满布碗扣支架现浇箱梁方案.docx

满布碗扣支架现浇箱梁方案支架采用满布式碗扣支架。支架的杆件挠度应不大于相应结构跨度的1/400，并且根据砼的弹性和非弹性变形及支架的弹性和非弹性变形设置施工预拱度。箱梁外、底模板均采用支架组合木模贴地板革胶合板，其外、底模的挠度不应超过模板构件跨度的1/400，内模板不应超过1/250跨径。不承重的侧模，应在砼强度能保证砼表面及棱角不损坏的情况下方可拆除，一般在砼抗压强度达到2.5MPa时就可拆除侧模。承重模板和支架，应在砼强度达到设计强度后方可拆除。1、地基处理：现场地势平坦，比较适宜满布式碗扣支架，在墩柱施工时穿插安排地基处理，地基首先用人工配合装载机整平，用压路机碾压平整，在墩柱周边人工配合电夯分层夯实，压实度达到85%以上，对于地基承载力不够的地方,采用洞渣回回填并压实.在处理好地面上填筑10cm厚的C25砼，在支架外50cm挖设纵向排水沟，确保基础不受水流浸。对于地基不够宽的地段，采用临时墩430*8的钢管，基础采用桩基础，桩基础的持力层为强风化岩层，其强风化岩层承载力为1500kPa（承载力根据工程地质勘察报告）。钢管上面为40#工字钢、20#工字钢、碗扣式满堂支架，12#槽钢、8mm*8mm的方木、1.5cm的竹胶板.2、支架布置及计算说明支架采用碗扣式满堂支架，支架计算菏载为：支架模板自重+浇筑段钢筋砼重量+施工人员、机具、材料运输堆放的活荷载。支架布置如图T-1、图T-2示。箱梁荷载通过底模及方木、侧模板传递到碗扣支架的立杆顶可调节顶托的槽钢上，然后通过纵向槽钢直接传递给立杆（支架）。3、计算原理及结果3.1、荷栽计算、砼自重：砼自重按26KN/m3计算，腹板及横隔梁处：q1=1.826=46.8KN/翼板最厚处以及顶底板处：q2=0.526=13KN/翼板最薄处：q3=0.1826=4.68KN/（2）、施工人员、机具、材料运输堆放的活荷载计算模板及支撑模板的方木时取25KN/计算槽钢时取3.0KN/计算支架立杆时取1KN/（3）、振捣产生的对水平模板的垂直压力2KN/， 对垂直模板的水平压力4KN/（4）、新浇砼对侧面模板产生的压力：q4=24*1.8=43.2KN/m2（5）、倾倒砼对模板侧面产生的压力：2.0KN/m2（6）、模板支架自重按1.5KN/m2模板自重按0.5KN/3.2、肋板处支架、模板计算（1）、底模板采用=15mm竹胶板，近似接近简支于横向钢管上进行计算，按单跨计算。如图T-3。用作模板的竹胶板按15mm厚1.0m宽验算，模板和木方允许应力W=9.5MPa，弹性模量E=8.5*103MPa。对于横隔梁和腹板全高均为钢筋砼：方木间距为30cm。碗扣式钢管间距为60cm*60cm。即 模板计算长度L0=0.3m 横向方木计算长度L0=0.6m纵向槽钢计算长度L0=0.6m（2）、对于底模模板：按单跨梁计算静荷载Nj=1.2*（46.8+0.5）=57.12KN/m活荷载Nh=1.4*(2.5+2)=6.3KN/mMmax=(Nj+Nh)0.222/8=0.384KNm应力 W=0.384/（1*0.0152/6）=1.02MPaW=9.5MPa最大剪力Qmax=ql/2=6.976KN最大弯矩 Mmax=0.105*57.12*0.252+0.119*6.3*0.252=0.422KNm弯曲应力 W=0.422*103/（1*0.022/6）=6.3MPaW=9.5MPa挠度 fmax=5*(Nj+Nh) 0.224/384EI=0.08mmf=250/500=0.44mm符合要求（3）、横向方木（100mm*100mm）横向跨度60cm，按纵向槽钢的简之梁计算。计算模板传递给方木的均布荷载q，根据模板上作用的均布荷载大小，有：静荷载Nj=1.2*（46.8+0.5）*0.3=17.14KN/m活荷载Nh=1.4*(2.5+2)*0.3=1.89KN/mMmax=（17.14+1.89）*0.62/8=0.856KNm应力 W=0.856*103/（0.1*0.12/6）=5.14MPaW=9.5MPa挠度 fmax=5(Nj+Nh)L4/384EI=0.45mmf=60/500=1.2mm符合要求（4）、纵向12#槽钢计算：纵向12#槽钢计算按作用于立杆顶托上的简支梁计算，计算跨距按立杆间距60cm。