1、主跨125米连续箱梁0#块与1#块现浇支架检算概要主跨125米连续箱梁0#块与1#块现浇支架检算1、工程概况上饶车站改扩建工程合福信江特大桥位于上饶市灵溪镇，起讫里程为DK469+156.09DK472+905.45，中心里程DK471+030.77，全长3750.59m。线路于DK472395.6DK472+662.3处跨越信江河，线路成与河流方向成58夹角。本桥100#、101#、102#、103#墩处于信江河，其中100#、103#墩位于河堤，101#、102#墩处于信江河中，墩身为空心墩，上部为70m+125m+70m连续梁。连续梁采用挂篮悬臂施工，101#和102#墩顶的0#块与1#
2、块采用支架法现浇。2、施工方案介绍101#和102#墩顶的0#块与1#块采用支架法现浇，模板均采用厚15mm竹胶板；横向分配梁采用10cm10cm的方木，腹、底板下方木中心间距为20cm，侧面模板方木中心间距为30cm，翼板下方木中心间距为40cm；翼板下支架搭设采用48mm3.0mm钢管碗扣式脚手架；腹板、底板纵向分配梁采用I25a工字钢，翼板下纵向分配梁采用I28a工字钢，腹板下工字钢中心间距为20cm，底板下工字钢中心间距为80cm，翼板下工字钢中心间距为90cm；腹、底板墩顶主横梁采用2根I25a工字钢，临时墩上主横梁采用2根I40a工字钢；翼板下墩顶悬挑主横梁采用2根I40a工字钢，
3、临时支墩上主横梁采用1根I40a工字钢；腹、底板下临时支墩采用外径529mm壁厚10mm的 Q235钢管，翼板下临时支墩采用外径329mm壁厚10mm的 Q235钢管。支架传力途径：模板横向分配梁（碗扣脚手架）纵向分配梁主横梁临时支墩承台3、计算依据1、建筑施工手册2、路桥施工计算手册3、施工现场设施安全设计计算手册4、混凝土结构后锚固技术规程5、竹编胶合板6、采用结构计算分析软件SAP2000进行计算4、结构检算依据路桥施工计算手册P175及建筑施工手册P514箱梁混凝土竖向荷载取值为q砼=c H，底腹板处模板荷载取值为q底=2kN/m2，翼板处的模板荷载取值为q翼=3kN/m2；设备和人员
4、荷载取值为q均=1kN/m2；砼浇注作用于底模冲击及振捣荷载q冲=2kN/m2；砼浇注作用于侧模冲击及振捣荷载q冲=4kN/m2；风荷载为0.5kN/m2；混凝土竖向荷载和模板荷载的荷载分项系数取为1.2，施工荷载的荷载分项系数取为1.4,均布荷载作用下进行挠度计算时分项系数取1.0。4.1、模板检算模板采用15mm厚竹胶板，模板力学参数有：根据建筑施工手册P511查得浙江产15mm厚竹胶板E=7.6103MPa，=80.6MPa。4.1.1、底、腹板下模板检算根据主编胶合板竹胶合板长、宽规格，取915mm板带，按三跨连续梁进行计算（图4-1），跨度为200mm。 截面模量W=bh2/6=91
5、5152/6=3.431104mm3，惯性矩I=bh3/12=915153/12=2.573105mm4，f=L/400=105/400=0.262mm。因为底腹板下模板的跨度均采用200mm，且腹板处混凝土厚度9.037m大于底板处混凝土厚度2.132m，故底、腹板下模板检算时取腹板下模板进行检算。荷载计算：腹板混凝土的自重 9.037m26.5kN/m3=239.5kN/m2（混凝土容重=26.5 kN/m3系根据设计院给定的节点块体积与重量关系得出。）模板自重 0.5kN/m2 活荷载 1kN/m2+2kN/m2=3kN/m2荷载组合 1.2（239.5+0.5）+1.43=292.2k
6、N/m2转化为线荷载为 q=0.915292.2=267.363kN/m模板弯矩 Mmax=0.1267.3630.22=1.070kN.m模板的弯曲应力 max=Mmax/W=1070000/34310=31.186MPa=80.6/1.55=52MPa(依据施工现场设施安全设计计算手册P159和建筑施工手册P510模板强度设计值=强度标准值/1.55。)模板挠度计算 均布荷载时荷载分项系数为1.0，则q=0.915（239.5+0.5）+3=222.345kN/m=222.345N/mm根据施工现场设施安全设计计算手册P172得模板的计算跨度为l=（200-100）1.05=105mm查建
