门式墩专项施工方案计算书.docx

新建沪宁城际铁路工程站前I标

跨经五路特大桥
62~68#门式墩专项施工方案
计算书

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中铁四局沪宁城际铁路站前I标项目部
二〇〇九年二月

目 录
一 模板计算 2
1.1 计算依据 2
1.2 设计荷载 2
1.3 荷载分项系数 2
1.4 选用材料 2
1.5 荷载的计算 2
1.6 盖梁底模的计算 2
1.7 盖梁侧模的计算 2
1.8 盖梁拉杆的计算 2
1.9 盖梁背肋和分配梁的计算 2
1.9.1 底模背肋和分配梁的计算 2
1.9.2 侧模背肋和分配梁的计算 2
1.10 墩柱模板计算 2
1.11 墩柱侧压力的计算 2
1.12 墩柱模板面板的计算 2
1.13 墩柱模板横肋的计算 2
1.14 墩柱模板竖肋的计算 2
1.14.1竖向小肋的计算 2
1.14.2竖向大肋的计算 2
1.15 墩柱模板拉杆的计算 2
1.16 墩柱模板连接螺栓的计算 2
1.16.1 抗剪螺栓的计算 2
1.16.2抗拉螺栓的计算 2
二 碗扣式支架计算 2
2.1 计算依据 2
2.2 碗扣支架布置 2
2.3 荷载的计算 2
2.3.1 荷载类型 2
2.3.2 荷载取值 2
2.4 结构的计算 2
2.4.1荷载的分项系数 2
2.4.2荷载效应组合 2
2.4.3立杆承载力的计算 2
2.4.4 贝雷梁上方木计算 2
2.4.5 贝雷梁上工字钢验算 2
三 贝雷梁支架计算 2
3.1设计依据 2
3.2设计荷载 2
3.3选用材料 2
3.4 设计荷载计算 2
3.5 荷载组合系数 2
3.6贝雷梁的布置 2
3.7贝雷梁的计算 2
3.7.1贝雷梁荷载计算 2
3.7.2 等效截面换算 2
3.7.3 贝雷梁内力计算 2
3.7.4 贝雷梁应力和变形计算 2
3.8贝雷梁的稳定性 2
3.9 横向分配梁的计算 2
3.10 刚管柱的计算 2
3.11 刚管桩的屈曲分析 2
3.12 钢管柱基础的计算 2
3.12.1 钢管桩基础的计算 2
3.12.2 地脚螺栓计算 2
四 边坡锚喷防护计算 2
4.1 设计依据 2
4.2 设计荷载 2
4.3 选用材料 2
4.4 荷载计算 2
4.4.1 边坡1：1稳定性分析 2
4.4.2 边坡1：0.3荷载计算 2
4.5 锚喷混凝土厚度计算 2
4.6 锚杆长度和布置计算 2
4.7 锚杆支护总体稳定性 2
五 地锚设计 2
5.1 设计依据 2
5.2设计荷载及安全系数 2
5.3 选用材料 2
5.4 地锚设计 2
5.4.1锚固螺栓的计算 2
5.4.2地锚混凝土的计算 2

