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附件： 新豐互通B/C匝道橋現(xiàn)澆梁施工 支架結構計算書 一、工程概況 新豐互通立交位于朱屋村南側(cè)，是新豐縣城及周邊地區(qū)車輛上下高速的主要出入口，本合同段在新豐江北側(cè)的朱屋村南側(cè)山間設置新豐互通。采用半定向T型互通立交與G105一級路順接，方便新豐縣城及周邊村鎮(zhèn)的車輛上下高速公路?；ネü苍O置主線橋1座，匝道橋4座，其中B/C匝道橋上部結構采用現(xiàn)澆箱梁結構；BK0+627.375匝道橋橋跨布置為3*（328.75）預應力現(xiàn)澆箱梁+1230m預應力T梁； CK0+284.306匝道橋橋跨布置為1120m預應力現(xiàn)澆箱梁+225現(xiàn)澆箱梁。 根據(jù)設計圖紙，B匝道橋第一～三聯(lián)上部結構采用3*28.75米預應力混凝土現(xiàn)澆箱梁，橋面寬10.5m，梁體采用單箱單室斜腹板結構。梁高1.75cm，頂寬10.3m，懸臂長2.25m，底寬4.94m，頂板厚度28cm，腹板厚度45～65cm，底板厚度22cm；每跨在跨中設置橫隔板。C匝道橋第一～三聯(lián)上部結構采用20米預應力混凝土現(xiàn)澆箱梁，橋面變寬，采用單箱單室斜腹板結構。梁高1.50m,懸臂長2.25m，腹板厚45～65cm，頂板厚28cm，底板厚22cm；第三聯(lián)每跨跨中設置橫隔板；第四聯(lián)上部結構采用25米預應力混凝土現(xiàn)澆箱梁，橋面寬10.5m，采用單箱單室斜腹板結構，梁高1.60m，箱梁懸臂長2.25m，腹板厚45cm～65cm，頂板厚28cm，底板厚22cm，在每跨跨中設置橫隔板。 二、編制依據(jù) （1）《鐵路混凝土梁支架法現(xiàn)澆施工技術規(guī)程》（TB10110—2011） （2）《建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術規(guī)范》（JGJ 130-2011） （3）《鋼結構設計規(guī)范》（GB50017-2003） （4）《建筑結構荷載規(guī)范》（GB50009-2001） （5）《公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范》(JTG D63-2007) 三、上部梁體施工方案 新豐互通B匝道橋現(xiàn)澆箱梁共3聯(lián)，每聯(lián)3跨，其中第一聯(lián)位于新豐互通E匝道和主線路基之間填平區(qū)，地形較平坦，梁底至原地面高度在3-13m間，采用滿堂支架現(xiàn)澆施工；第二聯(lián)前兩跨橫跨主線路基，地形較為平坦，梁底至原地面高度在7-13m間采用滿堂支架現(xiàn)澆施工，第三跨橫跨C匝道橋橋，橋區(qū)位于主線路基左側(cè)邊坡，梁底至原地面高度在13-20m間，采用滿堂支架現(xiàn)澆法施工；第三聯(lián)由于梁底至原地面高度在20m 以上（22-29m），采用鋼管柱貝雷支架法施工 新豐互通C匝道橋共4聯(lián)，均為現(xiàn)澆箱梁結構，第一聯(lián)共4跨，每跨跨徑為20m，梁底距原地面高度在7-13m間，采用滿堂支架現(xiàn)澆施工；第二聯(lián)共4跨，每跨跨徑為20m，梁底距原地面高度在13-19m間，采用鋼管柱貝雷支架法施工；第三聯(lián)共3跨，每跨跨徑為20m，梁底距原地面高度在在7-18m間，采用鋼管柱貝雷支架法施工；第四聯(lián)共2跨，跨徑為25m，橫跨主線路基，梁底距原地面高度在在7-8m間，采用滿堂支架現(xiàn)澆施工。 主要工序的施工流程為：場地平整、地基支墩處理、鋼管柱貝雷架和滿堂支架搭設、安裝支座、堆載預壓、沉降觀測、逐級卸載、設置預拱度、安裝外模、制安鋼筋、現(xiàn)澆梁混凝土、混凝土養(yǎng)護、張拉壓漿、拆除側(cè)模、拆除底模板、拆除貝雷架或滿堂支架。支架具體布置如圖附圖所示。 1、地基處理 B匝道第一聯(lián)、第二聯(lián)前兩跨（0#-5#墩）及C匝道第四聯(lián)（11#-13臺），由于橫跨主線路基或填平區(qū)，路基填土均已完成94區(qū)填筑，在清除表面松散土后，碾壓平整后澆筑15cm厚C20混凝土，寬度15米。 C匝道第一聯(lián)（0#-4#墩）由于位于路基邊坡，首先對邊坡進行開挖成2*3.6m的臺階并振動碾壓平整，其余原地面清除表面松土，如有泥漿坑，必須清理干凈，采用石渣回填并碾壓表層；然后分層回填30cm二灰碎石土，寬度16米，再澆筑15cm厚的C20混凝土，寬度15m。 B匝道第二聯(lián)第三跨，第三聯(lián)（5#-9#墩）及C匝道橋第二聯(lián)，第三聯(lián)（4#-11#墩）；每跨在墩柱前后及跨中設立540*10mm的支撐鋼管柱，每個鋼管立柱下需預埋86086020mm鋼板，便于支撐柱與預埋鋼管連接，保證穩(wěn)固。鋼管柱設置在支撐墩上，B匝道中支撐墩12米長、4米寬、高度1米的C25混凝土，C匝道中支撐墩12米長、2米寬，高度1米；邊支撐墩均靠近承臺，12米長，2米寬，高度1米。每個支撐墩采用埋置式，基坑開挖后進行承載力測試，當不滿足要求時采用強夯和換填2m深的碎石基礎，用作地基改善。 2、貝雷架搭設 選用12片單層上下加強貝雷梁作為支撐骨架，支撐點下為2根45b工字鋼，45b工字鋼采用焊接連接54010㎜鋼管柱，鋼管柱與支撐墩用預埋鋼板連接，鋼管柱支間采用14號槽鋼交叉連接，鋼管高度根據(jù)墩臺身高度計算確定。貝雷梁之間除標準斜支撐外，還需采用10號槽鋼把每組貝雷梁架間連接。