计算钢管方木传给纵向的均布荷载q,根据方木作用在纵向槽钢上的支点荷载大小，有：静荷载Nj=1.2*（46.8+0.5）*0.3*0.6=10.22KN活荷载Nh=1.4*(1.5+3.0)*0.3*0.6=1.13KNMmax=（Nj+Nh）L2/8=0.52KNm应力 W=0.51*103/（8.3*10-3）=61.4Mpa W=215MPa挠度 fmax=5 (Nj+Nh）L3/384EI=0.43mmf=60/500=1.2mm符合要求（5）、碗扣式钢管立杆受力：碗扣式钢管立杆允许压力：N/F因此 N=FN压杆承载力（KN）；杆件纵向挠曲时允许应力折件系数，其值为长细比的涵数，其值可查表；F无缝钢管横截面净面积，F=（D2-d2）/4=（4.82-4.22）/4=4.242；根据钢结构设计规范取=100，查=0.6(A3钢)；A3钢管轴向允许应力140MPa；那么 N=0.64.24140=35.62KN0.6*0.6*1.2*（46.8+1.5）+1.4*(1+2)=22.38KNN=35.62KN符合要求纵横水平钢管步距：由=L0/r得：L0=r=1001.59=159L0步距（）；杆件细长比；r杆件截面回旋半径（），r=（D2+d2）1/2/4=1.59；159cm为最大允许步距，为安全起见步距取90。3、地基承载力计算如图T-06示，立杆压力N通过立杆垫座向地基传递，通过10cm厚混凝土基础面层及50cm的洞渣基层后作用在原地基上，传递摩擦角近似按450计算（偏于安全），地基反力近似均布反力计算。 因立杆间距在底板位置纵横向均为60cm,则每根立杆在原地基的扩散面积：A=135*135=18225cm2有前面的计算可知：每根立杆压力N=22.38KN。则原地基应力：=N/A=22.38/1.8225=13KPa。而原地基测得容许承载力为60KPa以上，可见地基承载力可以。对于地基不够宽的地段，设置临时，基础采用桩基础，基础嵌入强风化岩层50cm，强风化岩承载力为1500KPa。20#工字钢计算20#工字钢间距为60cm。设计跨径定位3.5m,则腹板最大弯矩为Mmax= (46.8KN/m+3KN/m)*0.45*3.52/8=33.32KNm支座剪应力N=(46.8KN/m+3KN/m)*0.45*3.5/2=39.22KNW=Mmax/=33.32/170=196cm3选用20#工钢（W=250cm3）型钢所受最大剪力为39.22KN=QmaxS*zmax/Izd=39.22*103/17.2*9*10-5=25.34MPa=100MPa20#工字钢下承重梁跨径设计为4.5米最大弯矩Mmax=330.918KNm最大剪力Qmax=147.075KNW=147.075/170=865.1cm3选取40a工字钢，（I=21714cm,w=1085.7cm3,s=631.2cm3）=147.075*1085.7/21714/1.05=70.03MPa=100MPa满足使用要求。临时墩的选用临时墩采用430*8的钢管桩柱，由于旧钢管桩有一定程度锈蚀，为安全起见按430*6计算，钢管受力最大为147.075KN。（A=D2（1-2）/4=79.2cm2,I=D4（1-4）/64=17451.3cm4,i= D（1+2）1/2/4=14.9cm原地面以上静高按11m计算，钢管桩柱按二端铰接计算=1000/14.9=67.1=0.84(查钢结构设计规范(GBJ17-88)附录一得或材料力学(下册Pg146)= f/ A/=147.075/79.2/0.84=2.15MPa=170MPa满足使用要求按构造要求设置柱间支撑即可由该桥的工程地质勘察报告得知强风化岩层，=1500KPa设计桩基直径d=1.0m,则桩基嵌入强风化岩层允许承载力为N=*0.52*3.14=1177.5KN147.075KN，故满足施工要求，为了施工安全，桩基嵌入强风化岩深度要求为0.5m。