1、目 录一、 工程概况 2第一节：西柯街现浇箱梁支架计算 3第二节：埭头溪桥现浇箱梁支架计算（水中）13第三节 西洲路跨线桥碗扣件支架设计及验算（陆上）20西洲路跨线桥、埭头溪桥、西柯街现浇箱梁支架设计施工方案一 工程概况：滨海西大道工程作为厦门市丙洲海域综合整治建设工程的先行项目，是综合综合整治工程中主干路网的组成部分，与同集路平行，其功能以交通为主。滨海西大道（通福路官浔路段）起点位于建设中的通福路，终点交于外环快速路立交，道路全长2993.15米，分别与西洲路、西柯街、美溪路等主干路相交。本合同段工程为滨海西大道（通福路官浔路段）道路工程B标段，实施范围为K0+815.255K1+420.2、00、K1+759.00K2+255.296，累计长1101.041米。（一）西洲路跨线桥西洲路跨线桥中心位于桩号K1+091.825处，桥梁上跨西洲路（原西福三路），桥上为直行机动车道。桥跨长280m，桥梁分左右两幅设置，单幅桥宽9.25m。桥梁起终点桩号为K0+951.825 K1+231.825，采用430+40+430m的跨径组合，全桥一联，为等截面连续箱梁。（二）西柯街跨线桥西柯街跨线桥中心位于桩号K2+045.946处，桥梁上跨西柯街（原同丙路）及埭头溪，桥上为直行机动车道。桥跨长400m，分左右两幅设置，单幅桥宽9.25m。本桥为分体双幅桥梁，桥梁上部结构均采用连续梁体系，全桥一3、联，共13孔。跨径430+40+830m，在5#墩设置制动墩，其余各墩为普通墩。（三）埭头溪桥埭头溪桥中心位于桩号K2+140.96处，桥梁上跨埭头溪，桥上为辅道及人行道。桥梁长210m，分左右两幅设置，单幅桥宽16.5m。桥梁上部结构均采用连续梁体系，全桥一联，共7孔。跨径730m，在4#墩设置制动墩，其余各墩为普通墩。二 支架设计总体方案：西洲路跨线桥采用碗扣式支架，基础满铺C15混凝土，西柯街跨线桥及埭头溪桥采用贝雷梁钢管式支架作为支架体系。其中西柯街跨线桥陆上基础边支墩利用原有设计承台基础，中支墩采用混凝土条形扩大基础。水中支墩采用500混凝土管桩基础，然后接头采用2cm 的钢板焊接钢4、管桩立柱，边支墩利用原有设计承台作为钢管桩基础。第一节：西柯街现浇箱梁支架计算一）支架设计要点1、 结构设计：现浇箱梁支架拟采用梁柱式支架，跨径30m桥宽9.25m等截面标准现浇箱梁在扩大基础上安放5根4排排直径529mm钢管，钢管上安放2根I36b工字作横梁，横梁上布置支架贝雷纵梁。 2、 支架纵梁：用国产贝雷片拼成支架纵梁，两排一组。跨径L=30m桥宽9.25m等截面标准现浇箱梁，由5组10排单层贝雷纵梁组成贝雷纵梁均作简支布置。 3、 方木布置：纵向方木腹板底间距按25cm布置，其他部位间距按40cm布置。详见断面图。满足安全要求。二）、支架验算1、竖向荷载计算AB跨选用10排国产贝雷（5、平面图附后） 、桥宽9.25m标准现浇箱梁自重（根据箱梁横断面图计算）墩旁0.75m处: W1=9.05*2.6=23.53t/m墩旁1.5m处: W2=7.1*2.60=18.46t/m墩旁4m处: W3=5*2.60=13t/m、底模WD= 4.2*1*0.01*0.9+22.63*9.5*1/0.75/1000+15*0.1*0.1*0.7=0.43t/m、侧模WC=WD=（3*0.012*1*0.9+0.1*0.1*3.0*2*0.7）*2=0.15t/m 、内模WC= WD= 9.4*0.012*0.9+9.4*0.1*0.1*2*0.7+1*0.1*0.1*2*1*5 =0.33t6、/m、贝雷纵梁AB跨(共10排)：WE6 = 0.310/3=1.0t/m、人群、器具、堆放荷载WE7=2.5KN/m2振捣荷载及养护荷载W E8=2.0 KN/m2、竖向荷载组合验算纵梁强度q=箱梁自重+底模重+侧模重+内模重+贝雷纵梁重+(人群、器具荷载+振捣、养护荷载)q1=23.530.430.150.33+1.0 2.5+2.0=29.94t/mq2=18.460.430.150.33+1.0 2.5+2.0=24.87t/mq3=130.430.150.33+1.0 2.5+2.0=19.41t/m计算荷载组合：q=1.2q恒+1.4q活q1=1.2*29.94+1.4*4.5=47、2.2t/m=422KN/mq2=1.2*24.87+1.4*4.5=36.1t/m= 361KN/mq3=1.2*19.41+1.4*4.5=29.6t/m=296 KN/m2、纵梁验算(1)验算强度AB跨选用10排国产贝雷，其力学性质:I=250500 cm4M=78.8 t.mQ=24.5 t CD跨腹板区域内贝雷片在荷载作用下最大弯矩：（腹板底贝雷片布置间距为0.9m）Mmax=q4L2/8+（q2-q3）l2/16=296*14.32/8+65*14.32/16=8396.8KN.m单片贝雷片承受弯矩：M=8396.8/16=524.8KN.mM=788KN.m满足要求。注:M单片贝8、雷片容许弯矩。