7、筑施工手册P51可得模板跨中最大挠度系数为0.677，故得挠度fmax=0.677222.3451054/(1000.97600257300)=0.104mmf=0.262mm。（根据建筑施工手册P510和施工现场设施安全设计计算手册P159得弹性模量E应乘以0.9予以降低。）综上所述，底、腹板处采用15mm厚竹胶板作为底模，中心跨度为20cm满足安全施工的强度和刚度要求。4.1.2、翼板下模板检算根据主编胶合板竹胶合板长、宽规格，取915mm板带，按三跨连续梁进行计算（图4-1），跨度为400mm。 截面模量W=bh2/6=915152/6=3.431104mm3，惯性矩I=bh3/12=9
8、15153/12=2.573105mm4，f=L/400=315/400=0.787mm。荷载计算：腹板混凝土的自重 0.65m26.5kN/m3=17.225kN/m2（混凝土容重=26.5 kN/m3系根据设计院给定的节点块体积与重量关系得出。）模板自重 0.5kN/m2 活荷载 1kN/m2+2kN/m2=3kN/m2荷载组合 1.2（17.225+0.5）+1.43=25.47kN/m2转化为线荷载为 q=0.91525.47=23.305kN/m模板弯矩 Mmax=0.123.3050.42=0.373kN.m模板的弯曲应力 max=Mmax/W=373000/34310=10.87
9、2MPa=80.6/1.55=52MPa(依据施工现场设施安全设计计算手册P159和建筑施工手册P510有模板强度设计值=强度标准值/1.55。)模板挠度计算 均布荷载时荷载分项系数为1.0，则q=0.915（17.225+0.5）+3=20.725kN/m=20.725N/mm根据施工现场设施安全设计计算手册P172得模板的计算跨度为l=（400-100）1.05=315mm查建筑施工手册P51可得模板跨中最大挠度系数为0.677，故得挠度fmax=0.67720.7253154/(1000.97600257300)=0.785mm0.035，故h=1.53+3.80.1=1.91mP2=1
10、.0241.91=45.84kN/m2取1.0m宽板带计算，竖向方木间距取300mm，按三等跨连续梁计算（图4-4）：截面模量W=bh2/6=1000152/6=3.431104mm3，惯性矩I=bh3/12=1000153/12=2.573105mm4，f=L/400=210/400=0.525mm。线荷载：q=1.2(45.84+4)1=59.81kN/m查建筑施工手册P51得均布荷载下产生的最大弯矩为：Mmax=0.1ql2=0.159.810.32=0.54kN.mmax=Mmax/W=540000/34310=15.74=80.6/1.55=52MPa(依据施工现场设施安全设计计算手
11、册P159和建筑施工手册P510有模板强度设计值=强度标准值/1.55。)模板挠度计算均布荷载时荷载分项系数为1.0，则q=1.0（45.84+4）=49.84kN/m=49.84N/mm根据施工现场设施安全设计计算手册P172得模板的计算跨度为l=（300-100）1.05=210mm查建筑施工手册P51可得模板跨中最大挠度系数为0.677，故得挠度fmax=0.67749.842104/(1000.97600257300)=0.373mmf=0.525mm。（根据建筑施工手册P510和施工现场设施安全设计计算手册P159得弹性模量E应乘以0.9予以降低。）综上所述，侧面模板采用15mm厚竹
12、胶板作为侧模，中心跨度为30cm满足安全施工的强度和刚度要求。4.2、横向分配梁方木检算横向分配梁均采用10cm10cm松木，根据建筑施工手册P79查得松木的力学参数如下：E=9.0GPa，=10MPa，=1.4MPa，W=bh2/6=166.7cm3，I=bh3/12=833.3cm4，A=100cm2，f=L/400。梁体底、腹板下间距为20cm，翼板下间距为40cm，侧面模板处间距为30cm。4.2.1、腹板下横向分配梁检算腹板处模板以上砼最高为9.037m，方木布置间距为0.2m，跨度为0.2m，依据施工现场设施安全设计计算手册按简支梁计算，图（4-5）。横向分配梁下方的纵向分配梁采用
