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32+48+32m连续梁0#块、1#段现浇支架计算书（膺架法） 编制： 复核： 审核： 目 录1. 工程概况32. 计算依据33. 设计说明34. 设计参数64.1 结构重要系数64.2 相关荷载参数64.3 材料强度设计值74.3.1 钢结构74.3.2方木74.3.3竹胶板84.3.4 挠度84.3.5 贝雷梁力学性能84.4 计算截面95. 模板计算115.1 底模计算115.1.1箱梁腹板下竹胶板125.1.2箱梁底板下竹胶板135.2 底模下顺桥向方木分配梁（第一层方木分配梁）：145.2.1箱梁腹板下顺桥向方木分配梁145.2.2箱梁底板下顺桥向方木分配梁165.3底模下横桥向方木分配梁（第二层方木分配梁）165.3.1腹板下横桥向方木分配梁计算165.3.2底板下横桥向方木分配梁计算186.碗扣支架计算207.箱梁下横桥向I20分配梁计算218贝雷梁计算248.1 A组贝雷梁248.2 B组贝雷梁258.3 C组贝雷梁279.横担梁计算289.1 A组2I45b分配梁计算298.2 B组2I45b分配梁计算3010.钢管桩计算3211承台承载力验算3212承台边侧混凝土条形基础地基承载力验算3313. 临时固结计算3313.1 临时固结设计3313.2 计算不平衡荷载3413.2.1不平衡荷载情况一3413.2.2不平衡荷载情况二3513.2.3不平衡荷载情况三3613.2.4计算选用不平衡荷载3613.3 计算不平衡力矩作用下临时固结反力3613.3.1 临时支座受力计算3613.4 结论371. 工程概况禾水特大桥地处吉泰盆地中心，赣江中游，地势平缓。该地区主要为大面积农田，纸杯茂密，桥址范围内主要跨越禾水河及河堤，庐陵大道，君山大道及井冈山铁路和其他河流。禾水特大桥跨越禾水河南昌岸大堤（97-100#墩），跨越庐陵大道（167-170#墩），跨越君山大道（187-190#墩），设计采用32+48+32m连续梁。塘下特大桥位于泰和县境内，桥址于DK247+436.4DK247+459.7处跨新建垃圾处理厂水泥路（33-36#墩）。设计采用32+48+32m连续梁。主梁采用现浇预应力混凝土连续箱梁，单箱单室。主梁采用C50混凝土。由于连续梁0#段长度不足，无法拼装挂篮，因此，在浇筑完0#段之后，1#段也采用支架现浇施工。0#节段长8m，1#节段长3.5m。其中禾水特大桥跨越禾水河南昌岸大堤（97-100#墩），跨越庐陵大道（167-170#墩），塘下特大桥跨新建垃圾处理厂水泥路（33-36#墩）的0#块支架施工采用膺架法施工。本计算对膺架法施工进行计算。其中，禾水特大桥跨越禾水河南昌岸大堤（97-100#墩）98#、99#墩高为9.5m，10.5m；跨越庐陵大道（167-170#墩）168#墩、169#墩墩高为15.5m。塘下特大桥跨新建垃圾处理厂水泥路（33-36#墩）34#、35#墩墩高为19.5m。计算支架结构以塘下特大桥计算，结果偏于安全。根据各桥实际地基情况计算基础。2. 计算依据（1）钢结构设计规范（GB50017-2003）（2）木结构设计规范(2005年版) （GB50005-2003）（3）建筑施工模板安全技术规范（JGJ 162-2008）（4）铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程（TB10110-2011）（5）路桥施工计算手册（周水兴）（6）钢结构设计手册（中国建筑工业出版社第三版）（7）装配式公路钢桥多用途使用手册（袁绍金、刘陌生）（8）塘下特大桥施工图（9）禾水特大桥施工图（10）无砟轨道预应力混凝土连续梁（悬臂浇筑施工）32+48+32m图号：通桥(2015)2368-A-13. 设计说明（1）底模面板采用1.4cm厚竹胶板。侧模面板采用6mm钢板。（2）箱梁下设两层分配梁（10*10cm方木）。第一层顺桥向布置,间距为30cm， 第二层横桥向布置，间距60cm。（3）I20分配梁横桥向布置间距60cm。（4）分配梁（方木）与I20分配梁之间用碗扣钢管支架。碗扣支架顺桥向间距60cm，横桥向：腹板下30cm，底板、翼缘下60cm。碗扣支架高度1.5m。