B匝道橋第二聯(lián)第三跨，第三聯(lián)中間長度采用9片標準長度為3M貝雷片，C匝道橋第二、三聯(lián)中間長度采用6片標準長度為3M貝雷片。在貝雷架上方橫向鋪設I20工字鋼，間距0.6米 ，在橫向工字鋼上方搭設1.8～3m高的碗扣鋼管支架做縱橫坡調(diào)整,立桿頂設二層方木，立桿頂托上橫向設1010cm方木，間距為0.6m；橫向方木上設1010cm的縱向方木，間距0.3m，再鋪設15mm的優(yōu)質(zhì)竹膠合板。橫板邊角宜用4cm厚木板進行加強，防止轉(zhuǎn)角漏漿或出現(xiàn)波浪形，影響外觀。 3、滿堂支架施工 在路基范圍內(nèi)滿堂支架，為砂質(zhì)黏性土碾壓而成的路基，壓實度達到93%，地基承載力可達到200KPa，在清除表層土后，碾壓平整再澆筑15cmC20混凝土，寬度15m，作為支架基礎。對于其他位于自然邊坡上的支架，地基表層為2.0米左右的厚的砂質(zhì)黏性土，地基承載力為120KPa，下部為淤泥質(zhì)黏土層, 地基承載力為60KPa,清除地表整平后，用二灰碎石土回填30厘米厚，分層碾壓,寬度16米，上部再澆筑15cm厚的C20混凝土,寬度15米。 選用碗式支架作為支撐骨架，支架布置為：滿堂支架順橋向立桿排距0.6m，橫橋向立桿中間底腹板位置為10排排距0.6m，兩側(cè)靠翼緣板2排排距0.9m，翼緣板外為1排排距1.2m立桿作為操作平臺，所有橫桿步距均為1.2m。支架支撐在專用地托上，以確保受力均勻,支架上端采用專用天托，縱向采用1015cm方木間距0.6m，橫向采用1010cm方木, 間距0.3米,通過支架上端的天托設置預拱度。 4、堆載預壓 為消除非彈性變形，取得貝雷架彈性變形量、碗式支架彈性變形和地基沉降變形。在方木鋪設完畢且加固穩(wěn)固后選用土袋進行分級堆載預壓。預壓采用分跨預壓，從一個邊跨向另一個邊跨進行，施加荷載總重：梁體自重＋施工荷載(梁體自重20%)。模擬砼施工過程按60%、80%、100%、120%逐級加載。在加載過程中設置沉降觀測點，沿縱向設置在跨中、1/4跨和距墩柱支點1m共5個斷面上，每個斷面沿橫向布3個點，分別是斷面中心和距中心左右2.5m處。堆載預壓時間不小于48小時，卸載采用分級逐步卸載。每次堆載、卸載均做好沉降觀測，并做好記錄。 5、預拱度設置 預拱度計算公式為f=f1+f2，其中f1貝雷架或支架彈性變形(由預壓得出數(shù)據(jù))，f2=梁片設計預拱度值。最大預拱度值設置在梁的跨中位置，并按二次拋物線形式進行分配，算得間距2米各點處的預拱度值后，按折線通過鋼管腳手架對底模和翼緣板進行調(diào)整。 6、鋼筋制安 鋼筋在鋼筋加工場地制作，采用焊接工藝連接,根據(jù)鋼筋綁扎的先后順序采用人工配合汽車、吊車運輸?shù)侥０?。鋼筋綁扎順序：從一段向另一段進行，箱梁底板、箱梁腹板、箱梁底、腹板波紋管、箱梁頂板、預留鋼筋和預埋件埋設。 按照設計圖紙和驗標要求進行鋼筋的綁扎安裝，同時注意鋼筋接頭按要求錯開，鋼筋綁扎時要按設計圖紙的鋼筋編號從下到上、從一頭到另一頭分順序綁扎，為避免在安裝時將誤差集中到某一頭，可分成幾段進行。保證所有的鋼筋規(guī)格、型號、間距、數(shù)量及保護層等滿足設計要求。鋼筋交接點綁扎均采用十字交叉綁，不允許采用梅花跳綁，且綁扎鐵絲的尾段不應伸入保護層內(nèi)。鋼筋保護層采用購買的同等級砂漿墊塊，梁體側(cè)面和底面的墊塊至少應為4個/m2。 箱梁施工中主要預埋件有泄水孔、伸縮縫預埋件、接觸網(wǎng)支柱錨固螺栓及加強鋼筋、防撞護欄預埋筋、綜合接地措施和施工預埋件等，施工時應嚴格按照設計圖紙要求進行預埋。（詳見作業(yè)指導書）。 7、砼施工 砼澆筑采用混凝土汽車泵自的低處向高處進行?；炷翝仓椒謱?、對稱、連續(xù)澆注的原則。澆注砼時，每層砼的厚度40厘米為宜，不得超過50厘米，砼振搗和下料交替進行，采用插入式振搗棒振搗。澆注橋面砼時，先用插入式振搗棒振搗砼，再用懸空式整平機振搗成型，人工二次抹面。砼澆注成型終凝后，覆蓋土工布澆水養(yǎng)護。（混凝土施工詳見作業(yè)指導書）。 四、滿堂支架和貝雷架鋼管柱結構驗算 （一）貝雷架驗算 1.　貝雷梁相關參數(shù) ⑴、桁架單元桿件性能 桿件名 材料 斷面型式 橫斷面積（cm2） 理論容許承載力（KN） 弦桿 16Mn ][10 2*12.7 560 豎桿 16Mn I8 9.52 210 斜桿 16Mn I8 9.52 171.5 ⑵、幾何特性 幾何特性 結構構造 Wx(cm3) Ix(cm4) EI(KN/m2) 單排單層 不加強 3578.5 250497.2 526044.12 加強 7699.1 577434.4 1212612.24 雙排單層 不加強 7157.1 500994.4 1052088.24 加強 15398.3 1154868.8 2425224.48 三排單層 不加強 10735.6 751491.6 1578132.36 加強 23097.4 1732303.2 3637836.72 雙排雙層 不加強 14817.9 2148588.8 4512036.48 加強 30641.7 4596255.2 9652135.92 三排雙層 不加強 22226.8 3222883.2 6768054.72 加強 45962.6 6894390 14478219 ⑶、桁架容許內(nèi)力表 橋型 容許內(nèi)力 不加強橋梁 單排單層 雙排單層 三排單層 雙排雙層 三排雙層 彎矩（KN.m） 788.2 1576.4 2246.4 3265.4 4653.2 剪力（KN） 245.2 490.5 698.9 490.5 698.9 橋型 容許內(nèi)力 加強橋梁 單排單層 雙排單層 三排單層 雙排雙層 三排雙層 彎矩（KN.m） 1687.5 3375 4809.4 6750 9618.8 剪力（KN） 245.2 490.5 698.9 490.5 698.9 2. 