一 模板计算
1.1 计算依据
1.《路桥施工计算手册》（人交版）；
2.《材料力学》（西南交大版）；
3.《结构力学》（高教版）；
4.《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）；
5.《竹胶合板模板》（JG／T156-2004）；
6.《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；
7.《组合钢模板技术规范》（GB50214-2001）；
8.《预制混凝土构件钢模板》（JGT3032-1995）；
9.《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）；
10.《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ 130-2001）；
11.《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.1-2005）；
12.《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）；
13.《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）；
14.《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）；
15.《地下与基础工程百问》(中国建筑工业出版社)。
1.2 设计荷载
① 施工荷载（机械堆放和混凝土的冲击力）；
② 人群荷载；
③ 结构自重；
④ 混凝振动产生的荷载。
1.3 荷载分项系数
根据《路桥施工计算手册》表8-5荷载分项系数如下所示。
①模板、脚手架自重分项系数考虑为1.2；
②新浇筑钢筋混凝土自重分项系数考虑为1.2；
③施工人员及施工机具运输或堆放的荷载分项系数考虑为1.4；
④振捣混凝土时产生的竖向荷载分项系数考虑为1.4；
⑤新浇筑混凝土对侧面模板的压力分项系数考虑为1.2；
⑥振捣混凝土时产生的水平荷载分项系数考虑为1.4；
⑦雪荷载分项系数考虑为1.2。
1.4 选用材料
1.盖梁模板采用竹胶板和方木，拉杆采用Q235圆钢；
2.墩身模板采用钢模，面板采用6mm厚A3钢板，竖向小肋采用扁钢100×10mm，横肋采用槽钢[10，竖向大肋采用两根槽钢[12.6。拉杆采用圆钢对拉，所用材料如下所示。
① A3钢板；
②16Mn钢；
③槽钢[10；
④槽钢[12.6；
⑤M22螺栓；
⑥圆钢。
1.5 荷载的计算
砼采用拌和站集中拌和，罐车运输，根据混凝土搅拌站生产能力可知，混凝土搅拌站每日共生产1500m3混凝土，其供应能力每小时能供应62.5m3 混凝土。
模板计算时，考虑混凝土不是均匀延整个梁截面浇筑，为安全考虑混凝土浇筑的速度设为2m/h，入模的温度为15℃。按照《路桥施工计算手册》表8-2。采用内部振捣器振捣时，且当混凝土速度在6m/h以下时侧模的最大压力按下式计算：
（1-1）
当时：
（1-2）
当时：
（1-3）
式中： ——新浇筑混凝土对侧面的最大压力，kPa；
h ——有效压头高度，m；
T ——混凝土入模时的温度℃；
k ——外加剂影响修正系数，不加时k＝1，加入缓凝外加剂时，k＝1.2；
v ——混凝土的浇筑速度，m/h；
H ——混凝土浇筑层的高度，m；
——混凝土的容重，kN/m3。
根据公式1-1、1-2和1-3，混凝土入模时的温度为15℃、浇筑混凝土的速度为2m/h，混凝土侧压力计算过程如下所示。
V/T＝2/15≈0.133，由于0.133>0.035则有效压头高度按照公式1-3计算，模板最大侧压力按照公式1-1计算，根据《跨经五路特大桥》设计图纸，其门式墩梁的钢筋为29766.89kg（包括了钢绞线）则钢筋含量（体积含量）＝29766.89/（7.85×103×236.115）≈0.0161＝1.61%，由于门式墩采用的是C40混凝土，根据建筑机械化《钢筋混凝土的容重分析》表1可知，钢筋混凝土的容重γ＝25.6kN/m3，为偏于安全计算γ＝26kN/m3，其计算过程如下所示。
h＝1.53+3.8×2/15≈2.04m
Pm1＝1.2×26×2.04＝63.648kPa
由《路桥施工计算手册》表8-2，采用泵送混凝土浇筑时。计算公式如下式1-4所示。
（1-4）
式中： ——新浇筑混凝土对侧面的最大压力，kPa；
v ——混凝土浇筑速度，m/h。
本桥采用泵送混凝土浇筑，则混凝土的最大侧压力计算如下所示。

由于本桥采用的是泵送混凝土并且用内部振捣器振捣。则混凝土的最大侧压力为Pmax＝Pm1 +Pm2＝63.648+5.47＝69.118kPa，其压力分布图如下图1-1所示。

图1-1 混凝土侧压力计算分布图 单位：cm
根据《路桥施工计算手册》表8-2规定，振捣混凝土时，对侧面模板的压力按Pm3＝4kPa计。由于竹胶板上背肋（10×10cm方木）布置间距均为25cm，分配方木（15×10cm方木）间距为60cm，且竹胶板为1.5cm厚。侧模采用直径为22mm的Q235钢筋做拉杆，侧模的拉杆布置示意图如下图1-2所示。