3、翼板处支架、模板计算（1）、采用=15mm竹胶板，取单位板宽（1）按简支梁计算，竹胶板允许近似接近简支于横向钢管上进行计算，按单跨计算。竹胶板允许弯拉应力取12MPa。计算单位板宽模板上作用的均布荷载q大小：混凝土荷载：q1=Ar砼=(0.18+0.5)/2*1*2.6=8.84KN/m施工荷载q2=1.5KPa*1=1.5KN/m振捣砼时产生的荷载：q3=2.0KPa*1m=2.0KN/m则：q=q1+q2+q3=12.34KN/m最大剪力Qmax=qL/2=12.34*0.22/2=1.357KN最大弯矩Mmax=QL2/8=0.0347KN.m弯曲应力=Mmax/W=0.0347/(1*0.0152/6)=925.33KPa=0.93MPa=12MPamax=1.5*1.375/(1*0.015) =0.14MPa=1.9MPa(2)横向方木计算在翼板位置，10*10cm横向间距30cm，按作用于纵向方木上的简之梁计算，计算模板传递方木的均布荷载q，根据模板上作用的均布荷载大小，有：Q=0.22*12.34=2.72KN/m则跨中最大弯矩Mmax=qL2/8=2.72*0.32 /8=0.026KN.m支点最大剪力Qmax= qL/2=2.72*0.3/2=0.344KN弯曲应力max=Mmax/W=0.026/0.13/6=156KPa=0.156MPa=12MPa剪应力max=2*1.224/(0.1*0.1) =0.245MPa=1.9MPa可知横向方木受力安全。（3）纵向12#案槽钢计算纵向槽钢计算按作用在立杆顶托上简支梁计算，计算跨距按立杆间距90cm计算计算方木传递给纵向槽钢上的均布荷载q，根据方木作用在槽钢上支点荷载大小，有：q=1.224*0.9/0.53=2.08KN/m则跨中最大弯矩Mmax=qL2/8=2.08*0.92 /8=0.211KN.m支点最大剪力Qmax= qL/2=2.08*0.9/2=0.9364KN弯曲应力max=Mmax/W=0.211/62.137*10-6=1650KPa=3.4MPa=170MPa 应力 W=0.51*103/（8.3*10-3）=61.4Mpa W=215MPa挠度 fmax=5 *0.936L3/384EI=0.43mmf=900/500=1.8mm符合设计要求。（4）、碗扣式钢管立杆受力：碗扣式钢管立杆允许压力：N/F因此 N=FN压杆承载力（KN）；杆件纵向挠曲时允许应力折件系数，其值为长细比的涵数，其值可查表；F无缝钢管横截面净面积，F=（D2-d2）/4=（4.82-4.22）/4=4.242；根据钢结构设计规范取=100，查=0.6(A3钢)；A3钢管轴向允许应力140MPa；那么 N=0.64.24140=35.62KN实际立杆受力N1=0.9*0.6*(0.18+0.5)/2*2.6=4.77KN施工荷载N2=1.5KPa*0.9*0.6=0.81KN振捣荷载N3=2*0.9*0.6=1.08KN钢管支架及模板自重N4=3.0KN则N=9.66KN9.66KNN=35.62KN符合要求纵横水平钢管步距：由=L0/r得：L0=r=1001.59=159L0步距（）；杆件细长比；r杆件截面回旋半径（），r=（D2+d2）1/2/4=1.59；159cm为最大允许步距，为安全起见步距取90。3、地基承载力计算如图T-06示，立杆压力N通过立杆垫座向地基传递，通过10cm厚混凝土基础面层及50cm的洞渣基层后作用在原地基上，传递摩擦角近似按450计算（偏于安全），地基反力近似均布反力计算。如图T-07 因立杆间距在底板位置纵横向均为60cm,由图T-07则每根立杆在原地基的扩散面积：A=135*135=18225cm2有前面的计算可知：每根立杆压力N=22.38KN。则原地基应力：=N/A=22.38/1.8225=13KPa。而原地基测得容许承载力为60KPa以上，可见地基承载力可以。