荷載分析 2.1荷載分析 2.1.1、模板、支架、腳手架自重 模板自重取1.5kN/㎡, I20a工字鋼取27.93kg/m, I45a工字鋼取80.4kg/m,方木取0.9kg/m3,腳手架，鋼管柱按實際計算。 2.1.2、新澆混凝土自重按26 kN/m3。 2.1.3、施工人員、施工料具運輸堆放荷載 ①計算模板及直接支承模板小棱時，均布荷載可取2.5kPa。 ②計算直接支承小棱的梁或拱架時，均布荷載可取1.5 kPa。 ③計算支架立柱及支承拱架的其它結構件時，均布荷載可取1.0kPa。 2.1.4、傾倒混凝土時產(chǎn)生的沖擊荷載按2.0kN/㎡。 2.1.5、振搗混凝土產(chǎn)生的荷載按2.0kN/㎡。 2.1.6、其它可能產(chǎn)生的荷載，如雪荷載、冬季保溫設施荷載等，基本不產(chǎn)生。 2.1.7、新澆混凝土對模板側(cè)面壓力，泵送時：Pm=4.6v1/4=4.621/4=5.5 kN/㎡。 2.1.8、傾倒混凝土時對側(cè)面模板產(chǎn)生的水平荷載按2.0kN/㎡。 2.1.9、振搗混凝土產(chǎn)生時對側(cè)面模板產(chǎn)生的壓力按4.0kN/㎡。 2.1.10、現(xiàn)澆箱梁總方量：B匝道第一聯(lián)為560.52m3，鋼絞線重22.9443t；第二聯(lián)為558.96m3，鋼絞線重22.8947t;第三聯(lián)為560.88m3，鋼絞線為22.9443t；C匝道第一聯(lián)為428.8m3，鋼絞線重16.0513t；第二聯(lián)為490.5m3，鋼絞線重16.0513t;第三聯(lián)為375.58m3，鋼絞線為11.4043t；第四聯(lián)為307.32m3，鋼絞線為10.8297t； 根據(jù)《建筑施工模板安全技術規(guī)范》第4.1.1條第4款計算 ，取二者之小值。 澆筑速度v取0.5m/h，混凝土初凝時間t0=8h，k1=1.2，k2=1.15 因此混凝土側(cè)壓力取F=44.65kPa，有效壓頭高度h=1.72m 風荷載 按《建筑結構荷載規(guī)范》（GB50009）規(guī)定計算，基本風壓值取表D.4中n=10年，風振系數(shù)，計算如下： 按式7.1.1-1計算風荷載標準值： 其中：—風荷載標準值（kpa） —高度Z處的風振系數(shù)（取1） —風荷載體型系數(shù)，按表7.3.1中“獨立墻壁及圍墻”值+1.3 —風壓高度變化系數(shù)，按表7.2.1離地高度50m的B類地面值1.67 —基本風壓（kpa），取0.35kpa 計算得： 2.2荷載組合 根據(jù)《建筑荷載設計規(guī)范》，均布荷載設計值=結構重要性系數(shù)（恒載分項系數(shù)恒載標準值＋活載分項系數(shù)活載標準值）。結構重要性系數(shù)取二級建筑：1.0，恒載分項系數(shù)為1.2，活載分項系數(shù)為1.4。 2.3 B匝道橋最大跨度段檢算 我部現(xiàn)澆箱梁結構特點，我們?nèi)、螅蠼孛鏋榇斫孛孢M行箱梁自重計算，如圖所示： 2.3.1 底模面板檢算 底模面板采用15mm厚竹膠板，竹膠板尺寸為122*244*1.5cm。竹膠板下橋順向設置100*100mm方木小肋，中心間距300mm，取1m板寬按凈跨徑300mm簡支梁檢算。 （1）、荷載 取底腹板荷載進行計算：梁體砼順橋向均布荷載：2 底模面板寬度自重2 箱內(nèi)支撐架荷載2 （2）強度驗算 Mmax=0.64kNm Qmax=12.83kN 底模力學參數(shù)： S =1/8bh2=1/81.220.0152=3.4310-5 m3 I=1/12bh3=1/121.220.0153=3.4310-7 m4 W＝1/6bh2=1/61.220.0152=4.57510-5 m3 強度條件： σ=Mmax/W=0.64/(4.5810-5 )=1.4MPa＜[σ]=12 Mpa τ= Qmax S/(Ib)=(12.833.4310-5)/( 3.4310-71.22) =1.052MPa＜[τ]=1.3 MPa （3）剛度驗算:fmax＜[f] fmax=0.677ql4/(100EI) 其中E=9103 MPa fmax=(0.67771.30.34)/(10091092.8110-7) =0.0155mm＜[f]=1/400m=0.75mm 1.5cm的竹膠板作為底模滿足要求。 2.3.2 模板底縱橋向方木計算： 竹膠板底部橋順向設置100*100mm方木小肋，中心間距300mm，方木下設置橫橋向方木，方木中心間距為60cm，按單根方木受力（單根方木承受寬度600mm的系梁荷載）按三跨連續(xù)梁檢算。 （1）、荷載組合 取底腹板荷載進行計算：梁體砼順橋向均布荷載：2 底模面板寬度自重2 方木自重：2 箱內(nèi)支撐架荷載2 Mmax=0.76kNm Qmax=7.59kN 方木力學參數(shù)： S =1/8bh2=1/80.10.12=1.2510-4 m3 I=1/12bh3=1/120.10.13=8.310-6m4 W＝1/6bh2=1/60.10.12=1.6710-4 m3 強度條件： σ=Mmax/W=0.76/(1.6710-4 )=4.55MPa＜[σ]=12 Mpa τ= Qmax S/(Ib)=(7.591.2510-4)/( 8.310-60.1) =1.14MPa＜[τ]=1.3 MPa 剛度驗算:fmax＜[f] fmax=0.677ql4/(100EI) 其中E=9103 MPa fmax=(0.67721.080.64)/(10091098.310-6) =0.25mm＜[f]=1/400m=1.5mm 底?？