图1-2 侧模拉杆布置示意图
底板自重：采用15mm厚的竹胶板做模板，由厂家提供的容重为10.4 KN/m3，则模板的自重为p1＝10.4×0.015＝0.156KN/m2；
钢筋混凝土的重力：混凝土的容重采用26kN/m3，由《跨经五路特大桥》设计图纸可知。H＝2.7m，p2＝26×2.7＝70.2 KN/m2；
根据《路桥施工计算手册》表8-1规定，水平振动荷载p3＝2KN/m2；
根据《路桥施工计算手册》表8-1规定，施工人员、施工料具运输、堆放荷载均布荷载可取p4＝2.5kPa，另外集中荷载F＝2.5kN进行验算；
根据《公路桥涵设计通用规范》（JTJ021—89）2.3.8风压取为0.5~1.0kPa，在计算模板时，由于风力对模板有利，因此计算模板时忽略风压的影响。
根据《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2006 ）查附录D.4可知，雪的标准荷载按照50年一遇取南京地区雪压为0.65kN/m2。
根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2006 ）6.1.1雪荷载计算公式如1-5所示。
Sk＝ur×so （1-5）
式中：Sk——雪荷载标准值(kN/m2)；
ur——屋面积雪分布系数；
So——基本雪压(kN/m2)。
根据规上述范6.2.1规定，按照矩形分布的雪堆，μr取平均值为2.0。雪荷载标准值计算过程如下所示。
Sk＝ur×so＝0.65×2＝1.3kN/m2
荷载累加如下所示：
集中荷载：P＝F×1.2＝2.5×1.2＝3kN；
总竖向荷载：py＝p1×1.2+p2×1.2+p3×1.4+p4×1.4+Sk×1.2＝0.156×1.2+70.2×1.2 +2×1.4+2.5×1.4+1.3×1.2≈92.287KN/m2；
总的水平荷载：Px＝pm1×1.2+pm2×1.2+pm3×1.4＝63.648×1.2+5.47×1.2+4×1.4≈88.326KN/m2。
1.6 盖梁底模的计算
采用15mm的竹胶板做底模，竹胶板下背肋为10×10cm方木且布置间距均为30cm，背肋下面分配方木为15×10cm方木且间距为60cm。
由前面1.5节所计算总竖向荷载转化成线均布荷载q＝py×0.6＝92.287×0.6≈55.372KN/m。
在计算时，考虑到模板的连续性，则按照连续梁（三跨连续梁）进行计算。计算简图如下图1-3所示。

图1-3 模板计算简图
根据《路桥施工计算手册》表8-13考虑模板连续性的最大弯矩公式计算，其计算过程如下所示。
Mmax＝q×L2/10＝55.372×0.32/10≈0.498KN.m
由于选用的是15mm厚的竹胶板，计算长度按照60cm考虑，其截面抵抗矩w＝b×h2/6，其计算过程如下所示。
w＝b×h2/6＝600×152/6＝22500mm3
σ＝Mmax/w＝4.98×105/22500≈22.13MPa
通过以上计算，σ＝22.13MPa<[σ]＝50MPa，其中50MPa为安徽省林产品质量监督检验站混凝土模板用竹胶合板物理力学指标中（竹胶板在湿状、横向的容许应力）静曲强度最小值，则底板模板的强度满足使用要求。
根据《路桥施工计算手册》表8-13考虑模板连续性刚度验算公式w＝q×L4/（128×E×I），其计算过程如下所示。由安徽省林产品质量监督检验站混凝土模板用竹胶合板物理力学指标中（竹胶板在湿状、横向的弹性模量）查得弹性模量最小40000MPa。根据竹胶板的截面形状，则惯性矩I＝b×h3/12＝600×153/12＝168750mm4，挠度计算如下所示。

以上计算结果表明w＝0.519mm<[w]＝L/400＝300/400＝0.75mm，则底板模板的刚度满足使用的要求。
1.7 盖梁侧模的计算
侧模背肋的间距为30cm，分配梁的间距为60cm。在计算时，由于模板的连续性，则按照连续梁（三跨连续梁）进行计算。计算简图如图1-3所示。根据1.5节所计算总水平荷载转化为线均布荷载q＝px×0.6＝88.326×0.6≈52.996KN/m。则弯矩的计算过程如下所示。
Mmax＝q×L2/10＝52.996×0.32/10≈0.477KN.m
截面抗弯矩同1.6节中底模的抗弯矩一样w＝22500mm3，则应力计算过程如下所示。
σ＝Mmax/w＝4.77×105/22500＝21.2MPa
通过以上计算σ＝21.2MPa<[σ]＝50MPa，其中50MPa为安徽省林产品质量监督检验站混凝土模板用竹胶合板物理力学指标中（竹胶板在湿状、横向的容许应力）静曲强度最小值，则侧模模板强度满足施工使用的要求。
模板截面惯性矩计算同1.6节中模板的惯性矩相同， I＝168750mm4，则挠度计算过程如下所示。

通过以上计算数据w＝0.497mm<[w]＝L/400＝300/400＝0.75mm，则侧模模板的刚度满足使用要求。
1.8 盖梁拉杆的计算
由于侧模采用的钢筋做拉杆平衡混凝土的侧压力，因此采用Q235直径为22mm的圆钢做拉杆。
竖直方向间距为120cm，水平方向间距为180cm，整个拉杆成梅花形布置，拉杆布置图如下图1-4所示。

