闽江大桥异型连续梁满堂支架计算书.doc

新建铁路福厦线站前工程Ⅰ标

闽江特大桥

跨江滨路异型连续梁
跨施工计算书

计算：
复核：
监理：

中铁大桥局二公司福厦铁路I标闽江桥分项目部

二〇〇七年八月二十六日
闽江特大桥跨江滨路异型连续梁
施工计算书
一、工程概况：
闽江特大桥跨越江滨大道异型连续梁，梁体为单箱三室直腹板、变高度、变截面结构，跨度布置为：31.9+32.7+56+2×32.7+31.9，全长219.3m。56m跨支点梁高4.3m，跨中梁高为2.5m，其余跨梁高均为2.5m，箱梁顶宽26.3～12.4m，箱梁底宽20.3～6.5m，顶板厚度除梁端及中隔墙附近处外均为30cm，底板厚度30～60cm，按圆曲线变化，箱梁腹板厚由45cm变至65cm，按折线变化，全联在端支点、中支点设置1.5m横隔墙，在56m跨跨中设置0.6m横隔板。
梁体砼为C50高性能砼，封端采用C50的无收缩砼，梁体采用三向预应力体系。
梁体施工采用满堂支架法进行施工，施工顺序为先施工A节段，再向两侧施工B、C、D节段，最后施工E节段。
二、施工方案
由于该连续梁在33＃墩－34＃墩间56m段施工最为关键，故本方案重点分析56m跨越江滨路段。为确保维持车辆通行，本桥主跨采用钢管贝雷梁支架，纵梁跨度为11米，按5孔连续梁布设，桩顶安装2[30a作为分配梁，分配梁上铺设贝雷梁；每组贝雷片采用标准支撑架进行连接，贝雷梁顶满铺6mm防护钢板。支墩采用Ф1020mm×10mm钢管立柱，搁置在江滨路面的扩大基础和承台顶面上,立柱顶、底部均与钢板焊接，为提高支墩的稳定性，在各排支墩钢管之间纵向设置贝雷梁连接，横向设置[14a槽钢连接。贝雷纵梁顶面设置[14a和Φ48mm碗扣立杆、横杆、斜撑杆、可调节顶托、10cm×12cm木方做横向分配梁、10cm×8cm木方纵向分配梁；模板系统由侧模、底模、内模、端模等组成。10cm×12cm木方分配梁沿横桥向布置，直接铺设在支架顶部的可调节顶托上，箱梁底模板采用定型大块竹胶模板，然后直接铺装在10cm×12cm、10cm×8cm木方分配梁上进行连接固定。该桥侧模采用定型钢模，底模则采用高强度防水竹胶板制作。

三、施工计算
（一）、荷载分析
1、纵桥向荷载，由SAP2000分析所得，计算支架时最不利荷载为支点处，计算分配梁及贝雷梁时最不利荷载为2＃—3＃断面。纵桥向根据箱梁断面变化不大，按分段均布荷载考虑，其布置情况如下图：
腹板断面：

底板断面：

2、横桥向荷载，由SAP2000分析所得，计算支架时取最不利截面为支点处20－20截面，计算分配梁及贝雷梁时最不利截面为23－23截面：

3、模板荷载q2：
a、内模（包括支撑架）：取q3－1=1.2KN/m2；
b、外模（包括侧模支撑架）：取q3－2=1.2KN/m2；
c、底模（包括背木）：取q3－3=0.8KN/ m2 ；
4、施工荷载：
因施工时面积分布广，需要人员及机械设备不多，取q4=2.0KN/m2（施工中要严格控制其荷载量）。
5、碗扣脚手架及分配梁荷载：
按支架搭设高度≤3米计算：腹板处q5-1＝1.25(钢管)+1.44(分配梁)=2.69KN/m2，其他：q5-2=0.41(钢管)+0.85(分配梁)=1.26KN/m2。
6、水平模板的砼振捣荷载，取q6=2 KN/m2。
（二）、方木计算
模板下由两层方木搭成分配梁，第一层方木直接支撑在顶托上，为10×12cm。其上第二层方木为8×10cm。
1、10cm×12cm木方计算
10×12cm方木采用木材材料为A－4类，其容许应力，弹性模量按A－4类计，即： [σw]＝11Mpa，E＝9×103，10cm×12cm方木的截面特性：
W＝10×122/6＝240cm3，I=10×123/12=1440cm4
1）在腹板部位：横向砼荷载q2-4=103.09KN/m2，顺桥向间距为60cm，横桥向间距为30cm，竖向间距90cm，8×10cm木方横向分配梁间距为30cm,其分配情况如图：