腹板区域内贝雷片在荷载作用下最大剪力： C支点:Qmax= q3*l/2+(q2-q3)*b*(3-b/l)/6 =296*14.3/2 +(361-296)*1.5*(3-1.5/14.3)/6 =2163.5KND支点:Qmax= q4*l/2+(q2-q4)*b2/(6*l)=296*14.3/2+(361-296)*1.52/(6*14.3)=2118.1KN单片贝雷片承受剪力：C支点:Q=2163.5/10=216.3 KN Q=280.0 KND支点:Q=2118.1/10=211.8KNQ=280.0 KN满足要求。注Q 单片贝雷片容许剪力。 CD跨腹板区域内贝雷片9、在荷载作用下最大弯矩：Mmax=ql2/8 =3.6714.32/8=938KN.m单片贝雷片承受弯矩：M=938/2=469 KN.mM=788KN.m满足要求。注:M单片贝雷片容许弯矩。 (2)挠度计算CD跨选用16排国产贝雷 贝雷纵梁最大挠度：（腹板考虑1.2的不均匀荷载分布系数）fmax=5ql4/(384EI) =(5*296*12604)/(384*2.1*106*250500) =3.0cm f=L/400=1430/400=3.57cmfmaxf满足规范要求。3、横梁验算（1）、受力分析根据箱梁的断面特点，纵桥向取具有代表性的跨中断面计算，横隔墙荷载均考虑作用在墩上，在横桥向上10、，根据如图示的贝雷片分布图，不考虑贝雷梁上分配梁的力分配，按图示分为a1、a2、a3、a4、a5、a6六个区各分区的力直接作用在正下方的贝雷片上，计算各区的荷载进行组合。2、支架荷载的计算依据A、施工人员、料具、内侧模、堆放荷载时产生的冲击荷载对侧模、底模及格栅木按2.0KN/m2B、振捣砼时产生的荷载取2.5KN/m2C、砼自重Fa1=0.47*26=12.22KN/mFa2=1.58*26=41.08KN/mFa3=0.44*26=11.44KN/mFa4=0.44*26=11.44KN/mFa5=1.58*26=41.08KN/mFa6=0.47*26=12.22KN/m贝雷梁自重：0.11、9KN/mD、作用在各贝雷梁上的总均布荷载为：Qa1=1.4*（4.5*1.05）+1.2*（0.9+12.22）=22.36KN/mQa2=1.4*（4.5*1.05）+1.2*（0.9+41.08）=56.99 KN/mQa3=1.4*（4.5*0.9）+1.2*（0.9+11.44）= 20.481KN/mQa4=1.4*（4.5*0.9）+1.2*（0.9+11.44）= 20.481KN/mQa5=1.4*（4.5*1.05）+1.2*（0.9+41.08）=56.99 KN/mQa6=1.4*（4.5*1.05）+1.2*（0.9+12.22）=22.36KN/m（2）、横梁计算横12、梁安装一根I36b工字钢，各贝雷梁作用在横梁上的力如下图所示Wx=919cm3Ix=16530cm3F1=22.36*7=156.5KNF2=56.99*7=398.9KNF3=20.48*7=143.4KNF4=20.48*7=143.4KNF5=56.99*7=398.9KNF6=22.36*7=156.5KN由力矩分配法可计算得：（按连续横梁计算知CD段的弯矩最大）由力学求解器计算得：Mmax=104.16KN.m支架横梁的支点反力：（ D点反力最大）F= RD=390.65KNI36b的横截面积A=83.64cm2=Mmax/W=104.16*106/ （919*103）= 113MP13、a =145MPa=Fc/A=651.7*104/（83.64*103）=77.9MPa =85MPa故满足要求。剪 力 图 弯 矩 图4、钢管立柱验算：钢管桩立柱管径为529mm，壁厚8mm，钢管立柱承受压力最大为650KN，钢管桩截面积13113mm2，钢管立柱最长的自由长度为7m。=（529*529+51.4*51.4）0.5/4 =18.5cm=VL/（偏安全系数v=2） =2*700/18.5 =75.676查表得轴心受压构件的稳定系数=0.892/=75.676/0.892=84.838=N/(A)= 737*103/(0.892*13113)=63MPa=150MPa钢管立柱满足14、要求.5、基础承载力验算: 根据梁柱式贝雷支架设计形式及施工场地地质情况，要求支墩基础做换填处理,挖除松散表层,换填20cm厚的砂夹碎石碾压，碾压后密实度大于95%,砂夹碎石层顶、换填完后做承载试验。在碎石层上浇注钢筋混凝土支墩基础（配筋图附后）厚度30cm,素混凝土基础厚度采用40 cm,基础长度横向10m。混凝土基础底、中支墩宽3米，边支墩直接安装在设计承台上。 （1）基础整体验算中支墩基础验算（钢管高度按7m算）根据以上计算，各贝雷梁在支墩顶产生的压力，其最大荷载值：N=1397.6*2=2795.2KN混凝土自重：3*0.4*10*26=312KNI36b工字钢自重： 9.6*65.615、6*10/1000=6.3KN529钢管自重：7*10*0.02466*8*（529-8）*10/1000=71.98KN作用在地基上的荷载：N=2795.2+312+6.3+71.9 =3185.4KN地基承载力：3185.4/(3*10)=106.18kpa150kpa(符合要求)边支墩基础验算：根据以上计算，各贝雷梁在支墩顶产生的压力，其最大荷载值为：Nmax=1397.6KN混凝土自重：1.5*0.4*10*26=156KNI36b工字钢自重9.6*65.66*10/1000=6.3KN529钢管自重：7*5*0.02466*8*（529-8）*10/1000=36KN作用在地基上的荷16、载：N=1397.6+156+6.3+36 =1595.9KN地基承载力：1595.9/(1.5*10)=106.39kpa285kpa(符合要求) 6、现浇箱梁梁柱式支架预拱度设置一）设计预拱度30m跨中设计预拱度取1.5cm，在永久性墩柱间设计预拱度按二次抛物线分配布置，即：x=*1-4（x-0.5L）2/L2(单位：mm)施工预拱度计算施工预拱度按照公路桥涵施工技术规范9.4.2款的要求进行计算或取经验值。 支架纵梁在施工荷载作用下引起的弹性变形由以上计算可知14m跨贝雷纵梁承受施工荷载后的最大挠度在跨中，即：fmax3.0mm取13每孔贝雷纵梁其他位置的弹性变形值按二次抛物线布置，即x17、=*1-4（x-0.5L）2/L2 (单位：mm) 支墩钢管的弹性变形2L/E=398.97/（2.1106）1.3103m钢管桩的弹性变形2=1mm。 非弹性变形根据试验及以往的施工经验确定：底模纵肋与木楔之间非弹性变形取2mm；木楔与横向分配梁之间非弹性变形取2mm；横向分配梁与贝雷架纵梁间非弹性变形取2mm；贝雷销的非弹性变形取2mm；非弹性变形总和48mm。支墩钢管桩基础的沉陷55mm，扩大基础下地基沉降量55mm。综合预拱度设置综合预拱度由设计预拱度和施工预拱度叠加修正而得到，具体结果详见表1。预拱度综合设置表1备注永久性墩边支墩中支墩中支墩 边支墩永久性墩距离m013710121418、2024272930设计预拱度（mm）025 11 14 1515.0 13 9520贝雷梁弹性变形（mm）00.0 51550.0 0.0 51550.0 0钢管墩弹性变形（mm）011111111110非弹性变形（mm）08.0 8.0 8.0 8.0 8888880基础的沉陷（mm）05.0 5.0 5.0 5.0 5555550综合预拱度（mm）0172740332929333824160五）、预压试验方案预应力钢筋砼现浇箱梁贝雷支架及模板的搭设完成后需进行堆载预压试验。连续加载直至设计荷载的120%，在加载过程中跟踪观测其变形和沉降，待加载完48小时内累计沉降不超过1.5cm，方可吊19、下荷载。试验目的有效地控制预应力现浇箱梁在施工过程中的变形。试验内容排架的承载力和变形量。试验方法材料选取采用海砂为代替荷载，并装入塑料袋内。每袋内装50kg的黄砂，重量用检测过的磅秤来控制。测点布置及测量方法根据受力分析可知在跨中的弯矩最大，因此布点选择在跨中，每跨布置三点（三点分布在箱梁的中间以及两侧距梁边1/4处）。测量器具选择水准仪和长钢卷尺。将钢卷尺的一端固定在选好点的模板底下，另一端采用下面悬挂30kg的重物，保证钢卷尺的顺直。在模板上未加荷载前先记录原始读数，待所有荷载的全部已加上后立即开始进行测量，记录变形量，接着每隔12个小时测一次。直至48小时内排架变形量不超过设计要求的变20、形量即可卸载。荷载堆载堆载所用的荷载需采用25吨汽车吊运至箱梁模板上，但必须保证下放荷载时要轻放，不得冲撞底模，再采用人工先均匀地搬运至箱梁底模上，直至达设计箱梁的荷载。在吊车将荷载运至底模上不得在同一处出现集中堆载。做到每次运至模板上的荷载均匀分布至模板上再上吊另一堆荷载。保证在加载过程中的连续性、对称性、平衡性，一次性加载完成。加载完成后用彩条布覆盖，防止加载后雨水侵泡，重量增加、观测数据不准确等因素。数据整理根据所试验所测得的数据进行分析，对本工程所设计的预应力现浇箱梁模板支架进混凝土浇筑时的产生的变形进行有效的控制。可依据变形量调整箱梁的底标高，实现混凝土浇筑完成后能达到设计所要求的梁21、底标高。如发现立杆下沉比较明显，因此需对地基处理进行加强，同时在立杆增加垫块的厚度以及面积等有效措施来保证。第二节： 埭头溪桥现浇箱梁支架计算（水中）一）支架设计要点1、结构设计：现浇箱梁支架拟采用梁柱式支架，跨径30m桥宽16.5m等截面标准现浇箱梁在扩大基础上安放6根4直径529mm钢管，钢管上安放2根I36b工字作横梁，横梁上布置支架贝雷纵梁。 2、支架纵梁：用国产贝雷片拼成支架纵梁，两排一组。跨径L=30m桥宽16.5m等截面标准现浇箱梁，由7组14排单层贝雷纵梁组成贝雷纵梁均作简支布置。 3、方木布置：纵向方木腹板底间距按25cm布置，其他部位间距按40cm布置。详见断面图。满足安全22、要求。