现浇箱梁支架验算

浅析现浇箱梁支架验算

摘要：主要阐述现浇箱梁支架的验算，某桥上跨高速公路，按高速公路安全作业规程要求，跨路部分采用门式架支架，其余跨采用满堂式捥扣支架，支架强度计算以这两种支架形式进行强度验算，本次计算只侧重主要的支架地基、基础、支承、底模支架系构件进行验算。

关键词：现浇箱梁；门式架支架；满堂式捥扣支架；强度验算

1. 箱梁某墩旁支架概述及支架设计思路

本次现浇箱梁支架采用两种形式，跨路部分采用门式架支架，其余跨采用满堂式捥扣支架。支架强度计算以这两种支架形式进行强度验算。

按高速公路安全作业规程要求，门式架支架设计为：设计思路一：保证高速公路行车安全，预留通车空间，取跨度8.6m，净高5.0m，采用与高速正切方向跨路。二：跨路支架除满足支架强度外还需设置具有一定抗外力冲击的安全平台，跨路支架主要是设置c25混凝土台座基础，φ400mm钢管、ⅰ40b组合工字钢纵梁、ⅰ40b 组合工字钢横梁和[10槽钢组成现浇箱梁支架支撑体系，上铺10x10木方形成支架整体受力结构。跨路支架支承系、底模支架系、侧腹板系等三个结构体系。

满堂捥扣支架设计：利用原地形进行平整、找平、碾压后控制最大纵坡10%。地基上铺4%水泥稳定石粉层，架设60x60cm捥扣支

架.满堂支架分地基系、底模支架系、侧腹板系等三个结构体系。

为简化施工计算，本次计算只侧重主要的支架地基、基础、支承、底模支架系构件进行验算。

2. 箱梁底板支架受力分析

桥底板支架受力分析表

3. 现浇箱梁门式架支架系计算

3.1. 底模板支架系计算

底模系为垂直于道路前进方向的方木，间距30cm，跨度60cm，方木截面尺寸为□10cm×10cm。

单根方木q值58.4×0.3=17.52kn/m

方木承受的均布荷载（按简支计算，净跨径60cm）

跨中最大弯矩

截面抵抗弯矩

跨中最大抗弯应力

(松木弯拉强度可达13.0mpa，符合要求)

截面轴惯性矩

跨中挠度

结论：10cm×10cm方木采用间距30cm，跨度60cm铺布符合要求。

3.2. 承重系计算

承重系由ⅰ40b组合工字钢纵梁、ⅰ40b组合工字钢横梁、φ400mm钢管组成承载由上部支架传递的荷载。本桥上跨高速公路，支架采用与现状道路正切形式上跨。

3.2.1. ⅰ40b组合工字钢纵梁

ⅰ40b工字钢纵梁间距按60cm平铺，单跨长度9.6m。

作用在一根纵梁上的均布荷载58.4×0.6=35.04kn/m

ⅰ40b工字钢受力为连续梁形式，为简化计算作简支梁计，其作用力布置在产生最大弯矩处跨中。

截面系数：：

跨中最大弯矩：

弯曲强度：

剪力计算：

剪力强度：

自重：

挠度：

结论：采用两个ⅰ40b组合工字钢满足施工要求.

3.2.2. ⅰ40b组合工字钢横梁

ⅰ40b工字钢横梁间距为960cm，单跨长度2.5m。

作用在一根横梁上的均布荷载58.4×9.6/2=280.3kn/m

ⅰ40b工字钢受力为连续梁形式，为简化计算作简支梁计，其作用力布置在产生最大弯矩处跨中。

截面系数：：

跨中最大弯矩：

弯曲强度：

剪力计算：

剪力强度：

自重：

挠度：

结论：采用两个ⅰ40b组合工字钢满足施工要求

3.2.3. φ400钢管计算

支承钢管呈顺现状道路设计，钢管数量8根，间距2.5m，平均高度5m。采用直径φ400钢管，壁厚12mm，钢管下部于混凝土基础预压钢管进行连接，承受上部荷载。

取一根钢管计算：

上部荷载：58.4×5×19.5/2=2847kn

上层工字钢：（19.5×0.73×2+0.86×10.6×30）/2=151kn

支点反力n=q=（2847+151）/8=374.8 kn

钢管截面特性：

刚度验算：（满足要求）

取，则有

强度验算：

稳定性验算：

结论：采用直径φ400壁厚12mm钢管，满足施工要求。考虑到整体支架稳定性，仍需设置[10槽钢剪力撑。由于单根钢管高度不同，施工时需将两侧钢管顶部标高调整一致。

3.3. 基础系计算

3.3.1. c25混凝土台座

混凝土台座长2.0m，宽1.0m，高1.0m采用c25混凝土浇筑成型，台座顶面预埋厚2cm钢板及m30高强螺栓。

取一个钢管范围的混凝土台座计算：

上部重量：374.8 kn

上层钢管重量（含沙）：40 kn

台座支点压力n=374.8+40=414.8kn

c25抗压强度设计值11.5mpa，

台座顶纵桥向单侧受力面积：

容许压力：

抗压安全系数：

结论：采用c25混凝土台座满足施工要求。

3.3.2. 地基承载力计算

利用现高速路路面作为地基。

一个台座总重：2.0×1.0×1.0×25=50kn

取一个台座下地基受力总重：n=414.8+50=464.8kn

该箱梁底下地基表面受力面积：

取路面面层材料为c25，其抗压强度设计值11.5mpa，

容许压力：

抗压安全系数：

结论：采用现状路面做基层满足施工要求。

4. 现浇箱梁满堂式支架系计算

满堂捥扣支架设计：利用原地形进行平整、找平、碾压后控制最大纵坡10%。地基上铺4%水泥稳定石粉层，架设60x60cm捥扣支架.满堂支架分地基系、底模支架系、侧腹板系等三个结构体系

4.1. 捥扣钢管支架立杆计算

捥扣钢管支架采用φ45×3.5mm钢管，横桥向60cm，纵桥向60cm 进行分布，小横杆水平步距1.2m。单杆高度5.0m，纵、横桥向支架水平连杆以及斜撑的作用在于维持立杆受压稳定和支架的整体稳定性，因此，纵、横桥向支架水平连杆以及斜撑钢管不作受力验算，所用钢管规格和立杆相同。

每平方单根立杆数量：

单根立杆竖向轴力：

φ45×3.5mm钢管：