沈丹客专跨既有道路特大桥支架体系检算报告.doc
新建沈丹客专跨沈本大道2#特大桥跨连续梁支架检算报告上海科诚建筑设计咨询有限公司 2011年4月目 录1 工程概况、计算依据及检算说明21.1 工程概况21.2 计算依据22 荷载计算32.1 荷载取值32.2 荷载组合方式32.3 荷载计算32.3.1 钢筋混凝土自重32.3.2 荷载组合43 碗扣支架体系检算63.1 计算参数63.1.1 碗扣脚手架力学参数63.1.2 方木力学参数63.2 碗扣脚手架验算73.2.1 碗扣式支架立杆间距73.3.2 支架计算结果73.3 竹胶板和方木检算83.3.1 竹胶板检算83.3.2 10cm×10cm纵梁方木检算113.3.3 10cm×15cm横梁方木检算133.4 基底应力验算163.4.1 立柱基础承载力验算164 检算结论161 工程概况、计算依据及检算说明1.1 工程概况沈丹客专跨沈本大道二号特大桥32+48+32m连续梁，起讫桩号DK30+323.02DK30+436.62，墩位103#-106#。主墩和边墩基础均为摩擦桩；承台均为双层台，其中边墩承台尺寸：11m×8m×2m（下层）+8m×4.5m×1.5m（上层），中墩承台尺寸：12.5m×9.1m×2.5m（下层）+9.8m×5.4m×1.5m（上层）。墩柱均为圆端形实体墩，103#、106#边墩高分别为9m、9.5m，104#、105#中墩高均为8m。连续梁采用满堂支架现浇施工。支架设计立面与平面图见图1-1。支架横断面图见图1-2。图1-1 支架立面与平面图图1-2 支架横断面图1.2 计算依据（1）沈丹客专跨沈本大道二号特大桥连续梁施工图纸及相关文件；（2）铁路桥涵设计基本规范(TB 10002.1-2005)；（3）铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范(TB 10002.2-2005)；（4）铁路桥涵地基和基础设计规范(TB10002.5-2005)；（5）铁路桥涵工程施工质量验收标准(TB10415-2003) ；（6）铁路桥梁钢结构设计规范(TB10002.2-99) ；（7）铁路桥涵施工技术规范（TB 10203-2002）；（8）客运专线铁路常用跨度梁桥面附属设施，通桥（2008）8388A；（9）客运专线铁路桥涵工程施工技术指南（TZ213-2005）；（10）铁路混凝土工程施工技术指南（TZ21-2005）；(11)高速铁路桥涵工程施工质量验收标准（TB10752-2010）。(12)铁路混凝土工程施工质量验收标准(TB10424-2010）。(13)客运专线高性能混凝土暂行技术条件。2 荷载计算2.1 荷载取值荷载取值（1）、梁体钢筋混凝土容重： 26.5kN/m3。、施工荷载: 3.0kN/m2，含人员、施工机具等。、模板自重：底模、腹板侧模、翼缘底模为15mm厚竹胶板计算，竹胶板容重取8.0kN/m3，合0.144kN/m2。、内支撑自重：内模和支架荷载：内模为15mm厚竹胶板计算，竹胶板容重取8.0kN/m3，合0.144kN/m2；内膜支架按照平面90cm×90cm，步距120cm，统一按照0.21kN/m2。、振捣荷载：2.0kN/m2。、倾倒混凝土产生荷载，取2.0kN/m2。、支架自重，支架高度小于12m时略。、风荷载，略。2.2 荷载组合方式 F= +。计算考虑安全系数1.5。2.3 荷载计算根据设计文件，梁高从3.05m 变化到4.05m，取跨中标准断面（3.05m高）、中支点断面，作为计算控制断面，断面划分编号见图2-1和图2-2。计算按照全断面混凝土一次浇筑成型。2.3.1 钢筋混凝土自重钢筋混凝土自重荷载表见下表2-1。表2-1 钢筋混凝土自重表序号断面Q1（kN/m2）Q2（kN/m2）Q3（kN/m2）顶板底板1跨中标准断面16.64280.82510.610.62中支点断面16.642107.32510.621.20图2-1 跨中标准断面图(cm) 图2-2 中支点断面图(mm)2.3.2 荷载组合计算底板荷载时，注意考虑特殊情况下横隔板的自重，其中支点折算为105.1k N/m2，跨中折算约为76.01kN/m2。仅在有横隔板的地方使用。