（5）侧模采用整体钢模板，面板为6mm钢板，背带及桁架为10。侧模桁架间距80cm，桁架通过210背带设置在碗扣支架上。（6）I20分配梁下采用贝雷梁支撑。（7）贝雷梁与钢管桩之间横担梁采用2I45b。（8）钢管桩采用12根630壁厚10mm螺旋焊缝钢管，布置形式顺桥向间距3m+6m+3m，横桥向间距3m。（9）钢管桩锚固于主承台与条形基础。（10）钢管桩间剪刀撑采用20。0#号块，1#块，支架示意图4. 设计参数4.1 结构重要系数本设计按承载力极限状态法，永久荷载分项系数1.2，活载分项系数1.4。计算软件采用Midas civil 2015。4.2 相关荷载参数（1）施工人员、材料及施工机具荷载：。计算模板纵横梁时活载：。计算支架结构时活载：。（2）振捣混凝土时产生的荷载：水平模板，垂直模板。（3）浇筑混凝土时产生的冲击荷载：。（4）新浇筑梁体重力：。（5）模板自重取。（6）方木自重取：。（7）型钢：I20a：。I45b：。（8）碗口脚手架：规格，重量取。4.3 材料强度设计值4.3.1 钢结构钢材强度设计值和弹性模量（N/mm）钢材抗拉抗压和抗弯抗剪端面承压（刨平顶紧）牌号厚度或直径（mm）Q235钢162151253251640205120406020011560100190110 Q345钢163101804001635295170355026515550100250145 弹性模量E 2.064.3.2方木木材强度设计值和弹性模量（N/mm）强度等级组别抗弯顺纹抗压顺纹抗拉顺纹抗剪横纹承压弹性模量 TC17A 17 16 10 1.7 2.310000B 15 9.5 1.6 TC15A 15 13 9.0 1.6 2.110000B 12 9.0 1.5 TC13A 13 12 8.5 1.5 1.910000B 10 8.0 1.49000 TC11A 11 10 7.5 1.4 1.89000B 10 7.0 1.2 TB20 - 20 18 12 2.8 4.212000 TB17 - 17 16 11 2.4 3.811000 TB15 - 15 14 10 2.0 3.110000 TB13 - 13 12 9.0 1.4 2.48000 TB11 - 11 10 8.0 1.3 2.17000本设计采用本表中TC11A级，即：方木为10*10cm方木，材质为松木。其参数如下：W=bh2/6=0.10.12/6=1.667104m3I=bh3/12=0.10.13/12=8.3106m4A=bh=0.10.1=1.0102m2E=9103MPa。=11Mpa自重为0.1*0.1*6kN/m=0.06kN/m。4.3.3竹胶板竹胶板按照建筑施工模板安全技术规范（JGJ 162-2008）第A.5取值，5层板，: , ，。4.3.4 挠度杆件承担混凝土重的弹性挠度取构件跨度的1/400。4.3.5 贝雷梁力学性能国产321贝雷梁桁架片力学性质见下表。贝雷梁桁架片力学性质表类型高长（cm）弦杆截面积（cm）弦杆惯性矩（）弦杆断面率（）桁片惯性矩（）桁片断面积（）国产贝雷1503025.48396.679.42505003570进口贝雷154.943048（61in120in）27.48382.975.228300（6800in3）3910（238.6in3）类型桁片允许弯矩（10KNm）弦杆回转半径（cm）自由长度（cm）长细比纵向弯曲系数弦杆纵向容许受压荷载（10KN）国产贝雷97.53.947519.00.95366.3进口贝雷95.83.7276.220.50.94863.8注：表中国产贝雷的力学性质未计入加强弦杆。 (6)国产321贝雷梁承载力设计值和几何特性见下表。