图1-4 拉杆布置示意图 单位：cm
从图1-4可知，拉杆作用的最大面积A＝0.6m2，则拉杆所受的力计算如下所示。
根据1.5节计算可知，px＝88.326 KN/m2，N拉＝px×0.6＝88.326×0.6≈53KN，拉杆考虑到螺丝口削弱拉杆的截面面积，因此面积折减85%，则拉杆应力计算如下所示。

通过计算最大应力σ＝164.03MPa<[σ]＝205MPa，其中205 MPa是根据《钢结构设计规范》查Q235圆钢的容许拉应力。则拉杆的强度满足使用的要求。
根据图1-1可知，应力在沿垂直方向在减少，这样越向上拉杆所受的力就越小，因此这样布置拉杆就越偏于安全。为保障侧模的稳定性，在图1-4中侧模顶部每隔5m布置一个横撑防止模板向内倾倒。
1.9 盖梁背肋和分配梁的计算
1.9.1 底模背肋和分配梁的计算
1.背肋的计算
背肋采用的是10×10cm的方木，方木在底板时承受最大荷载。由1.5节中所计算底板的最大荷载转化为背肋上的线性荷载q1＝92.287×0.3≈27.896kN/m，根据《路桥施工计算手册》查松木的容重为6kN/m3，方木的自重为q2＝r×A＝6×0.10×0.10＝0.06kN/m，考虑1.2的安全系数后线荷载q＝q2×1.2＝0.06×1.2＝0.072 kN/m，则总的荷载q＝27.896+0.072＝27.968kN/m。按均布荷载作用下的简支梁进行计算，计算简图如图1-5所示，把作用在方木范围内的混凝土体积转化线荷载加载在方木上，其计算过程如1-6所示。

图1-5简支梁计算简图

Wy＝I/(b/2)＝8.333×10-6/0.05＝1.667×10-4m3
(1-6)
则应力σ＝7.55MPa<[σ]＝13.0MPa，其中13.0MPa根据《路桥施工计算手册》表8-6查红松的容许弯曲应力。
剪力：F＝q×L/2＝27. 968×0.6/2≈8.390kN，则剪应力计算如下所示。

根据计算结果可知应力τ＝0.839MPa<[τ]＝1.4MPa，其中1.4MPa根据《路桥施工计算手册》表8-6查红松的容许剪应力。
由于σ＝7.55MPa<13.0MPa，τ＝0.839MPa<1.4MPa，则背肋的强度满足使用的要求。
根据《路桥施工计算手册》表8-6可知红松的弹性模量E＝10×103MPa，根据《材料力学》挠度计算公式，挠度计算如下所示。
挠度验算：
通过上式计算，f＝5.664×10-4m≈0.566mm<L/400＝600/400＝1.5mm，则背肋的刚度满足使用要求。
2.支架上分配梁10×15cm方木验算
按均布荷载作用下的简支梁进行计算，计算简图如下图1-6所示，把作用在方木范围内的混凝土体积转化线荷载加载在方木上，其计算过程如下所示。

图1-6 简支梁计算简图
模板的背肋的间距为30cm，分配梁的间距为60cm。根据上面计算可知，10×10cm的方木的自重为q＝0.072 kN/m，根据1.5节中所计算底板的最大荷载转化为集中荷载N＝0.072×0.6+92.287×0.3×0.6≈16.655kN，按照影响线加载方法找出最不利加载位置如图1-6所示。根据《路桥施工计算手册》查松木的容重为6kN/m3，10×15cm方木的自重为q2＝r×A＝6×0.10×0.15＝0.09kN/m，考虑1.2的安全系数后线荷载q＝q2×1.2＝0.09×1.2＝0.108kN/m。
背肋传下来的荷载对弯矩影响计算如下所示。
M1＝F×L/4＝16.655×0.6/4≈2.498kN.m
自重荷载对弯矩影响计算如下所示。
M2＝q×L2/8＝0.108×0.62/8＝4.86×10-3KN.m
Mmax＝M1 +M2＝2.498+0.00486≈2.503KN.m
应力计算如下所示。

Wy＝I/(b/2)＝2.8125×10-5/0.075＝3.75×10-4m3

则应力σ＝6.67MPa<[σ]＝13.0MPa，其中13.0MPa根据《路桥施工计算手册》查红松的容许弯曲应力。
背肋传下来的荷载对剪力影响计算如下所示。
剪力：F1＝N/2＝16.655/2≈8.328kN
自重荷载对剪力的影响计算如下所示。
剪力：F2＝q×L /2＝0.108×0.6/2≈0.032kN
Fmax＝ F1 +F2＝8.328+0.032＝8.36 kN
则剪应力计算如下所示。