p=q2-4×0.3×0.6/2+(q3-1+q3-3+q4)×0.3×0.6/2＝14.188KN
Mmax=pl/4=2.128×106N.mm
σw=Mmax/w=2.128×106/240×103＝8.87MPa<[σw]=11MPa 满足要求
Wmax=pl3/48EI=14.188×103×6003/48×9×103×1440×104＝0.49mm<f=600/500=1.2mm 满足要求。
2）在底板部位：横向砼荷载q2-4=24.84KN/m2 , 顺桥向间距为60cm，横桥向间距为90cm.,竖向间距为90cm，8×10方木间距30cm：

p=q2-4×0.3×0.9+2+(q3-1+q3-3+q4)×0.3×0.9/2＝11.72KN
Mmax=pl/4=11.72×0.6/4=1.76×106N.mm
σw=Mmax/w=1.76×106/240×103＝7.33MPa<[σw]=11MPa 满足要求
Wmax=pl3/48EI=11.72×103×6003/48×9×103×1440×104＝0.41mm<f=900/500=1.8mm 满足要求。
2、8×10cm木方计算
8×10cm方木采用木材材料为A－4类，其容许应力，弹性模量按A－4类计，即：
[σw]＝11MPa，E＝9×103, 8cm×10cm方木的截面特性：
W＝8×102/6＝133.3cm3
I=8×103/12=666.7cm4
1)在腹板位置：砼荷载q2－4=103.09KN/m2,支架横向间距30cm，方木纵向30cm.
q＝q2－4×0.3＋（q3-1+q3-3+q4）×0.3＝31.527kn/m
M=ql2/8=31.527×0.32/8=0.355×106N.mm
σw=Mmax/w=0.355×106/133.3×103＝2.66MP<[σw]=11MP
Wmax=ql3/48EI=31.527×103×3003/48×9×103×1440×104＝0.14mm<f=600/500=1.2mm 满足要求。
2)在底板部位：砼荷载q2-3=24.52KN/m2, 横向为90cm,8×10纵向为30cm。

p=q2－3×0.3＋（q3-1+q3-3+q4）×0.3＝7.956KN/m
Mmax=pl2/8=7.956×0.92/8=0.81×106N.mm
σw=Mmax/w=0.81×106/133.3×103＝6.05Mpa<[σw]=12MPa 满足要求
Wmax=5pl4/384EI=5×7.956×9004/384×9×103×666.7×104＝1.13mm>f=900/500=1.8mm 满足要求。
（三）、Φ48×3.5 mm钢管支架计算
1、资料
（1）WJ碗扣为Φ48×3.5 mm钢管；
（2）立杆、横杆承载性能：
立 杆
横 杆
步距（m）
允许载荷（KN）
横杆长度（m）
允许集中荷载（KN））
允许均布荷载（KN）
0.6
40
0.9
4.5
12
1.2
30
1.2
3.5
7
2、碗扣立杆受力计算
由于支点处梁高最高，故立杆受力最大为支点处：
（1）腹板位置：
q＝q2-4+q3-1+q3-3+q4+q5-1+q6
=103.09+1.2+0.8+2+2.69+2=111.78KN/m2
碗扣立杆分布30cm×60cm，横杆层距(即立杆步距)90cm，则
单根立杆受力为：N＝0.3×0.6×111.78=20.12KN<[N]=30 KN(偏安全取l＝120cm荷载)
（2）底板位置：
q=q2-5+q3-1+q3-3+q4+q5-2+q6
=26.37+1.2+0.8+2+1.26+2=33.63 KN/m2
碗扣立杆分布60cm×90cm，横杆层距(即立杆步距)90cm，则
单根立杆受力为：N＝0.6×0.9×33.63=18.16KN<[N]=30 KN(偏安全取l＝120cm荷载)
经以上计算，立杆均满足受力要求。由于我部采用碗扣式满堂支架，经试验证明，碗扣式满堂支架是扣件式满堂支架稳定性的1.15倍（《砼模板与支架技术》),故该立柱布设方案可行。
3、支架立杆稳定性验算
碗扣式满堂支架是组装构件，一般单根碗扣在承载允许范围内就不会失稳，为此以轴心受压的单根立杆进行验算：
公式：N≤[N]= ΦA[ó]
碗扣件采用外径48mm，壁厚保守取3 mm，A＝424mm2,A3钢，I＝10.78*104mm4则，回转半径r=（I/A）1/2=1.5945cm，支架各点步距相同，均l0=90cm。
长细比λ＝l0/λ=90/1.5945=56.4<[λ]=100取λ＝60；
此类钢管为b类，轴心受压杆件，查表
Φ＝0.824，[ó]=140MPa
[N]=Amφ1[σ]=0.824×489×140=68166.6N=56.1KN
最大荷载支架位于33＃墩支点腹板处，其中Nmax＝20.12KN
由上可知：
20．12KN＝N≤[N]= 56.1KN
n=[N]/N＝561/20.12＝2.79＞2
结论：支架立杆的稳定承载力满足稳定要求。
（四）、贝雷梁分配梁受力计算
1、.贝雷纵梁验算
已知材料的E=2.1×105N/mm2， [ƒ]= L/400，自重270kg/片。
由表查得贝雷片：[Q]=245.2KN，[M]=788.2KN.m
Ι=250497cm4=250497×104mm4
贝雷梁编号见附图（贝雷梁编号）
贝雷梁荷载按照1~6截面取每根贝雷梁所承受单位面积分布，统计如下表：
截面编号
贝雷梁
面积
线荷载Q1=面积*28
其他线荷载=面积*2
小计=Q1+
其他