贝雷梁承载设计值及几何特性内力及几何特性弯矩（）剪力（）截面抵抗矩（）截面惯性矩（）非加强型单排单层788.2245.23578.5 250497双排单层1576.4490.57157.1500994三排单层2246.4698.9 10735.6751491双排双层3265.4490.5 14817.9 2148588三排双层4653.2698.9 22226.8 3222883加强型单排单层1687.5245.27699.1577434双排单层3375.0490.5 15398.3 1154868三排单层4809.4698.9 23097.4 1732303双排双层6750.0490.5 30641.7 4596255三排双层9618.8698.9 45962.6 6894390构件名称单位国产进口构件名称单位国产进口桁架节片270259支撑架副2118加强弦杆支80阴、阳头端柱根69.759销子个32.7桥座个3832横梁根245202座板块184181有扣纵梁组10786桥头搭板副142无扣纵梁组10583搭板支座副46桁架螺栓个33.6桥面板副40弦杆螺栓个2护轮木根44横梁夹具副32.7摇滚副10292抗风拉杆套3329平滚副6048斜撑根118下弦接头个65.4联板根41.4阴、阳斜面弦杆个27.31 (7)国产321贝雷梁的构件重量见下表。4.4 计算截面由于0#块实心段位于墩帽上，比较0#段及1#段截面，计算支架结构采用2-2截面，结果偏于安全。 0#段及1#段侧视图（mm）1-1截面（mm）2-2截面（mm）3-3截面（mm）4-4截面（mm）5. 模板计算5.1 底模计算 底模面板采用竹胶板，下部纵向分配梁为10*10cm方木。面板采用1.4cm厚竹胶板，其承受荷载为混凝土自重荷载、模板荷载、施工及其他荷载。1）混凝土自重q1=26KN/m3；2）模板自重q2=0.11KN/m2；3）施工活载按q3=2.5KN/m2；4）振动荷载按q4 =2KN/m2；5）倾倒混凝土产生的冲击力按q5=2KN/m2；其中，q1、q2分项系数取1.2，q3、q4、q5分项系数取1.4。竹胶板计算宽度取1m。面板的惯性矩：I=bh3/12=1001.43/12=22.86cm4面板的截面系数：W=bh2/6=1001.42/6=32.67cm3A=bh=10.014=1.4102m25.1.1箱梁腹板下竹胶板腹板下箱梁高度为3.035m。腹板下竹胶板布置图（mm）强度验算下部分配梁(方木)中心间距30cm，净距为20cm，竹胶板按20cm跨度计算。竹胶板厚1.4cm。取1m宽。荷载：q=1.2q1+1.2q2+1.4（q3+ q4+ q5）=1.2263.035+1.20.11+1.4（2.5+2+2）=103.92kN/m.按简支梁计算，跨度20cm，计算简图如下图4.1.1-1.箱梁竹胶板受力简图 满足要求。（2） 刚度计算：刚度计算只取恒载标准值，荷载取q1。 满足要求5.1.2箱梁底板下竹胶板下部分配梁(方木)中心间距30cm，净距为20cm，按20cm跨度计算。竹胶板厚1.4cm。按箱梁最高为0.985m，为最不利，取1m宽：底板下竹胶板布置图（mm）荷载：q=1.2q1+1.2q2+1.4（q3+ q4+ q5）=1.2260.985+1.20.11+1.4（2.5+2+2）=39.868kN/m.按简支梁计算，跨度20cm，计算简图如下(1) 满足要求(2)刚度计算：刚度计算只取恒载标准值，荷载取q1。 满足要求。5.2 底模下顺桥向方木分配梁（第一层方木分配梁）：5.2.1箱梁腹板下顺桥向方木分配梁箱梁腹板下第一层方木分配梁（顺桥向）采用10*10cm方木，中心间距30cm。按箱梁根部最高为3.035m最不利计算，按每根方木承受0.3m宽箱梁计算。每根方木承受的箱梁荷载：。自重：方木0.06kN/m，面板。即自重。活载取顺桥向方木结构示意图（mm）其下部横桥向方木中心间距为0.6m，净距0.5m则上层方木分配梁跨度为0.5m，按简支梁计算。受力模型如下：箱梁腹板纵向方木受力简图抗弯强度： 抗剪强度： 满足要求刚度计算：刚度计算只取恒载标准值，荷载取: 满足要求5.2.2箱梁底板下顺桥向方木分配梁箱梁底板第一层方木分配梁（顺桥向）采用10*10cm方木，中心间距30cm。按箱梁底板+顶板厚度最高为0.985m。其下部横桥向方木中心间距为0.6m。与腹板相比，跨度不变，布置间距不变，梁高变小（0.985m和3.035m），因为腹板已经计算通过，底板受力小于腹板，因此底板下顺桥向方木分配梁受力通过。5.3底模下横桥向方木分配梁（第二层方木分配梁）底模下横桥向方木分配梁（第二层方木分配梁）布置间距60cm，因此横桥向方木分配梁按每根承受顺桥向0.6m宽箱梁荷载。5.3.1腹板下横桥向方木分配梁计算按箱梁腹板为3.035m最不利计算，按每根方木承受0.6m宽箱梁计算。每根方木承受的箱梁荷载：。