则应力τ＝0.557MPa<[τ]＝1.4MPa，其中1.4MPa根据《路桥施工计算手册》表8-6查红松的容许剪应力。
根据《路桥施工计算手册》表8-6可知红松的弹性模量E＝10×103MPa，根据《材料力学》可知，挠度计算如下所示。
背肋传下来的荷载对挠度影响计算如下所示。
挠度验算：
自重荷载对挠度影响计算如下所示。
挠度验算：

通过上式计算，fmax＝2.671×10-4m<L/400＝0.6/400＝1.5×10-3,则支架上分配梁的刚度满足要求。
1.9.2 侧模背肋和分配梁的计算
1.背肋的计算
背肋采用的是10×10cm的方木，方木在侧模时承受最大荷载。由1.5节中所计算侧模的最大荷载转化为背肋上的线性荷载q＝88.326×0.3≈26.498kN/m。按均布荷载的简支梁进行计算，计算简图如图1-7所示，把作用在方木范围内的混凝土体积转化线荷载加载在方木上，其计算过程如1-7所示。

图1-7简支梁计算简图

Wy＝I/(b/2)＝8.333×10-6/0.05＝1.667×10-4m3
（1-7）
则应力σ＝7.153MPa<[σ]＝13.0MPa，其中13.0MPa根据《路桥施工计算手册》表8-6查红松的容许弯曲应力。
剪力F＝q×L/2＝26.498×0.6/2≈7.95kN
则剪应力计算如下所示。

则应力τ＝0.795MPa<[τ]＝1.4MPa，其中1.4MPa根据《路桥施工计算手册》表8-6查红松的容许剪应力。
由于σ＝7.153MPa<[σ]＝13.0MPa，τ＝0.795MPa<[τ]＝1.4MPa，则背肋的强度满足使用的要求。
根据《路桥施工计算手册》表8-6可知红松的弹性模量E＝10×103MPa，根据《材料力学》挠度计算公式，其挠度计算如下所示。
挠度验算：
通过上式计算，f＝5.37×10-4m≈0.537mm<L/400＝600/400＝1.5mm,则背肋的刚度满足使用要求。
2.侧模横带验算
侧模采用两根为50mm壁厚为12mm的钢管作横带，按均布荷载的简支梁进行计算，计算简图如图1-8所示，把作用在横带范围内的混凝土体积转化线荷载加载在钢管上，其计算过程如下所示。

图1-8 简支梁计算简图
模板的背肋的间距为30cm，横带的间距为60cm。根据上面计算可知，由1.5节中所计算侧模的最大荷载转化为背肋上的线性荷载q＝88.326×0.6≈53.0kN/m，考虑到钢管的连续性，因此根据《路桥施工计算手册》表8-13，其弯矩计算如下所示。
M＝q×L2/10＝53.0×1.82/10＝17.172KN.m
应力计算如下所示。

则应力σ＝94.4MPa<[σ]＝215MPa，其中215MPa根据《钢结构设计规范》查Q235钢的容许弯曲应力值。则横带的强度满足使用的要求。
根据《路桥施工计算手册》表8-6可知钢材的弹性模量E＝2.1×105MPa，根据《材料力学》可知，挠度计算如下所示。
钢管的刚度验算如下所示。

通过上式计算，fmax＝4.5mm<L/400＝1800/400≈5mm,其横带的刚度满足使用要求。
1.10 墩柱模板计算
1.11 墩柱侧压力的计算
1.根据《路桥施工计算手册》计算侧压力
砼采用拌和站集中拌和，罐车运输，根据由一节工程概况可知，混凝土搅拌站每日共生产1500m3混凝土，其供应能力每小时能供应62.5m3 混凝土。
根据《跨经五路特大桥施工图纸》可知，门式墩的截面面积S计算如下所示。
S＝3×3×4＝36m2
4个门式墩一次性浇筑，故砼浇筑速度V计算如下所示。
V＝62.5/36≈1.74 m/h
模板计算时，为安全考虑因此浇筑混凝土的速度设为2m/h，入模的温度为20℃，混凝土的容重设为26kN/m3。
V/t＝2/20＝0.1，则0.1>0.035按照公式1-3计算有效压头高度，最大侧压力按照公式1-1计算，其计算过程分别如下所示。
h＝1.53+3.8×2/20＝1.91m
Pm1＝1.2×26×1.91＝59.592kPa
本桥采用泵送混凝土浇筑，根据公式1-4则混凝土的最大侧压力计算如下所示。