二）、支架验算1、竖向荷载计算AD跨选用14排国产贝雷（平面图附后） 、桥宽16.5m标准现浇箱梁自重（根据箱梁横断面图计算）墩处: W1=20.6*2.6=53.6t/m墩旁5m处: W2=9.67*2.60=25.1t/m、底模WD= 9.7*1*0.01*0.9+22.63*17*1/0.75/1000+34*0.1*0.1*0.7=0.83t/m、侧模WC=WD=（4.5*0.012*1*0.9+0.1*0.1*3*4*0.7）*2=0.26t/m 、内模WC= WD= (11.8*0.012*0.9+11.8*0.1*0.1*2*0.7+1*0.1*0.1*2*1*5)*2 =23、0.78t/m、贝雷纵梁AB跨(共14排)：WE6 = 0.314/3=1.4t/m、人群、器具、堆放荷载WE7=2.5KN/m2振捣荷载及养护荷载W E8=2.0 KN/m2、竖向荷载组合验算纵梁强度q=箱梁自重+底模重+侧模重+内模重+贝雷纵梁重+(人群、器具荷载+振捣、养护荷载)q1=53.6t/m(在墩顶，荷载作用在墩柱支座上)q2=25.10.830.260.78+1.4 2.5+2.0=32.8t/m计算荷载组合：q=1.2q恒+1.4q活q2=1.2*32.8+1.4*4.5=45.7t/m2、纵梁验算(1)验算强度AB跨选用10排国产贝雷，其力学性质:I=250500 cm4M24、=78.8 t.mQ=24.5 t CD跨腹板区域内贝雷片在荷载作用下最大弯矩：（正对腹板底贝雷片布置间距为0.9m）Mmax=q4L2/8=457*13.52/8=10411KN.m单片贝雷片承受弯矩：M=10411/14=743KN.mM=788KN.m满足要求。注:M单片贝雷片容许弯矩。腹板区域内贝雷片在荷载作用下最大剪力： C支点:Qmax= q3*l/2 =457*13.5/2 =3084KND支点:Q=3084/14=220.3KNQ=280.0 KN满足要求。注Q 单片贝雷片容许剪力。 CD跨腹板区域内贝雷片在荷载作用下最大弯矩：q=2.15 KNMmax=ql2/8 =2.1525、13.52/8=489.7KN.m单片贝雷片承受弯矩：M=489.7/2=245 KN.mM=788KN.m满足要求。注:M单片贝雷片容许弯矩。 (2)挠度计算CD跨选用14排国产贝雷 贝雷纵梁最大挠度： fmax=5ql4/(384EI) =(5*328*13504)/(384*2.1*106*250500) =2.7cm f=L/400=1350/400=3.4cmfmaxf满足规范要求。3、横梁验算（1）、受力分析根据箱梁的断面特点，纵桥向取具有代表性的跨中断面计算，横隔墙荷载均考虑作用在墩上，在横桥向上，根据如图示的贝雷片分布图，不考虑贝雷梁上分配梁的力分配，按图示分为a1、a2、a326、a4、a5、a6 、a7六个区各分区的力直接作用在正下方的贝雷片上，计算各区的荷载进行组合。2、支架荷载的计算依据A、施工人员、料具、内侧模、堆放荷载时产生的冲击荷载对侧模、底模及格栅木按2.0KN/m2B、振捣砼时产生的荷载取2.5KN/m2C、砼自重Fa1=0.66*26=17.16KN/mFa2=1.79*26=46.54KN/mFa3=1.32*26=34.32KN/mFa4=2.15*26=55.9KN/mFa5=1.79*26=41.08KN/mFa6=1.32*26=46.54KN/mFa6=0.66*26=17.16KN/m贝雷梁自重：0.9KN/mD、作用在各贝雷梁上的总均27、布荷载为：Qa1=1.4*（4.5*1.45）+1.2*（0.9+17.16）=30.8KN/mQa2=1.4*（4.5*1.2）+1.2*（0.9+46.54）=64.5 KN/mQa3=1.4*（4.5*1.2）+1.2*（0.9+34.32）= 49.8KN/mQa4=1.4*（4.5*1.2）+1.2*（0.9+55.9）= 75.7KN/m（2）、横梁计算横梁安装一根I36b工字钢，各贝雷梁作用在横梁上的力如下图所示Wx=919*2=1838cm3Ix=16530*2=33060cm3F1=30.8*7=215.6KNF2=64.5*7=451.5KNF3=49.8*7=348.5K28、NF4=75.7*7=529.9KNF5=49.8*7=348.5KNF6=64.5*7=451.5KNF7=30.8*7=215.6KN由力矩分配法可计算得：（按连续横梁计算知CD段的弯矩最大）由力学求解器计算得：Mmax=261.12KN.m支架横梁的支点反力：（ D点反力最大）F= RD=635.8KNI36b的横截面积A=83.64*2=167.2cm2=Mmax/W=261.21*106/ （1838*103）= 142MPa =145MPa=Fc/A=635.8*104/（83.64*2*103）=38MPa =85MPa故满足要求。剪 力 图 弯 矩 图 4、支点钢管桩受力验算贝29、雷及钢管的布置图见“跨径30米现浇箱梁支架图”，根据上图可知上部箱梁的施工的荷载先通过14排向纵向贝雷片传递给4排横向布置的2根36b工字钢。（1）、由2根36b工字钢将上部所有荷载均匀地传递给(7+2*7+7=28)根钢管桩。通过工字钢分配梁每根钢管桩均匀受力为N351.4KN按照进场最小钢管计算,直径5290.8cm钢管:A52.93.140.8=133.136cm2每根钢管桩竖向力P351.4+14*78.5*133.136*10-4366KN(每根钢管长度约14米计)（2） 钢管桩强度验算钢管的惯性矩J=3.14/64(D4-d4)=3.14/64(534-51.44)=3.1491030、528.4/64=44672cm4回转半径r=（J/A）1/2=(44672/133.136)1/2=18.5cm700/18.537.880(箱梁底标高最高位为7m，扣除2层方木、一层贝雷片和一层36b的工字钢，管钢桩顶标高最高的为4.7m，河床底标高为-2.30m)，其长细比小于主要的受压构件容许长细比150。