自重：面板。第一层方木，第一层方木，即自重。活载取方木承受均布荷载腹板下横桥向方木布置图（mm）腹板下部钢管支架间距0.3m，按简支梁计算跨度取0.3m。 抗弯强度：,抗剪强度： 强度满足要求。刚度计算：刚度计算只取恒载标准值，荷载取: 刚度满足要求。5.3.2底板下横桥向方木分配梁计算按箱梁底板+顶板厚度最高为0.6+0.385=0.985m。按每根方木承受0.6m宽箱梁计算。每根方木承受的箱梁荷载：。自重：面板。第一层方木，第一层方木，即自重。活载取方木承受均布荷载底板下横桥向方木布置图（mm）腹板下部钢管支架间距0.6m，按简支梁计算跨度取0.6m。 抗弯强度：,抗剪强度： 强度满足要求。刚度计算：刚度计算只取恒载标准值，荷载取: 刚度满足要求。6.碗扣支架计算碗扣支架顺桥向间距60cm，横桥向：腹板下30cm，底板、翼缘下60cm。底模下钢管支架计算长度取1.6m，箱梁腹板下每根钢管支架承受0.3m0.6m箱梁荷载F=1.2263.0350.30.6+1.220.30.06+1.220.60.06+1.20.30.60.03=17.19kN箱梁底板下每根钢管承受0.6m0.6m箱梁荷载F=1.2260.9850.60.6+1.220.60.06+1.220.60.06+1.20.60.60.03=11.25kN最不利为腹板下承受压力为17.19KN钢管截面尺寸采用壁厚3.5mm，截面积A=4.893cm2。截面最小回转半径：0.01578m杆件长细比： 钢结构设计规范b类截面中查得值为0.549强度稳定性：满足要求7.箱梁下横桥向I20分配梁计算计算采用2-2截面，为最大的箱室段截面，计算结果偏于安全。横向分配梁采用I20a工钢，横桥向布置间距60cm。取0.6m宽箱梁为计算单元。0.6m宽箱梁自重荷载（q1）如下图： 0.6m宽箱梁自重荷载图（q1）（距离mm，荷载为kN/m）结构自重：面板。第一层方木，第二层方木，碗扣支架：侧模桁架及系统总重量为22.939t，侧模总长度为15m，则每根分配梁上侧模自重为，假定翼缘部位侧模均匀分布，分布长度为3m，则：翼缘下侧模自重：则底、腹板下结构自重：。翼缘下结构自重：。活载取工20分配梁示意图I20a受力示意图：工20分配梁受力示意图用midas建立计算模型，分别定义q1，q2，q3种荷载，计算强度时考虑恒载、活载及其荷载组合系数，计算刚度时只考虑恒载设计值，不考虑活载及荷载系数。计算模型如下：计算结果如下：最大组合应力13. 8MPa215MPa满足要求。 支座反力如下图：支座反力由计算结果知最大值为27.6KN。最大变形0.3mm1220/200=6.1mm。8.支架下部结构计算对于碗扣支架下方的支撑体系,包括I20a横向分配梁，贝雷梁纵梁，2I45b横梁及630*10mm钢管建立整体计算模型。计算荷载按照第7节荷载，直接加载在整体模型的I20a分配梁上。建立整体计算模型如下：8.1贝雷梁受力贝雷梁为321贝雷梁，整体模型中计算受力如下：最大组合应力172.2MPaf=295MPa，满足要求最大剪应力48.58MPa125MPa满足要求最大变形为21.0mm，主要是因为横担梁变形所致，贝雷梁自身变形为21.0-12mm=8mm6000/400=15mm。可。8.2.横担梁受力横担梁采用2I45b，其截面参数如下：在整体模型中计算结果如下：最大组合应力182.8MPaf=215MPa满足要求最大剪应力49.28MPa3000/200=15mm,变形略大于容许值，变形最大值发生在翼缘位置，结构可以满足要求。8.3.钢管桩计算钢管桩采用63010mm的钢管，在整体模型中计算结果如下：最大组合应力87.47MPaf=215MPa满足要求支座反力最大为887.4kN。9承台承载力验算钢管桩下部设置8080cm钢垫板则混凝土受压面积为：根据8节计算结果，钢管受压力最大为887.4kN，自重为则满足要求。10承台边侧混凝土条形基础地基承载力验算临时混凝土条形扩大基础横桥向长度12.3m ，纵断面图如图所示钢管轴力最大值887.4KN基地压力P=，塘下特大桥34#、35#墩原状地基为泥质粉砂岩，基本承载力；禾水特大桥98#、99#墩原状地基为粗圆砾土，基本承载力；禾水特大桥168#、169#墩原状地基为粗圆砾土，基本承载力；可以看出，这6个墩地基情况均较好，基本承载力远大于基地压力，因此，基础满足受力需求。