v向方木截面尺寸符合設計要求 2.3.3橫向方木計算： 橫橋向方木采用10*10cm方木,鋪設于支架立桿頂撐上，間距為60cm，跨度60cm，所受荷載為上部縱向方木傳遞的集中荷載，間距按30cm布置，其荷載大小為： P=1.143*ql=1.143*21.08*0.6=14.69KN/m 按四跨連續(xù)梁計算。 Mmax=2.12kNm Qmax=18.23kN 方木力學參數(shù)： S =1/8bh2=1/80.10.12=1.2510-4 m3 I=1/12bh3=1/120.10.13=8.310-6m4 W＝1/6bh2=1/60.10.12=1.6710-4 m3 強度條件： σ=Mmax/W=2.12/(1.6710-4 )=1.27MPa＜[σ]=12 Mpa τ= Qmax S/(Ib)=(18.23*1.2510-4)/( 8.310-60.1) =1.22MPa＜[τ]=1.3 MPa 剛度驗算:fmax＜[f] fmax=1.764ql3/(100EI) 其中E=9103 MPa fmax=(1.76414.690.63)/(10091092.81310-6) =0.0221mm＜[f]=1/400m=1.5mm 底模橫向方木截面尺寸符合設計要求 2.3.4 碗扣支架承載力及穩(wěn)定性檢算： 根據(jù)現(xiàn)場實際選用碗扣腳手架作為鋼管柱貝雷架上橫縱坡調(diào)節(jié)，立桿、橫桿均為φ48*3.5mm鋼管，支架上下采用可調(diào)底托和頂托，按最大支架高度3.65m計算。 荷載計算 荷載計算采用《建筑施工碗扣式腳手架安全技術規(guī)范》（JGJ166-2008）第4.2.3至4.2.5條（不計風荷載）： 取值及計算原則如下： （1）、模板支撐架自重標準值Q1： 底模系統(tǒng)自重（方木縱肋按間距300mm）： 竹膠板自重 方木橫肋自重 方木縱肋自重 底模系統(tǒng)自重小計 單根支架立桿及附件自重（每延米高度重量）： a、扣件自重(每根立桿每延米配旋轉(zhuǎn)扣件1套) b、頂托 c、立桿 d、橫桿（按立桿間距600*300mm，步距1200mm計算） e、剪刀撐鋼管（每根立桿上按設置Φ48*2.9mm鋼管剪刀撐2根） （立桿按600*300mm間距計算） 每根立桿系統(tǒng)合計總量： （其中hz為支架高度，按最大立桿間距600*300mm計算，偏于安全） （2）、鋼筋砼自重標準值Q2=26kN/m3 （3）、振搗混凝土荷載標準值Q3=2kpa （4）、施工荷載標準值Q4=1kpa 單肢立桿軸向力計算 采用《建筑施工碗扣式腳手架安全技術規(guī)范》（JGJ166-2008）第5.6.1條第1款(其中段砼體積)計算。 最大單肢立桿軸向力計算如下： （1）、底腹板部位 底腹板最大梁高1.75m，支架最大間距600*600mm。 由計算可知單肢立桿最大軸力為底腹板下支架立桿，即。 單肢立桿穩(wěn)定性承載力容許值計算 采用《建筑施工碗扣式腳手架安全技術規(guī)范》（JGJ166-2008）第5.3.1條第2款（5.3.1-2）式并結合《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范》（JGJ130-2011）第5.2.6條式5.2.6-1及第5.2.8條式5.2.8進行。 其中：A-立桿橫截面積（489mm2） f-P235A鋼材（碗扣）抗拉、壓和抗彎強度設計值（205Mpa） -軸心受壓桿件穩(wěn)定性系數(shù)，根據(jù)長細比查表 K-立桿計算長度附加系數(shù)（取1.155，驗算立桿容許長細比時取1） μ-考慮單、雙排腳手架整體穩(wěn)定因素的單桿計算長度系數(shù)，按（JGJ130-2011）標5.2.8取1.5） h-步距，取1.2m i-碗扣立桿回轉(zhuǎn)半徑15.8mm 長細比，查穩(wěn)定性系數(shù)表得 單肢立桿穩(wěn)定性控制的容許承載力： 由計算可知單肢立桿最大軸力為第梁端段下支架立桿，即 ，合格。 容許長細比檢算 根據(jù)《建筑施工碗扣式腳手架安全技術規(guī)范》（JGJ166-2008）第5.1.8條：所有桿件長細比不得大于250。 h-步距，取1.2m i-碗扣立桿回轉(zhuǎn)半徑15.8mm 長細比，合格。 2.3.5 橫橋向I20工字鋼檢算： 橫橋向設置I20工字鋼，工字鋼中心間距為60cm，長度12m，工字鋼設置在貝雷桁梁上，跨度在底腹板位置為90cm，在翼緣板位置為120cm，工字鋼計算時按按三跨連續(xù)梁檢算。 （1）、荷載組合 根據(jù)以上計算沿縱梁方向承受的組合荷載：（工字鋼自重荷載 q=（1.2*（①+②）+1.4*（③+④+⑤））*0.6 =1.2*（50.5+0.692+0.2+0.455）+1.4*（2.5+2+2））*0.6=68.52*0.6=41.11KN/m Mmax=3.33kNm Qmax=22.2kN I20工字鋼力學參數(shù)： S =3.55510-5m2 I=2.3710-5m4 W=2.3710-4 m3 強度條件： σ=Mmax/W=3.33/(2.3710-4 )=14.05MPa＜[σ]=170 Mpa τ= Qmax S/(Ib)=(22.23.55510-5)/( 2.3710-50.007)= =4,757MPa＜[τ]=100 MPa 剛度驗算:fmax＜[f] fmax=0.667Pl4/(100EI) 其中E=2.05105 MPa fmax=(0.66741.110.93)/(1002.0510112.3710-5) =0.0411mm＜[f]=1/400m=2.25mm 3.2.5貝雷梁計算： 承重梁為貝雷梁，由帶上下加強弦桿的標準貝雷片組合而成。