查钢结构设计规范附表17得0.688。强度检算:=P/A=351.4/0.0133136=26.4MPa=1.5=120MPa；稳定性检算:=P/（A）=351.4/(0.0133136*0.688）=38.4MPa=1.5=144MPa；满足施工要求（2） 混凝土管桩强度验算（管厚31、10cm） 管桩的惯性矩J=3.14/64(D4-d4)=3.14/64(504-304)=266900cm4回转半径r=（J/A）1/2=(266900/1256)1/2=106.25cm700/106.256.58.5(箱梁底标高最高位为7m，扣除2层方木、一层贝雷片和一层36b的工字钢，管钢桩顶标高最高的为4.7m，河床底标高为-2.30m)，其长细比小于主要的受压构件容许长细比8.5。查混凝土结构设计规范附表17得0.98。强度检算:=P/A=351.4/0.1256=2.8MPa=1.5=35MPa；稳定性检算:=P/（A）=351.4/(0.0133136*0.98）=26.9MP32、a=1.5=120MPa；满足施工要求（2）管桩承载力验算根据上面的计算可知，水上支架体系中主要载力构件单根钢管桩所载承受的荷载要求单桩承载力为366KN即N=37t。据埭头溪桥及西柯桥地质勘察报告资料可知，河床底以下1m 为淤泥层，8m为残积砂质粘性土，4m为均为强风化花岗岩，强风化花岗岩下为中风化花岗岩及微风化花岗岩，因此、为了保证施工控制的安全性及可靠性，在施工中应以单桩力摩擦力反算深度（H）及贯入度双控为控制标准，即在施工中采用设备D40型振动锤打钢管桩至桩锤10分钟进尺小于1厘米或不进尺时单桩的承载力不小于37T，方可满足施工的要求。f摩察力1=0.5*3.14*0.53*f*hf摩33、察力1=0.5*3.14*0.53*（10*1）+75*6.5f摩察力1=0.832*497.5=414KN即：f摩察力=370KN f摩察力1=414KN L=7.5M时 满足要求故：按摩擦桩控制深度以河床以下7.5m为准，然后施工完三根钢管桩采用千斤顶做承载力试验，直至满足荷载要求为止。若在施工时打桩控制深度未达到7.5m时（因地质的变化），以贯入度控制为标准，直至满足荷载要求为止。为保证钢管的承载力，采用50t以上 的千斤顶做承载力试验。5、支架体系总结根据上述计算钢管桩的结构设计中纵梁贝雷片的强度和挠度，钢管桩的长细比、强度和单桩承载力均满足施工的要求，而且其富余系数相对较大。然因西福34、三路所处地质情况，钢管桩的深度按摩擦桩单桩承载力进行计算的长度进行控制，深度较浅，单桩的稳定性较差，因此在施工必须加强各钢管之间的横向、纵向联接，以确保整个支架体系的稳定性和整体性。第三节 西洲路跨线桥碗扣件支架设计及验算（陆上）一、工程概况：（一）西洲路跨线桥西洲路跨线桥中心位于桩号K1+091.825处，桥梁上跨西洲路（原西福三路），桥上为直行机动车道。桥跨长280m，桥梁分左右两幅设置，单幅桥宽9.25m。桥梁起终点桩号为K0+951.825 K1+231.825，采用430+40+430m的跨径组合，全桥一联，为等截面连续箱梁。二 设计依据1、 西洲路跨线桥设计施工图2、 公路桥涵设计35、规范3、 公路桥涵施工技术规范4、 公路桥涵施工计算手册5、 钢结构桥涵设计规范三 支架设计说明1、根据箱梁的设计结构，钢管规格采用48*3mm,由立杆水平垂直步距120cm、横隔梁及腹板底采用横杆水平60cm,纵向水平间距90cm,立杆顶采用可调顶托撑等组成，支架结构简单，整体性、稳定性好，可搭成各种形状。对现浇梁底模分配梁、承重梁设计如下：2 、1.22*2.44*0.012m胶合板纵桥铺设，板下采用横木（分配梁），板缝用宽胶带纸粘贴，底模下沿纵桥方向顺铺10cm*10cm方木，间距为2.44/80.305m（计算采用0.30m），纵木下方为10cm*10cm方木做承重梁，横桥向架设在碗扣36、可调托撑顶部，支架根据经验拟定为横隔梁及腹板处0.6m*0.6m，箱梁空腔底及翼缘板底处0.6m*0.9m。水平杆垂直间距120cm。3、计算方案比较：第一步：支撑底模的横木受力模型实为多跨超静定梁，现将其简化为单跨静定简支梁，同理对横木上纵木的受力状况也做超静定梁向静定简支梁简化。第二步：为增加方案设计计算的安全性，对多跨连续梁进行计算。逐步分析碗扣支架设计的内力及稳定性，保证支架的安全性、可靠性。第三步：分析荷载受力部位，经计算进行比较分析，优化施工方案的合理性四 碗扣支架设计纵横向分布不均匀，最大荷载在墩横梁旁及腹板处。腹板处及横梁侧2.0m范围内纵梁间距0.6*0.6m间距布置。箱梁空37、腔板下纵梁间距0.9m布置，横梁间距按0.6m布置。