得h为：
h=
因此模板采用1220×
2440×
18mm规格的竹胶板。
3.2.7侧模验算
根据前面计算，分别按5×
10cm方木以20cm的间距布置，以侧模最不利荷载部位进行模板计算，则有：
模板厚度计算
q=（q4+q5）l=（4.0+72.88）×
0.2=15.38kN/m
根据施工经验，为了保证箱梁底面的平整度，通常竹胶板的厚度均采用12mm以上，因此模板采用1220×
3.2.8地基承载力计算
⑴立杆承受荷载计算
在支点0.6米范围最不利位置立杆的间距为30×
60cm，每根立杆上荷载为：
N＝a×
b×
q＝a×
（30.65+q2+q3+q4+q7）
＝0.3×
0.6×
（65.68+1.0+1.0+2.0+0.04）=12.37kN
⑵立杆地基承载力验算
地基用20cm厚混凝土进行垫层，根据经验及试验，地基承载力达到[fk]=200～250Kpa。
立杆地基承载力验算：
≤K·
k
式中：
N——为脚手架立杆传至基础顶面轴心力设计值；
Ad——为立杆底座面积Ad=15cm×
15cm=225cm2；
按照最不利荷载考虑，立杆底拖下砼基础承载力：
，底拖下砼基础承载力满足要求。
底托坐落在20cm加砼层上，按照力传递面积计算：
k为地基承载力标准值；
试验锤击数
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
k（Kpa）
105
145
190
235
280
325
370
435
515
600
680
K调整系数；
混凝土基础系数为1.0
按照最不利荷载考虑：
[
k]=1.0×
235KPa
将混凝土作为刚性结构，按照间距30×
60cm布置，在1平方米面积上地基最大承载力F为:
F＝a×
（q1+q2+q3+q4+q7）
＝1.0×
1.0×
（65.68+1.0+1.0+2.0+0.04）=69.72kN
则，F＝69.72kpa＜[
235Kpa
经过地基处理后，可以满足要求。
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