貝雷片規(guī)格為300cm170cm18cm。每9片組成一排（C匝道為每6片），每兩排連成一列，每列貝雷梁對應端頭采用0.9m或1.2m的桁架框進行連接，共6列12排，按1.2+0.9*4+1.2m間距排列。分節(jié)段拼裝后由吊車吊起，在立柱頂部拼裝成長度27m整體桁架。計算按最大跨度15.5m簡支梁計算。 (1)荷載計算 （a）箱梁的砼重 梁體重量：頂板寬10.3m，底板寬4.94m，梁長28.75m，混凝土體積188.76 m?？紤]到施工過程中泵車沖擊取沖擊系數(shù)為1.1，則梁重為： G1=188.762.61.1=539.854t。 （b）模板方木支撐體系重量 根據(jù)以上計算總重量約為： G2=（0.692+0.2）*28.75*12=30.774t。 （c）施工人員及設備荷載 施工人員及設備荷載標準值按均布活荷載取1.0KN/m2，面積為296.125m2，重量為： G3=29.62t。 （d）分配梁重 間距0.6m,橫橋向I20工字鋼。 G4=46根12m27.91Kg/m=15.41t。 （e）貝雷梁自重 帶上下加強弦桿標準貝雷片重350kg。 由表查得加強型貝雷片：[M]＝1687.5KNM ； [Q]＝245.2KN ；考慮1.3安全系數(shù)，則：[M]＝1298.08KNM [Q]＝188.6KN E=210GPa I=577434.4cm4 W=7699.1cm G5=129節(jié)350=37.8KN=37.8t （f）混凝土澆筑沖擊及振搗時產(chǎn)生荷載 G6=（2+2）kN/m24.94m28..75m=56.81t 上述荷載合計 G總=539.854+30.774+29.62+15.41+37.8+56.81 =710.27t (2)分布荷載 貝雷梁分布按6列12排布置，每列2排間距0.9m或1.2m，兩排桁架之間采用支撐架連接。 q列=G總/28.75/6=710.27/28.75/6=4.12t/m q排=G總/28.75/12=710.27/28.75/12=2.06t/m （3）抗彎強度驗算 Mmax=ql2/8 =41.215.52/8 =1237.29kNm＜[M]=21298.08Nm 滿足！ (4)抗剪強度驗算 Q=ql/2=41.215.5/2=319.3kN＜[Q]=2188.6kN 滿足！ (5)剛度驗算 彈性變形： f=5qL4/384EI =541.210315.54/（3842.110110.005774344） =0.025535m 非彈性變形采用下面經(jīng)驗公式計算： 當貝雷梁節(jié)數(shù)為奇數(shù)時： 當貝雷梁節(jié)數(shù)為偶數(shù)時： 式中 n——貝雷梁節(jié)數(shù) d——常數(shù)，對單層貝雷梁取d=0.3556cm；對雙層貝雷梁取d=0.1717cm. 15.5m跨徑5片貝雷架，即=0.3556(52-1)/8=1.067cm 貝雷梁變形值為0.02554+0.01067=0.0362＜[f]=l/400=0.0388m 滿足要求。 (6)考慮梁體澆筑后混凝土重集中在中部4組貝雷梁上時工況 貝雷梁分布按4列8排布置，每列2排間距0.9m，兩排桁架之間采用支撐架連接。 q列=G總/28.75/4=710.27/28.75/4=6.18t/m q排=G總/28.75/8=710.27/28.75/8=3.09t/m (a)抗彎強度驗算 Mmax=ql2/8 =61.815.52/8 =1855.93kNm＜[M]=21298.08kNm 滿足！ 5.4.12.2 抗剪強度驗算 Q=ql/2=61.815.5/2=478.95kN＜[Q]=2245.2kN 滿足！ (b)剛度驗算 彈性變形： f=5qL4/384EI =561.810315.54/（3842.110110.005774344） =0.0383m 非彈性變形采用下面經(jīng)驗公式計算： 當貝雷梁節(jié)數(shù)為奇數(shù)時： 當貝雷梁節(jié)數(shù)為偶數(shù)時： 式中 n——貝雷梁節(jié)數(shù) d——常數(shù)，對單層貝雷梁取d=0.3556cm；對雙層貝雷梁取d=0.1717cm. 15.5m跨徑6片貝雷架，即=0.3556*36/8=1.6cm 貝雷梁變形值為0.0383+0.01067=0.0049＜[f]=l/400=0.0388m 滿足！ 3.2.6 蓋梁計算 蓋梁采用2I45b工字鋼組合梁，長度12m，支撐跨度為3m均布，所受荷載為上部貝雷梁所傳遞集中荷載，即集中力F=q排15.5=20.6*15.5=319.3kN，將貝雷桁架最大反力施加到工字鋼分配梁相應位置處計算，工字鋼自重：1.71kn/m Mmax=337.2kNm Qmax=642.94kN 2I45b截面參數(shù)： 面積: 22065.00mm2 慣性矩: Ix=670554126mm4 Iy=149017286mm4 截面抗彎系數(shù)： Wx=2980240mm3 Wy=980377mm3 Ix/Sx=380.91mm 腹板厚tw=2*13.5=27mm 米重：174.24kg/m 抗彎強度驗算：σ=Mmax/Wx =（337.2106）/2980240=113.1MPa＜[б]=140MPa 抗剪強度驗算：τ=VmaxSx/Ixtw =519103/（380.9127） =50.464MPa＜[τ]=80MPa 剛度驗算:f=1.883PL3/100EI =1.883257.533/1002.110111.4910-4 =0.418mm 0.4184mm＜l/400=7.84mm 滿足! 3.2.7立柱計算 立柱采用Φ540*8mm的鋼管柱，最大高度24m。