（图附后）（一）墩横梁旁腹板处荷载计算（荷载最大）箱梁自重：箱梁自重：W钢筋砼1.152629.9KN/m2（1m 内断面）W模0.01290.108KN/m2W横木（0.10.17）*2.00.14KN/m2W纵木0.10.13.3370.23KN/m2W振2.5 KN/m2 公路桥涵施工技术规范附录DW机具2.5 KN/m2 公路桥涵施工技术规范附录D箱梁荷载传递给模板及纵梁，纵梁再传递给横梁，横梁传递给碗扣支架。纵梁强度计算 q纵1=1.2（W钢筋砼+ W模+ W纵木）+ 1.4（W振+ W机具）=1.2*（29.9+0.108+0.138、4）+1.4（2.5+2.5）=36.2+7=43.2KN/m2荷载按均布考虑（腹板处纵梁间距0.9m布置，横梁间距按0.6m布置） 即F均=0.943.2=38.9KN/m 那么，M=F均L2/8 =38.90.62/8 W=bh2/6=0.10.12/6=0.16710-3m3=M/W=1.75/0.16710-3=10.5mpa容=13mpaI= bh3/12=0.10.13/12 =0.8310-5 m4f=5*F均L4/384EI=5*38.90.94/384EI=5*38.90.94/384*9*103*0.8310-5=0.024 mm2mm上式中 E=9*103 mpa，纵梁强39、度满足要求 横梁强度计算： q横1=1.2（W钢筋砼+ W模+ W纵木+ W横木）+ 1.4（W振+ W机具）=1.2*（29.9+0.108+0.14+0.23）+1.4（2.5+2.5）= 36.45+7=43.89KN/m2荷载按均布考虑（纵梁间距0.6m布置，横梁间距按0.6m布置） 即F均=0.643.89=26.33KN/m 那么，M=F均L2/8+1/2* P*L/2 =26.330.62/8+1/2*2.5*0.6 W=bh2/6=0.10.12/6=0.16710-3m3=M/W=1.935/0.16710-3=11.5mpa容=13mpaI= bh3/12=0.10.13/40、12 =0.8310-5 m4f=5*F均L4/384EI=5*26.330.44/384EI=5*26.330.64/384*9*103*0.8310-5=0.017 mm2mm上式中 E=9*103 mpa，横梁强度满足要求1）纵梁按五跨连续验算：（按结构力学求解器计算程序知）结点,1,0,0结点,2,0.9,0结点,3,1.8,0结点,4,2.7,0结点,5,3.6,0结点,6,4.5,0单元,1,2,1,1,1,1,1,1单元,2,3,1,1,1,1,1,1单元,3,4,1,1,1,1,1,1单元,4,5,1,1,1,1,1,1单元,5,6,1,1,1,1,1,1单元,6,1,1,1,41、1,1,1,1结点支承,1,2,0,0,0结点支承,2,1,0,0结点支承,3,1,0,0结点支承,4,1,0,0结点支承,5,1,0,0结点支承,6,3,0,0,0单元荷载,1,3,1.15,0,1,90单元荷载,2,3,1.15,0,1,90单元荷载,3,3,1.15,0,1,90单元荷载,4,3,1.15,0,1,90单元荷载,5,3,1.15,0,1,90单元材料性质,1,6,1000,1000,0,0,-1Qmax=-15.99Mpa/3=5.33 Mpa T=QS/Ib=5.33*0.05*0.1*0.025/（1/12*0.14*0.1）=7.9Mpa=M/W=0.83/1/6*42、0.1*0.12=4.98Mpa查表得：容=13mpa容=13mpa挠度很小、满足要求荷载分布图：剪力图弯矩图：2）横梁按五跨连续验算：（按结构力学求解器计算程序知）F1=0.31*26=20.28 KN/m2F2=0.47*26=12.22 KN/m2F3=0.25*26=7.8 KN/m2F4=0.22*26=7.8 KN/m2F5=0.15*26=7.8 KN/m2Qmax=-0.88 T=QS/Ib=0.88*0.05*0.1*0.025/（1/12*0.14*0.1）=1.32Mpa=M/W=0.67/1/6*0.1*0.12=4.02 Mpa查表得：容=13mpa容=13mpaf=43、0.09 mm2mm 挠度满足要求荷载分布图：剪力图：弯矩图：腹板处纵梁间距0.6m布置，横梁间距按0.9m布置，均能满足要求。（二）.碗扣支架承载计算（1）横端梁及腹板处排架荷载计算：a 永久荷载箱梁自重纵横向分布不均匀，选最大荷载在墩横梁旁腹板处。箱梁自重：W钢筋砼1.152629.9KN/m2W模0.01290.108KN/m2W横木（0.10.17）*2.00.14KN/m2W纵木0.10.13.3370.23KN/m2W振2.5 KN/m2 公路桥涵施工技术规范附录DW机具2.5 KN/m2 公路桥涵施工技术规范附录D钢管自重：W架=（3.18*3*2）*2*10/1000=0.3844、KN/m2扣件自重：W扣 =24*0.5*10/1000=0.12KN/m2 上托自重：W托 =9*8*10/1000=0.56 KN/m2 q1 =29.9+0.108+0.23+0.14+0.38+0.12+0.56=31.44 KN/m2q2 =0.108+0.23+0.14+0.38+0.12+0.56=1.538 KN/m2b可变荷载风荷载风荷载的标准：W风 =0.7Z *S * W0 =0.7*1.58*1.4*0.8=1.24 KN/m2作用在支架上的最大风力：F1= W风50.6=3.72KN作用在侧模上的最大风力：F1= W风1.80.6=1.34 KNF风=4.54KN1）45、抗倾覆验算S=￥G SGK+￥Q SGK=1.2 SGK +1.4 SGK荷载组合：竖向永久荷载+竖向施工荷载，此时立杆内力最大为：Nmax=1.2 SGK +1.4 SGK =（1.231.44+1.45）0.60.9=24.13 KN当钢筋、模板完成后，砼尚未浇注时抗倾覆最不利。