根据《路桥施工计算手册》表8-2可知，振捣混凝土时对侧模板的压力按Pm3＝4.0kPa计。
由于本桥采用的是泵送混凝土并且用内部振捣器振捣，因此混凝土的最大侧压力计算如下所示。
Pmax＝Pm1 +Pm2+Pm3＝59.592+5.47+4＝69.062kPa
2. 根据《公路桥涵施工技术规范》计算侧压力
根据《公路桥涵施工技术规范》设计规范附录D,混凝土侧压力的计算如下式1-8所示。
（1-8）
式中：——新浇筑混凝土对模板的最大侧压力(kPa)；
h——有效压头高度（m）；
V——混凝土的浇筑速度(m/h)；
——新浇筑混凝土的初凝时间（h），可按实测确定；
——混凝土的容重(kN/m2)；
——外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0，掺缓凝作用的外加剂时取1.2；
——混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时取0.85；50~90mm时，取1.0；110~150mm时，取1.15；
由上述规范附录D规定，公式1-8计算值与计算值比较取最小值为最大侧压力。由于混凝土的初凝时间一般为6~8小时，在加入缓凝固剂后为安全考虑初凝时间设为8小时，根据《跨经五路特大桥》施工图纸可知侧压力计算如下所示。

由以上计算可知，取两者中较小值为，有效压头计算如下所示。

根据《路桥施工计算手册》表8-2可知，振捣混凝土时对侧模板的压力按Pn3＝4.0kPa计，考虑振捣混凝土浇筑时对侧模的最大侧压力计算如下所示。
Pmax＝Pm1 +Pm2＝89.31+4.0＝93.31kPa
根据以上两个不同公式计算侧压力比较取最大值进行模板设计，既Pmax＝93.31kPa 进行侧模控制计算。并考虑1.2的安全系数，则Pmax＝93.31×1.2＝111.972kPa
1.12 墩柱模板面板的计算
由于面板采用的是6mm厚的钢板，竖向小肋采用100×10mm扁钢，间距S＝350mm，横肋采用槽钢[10，间距h＝400mm，h1＝350mm，竖向大肋采用两根槽钢[12.6，间距L＝800mm，a＝250mm。在纵向间距为35cm，横向间距为40cm，既Lx＝35cm，Ly＝40cm。由于板属于四边简支板，因此按最不利的三边固定一边简支进行计算。计算简图如下图1-9所示。

图1-9 墩身模板计算简图 单位：cm
由于Lx/ Ly＝35/40＝0.875，根据《路桥施工手册》附表2-18可知道挠度系数fmax＝0.0019mm-1，X弯矩系数Mx＝0.02785，y弯矩系数My ＝0.01485，Mx0＝-0.0678，My0＝-0.0565，取10mm宽的板条进行计算。则10mm钢板的力学特性计算如下所示。
惯性：I＝b×h3/12＝10×63/12＝180mm4
截面惯性矩：W＝b×h2/6＝10×62/6＝60mm3
面积：S＝b×h＝10×6＝60mm2
由于钢板采用的是A3钢，根据《机械设计手册》（软件版）V3.0可知道其容重γ＝78.5kN/m3。
将混凝土的侧压力转化为线性荷载：Q＝p×L＝0.111972×10＝1.11972 N/mm。
根据《路桥施工计算手册》附表2中，刚度K计算公式如下式1-9所示：
（1-9）
式中: ——弹性模量；
——板厚；
——泊松比，对钢筋混凝土板 ，；对于钢板，。
根据公式1-9弹性模量计算如下所示。

根据《路桥施工计算手册》附表2中，可知挠度和弯矩计算公式分别如下所示。
挠度计算公式如下式1-10所示。
（1-10）
弯矩计算公式如下式1-11所示。
（1-11）
式中：——均布荷载；
——其中为Lx和Ly中的较小者。
根据公式1-11弯矩计算如下所示。
跨中弯矩计算如下所示。

考虑到钢板的泊松比υ=0.3，故换算弯矩计算如下所示。

支座弯矩计算如下所示。

因此取最大弯矩进行应力计算，计算如下所示。

根据上面计算结构可知道，，其中181MPa是根据《路桥施工计算手册》表8-7，A3钢的容许应力，则钢板的强度满足施工的要求。
取1mm宽的面板进行刚度验算，将混凝土的侧压力转化为线性荷载：Q＝p×L＝0.111972×1≈0.11 N/mm。
根据公式1-10挠度计算如下所示。