截面编号
贝雷梁
面积
线荷载Q1=面积*28
其他线荷载=面积*2
小计=Q1+
其他

1
1
0.177
4.956
0.354
5.31

23
1
0.11
3.08
0.22
3.3

2
0
0
0
0

2
0
0
0
0

3
0.275
7.7
0.55
8.25

3
0.249
6.966
0.498
7.464

4
0
0
0
0

4
0
0
0
0

5
0.386
10.79
0.771
11.57

5
0.353
9.878
0.706
10.58

6
0
0
0
0

6
0
0
0
0

7
1.146
32.09
2.292
34.38

7
0.337
9.436
0.674
10.11

8
1.684
47.15
3.368
50.52

8
1.307
36.6
2.614
39.21

9
0.501
14.03
1.002
15.03

9
0.975
27.3
1.95
29.25

10
0.602
16.86
1.204
18.06

10
0.538
15.06
1.076
16.14

11

0
0

11

0
0

12
0.788
22.06
1.576
23.64

12
0.643
18
1.286
19.29

13
0.788
22.06
1.576
23.64

13
0.643
18
1.286
19.29

14
0.799
22.37
1.598
23.97

14
0.646
18.09
1.292
19.38

15
1.267
35.48
2.534
38.01

15
0.767
21.48
1.534
23.01

16
1.77
49.56
3.54
53.1

16
1.394
39.03
2.788
41.82

17
0.569
15.93
1.138
17.07

17
0.743
20.8
1.486
22.29

18
0.608
17.02
1.216
18.24

18
0.515
14.42
1.03
15.45

19

0
0

19

0
0

20
0.605
16.94
1.21
18.15

20
0.554
15.51
1.108
16.62

21
0.511
14.31
1.022
15.33

21
1.074
30.07
2.148
32.22

22
1.76
49.28
3.52
52.8

22
1.216
34.05
2.432
36.48

23
1.335
37.38
2.67
40.05

23
0.578
16.18
1.156
17.34

24
0.801
22.43
1.602
24.03

24
0.643
18
1.286
19.29

25
0.788
22.06
1.576
23.64

25
0.643
18
1.286
19.29

26

0
0

26

0
0

27
0.788
22.06
1.576
23.64

27
0.643
18
1.286
19.29

28

0
0

28

0
0

29
0.591
16.55
1.182
17.73

29
0.487
13.64
0.974
14.61

30
0.4
11.2
0.8
12

30
0.4
11.2
0.8
12

31
0.475
13.3
0.95
14.25

31
1.15
32.2
2.3
34.5

32
1.475
41.3
2.95
44.25

32
1.069
29.93
2.138
32.07

33
1.439
40.29
2.878
43.17

33
0.328
9.184
0.656
9.84

34
0.396
11.09
0.792
11.88

34
0.341
9.556
0.683
10.24

35
0.286
7.994
0.571
8.565

35
0.242
6.773
0.484
7.257

36
0.198
5.555
0.397
5.952

36
0.087
2.436
0.174
2.61
截面编号
贝雷梁
面积
线荷载Q1=面积*28
其他线荷载=面积*2
小计=Q1+
其他

截面编号
贝雷梁
面积
线荷载Q1=面积*28
其他线荷载=面积*2
小计=Q1+
其他

24
1
0.077
2.156
0.154
2.31

2
1
0.075
2.1
0.15
2.25

2
0
0
0
0

2
0
0
0
0

3
0.239
6.7
0.479
7.179

3
0.239
6.692
0.478
7.17

4
0
0
0
0

4
0
0
0
0

5
0.336
9.419
0.673
10.09

5
0.336
9.394
0.671
10.07

6
0
0
0
0

6
0
0
0
0

7
0.325
9.094
0.65
9.744

7
0.324
9.072
0.648
9.72

8
0.904
25.31
1.808
27.12

8
0.883
24.72
1.766
26.49

9
0.767
21.48
1.534
23.01

9
0.776
21.73
1.552
23.28

10
0.494
13.83
0.988
14.82

10
0.493
13.81
0.986
14.8

11
0
0
0
0

11
0
0
0
0

12
0.606
16.97
1.212
18.18

12
0.603
16.87
1.205
18.08

13
0.606
16.97
1.212
18.18

13
0.603
16.87
1.205
18.08

14
0.606
16.97
1.212
18.18

14
0.603
16.87
1.205
18.08

15
0.543
15.2
1.086
16.29

15
0.542
15.17
1.084
16.25

16
1.09
30.52
2.18
32.7

16
1.095
30.66
2.19
32.85

17
0.656
18.37
1.312
19.68

17
0.644
18.02
1.287
19.31

18
0.484
13.55
0.968
14.52

18
0.481
13.45
0.961
14.42

19

19
0
0
0
0

20
0.524
14.67
1.048
15.72

20
0.531
14.88
1.063
15.94

21
0.99
27.72
1.98
29.7

21
1.054
29.51
2.108
31.62

22
0.769
21.53
1.538
23.07

22
0.688
19.26
1.376
20.64

23
0.494
13.83
0.988
14.82

23
0.484
13.56
0.968
14.53

24
0.606
16.97
1.212
18.18

24
0.603
16.87
1.205
18.08

25
0.606
16.97
1.212
18.18

25
0.603
16.87
1.205
18.08

26

26
0
0
0
0

27
0.606
16.97
1.212
18.18

27
0.603
16.87
1.205
18.08

28

28
0
0
0
0

29
0.456
12.77
0.912
13.68

29
0.456
12.77
0.912
13.68

30
0.364
10.19
0.728
10.92

30
0.375
10.5
0.75
11.25

31
0.95
26.6
1.9
28.5

31
1.03
28.84
2.06
30.9

32
0.68
19.04
1.36
20.4

32
0.572
16.02
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33
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1.512
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1.26
截面编号
贝雷梁
面积
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小计=Q1+
其他

截面编号
贝雷梁
面积
线荷载Q1=面积*28
其他线荷载=面积*2
小计=Q1+
其他

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0
0
0

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0
0

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1.176
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0
0
0
0

3
0
0
0
0

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0
0
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5
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0
0
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0
0
0

7
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0
0
0

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13
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16.23
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14