軸心壓力為上部蓋梁傳遞的集中荷載,根據(jù)計算最大軸心壓力N=820.91kN。立柱布置橫橋向3m縱橋向12.5+2+12.5m布置。系桿設置從立柱根部1m起每4米一道系桿共4道，系桿為[10槽鋼。 （1）.受壓穩(wěn)定系數(shù)計算： 截面尺寸：54010mm 截面面積：A=3.1416*（540^2-520^2）/4=16650.4mm2 抵抗矩：W=(π/32)*540^3*(1-(520/540)^4)=2.1661106 mm3 截面材性：Q235鋼材，允許應力[б]=140MPa 繞x軸回轉(zhuǎn)半徑：=187.417 mm 繞y軸回轉(zhuǎn)半徑：=187.417 mm 繞X軸長細比為 λx=l0x/ix=128.06 繞X軸截面為b類截面 繞Y軸長細比為 λy=l0y/iy=128.06 繞Y軸截面為b類截面 按 GB 50017--2003 附錄c查表c-2《b類截面軸心受壓構件的穩(wěn)定系數(shù)》 查得繞X軸受壓穩(wěn)定系數(shù) φx = 0.397 查得繞Y軸受壓穩(wěn)定系數(shù) φy = 0.397 （2）強度驗算： 軸壓力 N =820.91kN 計算得強度應力為б=N/A=49.31MPa ＜[б]=140MPa 滿足! （3）.穩(wěn)定驗算： 計算得繞X軸穩(wěn)定應力為бx=N/（φxA）=124.2 MPa＜[б]=140MPa 滿足! 計算得繞Y軸穩(wěn)定應力為бy=N/（φyA）=124.2 MPa＜[б]=140MPa 滿足! 考慮5cm偏心受壓時： =49.31+820.911060.05/（2.1661106） =68.26MPa＜[б]=140MPa （4）局部穩(wěn)定驗算： 外徑與壁厚之比為：R/δ=54 滿足!(GB50017--2003 第59頁 5.4.5，圓管受壓構件的外徑與壁厚之比不大于100（235/f）=109.3) δ——立柱壁厚10mm R——立柱外徑540mm 3.2.8基礎計算 根據(jù)本工程實際的地勘數(shù)據(jù)，鋼管樁基礎根據(jù)實際情況考慮將開挖至砂質(zhì)粘土層或粗砂層，采用換填1m碎石墊層后施做混凝土條形基礎，基底承載力通過靜力觸探試驗可達到160KPa。 (1).C25鋼筋砼局部承壓驗算 單根立柱對鋼管的壓力：立桿承受荷載+鋼管自重 N=820.91+249.8910-3130.64=851.92KN 鋼管與鋼筋混凝土基礎底部采用70cm70cm鋼板連接。 則混凝土局部承壓： σ=N/A=851.92(0.70.7)10-3=1.74MPa＜[σ]=25 MPa （2）地基承載力驗算 中支墩兩排鋼管荷載總和為ΣN=851.92*8=6815.36KN，混凝土條形基礎尺寸為1241m，換填碎石墊層容重為18KN/m3,高度為2m，碎石面層基底尺寸為514m，基礎埋置深度為1m。立桿荷載通過混凝土基礎傳遞，應力按45角傳遞。 混凝土基礎底面的平均壓應力： σ=（6815.36+12426）/（124）=168KPa 碎石底層基底應力計算公式（參考《橋梁施工百問》第77頁）： σH=abσ/(ab+(a+b+4/3*hs*tanΦ)+γshs= 14*5*168/(14*5+(14+5+4/3*2)*2)+18*2=139.765 KPa＜160kPa 滿足! 邊支墩單排鋼管荷載總和為ΣN=851.92*4=3407.68KN，混凝土條形基礎尺寸為1221m，換填碎石墊層容重為18KN/m3,高度為2m，碎石面層基底尺寸為314m，基礎埋置深度為0。立桿荷載通過混凝土墊層，應力按45角傳遞。 混凝土基礎底面的平均壓應力： σ=N/A=（3047,68+12*2*26）/（122）=153 kPa 碎石底層基底應力計算公式（參考《橋梁施工百問》第77頁）： σH=abσ/(ab+(a+b+4/3*hs*tanΦ)+γshs= 14*3*153/(14*3+(14+3+4/3*2)*2)+18*2=115.08 KPa＜160kPa 滿足! (二) 滿堂支架結構驗算 1、碗扣支架相關參數(shù) 立桿和橫桿設計允許荷載 立 桿 橫 桿 步距（m） 允許載荷（KN） 橫桿長度（m） 允許集中荷載（KN）） 允許均布荷載（KN） 0.6 40 0.9 4.5 12 1.2 30 1.2 3.5 7 1.8 25 1.5 2.5 4.5 2.4 20 1.8 2.0 3.0 碗口支架鋼管外徑48㎜, 鋼管內(nèi)徑41㎜,壁厚3.5mm，截面積4.89*102mm2 慣性矩I=1.215*105mm4，單位重量62kg/m 回旋半徑i=｛[π(484-414)/64}/{π(484-414)/4}｝1/2=15.78㎜ 2、支架荷載分析 根據(jù)本工程現(xiàn)澆箱梁的結構特點，在施工過程中將涉及到以下荷載形式： ⑴ q1—— 箱梁自重荷載，新澆混凝土密度取2600kg/m3。 根據(jù)我部現(xiàn)澆箱梁結構特點，我們?nèi)、螅蠼孛鏋榇斫孛孢M行箱梁自重計算，并對這個代表截面下的支架體系進行檢算，首先分別進行自重計算。 ⑵ q2—— 箱梁內(nèi)模、底模、內(nèi)模支撐及外模支撐荷載，按均布荷載計算；取q2＝1.2kPa ⑶ q3——因施工時面積分布廣，需要人員及機械設備不多，取q3=2.0KN/m2（施工中要嚴格控制其荷載量）。 ⑷ q4—— 振搗混凝土產(chǎn)生的荷載，對底板取2.0kPa，對側(cè)板取4.0kPa。 ⑸ q5—— 新澆混凝土對側(cè)模的壓力。 因現(xiàn)澆箱梁采取水平分層以每層30cm高度澆筑，在豎向上以V=1.2m/h澆筑速度控制，砼入模溫度T=28℃控制，因此新澆混凝土對側(cè)模的最大壓力 q5= K為外加劑修正稀數(shù)，取摻緩凝外加劑K=1.2 當V/t=1.2/28=0.043＞0.035 h=1.53+3.8V/t=1.69m q5= ⑹ q6—— 傾倒混凝土產(chǎn)生的水平荷載，取2.0kPa。 ⑺ q7—— 支架自重，經(jīng)計算支架在不同布置形式時其自重如下表所示： 滿堂鋼管支架自重 立桿橫橋向間距立桿縱橋向間距橫桿步距 支架自重q7的計算值(kPa) 60cm60cm120cm 3.38 荷載組合 模板、支架設計計算荷載組合 模板結構名稱 荷載組合 強度計算 剛度檢算 底模及支架系統(tǒng)計算 ⑴＋⑵＋⑶＋⑷＋⑺ ⑴＋⑵＋⑺ 側(cè)模計算 ⑸＋⑹ ⑸ 3、支架結構驗算 3.1 底模面板檢算 底模面板采用18mm厚竹膠板，竹膠板尺寸為122*244*1.8cm。竹膠板下橋順向設置100*100mm方木小肋，中心間距300mm，取1m板寬按凈跨徑300mm簡支梁檢算。 （1）、荷載 取底腹板荷載進行計算：梁體砼順橋向均布荷載：2 底模面板寬度自重2 上部拱肋自重及支撐架荷載2 （2）強度驗算 Mmax=0.65kNm Qmax=13.04kN 底模力學參數(shù)： S =1/8bh2=1/81.00.0182=4.0510-5 m3 I=1/12bh3=1/121.00.0183=4.8610-7 m4 W＝1/6bh2=1/61.220.0182=5.410-5 m3 強度條件： σ=Mmax/W=0.65/(6.5910-5 )=9.87MPa＜[σ]=12 Mpa τ= Qmax S/(Ib)=(13.044.0510-5)/( 4.8610-71.0) =1.087MPa＜[τ]=1.3 MPa （3）剛度驗算:fmax＜[f] fmax=0.677ql4/(100EI) 其中E=9103 MPa fmax=(0.67772.440.34)/(10091092.8110-7) =0.157mm＜[f]=1/400m=0.75mm 1.8cm的竹膠板作為底模滿足要求。 3.2 模板底縱橋向方木計算： 竹膠板底部橋順向設置100*100mm方木小肋，中心間距300mm，方木下設置橫橋向方木，方木中心間距為60cm，按單根方木受力（單根方木承受寬度600mm的系梁荷載）按三跨連續(xù)梁檢算。 （1）、荷載組合 取底腹板荷載進行計算：梁體砼順橋向均布荷載：2 底模面板寬度自重2 方木自重：2 上部拱肋自重及支撐架寬度荷載2 Mmax=0.19kNm Qmax=3.86kN 方木力學參數(shù)： S =1/8bh2=1/80.10.12=1.2510-4 m3 I=1/12bh3=1/120.10.13=8.310-6m4 W＝1/6bh2=1/60.10.12=1.6710-4 m3 強度條件： σ=Mmax/W=0.19/(1.6710-4 )=1.14MPa＜[σ]=12 Mpa τ= Qmax S/(Ib)=(3.861.2510-4)/( 8.310-60.1) =0.581MPa＜[τ]=1.3 MPa 剛度驗算:fmax＜[f] fmax=0.677ql4/(100EI) 其中E=9103 MPa fmax=(0.67721.420.54)/(10091098.310-6) =0.121mm＜[f]=1/400m=1.25mm 底?？v向方木截面尺寸符合設計要求 3.3橫向方木計算： 橫橋向方木采用10*15cm方木,鋪設于支架立桿頂撐上，間距為60cm，跨度60cm，所受荷載為上部縱向方木傳遞的集中荷載，間距按30cm布置，其荷載大小為： P=1.143*ql=1.143*21.42*0.6=14.69KN/m 按四跨連續(xù)梁計算。 Mmax=2.12kNm Qmax=18.23kN 方木力學參數(shù)： S =1/8bh2=1/80.10.152=2.81310-4 m3 I=1/12bh3=1/120.10.153=2.81310-5m4 W＝1/6bh2=1/60.10.152=3.7510-4 m3 強度條件： σ=Mmax/W=2.12/(3.7510-4 )=5.65MPa＜[σ]=12 Mpa τ= Qmax S/(Ib)=(18.23*2.81310-4)/( 2.81310-50.15) =1.22MPa＜[τ]=1.3 MPa 剛度驗算:fmax＜[f] fmax=1.764ql3/(100EI) 其中E=9103 MPa fmax=(1.76414.690.63)/(10091092.81310-6) =0.0221mm＜[f]=1/400m=1.5mm 底模橫向方木截面尺寸符合設計要求 3.4扣件式鋼管支架立桿強度及穩(wěn)定性驗算 邊支點Ⅲ-Ⅲ截面處 鋼管扣件式支架體系在箱梁底腹板采用6060120cm的布置結構，在翼緣板采用6090120cm的布置結構，如圖： ①、立桿強度驗算 根據(jù)立桿的設計允許荷載，當橫桿步距為120cm，立桿可承受的最大允許豎直荷載為［N］=30kN（參見公路橋涵施工手冊）。 