根据上面计算结构可知道，，则钢板的刚度满足施工的要求。
1.13 墩柱模板横肋的计算
由于横肋采用的是槽钢[10，间距为40cm，因此将均布荷载转化为线性荷载，计算宽度为40cm，将混凝土的侧压力转化为线性荷载：Q＝p×L＝111.972×0.4≈44.79kN/m。
根据《机械设计手册（软件版）V3.0》可知槽钢[10的力学特性如下所示。
A＝12.784cm2
Wx＝39.7cm3
I x＝198cm4
理论重量：G＝10.007kg/m
根据《路桥施工计算手册》表8-13，考虑到横肋的连续性（三跨连续梁计算），则荷载作用下弯矩计算公式如下式1-12和1-13所示。
均布荷载作用下的最大弯矩
（1-12）
集中荷载作用下的最大弯矩
（1-13）
荷载作用下挠度计算公式如下式1-14和1-15所示。
均布荷载作用下挠度
（1-14）
集中荷载作用下挠度
（1-15）
则计算简图如下图1-10所所示。

图1-10 横肋计算简图
竖向大肋的间距为80cm，根据公式1-12弯矩计算如下所示。

根据计算结果可知应力σ＝72.3MPa<[σ]＝210MPa，其中210MPa是16Mn钢的容许弯曲应力。则横肋的强度满足使用的要求。
根据《路桥施工计算手册》表8-7可知，钢材的弹性模量E＝2.1×105MPa，根据公式1-14，横肋的刚度计算如下所示。

通过以上计算结果，f＝0.345mm<L/500＝800/500＝1.6mm,则背肋的刚度满足使用的要求。
1.14 墩柱模板竖肋的计算
竖向小肋采用100×10mm扁钢，竖向大肋采用两根槽钢[12.6，其计算分别如下所示。
1.14.1竖向小肋的计算
根据《机械设计手册（软件版）V3.0》可知100×10mm扁钢，理论重量G＝7.85kg/m,其力学特性计算如下所示。
A＝100×10＝1000mm2
Wx＝b×h2/6＝10×1002/6≈16666.667mm3
I x＝b×h3/12＝10×1003/12≈833333.33mm4
计算宽度为35cm，将混凝土的侧压力转化为线性荷载：Q＝p×L＝111.972×0.35≈39.19kN/m。
竖向小肋按照简支梁来计算，其计算简图如下图1-11所示。

图1-11 简支梁计算简图

则应力σ＝36MPa<[σ]＝181MPa，其中181MPa是根据《路桥施工计算手册》表8-7，A3钢的容许应力，则竖向小肋强度满足施工的要求。
根据《路桥施工计算手册》表8-7可知，钢材的弹性模量E＝2.1×105MPa，竖向小肋的刚度计算如下所示。

通过上式计算，f＝0.044mm<L/500＝350/500＝0.70mm,则竖向小肋刚度满足使用的要求。
1.14.2竖向大肋的计算
1.脊梁计算
竖向大肋采用两根槽钢[12.6，间距为80cm，计算宽度为80cm，将混凝土的侧压力转化为线性荷载：Q＝p×L＝111.972×0.8≈89.58kN/m。
由于竖向大肋间距为80cm，由于模板的尺寸为150×300cm和100×300cm的模板，因此最不利组合为一个150×300cm和一个100×300cm的模板组合。根据《机械设计手册（软件版）V3.0》可知槽钢[12.6的力学特性如下所示。
A＝15.692cm2
Wx＝62.1cm3
I x＝391cm4
理论重量：G＝12.318kg/m
竖向大肋按照简支梁来计算，其计算长度为80cm，其计算简图如下图1-12所示。

图1-12 简支梁计算简图

则应力σ＝57.73MPa<[σ]＝210MPa，其中210MPa是根据《路桥施工计算手册》表8-7，16Mn钢的容许应力，则竖向大肋强度满足施工使用的要求。
根据《路桥施工计算手册》表8-7可知，钢材的弹性模量E＝2.1×105MPa，竖向大肋的刚度计算如下所示。

通过上式计算，f＝0.291mm<L/400＝800/400＝2mm,则竖向大肋刚度满足使用的要求。
2.下端脊梁自由端计算
高为1m高的模板如下图1-13所示。