风荷载F1=3.74KN F1=1.34 KN支撑结构的抗倾覆力矩：Qr=1.538*0.6=0.92KN/mMr=0.5*0.92*152=103.5 KN.m18.1 KN.m 满足要求经计算，支撑安装偏心荷载、安全荷载、等产生的诱发荷载对竖向影响很小，故忽略不计，验算仅考虑风荷载的水平力。2）立杆支撑承载力验46、算：按荷载组合计算：S=￥G SGK+￥Q SGK=1.2 SGK +1.4 SGK荷载组合：竖向永久荷载+竖向施工荷载，此时立杆内力最大为：Nmax=1.2 SGK +1.4 SGK =（1.231.44+1.4（2.5+2.5）0.60.9=24.15 KN支撑强度及稳定性验算A=4.24cm2 考虑到钢管截面的变化，按系数0.84进行折减，即： An=4.240.84=3.562102mm2i=15.95mm H0=1200mm=H0/i=1200/15.95=75 查表得：=0.715立杆弯矩作用在主平面内受压弯，按桥梁设计规范对钢管强度进行计算a 强度验算：因纵横水平方向两层钢管铰接47、对拉，故仅考虑轴心受压验算Nmax/An=24.15103/3.562102=67.8MPaf 容=215 MPab 稳定验算：=Nmax/xAn=24.15103/（0.7153.526102）=95.8N/ mm2=95.8 MPaf 容=215 MPa根据立杆的轴向荷载 即立杆反力N=2.415tNN=A1 f c=0.7154.240.878215=5.72t满足要求。( 三) 碗扣支架整体稳定性施工保证支架搭设前，对地基进行处理，在碗扣式支架底托下面安放方木，增加承压面积，支架顶部设可调顶托，铺设顶层纵向、横向方木，方木之间用耙钉连结。安放表模、侧模、支座、钢筋、钢绞线等。张拉后，强48、度达到要求后拆模、拆架进行下一孔施工。（1） 地基处理在桥跨与桥宽范围内，在场地平整，采用18T以上压路机碾压45遍，根据实际情况对场地进行厚度为15cm C15砼硬化，处理后的地基面要形成2-4%的左右排水横坡，并于支架范围外两册顺桥向开设沟槽，以利排水。模板与支架的设计根据施工经验、结合箱梁的结构尺寸，模板及支架施工方案可按如下选定：支架采用满布式碗扣支架，立杆纵向间距120cm、横向间距90cm，横杆布距90cm。顶托上面横向分布1010cm方木，纵向按间距30cm分布1010方木，方木上安装竹胶面板（厚1.2cm）作为底模。侧板背带间距50cm，用105方木布设，其上再钉竹胶板作为侧模49、。翼板和侧模采用10cm5方木钉成框架及48钢管作为支撑，弧线部位加工4mm的弧度钢板。考虑到横梁、边腹板处自重较大，立杆间距局部加密为6060；同时考虑到支架的整体稳定性，在纵向每4.5m设通长剪刀撑1道，横向每隔3跨布置剪刀撑1道。为便于高度调节，每根立杆顶部配可调顶，可调范围不大于 30。a底模 模板采用12厚竹胶板，标准平面尺寸1.222.44m，肋带采用1010方木，底板下为纵横两层方木，步距分别为纵向6090和横向30，在施工支架时已完成，直接在方木上铺设面板，模板铺装前先定位，由测量人员放出梁体中线及两侧边线位置。模板接缝应当顺直，每个节快块的模板派布形式应当一致。b侧模 侧模采50、用105方木做肋带，步距为30，12厚竹胶板做面板。侧模的施工先立支撑肋木，把肋木钉牢后再钉竹胶板。翼缘板外延宽度应比设计边线宽出80cm。用作做混凝土施工时的人行走道。每节段模板铺装完成后，进行底标高及翼缘板标高的调值。经过初调和精调模板之后，开始钢筋作业。C内模 模板内模提前分段制作，现场吊装平装，并考虑到加宽段、过渡段的分节长度要求，一般2m即可。腹板内模安装前宜将底板冲洗干净。腹板内模的支撑、加固，纵向每隔50cm为一道，每个箱横向立杆间距80cm ，设三道。混凝土浇注一次性完成。每道设计斜支撑及剪刀支撑，竖向悬空的支撑立杆方木必须用硬木楔楔紧；所有支撑、加固方木必须用大号铁钉连接成整51、体。现浇连续箱梁模板计算本工程西福三路桥上部结构现浇箱梁底模拟采用1.2cm厚竹胶板，采用20#槽钢作为第一层横梁（间距为60cm）；采用1010方木作为第二层纵梁，腹板处间距为25cm，其余为40cm。第一层与第二层之间设三角楔调平，现浇箱梁内外模均采用1.2cm厚竹胶板及1010方木组合。侧模曲线部位采用5mm的钢弧度板。详见支架设计断面图。