13、I25a工字钢，跨度b=11.6cm，根据施工现场设施安全设计计算手册P172得横向分配梁的计算跨径为L=（20-11.6）1.05=8.85cmq=1.2(9.03726.5+2)+1.4(1+2) 0.2=293.977kN/mMmax=qL2/8=293.9770.08852/8=0.288kN.mQmax=qL/2=293.9770.0885/2=13.010kNmax=Mmax/W=288/166.7=1.73MPa=10MPamax=Qmax/A=13010/0.01=1301000Pa=1.301MPa=1.4MPafmax=5qL4/(384EI)=52939770.08854
14、/(3849109833.310-8) =0.003mmf=88.5/400=0.221mm综上所述，腹板处横向分配梁采用10cm10cm方松木，间距为20cm，跨度为20cm，满足安全施工的强度和刚度要求。4.2.2、底板下横向分配梁检算底板处模板以上砼最高为2.132m，方木布置间距为0.2m，跨度为0.8m，依据施工现场设施安全设计计算手册按简支梁计算，图（4-6）。 横向分配梁下方的纵向分配梁采用I25a工字钢，跨度b=11.6cm，根据施工现场设施安全设计计算手册P172得横向分配梁的计算跨径为L=（80-11.6）1.05=71.82cmq=1.2(2.13226.5+2)+1.4
15、(1+2) 0.2=14.880kN/mMmax=qL2/8=14.8800.71822/8=0.960kN.mQmax=qL/2=14.8800.7182/2=5.344kNmax=Mmax/W=960/166.7=5.759MPa=10MPamax=Qmax/A=5344/0.01=534400Pa=0.5344MPa=1.4MPafmax=5qL4/(384EI)=5148800.71824/(3849109833.310-8) =0.687mmf=718.2/400=1.800mm综上所述，底板处横向分配梁采用10cm10cm方松木，间距为20cm，跨度为80cm，满足安全施工的强度和
16、刚度要求。4.2.3、翼板下横向分配梁检算翼板处模板以上砼最高为0.65m，方木布置间距为0.4m，跨度为0.9m，依据施工现场设施安全设计计算手册按简支梁计算，图（4-7）。 横向分配梁下方的纵向分配梁采用10cm10cm方木，根据施工现场设施安全设计计算手册P172得横向分配梁的计算跨径为L=（90-10）1.05=84cmq=1.2(0.6526.5+2)+1.4(1+2) 0.4=10.908kN/mMmax=qL2/8=10.9080.842/8=0.962kN.mQmax=qL/2=10.9080.84/2=4.582kNmax=Mmax/W=962/166.7=5.771MPa=
17、10MPamax=Qmax/A=4582/0.01=515400Pa=0.458MPa=1.4MPafmax=5qL4/(384EI)=5109080.84 4/(3849109833.310-8) =1.51mmf=945/400=2.362mm综上所述，翼板处横向分配梁采用10cm10cm方松木，间距为40cm，跨度为90cm，满足安全施工的强度和刚度要求。4.3、侧面模板内、外围楞检算侧面模板内围楞采用10cm10cm方木，间距为30cm，跨度为60cm；外围楞采用两根48mm3.0mm钢管，用蝴蝶卡拉筋进行固定，外围楞间距为60cm，跨度为60cm。查路桥施工计算手册P438得单根48
18、mm3.0mm钢管力学参数为：A=424mm2，I=1.078105mm4，W=4.493103mm3，i=15.95mm。根据路桥施工计算手册内、外围楞按三等跨连续梁计算，图4-8，图4-9。抗弯强度检算Mmax=P.a.b2/10=1.2(45.84+4)0.30.62/10=0.646kN.m内，max=Mmax/W内=646/(166.710-6)=3.876MPa=10MPa外，max= Mmax/W外=646/(24.49310-6)=71.890MPa=0.894145=129.63MPa(压杆的长细比=l0/i, l0取为20.6m,则=l0/i=37.6, 则压杆的承载力折减
