跨高速公路现浇箱梁支架计算(含工字钢支架和满堂碗扣支架)

目录

1、工程概述 (1)

2、支架方案简述 (2)

3、设计计算依据 (3)

4、荷载选取 (4)

5、满堂支架计算 (5)

5.1满堂支架概述 (5)

5.2支架计算与基础验算 (6)

6、工字钢支架计算 (16)

6.1工字钢支架概述 (16)

6.2荷载分析计算 (17)

1、工程概述

柿花大桥全桥共一联，分为3跨，每跨长45m，其中中间跨横跨渝遂高速公路，本桥上部构造采用3-45m预应力混凝土现浇箱梁。

柿花大桥现浇箱梁布置图如下图所示。

柿花大桥现浇箱梁断面图如下图所示。

现浇箱梁全幅宽约36.7m，高2.4m；其中翼缘板以下高1.8m。

现浇箱梁非跨线部分(包括渝遂高速右幅车道)采用满堂支架，满堂支架高度约为6.5m；其余跨线部分采用钢管支架。钢管支架净高为5m，净宽为8m。

2、支架方案简述

本支架方案按承载能力极限状态进行设计。柿花大桥现浇箱梁分两次浇筑混凝土。第一次浇筑翼缘板以下的混凝土(1.8m高)，第二次浇筑顶板和翼缘板。

现浇箱梁第一次浇筑

现浇箱梁第二次浇筑

除处于渝遂高速左幅的桥梁跨线部分采用工字钢支架进行现浇施

工外，现浇箱梁其余部分均采用满堂支架进行现浇。

柿花大桥支架纵断面示意图(单位：cm)本方案中，安全系数取为1.2。

3、设计计算依据

《公路桥涵施工技术规范》(JTG_TF50-2011)

《木结构设计规范》(GB 50005-2003)

《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)

《钢结构设计规范》(GB 50017-2011)

《建筑工程大模板技术规程》(JGJ74-2003)

《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》(JGJ 166-2008) 《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规程》(JGJ128-2000) 《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)

《建筑结构荷载规范》(GB50009—2001)

《扣件式钢管脚手架计算手册》，王玉龙，2008年

《建筑施工计算手册》，江正荣，2001年7月

4、荷载选取

支架选型完成后，其计算的思路和原则应从上至下进行。

⑴底模荷载

①模板自重荷载标准值木模为0.50KN/m2。

②钢筋混凝土密度取26 KN/m3。

③施工人员及设备荷载标准值2.5KN/m2。

④倾倒混凝土时产生的竖向荷载经验值4.0KN/m2。

⑤振捣混凝土时对水平模板产生的荷载标准值为2.0KN/m2。

⑵荷载效应组合值及荷载分项系数

荷载效应组合值：

计算承载力时，参与组合的荷载项为①②③④⑤；验算刚度时，参与组合的荷载项为①②。

荷载分项系数：

模板、支架、混凝土自重等恒载取1.2；其余活载取1.4。

⑶根据箱梁断面荷载作如下划分：

①模板荷载效应组合：恒载×1.2+活载×1.4。（活载主要包括：施工人员荷载、施工机具荷载、倾倒混凝土荷载、振捣混凝土荷载。恒载主要包括：混凝土荷载、模板自重荷载）

②次楞

模板次楞荷载取值与底模荷载相同。

③纵梁

模板主楞荷载为模板次楞传递的集中荷载。

④立杆（临时墩）

立杆（临时墩）荷载为模板主楞下传的集中荷载。由于在模板计算

荷载时已考虑了恒载和活载的组合效应，故模板主楞下传至立杆的荷载可直接计算立杆稳定性。

⑤地基荷载为立杆（临时墩）下传集中荷载。

落地支架计算顺序：模板→次楞→主楞→立杆（临时墩）→地基。

5、满堂支架计算

5.1 满堂支架概述

满堂式碗扣支架体系由支架基础（15cmC20砼垫层）、底托、Φ48×3.5mm碗扣立杆、横杆、斜撑杆、可调节顶托等组成。

经计算(详见下文)，本箱梁现浇满堂支架在箱梁下方非翼缘板处立杆布置为60cm×60cm；在箱梁下方翼缘板处立杆布置为60cm×90cm(纵桥向为60cm，横桥向为90cm)；支架横杆步距为120cm。

满堂支架在桥纵向每360cm间距设置剪刀撑；立杆顶部安装可调节顶托，立杆底部支立在底托上，以确保地基均衡受力。

满堂支架上方箱梁非翼缘板处由间距为60cm的12cm×12cm木方做主楞、间距为20cm的8cm×8cm木方做次楞；12cm×12cm木方主楞沿横桥向布置，直接铺设在支架顶部的可调节顶托上，箱梁底模板采用竹胶模板，后背8cm×8cm木方做次楞，然后直接铺装主楞上进行连接固定；满堂支架上方箱梁翼缘板处由间距为90cm的80cm×80cm木方做主楞、间距为30cm的8cm×8cm木方做次楞；木方主楞沿纵桥向布置，直接铺设在支架顶部的可调节顶托上，箱梁底模板采用15mm厚高强度A类75型竹胶模板，后背8cm×8cm木方做次楞，然后直接铺装主楞上进行连接固定。

箱梁模板系统由侧模、底模、芯模、端模等组成。

5.2 支架计算与基础验算

⑴资料

a.WJ碗扣为Φ48×3.5 mm钢管；

b.立杆、横杆承载性能如下表所示：

梁底木模实际是支架体系的一部分。对于小钢管满堂支架来说，木模面板的强度决定了模板次楞的间距，次楞的强度又决定了模板主楞的间距和立杆的横距，主楞的强度又决定了立杆的纵距。

计算中取值：

①模板自重荷载标准值木模为0.50KN/m2。

②钢筋混凝土密度取26 KN/m3。

③施工人员及设备荷载标准值2.5KN/m2。

④倾倒混凝土时产生的竖向荷载经验值4.0KN/m2。

⑤振捣混凝土时对水平模板产生的荷载标准值为2.0KN/m2。

底板和顶板混凝土胀模系数为1.05。计算底板时，施工人员荷载、设备荷载、木模自重荷载需要考虑箱内的影响。

由于腹板下底模受力最大，对于箱梁除翼缘板以外的部分，以其作为控制计算。箱梁腹板计算高度取 2.4m，其混凝土自重荷载为 2.4×26=62.4KN/m2。

q1=（62.4+0.5）×1.2+（2.5+4+2）×1.4=87.38KN/m2（适应计算模板承载能力）

q2=（62.4+0.5）×1.2=75.48KN/m2（用于验算模板刚度）

非腹板处底板混凝土(后面简称为底板混凝土)自重荷载（0.47+0.5）×1.05×26=26.5KN/m2。

q3=（26.5+0.5×2）×1.2+（2.5×2+4+2）×1.4=48.4KN/m2（适