具体荷载计算见下表2-2。表2-2 荷载统计表部位（N/m2）（N/m2）（N/m2）（N/m2）（N/m2）（N/m2）（N/m2）（N/m2）F（kN/m2）标准断面翼缘1664230001442000200023.786腹板8082530001442000200087.969顶板1060030001442000200017.744底板1060030001442102000200017.954支点断面翼缘1664230001442000200023.786腹板107325300014420002000114.469顶板1060030001442000200017.744底板2120030001442102000200028.5543 碗扣支架体系检算3.1 计算参数3.1.1 碗扣脚手架力学参数采用的对接立杆：当步距为60cm 时，立杆允许荷载为40kN/根；步距为120cm 时，立杆允许荷载为30kN/根；步距为180cm时，立杆允许荷载为25kN/根；步距为240cm 时，立杆允许荷载为20kN/根；顶托和底座允许荷载为50kN/根。根据不同横杆布置方式，依据常见碗扣式脚手架厂家关于容许荷载的情况，摘录出部分如下表3-1。 表3-1 碗扣脚手架杆件容许荷载表序号平面布置（cm）容许荷载（N/m2）备注步距60cm步距120cm步距180cm1120×1202777820833173612120×903703727778231483120×605555641667347224120×301111118333369444590×90493833703730864690×60740745555646296790×3014814811111192593860×601111118333369444960×302222221666671388891030×30444444333333277777立杆承载力检算：按立杆步距120cm考虑，则其计算长度为1.2m。回转半径，长细比，查表得钢管不会失稳。3.1.2 方木力学参数方木容许顺纹弯应力w=9.5Mpa,弹性模量E=8.5×103Mpa(8.5×109pa)(选用针叶林,木材应力等级为A-5,为较低等级)。（1）、10cm×15cm方木截面面积: 截面惯性矩:截面抵抗矩:(2)、10cm×10cm方木截面面积：截面惯性矩:截面抵抗矩:(3)、竹胶板力学参数竹胶板静曲强度,弹性模量。采用15mm厚竹制胶合板。1m宽度时，截面面积：截面惯性矩: 截面抵抗矩: 3.2 碗扣脚手架验算3.2.1 碗扣式支架立杆间距纵桥向间距均为0.6m； 横桥向腹板下间距0.3m，底板下间距均为0.6m，翼缘板下为0.9m；3.3.2 支架计算结果根据施工组织设计资料及相关技术资料，碗扣脚手架检算结果见下表3-2。表3-2 碗扣脚手架检算结果断面位置厚度（cm）组合荷载（kN/m2）平面布置（cm）步距（cm）杆件允许荷载（kN/m2）安全储备K（容许荷载/组合荷载）备注标准断面翼缘62.623.78660×9012055.52.3满足要求顶板4017.74490×9012037.02.1满足要求底板4035.760×6012083.32.3满足要求腹板30587.96960×30120166.71.9满足要求支点断面翼缘62.623.78660×9012055.52.3满足要求顶板4017.74490×9012037.02.1满足要求底板8046.360×6012083.31.8满足要求腹板405114.46960×3060222.21.9满足要求横隔板30587.96960×30120166.71.9满足要求 说明：上表计算底板荷载已经考虑顶板的荷载传递给底板。安全系数均接近2.0>1.5，改支架安全可行。3.3 竹胶板和方木检算底板采用15mm竹胶板，模板下铺设10×10cm纵向方木，其间距为30cm，在腹部下纵向方木间距加密为20cm；在纵向方木下铺设横向10×15cm方木，间距60cm。3.3.1 竹胶板检算实际受力模型为多跨超静定结构,简化为三跨连续梁。采用应力顺序传递的方式进行计算，即组合荷载传递给方木分配梁，方木分配梁传递给方木主梁，方木主梁传递给杆件。