1、20#槽钢强度检算：（按最不利腹板荷载位置） q=1.4*26+0.1*0.1*4*7+0.012*4.8*9+0.5*2+3.0=36.4+0.28+0.42+4则q,=41kN/m Ra Rb q2 为安全起见1.2的荷载分布不均匀系数q1=452、1*1.2=49.2kN/mRc Rd q1荷载由1.67排槽钢承受（间距按0.6m布置）q2=49.2/1.67=29.5kN/m槽钢自重：g=22.63*1.6*10/1000=0.36kN/m跨中M：M=1/8（q2+g）l2=（1/8）*（29.5+0.36）*0.92=3.02kN-m支点剪力Q：Qc=Qd=1/2（q2+g）L=0.5*（29.5+0.36）*0.9=13.4kN惯性矩：Iy=128cm4截面抵抗矩：Wmin=24.2*cm3 Wmax=63.8*cm3弯曲强度：w=M/W=3.02*106/24.2*103=124.7Mpa【】=145Mpa挠度:f=5ql4/353、84EI=5*29.5*9004/(384*2.1*106*128*104)=0.1mml/400=1.5mm故 槽钢可满足施工荷载要求。2、竹胶板核算现浇箱梁的底模、侧板均采用竹胶板，芯模采用胶合板。底模均采用第二层10*10cm方木作为纵梁，腹板处的间距25cm，其余均为40cm；侧模和芯模均采用8*4cm的松木作为桁梁，间距为40cm。根据竹胶板所处位置其所受的力均不同，箱梁底板位于腹板处的竹胶板受的荷载最大，其次为箱梁底板正常段，然后为箱梁顶板处的底模，最后为腹板最低点处的侧模。然腹板处因纵梁间距仅为20cm，而底板其它段为40cm，因此只需核算底板其它段的刚度满足施工要求便可。箱梁底54、板除腹板外其余段设计荷载为：0.26*1*26*1.2=8.112KN/m。2.1强度检算M=1/10q1L2=0.1*8.112*4002=129792N-mmWm=1/6*b1*h2=1000*122/6=24000mm3w=M/W=129792/960=5.408Mpa【】=9Mpa2.2刚度验算Ix =bh3 /12=1000*123 /12=1.44*105 mm4f=q1l4/150EIx =8.112*4004/(150*104*1.44*105)=0.96mmL/400=0.4/400=1mm竹胶板的强度和刚度均满足施工要求。3. 外侧模验算 (1) 腹板侧模验算P=P1+P255、+P3 砼容重取26KN/m3 50.0 浇注砼产生的水平荷载：174 P1=1/2(0.5+1.74)*26=29.12KN/m浇注砼振捣荷载：P2=2.5*1.38/cos160=3.59 KN/m砼产生的侧压力：P3=h=26*1.38*1.38/cos16o=51.5KN/m则P=84.2KN/m强度检算:=P/A=84.2/(1.6*0.122)=3654.5KPa=3.65MPa=9MPa；稳定性检算:160/0.289A=43.2580;=1.02-0.55(+20)/100)1/2 =0.80=P/（A）=84.2/0.8*A=4.58MPa=9MPa； 能满足施工要求。挠度验56、算：q=84.2/1.38=61.04 KN/m2*0.4*1.2=29.3KN/m;Ix =bh3 /12=1380*123 /12=1.98*105 mm4f=q1l4/128EIx =29.3*4004/(128*5*104*1.98*105)=0.59mmL/400=0.4/400=1mm(2) 翼缘板验算P=（0.18+0.5）*4*0.5*26=3.536 KN/m取1.5的荷载不均匀分布系数,则P=5.304KN/m强度检算:=P/A=5.304/(3*0.122)=122.8KPa=9MPa；稳定性检算:L/0.289a=43.2580;=1.02-0.55(+20)/100)57、1/2 =0.80=P/（A）=3.536/0.8*A=102.8KPa=12MPa； 能满足施工要求。Ix =bh3 /12=4000*123 /12=5.76*105 mm4挠度:f=5ql4/384EI=5*5.304*6004/(384*5*104*5.76*105)=0.3mml/400=1.5mm(3)方木计算 q纵= 1.4*26+0.1*0.1*4*7+0.012*1.0*9=36.8 KN/ m2荷载按均布考虑（腹板处纵梁间距25cm布置、其他部位按40cm布置，按腹板底计算） 那么，M=PL2/8 =36.80.252/8 =0.288KN.m W=bh2/6=0.10.158、2/6=0.16710-3m3=M/W=0.654/0.16710-3=3.916mpa容=13mpaI= bh3/12=0.10.13/12 =0.8310-5 m4f=5*PL4/384EI=5*32.260.44/384EI=0.16 mm2mm上式中 ，E=9*103 mpa，方木纵梁强度满足要求3 风荷载稳定性验算风荷载的标准：Wk=0.7Z *S * W0 =0.7*1.58*1.4*0.8=1.24 KN/m2作用在侧模上的最大风力：F1= W风1.830=66.96 KN作用于支架的最大风力：F2= W风0.537=4.6 KN抗滑移力为摩擦力提供（混凝土浇注后）：F抗滑=G1*u=10761*0.02=215.22KN混凝土浇注后稳定验算：F抗滑/ F1=215.22/66.96=3.214 安全系数大于3，满足要求。