11. 临时固结计算11.1 临时固结设计原无砟轨道预应力混凝土连续梁（悬臂浇筑施工）32+48+32图号：通桥(2015)2368-A-1设计有临时固结，由于墩帽尺寸较小，临时固结产生变化，重新进行计算。设计计算再原有基础上，原有的的尺寸、配筋、材料均不变化。仅布置位置根据垫石的大小进行调整。调整后单个临时支座平面尺寸任然为1100*400mm，材质任然为C50钢筋混凝土，配筋不变。调整后平面位置如下：11.2 计算不平衡荷载11.2.1不平衡荷载情况一以两端不同步混凝土20t为不平衡荷载。桥梁对称悬臂浇筑到最大悬臂状态5#节段时，T构受施工荷载、风荷载等的影响，此时临时支墩受力最不利，故计算以最大悬臂状态为基本结构进行计算。计算荷载包括：1) 一侧混凝土自重超重5%。104.773*0.5%=0.52t。左侧：0.52t；右侧0；2) 一侧施工荷载为0.48Kn/m2,另一侧施工荷载0.24Kn/m2。左：12.6*4*0.48=24.19kN；右侧12.6*4*0.48=12.10kN。3) 施工机具动力系数，一侧采用1.2，另一侧采用0.8。施工机具重量取5t。左侧：5*1.2=6t。右侧：5*0.8=4t。4) 梁段浇筑不同步引起的偏差，控制在20t。左侧：20t；右侧0；5) 一侧风向上吹，风压强度800Pa。S=23*12.6=289.8m2.左侧：289.8*800=231.84Kn,右侧=0.不平衡荷载：荷载组合：1+2+3+4=5.2+（24.19-12.10）+（60-40）+200=237.3kN。荷载组合：1+2+3+5=5.2+（24.19-12.10）+（60-40）+231.84=269.14kN。不平衡荷载以荷载组合1+2+3+5计算。计算力臂取4+3.5+3.5+4+4+2=21m。竖向反力取05#段的梁体重量G1和挂篮重量G2.G1=（41.605+87.635+105.176+102.363+110.080+104.773+104.773）*2*10=13228.1kN。G2=60*2*10=1200kN。G=G1+G2=14428.1kN。不平衡力矩M=269.14kN*21m=5651.94Kn.m。11.2.2不平衡荷载情况二按照一侧挂篮坠落为最不利工况，5#段悬臂长度最大，按照5#节段坠落的极限情况。5#节段重量：104.773t=1047.3kN。一侧挂篮重量：60t=600kN。不平衡荷载为1047.3+600=1647.3kN。计算力臂取4+3.5+3.5+4+4+2=21m。不平衡力矩M=1647.3kN*21m=34593.3Kn.m。竖向反力取05#段的梁体重量G1和挂篮重量G2.G1=（41.605+87.635+105.176+102.363+110.080+104.773+104.773）*2*10=13228.1kN。G2=60*2*10=1200kN。G=G1+G2=14428.1kN。11.2.3不平衡荷载情况三根据无砟轨道预应力混凝土连续梁（悬臂浇筑施工）32+48+32图号：通桥(2015)2368-A-1,计算临时锚固措施时应能承受中支点处最大不平衡弯矩M=9969kN.m及相应的竖向支反力G=16853kN。11.2.4计算选用不平衡荷载施工中加强挂篮后锚检查与控制，不会出现挂篮坠落的情况。计算选用不平衡荷载情况三进行计算，相比较荷载情况一，不平衡弯矩安全系数为9969/5651.94=1.76。11.3 计算不平衡力矩作用下临时固结反力11.3.1 临时支座受力计算假定永久支座不受力，全部由临时固结承担荷载。按照临时固结受力情况建立模型如下图：图5.2.1-1.临时支墩受力模假定R1、R2受压，间距为d，依据静力平衡方程：两侧支座均为受压结构。临时支座按照每侧2个平均分配。单侧受压力为12857.2Kn/2=6428.6kN。另一侧受压力为3996.3 Kn /2=1998.15kN临时固结采用C50混凝土，大小为1100*400mm。则临时固结受力为：可。11.4 结论临时固结满足受力要求，施工时保持原有配筋、材料和结构尺寸与原设计不变。
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