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1.159
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16
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16
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16.65
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17
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19
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21.41
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16.23
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0
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截面编号
贝雷梁
面积
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截面编号
贝雷梁
面积
线荷载Q1=面积*28
其他线荷载=面积*2
小计=Q1+
其他

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0
0

7
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0
0

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0
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12
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1.2
18

13
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16.96
1.211
18.17

14
0.6
16.8
1.2
18

14
0.606
16.96
1.211
18.17

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15
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11.73
0.838
12.57

17
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35.59
2.542
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17
1.285
35.97
2.569
38.54

18
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12.54
0.896
13.44

18
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16.02
1.144
17.16

19
1.286
36.01
2.572
38.58

19
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33.85
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20
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20
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21
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0
0
0

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0
0
0

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24
0.6
16.8
1.2
18

24
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16.96
1.211
18.17

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25
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12

28
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28
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29
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0
0
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30
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0

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0
0
0
0

32
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0
0
0

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34
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35
0
0
0
0

35
0
0
0
0

36
0
0
0
0

36
0
0
0
0

截面编号
贝雷梁
面积
线荷载Q1=面积*28
其他线荷载=面积*2
小计=Q1+
其他

截面编号
贝雷梁
面积
线荷载Q1=面积*28
其他线荷载=面积*2
小计=Q1+
其他

28
1
0
0
0
0

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0
0
0
0

2
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0
0
0

2
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0
0
0

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0
0
0

3
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0
0
0

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4
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5
0
0
0
0

5
0
0
0
0

6
0.258
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6
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7
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7.5

7
0
0
0
0

7
0
0
0
0

8
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10.11
0.722
10.83

8
0.355
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0.71
10.65

9
0
0
0
0

9
0
0
0
0

10
0.538
15.06
1.075
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10
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9.478
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10.16

11
1.394
39.03
2.788
41.82

11
1.709
47.86
3.419
51.28

12
0.907
25.4
1.814
27.21

12
1.377
38.56
2.754
41.31

13
0.649
18.17
1.298
19.47

13
0.802
22.46
1.604
24.06

14
0.643
17.99
1.285
19.28

14
0.788
22.05
1.575
23.63

15
0.483
13.52
0.966
14.49

15
0.596
16.69
1.192
17.88

16
0.374
10.48
0.748
11.23

16
0.476
13.33
0.952
14.28

17
0.94
26.32
1.88
28.2

17
1.47
41.16
2.94
44.1

18
1.394
39.03
2.788
41.82

18
1.77
49.56
3.54
53.1

19
1.394
39.03
2.788
41.82

19
0.796
22.29
1.592
23.88

20
0.44
12.32
0.88
13.2