连马路跨线桥现浇箱梁第三联模板、支架设计计算书.

满堂式碗扣支架设计及计算书

连马路跨线桥桥梁上部采用预应力砼连续箱梁,跨径组合为(4×25)+(25+35+25)+(5×25)m。

断面采用单箱三室斜腹板断面。25 m基本跨连续箱梁梁高1.6 m,箱顶宽19.0 m,悬臂长2.5 m,悬臂根部高0.5 m,边腹板采用斜腹板,斜度为1/2.2,底板宽13 m。(25+35+25)m连续箱梁采用变截面形式,跨中梁高1.6 m,高跨比1/21.88,支点梁高2.0 m,高跨比1/15.625,底板宽随箱梁高度变化,宽度12.636~13.0 m。 为此,依据设计图纸、公路桥涵施工技术规范、地质情况,并充分结合现场的实际施工状况,为便于该区段连续箱梁的施工,保证箱梁施工的质量、进度、安全,我部采用满堂式碗扣支架组织该桥第一、三联预应力混凝土连续箱梁现浇施工。

一、满堂式碗扣件支架方案介绍

满堂式碗扣支架体系由支架基础(现有石大公路砼路面)、10cm×15cm木垫板(地基相对薄弱处)、Φ48×3.5mm碗扣立杆(材质为A3钢)、横杆、斜撑杆、可调节底座及顶托、15cm×15cm方木做纵向分配梁、10cm×10cm方木横向分配梁;模板系统由侧模、底模、芯模、端模等组成。15cm×15cm木方分配梁沿纵桥向布置,直接铺设在支架顶部的可调节顶托上,其上为10cm×10cm木方横向分配梁,中横梁处间距按25cm布置,跨中处间距按30cm布置,箱梁底模板采用定型15mm厚大块竹胶模板。 根据箱梁施工技术要求、荷载重量、荷载分布状况、地基承载力情况等技术指标,通过计算确定,每孔支架立杆布置:纵桥向为: 28*90cm共计28排。横桥向立杆间距为:2*90cm+21*60cm+2*90cm,支架立杆步距为120cm,在横梁和腹板部位的支架立杆步距加密为60cm,支架在桥纵向每480cm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,底托安置在原有石大公路路面上,原有泥浆 池或承台基坑回填部分支架底托安置在10cm×15cm木垫板上。以确保地基均衡受力。

二、模板、支架及基础验算

连马路跨线桥第一、三联箱梁支架采用碗扣式脚手架,满堂红搭设,碗扣式钢管D=4.8cm,壁厚t=3.5mm。立杆纵横间距90 cm×60 cm。步距120cm,支架顶托上顺桥方向放置15cm×15cm方木,在方木上横桥放置10cm×10cm方木,间距30cm ,模板均采用定型15mm厚大块光面高强度竹胶模板。 (一)资料

①WDJ碗扣为Φ48×3.5 mm钢管,根据资料查得A3钢材抗拉、抗压轴向力 [σ]=140 Mpa,弯向应力[σw]=145 Mpa,弹性模量E=2.05×10 5MPa,回转半径I=1.58 cm,截面积A=4.89 cm2,钢筋混凝土容重γ=26kN/m3。

②落叶松方木容许拉应力[σw]=14.5MPa,容许弯应力[σ]=14.5Mpa,抗剪强度设计值[т]=1.44Mpa,弹性模量E=11x103MPa,容重6 KN/m3; ③竹胶板弹性模量 [E]=0.1×105Mpa,弯曲应力[σw]=15Mpa。 ④立杆、横杆承载性能:

⑤根据现场实际情况,本桥位处石大公路现有公路混凝土路面上,故其地基承载力可不予验算,只验算泥浆池及承台基坑回填部分基础地基承载力。 (二)荷载分析计算 ①箱梁实体荷载:

根据梁的跨中横断面面积为S=10.96m2,中横梁处横断面面积为S=23.5m2,按中横梁处为最不利位置进行验算,顺桥向均布荷载每延米自重为:

跨中处横断面均布荷载q1-1=(10.6m2×26 KN/m3)/13.0m=21.92 KN/m2 中横梁横断面均布荷载q1-2=(23.5m2×26 KN/m3)/13.0m=47.0 KN/m2 ②模板及支架自重:q2=4KN/m2

③施工人员、施工材料及小型机具荷载:q3=2.0KN/m2 ④振捣砼产生的振动荷载: q4=2.0 KN/ m2 (三)底模计算

箱梁底模采用高强度竹胶板,竹胶模板厚图τ=15mm,中横梁处背后小楞间距按25cm布置,跨中处背后小楞间距按30cm布置,验算强度分别采用宽度25cm及30cm的平面竹胶板。

3.1模板的力学性能 ①弹性模量: E=0.1×105Mpa

②截面惯性矩(间距25): I=bh3/12=25×1.53/12=7.03cm4 (间距30): I=bh3/12=30×1.53/12=8.44cm4 ③截面抵抗矩(间距25): W=bh2/6=25×1.52/6=9.38cm3 (间距30): W=bh2/6=30×1.52/6=11.25cm3 ④模板截面积(间距25):A=bh=25×1.5=37.5cm2

(间距30): A=bh=30×1.5=45.0cm2 3.2模板强度验算:

3.2.1中横梁处箱梁底模强度验算

中横梁处箱梁底模板背后小楞间距按25cm布置,其最大分布荷载根据《公路桥涵施工技术规范》荷载组合:

荷载组合: q= (q1-2+ q2+ q3+ q4)L

=(47.0+4.0+2.0+2.0)×0.25 =13.75=KN/m

跨中最大弯矩: M=qL2/8=13.75×0.252/8=0.107KN.m

跨中最大弯应力:σw=M/W=0.107/9.38=11.41MPa<〔σw〕=15Mpa

故中横梁处箱梁底模强度合格。 3.2.2跨中处箱梁底模强度验算

跨中处箱梁底模背后小楞间距按30cm布置,其最大分布荷载根据《公路桥涵施工技术规范》荷载组合:

荷载组合: q= (q1-1+ q2+ q3+ q4)L

=(21.92+4.0+2.0+2.0)×0.30 =8.98=KN/m

跨中最大弯矩: M=qL2/8=8.98×0.302/8=0.101KN.m

跨中最大弯应力:σw=M/W=0.101/11.25=8.98MPa<〔σw〕=15Mpa

故跨中处箱梁底模强度合格。 3.3 挠度验算:

从竹胶板下方木楞布置可知,竹胶板可看作多跨连续梁,按三跨等跨均 qL4布荷载作用连续梁进行计算, 均布荷载作用下的挠度计算公式:f= 128EI 3.3.1中横梁处箱梁底模挠度验算

中横梁处底模计算宽度取25cm,因此作用模板上均布荷载 荷载组合: q= (q1-2+ q2+ q3+ q4)L

=(47.0+4.0+2.0+2.0)×0.25 =13.75=KN/m

截面惯性矩(间距25): I=bh3/12=25×1.53/12=7.03cm4 qL413.75 KN/m?0.254m4f== 82-84128EI128?0.1x10KN/m?7.03?10m =0.60mm<[f]=L= 0.75mm 400 故中横梁处箱梁底模挠度合格

3.3.2跨中处箱梁底模挠度验算

跨中处底模计算宽度取30cm,因此作用模板上均布荷载 荷载组合: q= (q1-1+ q2+ q3+ q4)L

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