图1-13 1.5m高模板图 单位：cm
从图1-13可知，脊梁下端的自由端自由长度为35cm，计算简图如下图1-14所示。

图1-14 脊梁下端自由端计算简图
计算宽度为80cm，将混凝土的侧压力转化为线性荷载：Q＝p×L＝111.972×0.8≈89.58kN/m。

则应力σ＝44.28MPa<[σ]＝210MPa，其中210MPa是根据《路桥施工计算手册》表8-7，16Mn钢的容许应力，则竖向大肋强度满足施工使用的要求。
根据《材料力学》挠度计算公式，其挠度计算如下所示。

通过上式计算，f＝0.78mm<L/400＝350/400＝0.875mm,则竖向大肋刚度满足使用的要求。
3.上端脊梁自由端计算
高为1 m高的模板如下图1-15所示。

图1-15 1m高模板图 单位：cm
从图1-15可知，脊梁下端的自由端自由长度为50cm，计算简图如下图1-16所示。

图1-16 脊梁上端自由端计算简图
从5.1.3可知，侧压力的有效压头为3.435m，压力图如下图1-17所示。

图1-17 侧压力分布图
计算宽度为80cm，将混凝土的侧压力转化为线性荷载：Q＝p×L＝16.3×0.8＝13.04kN/m。

则应力σ＝4.37MPa<[σ]＝210MPa，其中210MPa是根据《路桥施工计算手册》表8-7，16Mn钢的容许应力，则竖向大肋强度满足施工使用的要求。
从图1-16可知，荷载成三角形分布，为简化计算按照13.04kN/m均布荷载计算，由于13.04kN/m是三角形荷载分布中最大荷载，因此计算是偏于安全的。根据《材料力学》挠度计算公式，其挠度计算如下所示。

通过上式计算，f＝0.5mm<L/400＝350/400＝0.875mm,则竖向大肋刚度满足使用的要求。
1.15 墩柱模板拉杆的计算
由于侧模采用的圆钢做拉杆平衡混凝土的侧压力，因此采用Q235直径为25mm的钢筋做拉杆。最不利的两块模板拼装后进行控制计算，其拼装如下图1-18所示。

图1-18 模板拼装图 单位：cm
从图1-18可知，拉杆最大的受力面积为A＝0.8×0.8＝0.64m2，则拉杆计算如下所示。
根据5.1.3节计算可知，px＝111.972KN/m2，N拉＝px×0.64＝111.972×0.64≈71.662KN，并且考虑拉杆的螺丝口减小钢筋的受力面积，螺丝口的面积考虑为钢筋截面的85%，采用直径为25mm的圆钢，则拉杆应力计算如下所示。

则最大应力σ＝171.75MPa<[σ]＝215MPa，其中215 MPa是根据《钢结构设计规范》为直径25mm的Q235钢的容许应力。则拉杆的强度满足施工的要求。
1.16 墩柱模板连接螺栓的计算
模板的连接螺栓是分抗剪螺栓和抗拉螺栓。
1.16.1 抗剪螺栓的计算
从图1-18可知，在两块模板拼装中两个拉杆的间距为70cm，根据5.1.3节可知侧压力Pmax＝111.972kPa，计算宽度为70cm，将混凝土的侧压力转化为线性荷载：Q＝p×L＝111.972×0.7≈78.38kN/m。
抗剪螺栓布置如下图1-19所示。

图1-19 抗剪螺栓布置图 单位：cm
根据《路桥施工计算手册》附表3-23可知，螺栓外径为22mm，螺栓净面积为2.740cm2，从图1-19可知在1m范围内有5个螺栓，为安全考虑取4个螺栓进行计算，则抗剪强度计算如下所示。

则最大应力，其中80 MPa是根据《路桥施工计算手册》表3-22粗制螺栓的容许剪应力。则螺栓的抗剪强度满足施工的要求。
1.16.2抗拉螺栓的计算
从图1-18可知，抗拉螺栓的计算宽度为60cm，根据1.11节可知侧压力Pmax＝111.972kPa，将混凝土的侧压力转化为线性荷载：Q＝p×L＝111.972×0.6≈67.183kN/m。
抗拉螺栓布置如下图1-20所示。

图1-20 抗拉螺栓布置图 单位：cm
根据《路桥施工计算手册》附表3-23可知，螺栓外径为22mm，螺栓净面积为2.740cm2，从图5-12可知在1m范围内有4个螺栓，为安全考虑取3个螺栓进行计算，则抗拉强度计算如下所示。

则最大应力，其中110 MPa是根据《路桥施工计算手册》表3-22粗制螺栓的容许拉应力。则螺栓的抗拉强度满足施工的要求。
二 碗扣式支架计算
2.1 计算依据
1.《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）；
2.《建