满堂现浇支架二院.doc

福建省第二人民医院屏山分院（北侧）
一号桥梁工程

满堂支架现浇一跨16m简支梁支架
专项施工方案

编 制 人:
复 核 人:
审 批 人:

中铁二十四局福建铁路建设有限公司
福建省第二人民医院屏山分院桥梁工程项目部

2011年 6 月 27日

福建省第二人民医院屏山分院（北侧）一号桥梁工程
满堂现浇一跨16m简支梁支架检算书
1、工程概况
现浇简支实心梁中心梁高0.7m（含排水坡），桥面为变宽度桥面，梁底为7.75m~10.13m,梁顶板宽7.82m~10.23m，翼墙外缘厚为0.1m，底部梁高0.5m。
现浇支架拟采用碗扣式钢管（φ48*3.5mm）支架，支架纵向间距90cm，横向间距90cm，竖向步距均为120cm。钢管顶托上纵桥向设14×20cm方木，在14×20cm方木上设10×10cm 横向肋木，横向肋木间距30cm，横向肋木上铺设顶板底模，底模板采用18mm优质MZJA65竹胶合板。
实行满堂脚手架时，最为关键的和难度最大的是河底基础的处理。经过考虑，首先控制河底高程为3.13m，对河底进行清淤50cm，然后抽干水、用砖碴或者大块的石头等抛填挤淤、压实，使地基承载力达到200mpa以上，最后采用C15砼硬化，砼厚30cm。钢管立柱通过地托支承在14×20cm方木上，横桥向摆放。钢管立柱架设前先放样，以桥中心向外分布。
2、拟材料参数
MZJA65竹胶合板：[σ]=55MPa ， E=6.5×103Mpa
油松、新疆落叶松、云南松、马尾松方木：
[σ]=12MPa(顺纹抗压、抗弯) [τ]=3.14MPa(横纹抗剪)
E=9*103MPa
C15混凝土：[σc]=4.6Mpa
φ48*3.5mm碗扣式脚手架：截面积A=4.89cm，惯性矩I=12.19cm，惯性半径i=1.58cm，抗弯矩W=5.080cm，f=205KN/m
3、计算荷载
简支梁混凝土一次浇注成型，把梁体混凝土简算成以梁底宽度的计算高度为0.71m，钢筋混凝土荷载：q1=25KN/m3×0.71m=17.75kN/m2
施工人员及机具荷载：q2=2.5kN/m2
泵送砼冲击荷载：q3=2.0kN/m2
振捣砼产生荷载：q4=2KN/m2（底板）
模板荷载：q5=2KN/m2
荷载分项系数砼、模型自重荷载取1.2，其他取1.4。
4、底模验算
底板处作用在底模上的荷载最大，为：
q= 1.2*（q1+ q5）+1.4*（q2+q3+ q4）
= 1.2*（17.75+2）+1.4*（2.5+2+2）=32.8kN/m2
竹胶板厚1.8cm,竹胶板下垫10×10cm肋木，肋木间距30cm，则竹胶板净跨距为20cm。
按一跨简支进行验算，如下图所示：
q
20cm

荷载：q =32.8kN/m
截面抵抗矩：W=bh2/6=1*0.0182/6=0.000054m3
截面惯性矩：I= bh3/12=1*0.0183/12=4.86*10-7 m4
跨中弯矩：M=ql2/8=32.8*0.202/8=0.164kN.m
故跨中最大应力：
σ= M/W=0.164/0.000054=3037kPa=3.04 Mpa <[σ]=18MPa
强度满足要求。
挠度：f=5 ql4/384EI=5*32.8*0.204/(384*6.5*106*4.86*10-7)
=2.163*10-4m=0.22mm<[f]l/400=0.25/400m=6.25*10m=0.6mm
挠度满足要求。
5、底模10×10cm肋木验算：
梁底中间荷载最大，取腹板下的模板肋木进行验算。
竹胶板下采用10×10cm肋木，肋木间距30cm，肋木下垫14×20cm承重方木，14×20cm承重方木间距90 cm，故10×10cm肋木跨度为90cm，对其按两跨连续梁进行验算，如下图所示：
q
90cm
90cm

作用在肋木上的荷载为：q =32.8*0.30=9.84 kN/m
截面抵抗矩：W=bh2/6=0.1*0.12/6=1.7*10-4m3
截面惯性矩：I= bh3/12=0.1*0.13/12=8.3*10-6 m4
最大弯矩：M=0.125ql2=0.125*9.84*0.92=0.996 kN.m
故最大弯曲应力：
σ= M/W=0.996/(1.7*10-4)=5858.8kPa=5.9Mpa < [σ]=12Mpa
最大剪力：V=0.625ql=0.625*9.84*0.9=5.535kN
τ=3V/2A=3*5.535/(2*0.1)=830.25kPa=0.83 Mpa < [τ]=1.3Mpa
强度满足要求。
最大挠度：f=0.521ql4/100EI=0.521*9.84*0.94/(100*9*106*8.3*10-6)
=4.503*10m=0.45mm <[f]=l/400=0.9/400m=2.25mm
挠度满足要求。
6、底板下14×20cm方木验算
14×20cm方木主要承受来自10×10cm方木传来的集中力作用。集中力大小取10×10cm方木验算中的最大支反力
R=1.25 ql=1.25*9.84*0.9=11.07kN
按简支梁对14×20cm方木进行验算，最大弯矩计算简图如下：

荷载：F=11.07 kN
截面抵抗矩：W=bh2/6=0.14*0.22/6=0.00093m
截面惯性矩：I= bh3/12=0.14*0.23/12=0.000093 m
最大弯矩：M= 0.267Fl=0.267*11.07*0.9=2.660kN.m
故跨中最大应力：
σ= M/W=2.660/0.00093=2860.21kPa=2.86 Mpa < [σ]=12Mpa
满足要求。
最大挠度：f=0.0476 Fl3/EI=0.0476*11.07*0.93/(9*106*9.3*10-5)
=4.503*10-4m=0.45mm < l/400=2.25mm
满足要求。
最大剪力：V=2F=22.14kN
τ=3V/2A=3*22.14/(2*0.028) =1186.07 kPa=1.19 Mpa < [τ]=1.3Mpa
满足要求。
7、碗扣式支架验算
腹板下碗扣式支架纵向间距90cm，横向间距90cm，横杆竖向步距120cm。
每立杆所受竖向荷载为 P=q*a*b=32.8*0.9*0.9=26.568kN
长细比λ=0.85*120/1.58=64.55,
查表得：ψ=0.797
P临界=Am×φ×[σ]=489*0.797*205=79895.3N>26.568KN
承载力符合要求。
8、地基承载力检算
钢管立柱通过地托支承在14×20cm方木上，地基采用C15砼进行硬化处理，砼厚30cm。浇筑砼前先对原地面进行整平、夯实，夯实后地基承载力为200kPa以上。
地托尺寸10×10cm，则方木局部应力
σ= P/A=26.568/0.01=2656.8kPa=2.66Mpa < [σ]=12Mpa
符合要求。
方木宽20cm，立杆间距90cm。
故方木传递给砼面的应力：σ= P/A=26.568/（0.2*0.9）=147.6kPa=0.15 Mpa < [σ]=4.6Mpa
符合要求。
混凝土应力扩散按450计算，则地基土所受应力为：
σ= P/A=26.568/(0.7*0.8)=47.44kPa < [σ]=200 kPa
符合要求。
则要求地基处理后地基承载力不得小于47.44kPa以确保地基基础安全。
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