19、系数取值为0.894)挠度检算f内，max=P.a.b4/(150.E.I)= 1.2(45.84+4)0.30.64/(1509109833.310-8)=0.207mmf=L/400=600/400=1.5mmf外，max= P.a.b4/(150.E.I)= 1.2(45.84+4)0.30.64/(1502.061011210.7810-8)=0.350f=L/400=600/400=1.5mm按以上计算，内楞采用10cm10cm方木，间距为30cm，跨度为60cm，外楞采用两根48mm3.0mm钢管，间距为60cm，跨度为60cm，满足安全施工要求。4.4、侧面模板拉杆检算侧面模板间
20、采用16mm对拉螺栓，采用梅花型交错布置，设置间距为600mm600mm，则每根对拉螺栓杆的受力面积为：A=0.60.6=0.36m2N=qA=1.2(45.84+4) 0.36=21.532kN=21532NN=24500N综上所述，侧面模板对拉杆采用16mm对拉螺栓，设置间距为600mm600mm，满足安全施工要求。4.5翼板下纵向次分配梁检算翼板下纵向次分配梁采用10cm10cm松木，根据建筑施工手册P79查得松木的力学参数如下：E=9.0GPa，=10MPa，=1.4MPa，W=bh2/6=166.7cm3，I=bh3/12=833.3cm4，A=100cm2，f=L/400。翼板下纵
21、向分配梁间距为90cm，跨度为60cm，支承在钢管顶托上。依据施工现场设施安全设计计算手册按简支梁进行检算，图4-10。.Mmax=qL2/8= 1.2(0.6526.5+2)+1.4(1+2) 0.9 0.62/8=0.994kN.mQmax=qL/2=1.2(0.6526.5+2)+1.4(1+2) 0.9 0.6/2=7.363kNmax=Mmax/W=994/166.7=5.963MPa=10MPamax=Qmax/A=7363/0.01=736300Pa=0.737MPa=1.4MPafmax=5qL4/(384EI)=5272700.6 4/(3849109833.310-8) =
22、0.614mmf=600/400=1.5mm综上所述，翼板下次纵向分配梁采用10cm10cm方松木，间距为90cm，跨度为60cm，满足安全施工的强度和刚度要求。4.6翼板下钢管立杆检算翼板下的钢管支架采用48mm3.0mm钢管，查路桥施工计算手册P438得单根48mm3.0mm钢管力学参数为：A=424mm2，I=1.078105mm4，W=4.493103mm3，i=15.95mm。根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ1302001）立杆的稳定性应按下列公式计算： 其中f=205N/mm2钢管横向间距为90cm，纵向间距为60cm，步距为120cm，翼板处混凝土最高为65cm，
23、图4-11。故单根钢管的荷载为N=1.2（0.60.926.50.65+2）+1.4（1+3）=19.162kN立杆计算长度：L0=1.1551.8120=249.5cm长细比：=L0/i=249.5/1.595=156.5查建筑施工手册P197表5-18得：=0.28519162/(0.285424)=158.6 f=205N/mm2综上所述，翼板下钢管柱按横向间距90cm，纵向间距60cm，步距120cm，满足承载力及稳定性要求。4.7、工字钢纵分配梁检算4.7.1、腹板处纵分配梁检算腹板处纵向分配梁采用单根I25a工字钢，横向中心间距为20cm，长600cm，布置如图4-12、图4-13
24、所示。查表得I25a工字钢力学参数为：A=48.5cm2，Ix=5023.54cm4，Wx=401.88cm3，ix=10.18cm，Ix/Sx=21.58cm，d=0.8cm。根据路桥施工计算手册临时结构允许应力可提高1.2倍,故工字钢组合梁容许应力 1.2w=174MPa，1.2=102MPa，f=L/400。（1）、0#块施工工况下0#块箱梁在支架上部分，腹板处混凝土高度为9.037m8.815m，纵向分配梁布置间距为0.2m，其上单根方木有效作用宽度为0.2米，计算模型如图4-14所示。F1=1.2(9.03726.5+2)+1.4(1+3) 0.20.2=11.815kNF11=1.