计算模型中，10cm×10cm方木分配梁作为胶合板的点支撑，实际方木具有宽度，减小了胶合板的实际下挠度数值。（1）翼缘采用15mm厚竹胶板，支垫间距30cm，取1m宽竹胶板计算。荷载安全系数取1.5，均布荷载。计算图示3-1如下：图3-1 受力示意图最大弯距：最大弯曲应力：,满足要求。最大挠度：,刚度满足要求。（2）顶板采用15mm厚竹胶板，支垫间距30cm。取1m宽竹胶板计算。荷载安全系数取1.5，均布荷载。计算同翼缘，强度和刚度显然满足要求，计算略。（3）底板采用15mm厚竹胶板，支垫间距30cm。底板厚度取80cm。荷载安全系数取1.5，均布荷载：计算图示3-2如下：图3-2 受力示意图最大弯距：最大弯应力：,满足要求。最大挠度：刚度满足使用要求。（4）腹板采用15mm厚竹胶板，支垫间距20cm。腹板高度取最大值4.05m，取1m宽竹胶板计算。荷载安全系数取1.5，均布荷载。计算图示3-3如下：图3-3 受力示意图最大弯距：最大弯应力：,满足要求。最大挠度：，刚度满足使用要求。3.3.2 10cm×10cm纵梁方木检算（1）翼缘板下方木采用10cm×10cm方木，间距30cm，顺桥向布置，支垫间距60cm。翼缘板厚度取65cm。荷载安全系数取1.5，均布荷载。计算简图3-4如下：图3-4 受力示意图最大弯距：最大弯曲应力：,满足要求。最大挠度：刚度满足使用要求。（2）顶板下方木采用10cm×10cm方木，间距30cm，顺桥向布置，支垫间距90cm。顶板厚度取最大值60cm。荷载安全系数取1.5，均布荷载。计算简图3-5如下：图3-5 受力示意图最大弯距：最大弯曲应力：,满足要求。最大挠度：刚度满足使用要求。（3）底板下方木采用10cm×10cm方木，间距30cm，顺桥向布置，支垫间距60cm。底板厚度取80cm。荷载安全系数取1.5，均布荷载。计算简图3-6如下：图3-6 受力示意图最大弯距：最大弯应力：,满足要求。最大挠度：刚度满足使用要求。（4）腹板下方木采用10cm×10cm方木，间距20cm，顺桥向布置，支垫间距60cm。腹板高度取405cm。荷载安全系数取1.5，均布荷载。计算简图3-7如下：图3-7 受力示意图最大弯距：最大弯应力：,满足要求。最大挠度：刚度满足使用要求。3.3.3 10cm×15cm横梁方木检算（1）翼缘板下方木采用10cm×15cm方木，间距60cm，横桥向布置，支垫间距90cm。翼缘板厚度取65cm。荷载安全系数取1.5，均布荷载。计算简图3-8如下：图3-8 受力示意图最大弯距：传递给杆件的荷载：,满足要求。最大弯应力：，满足要求。最大挠度：，刚度满足要求。（2）顶板下方木采用10cm×15cm方木，间距90cm，横桥向布置，支垫间距90cm。顶板厚度按最大60cm考虑，荷载安全系数取1.5，均布荷载：计算简图3-9如下：图3-9 受力示意图最大弯距：传递给杆件的荷载：,满足要求。最大弯应力：，满足要求。最大挠度：，刚度满足要求。（3）底板下方木采用10cm×15cm方木，间距60cm，横桥向布置，支垫间距60cm。底板厚度按最大80cm考虑，荷载安全系数取1.5。均布荷载：计算简图3-10如下：图3-10 受力示意图最大弯距：传递给杆件的荷载：,满足要求。最大弯应力：，满足要求。最大挠度：，刚度满足要求。（4）腹板下方木采用10cm×15cm方木，间距60cm，横桥向布置，支垫间距30cm。腹板高度按最大值405cm考虑，荷载安全系数取1.5。均布荷载：计算简图3-11如下：图3-11 受力示意图最大弯距：传递给杆件的荷载：,满足要求。最大弯应力：，满足要求。最大挠度：，刚度满足要求。3.4 基底应力验算3.4.1 立杆基础承载力验算 施工时，支架下面的地基用压路机碾压密实，其上用20cm的C20砼找平硬化，每根立杆承重按N=30KN计算。 底托平面尺寸为12cm×12cm，面积A=0.0144m2，则混凝土垫层压应力： 假定立杆压力按45度角度扩散，实际立杆所传递的力作用在地表的有效宽度为2*20+12=52cm。 则混凝土垫层下处理后基底应力为：地基满足承载力要求。4 检算结论根据连续梁设计图纸及现浇支架体系施工方案，本着安全可靠、经济、为质量负责的原则，进行了详细的检算。检算结果表明：支架模板体系设计安全可靠，可以组织施工。