25、2(8.81526.5+2)+1.4(1+3) 0.20.2=11.533kNF=（F1-F11）/10=0.0282kN经建模分析，如果第三个支撑点进行连接，浇筑混凝土后会对第三排中支墩产生拉力，如图4-15所示。 图4-15 第三个支撑点连接计算支反力因第三个支撑点进行连接产生拉力数值较大FT=6697N，这不利于中支墩的稳定，故实际施工中，对第三个支撑点不采取连接。重新建模分析如下：建模加载图4-16 加载图变形图4-17 变形图剪力图图4-18 剪力图弯矩图图4-19 弯矩图支反力图图4-20 支反力图最大挠度图图4-21 最大挠度图计算结果分析最大弯矩：Mmax=26851N.m；最
26、大弯应力：max=Mmax/W=26581/401.88MPa=66.15MPa=0.8141.2145MPa=141.636MPa(根据路桥施工计算手册e=l0x/h/y=61,查表允许应力折减系数2=0.814)最大剪力：Qmax=56413N；最大剪应力：max=Qmax/(Ix/Sx)/d=56413/21.58/8/10MPa=32.677MPa=102MPa最大挠度：fmax=1.1mmf=2000/400=5.0mm综上所述，0#块施工时，腹板下纵向分配梁采用I25a工字钢，横向中心间距为20cm满足安全施工的强度和刚度要求。（2）、1#块施工工况下1#块箱梁腹板处混凝土高度为8
27、.815m8.449m，纵向分配梁布置间距为0.2m，其上单根方木有效作用宽度为0.2米。考虑0#块混凝土已经凝固，可以靠自身结构稳定，故计算时不再考虑0#块段的荷载。计算模型如图4-22所示。F1=1.2(8.81526.5+2)+1.4(1+3) 0.20.2=11.533kNF16=1.2(8.44926.5+2)+1.4(1+3) 0.20.2=11.067kNF=（F1-F16）/15=0.0311kN建模加载图图4-23加载图变形图图4-24变形图剪力图图4-25剪力图弯矩图图4-26 弯矩图支反力图图4-27 支反力图最大挠度图4-28最大挠度图计算结果分析最大弯矩：Mmax=1
28、9779N.m；最大弯应力：max=Mmax/W=19779/401.88MPa=49.216MPa=0.8141.2145MPa=141.636MPa(根据路桥施工计算手册e=l0x/h/y=61,查表允许应力折减系数2=0.814)最大剪力：Qmax=63262N；最大剪应力：max=Qmax/(Ix/Sx)/d=63262/21.58/8/10MPa=36.644MPa=102MPa最大挠度：fmax=0.42mmf=2000/400=5.0mm在第一支撑点处，纵向分配梁会对0#块混凝土产生P=3605N的压力，该压力通过10cm10cm方木作用于0#混凝土，作用宽的为11.6cm10cm，故该压力对梁体产生的压应力为c，max=P/A=3605/(0.1160.10)=0.311MPafc,k=28.5MPa（梁体采用的是C50混凝土