立桿實際承受的荷載為：N=1.2（NG1K+NG2K）+0.851.4ΣNQK（組合風荷載時） NG1K—支架結構自重標準值產(chǎn)生的軸向力； NG2K—構配件自重標準值產(chǎn)生的軸向力 ΣNQK—施工荷載標準值； 于是，在底腹板位置有： NG1K=0.60.6q1=0.60.643.013=15.485KN NG2K=0.60.6q2=0.60.61.2=0.432KN ΣNQK=0.60.6(q3+q4+q7)=0.36(2.0+2.0+3.38)=2.657KN 則：N=1.2（NG1K+NG2K）+0.851.4ΣNQK=1.2（15.485+0.432）+0.851.42.657=22.26KN＜［N］＝30kN，強度滿足要求，安全系數(shù)30/22.26=1.35。 在翼緣板位置有： NG1K=0.60.9q1=0.60.98.32=4.493KN NG2K=0.60.9q2=0.60.91.2=0.648KN ΣNQK=0.60.9(q3+q4+q7)=0.54(2.0+2.0+3.38)=3.985KN 則：N=1.2（NG1K+NG2K）+0.851.4ΣNQK=1.2（4.493+0.648）+0.851.43.985=10.911KN＜［N］＝30kN，強度滿足要求。均滿足要求。 ②、立桿穩(wěn)定性驗算 根據(jù)《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范》有關模板支架立桿的穩(wěn)定性計算公式：N/ΦA+MW/W≤f N—鋼管所受的垂直荷載，N=1.2（NG1K+NG2K）+0.851.4ΣNQK（組合風荷載時），同前計算所得； f—鋼材的抗壓強度設計值，f＝205N/mm2參考《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范》表5.1.6得。 A—φ48mm3.5㎜鋼管的截面積A＝489mm2。 Φ—軸心受壓桿件的穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)長細比λ查表即可求得Φ。 i—截面的回轉(zhuǎn)半徑，查《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范》附錄B得i＝15.8㎜。 長細比λ＝L/i。 L—水平步距，L＝1.2m。 于是，λ＝L/i＝76，參照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范》查附錄C得Φ＝0.744。 MW—計算立桿段有風荷載設計值產(chǎn)生的彎距； MW=0.851.4WKLah2/10 WK=0.7uzusw0 uz—風壓高度變化系數(shù)，參考《建筑結構荷載規(guī)范》表7.2.1得uz=1.25 us—風荷載腳手架體型系數(shù)，查《建筑結構荷載規(guī)范》表6.3.1第36項得：us=1.2 w0—基本風壓，查〈〈建筑結構荷載規(guī)范〉〉附表D.4 w0=0.35KN/m2 故：WK=0.7uzusw0=0.71.251.20.35=0.368KN La—立桿縱距0.6m； h—立桿步距1.2m， 故：MW=0.851.4WKLah2/10=0.03784KN W— 截面模量查表〈〈建筑施工扣件式腳手架安全技術規(guī)范〉〉附表B得： W=5.08103mm3 則，N/ΦA+MW/W＝22.26103/（0.744489）+0.03784106/（5.08103）＝68.634KN/mm2≤f＝205KN/mm2 計算結果說明支架是安全穩(wěn)定的。 3.5滿堂支架整體抗傾覆驗算 依據(jù)《公路橋涵技術施工技術規(guī)范實施手冊》第9.2.3要求支架在自重和風荷栽作用下時，傾覆穩(wěn)定系數(shù)不得小于1.3。 K0=穩(wěn)定力矩/傾覆力矩=yNi/ΣMw 采用C匝道第三聯(lián)第一跨20m驗算支架抗傾覆能力： 跨中支架寬13.8m，長20m采用6060120cm跨中支架來驗算全橋： 支架橫向19排； 支架縱向31排； 高度19.5m； 頂托TC60共需要1931=589個； 立桿需要193119.5=11485.5m; 縱向橫桿需要18（INT（19.5/1.2）+1）19=5814m； 橫向橫桿需要19（INT（19.5/1.2）+1）31=10013m； 故：鋼管總重（11485.5+5814+10013）3.84=104.88t; 頂托TC60總重為：5897.2=4.24t； 故q=104.889.8+4.249.8=1069.376KN； 穩(wěn)定力矩= yNi=81069.376=8555.1KN.m 依據(jù)以上對風荷載計算WK=0.7uzusw0=0.71.251.20.35=0.368KN 跨中64m共受力為：q=0.36819.518=129.168KN； 傾覆力矩=q5=129.1685=645.84KN.m K0=穩(wěn)定力矩/傾覆力矩=8555.1/645.84=13.25>1.3 計算結果說明本方案滿堂支架滿足抗傾覆要求 3.6 跨中門洞支架體系驗算 本橋施工方案中B匝道第二聯(lián)第二跨和C匝道橋第四聯(lián)第一跨中的門式通道采取間距30cm碗扣支架和工字鋼平臺支架體系，工字鋼平臺支架體系由碗扣支架上鋪設10*10的縱向方木，方木上鋪設間距為60cm的I45a工字鋼作為橫向分配梁，工字鋼上縱向向滿鋪1010cm方木及搭設滿堂扣件式鋼管支架。 （1）門洞橫梁工字鋼驗算 門洞處荷載為 取底腹板荷載進行計算：梁體砼順橋向均布荷載：2 底模面板寬度自重2 方木自重：2 上部拱肋自重及支撐架寬度荷載2 取立桿間距為0.6*0.6m；則門洞橫梁處每根立桿受力為：73.3*0.6*0.6=26.39KN; 門洞橫梁受力圖如下: Mmax=139.74kNm Qmax=121.29kN 橫梁所需要的截面抵抗矩為： W= 查《橋涵計算手冊》“熱軋普通工字鋼截面特性表”可知，需使用I40a型號的工字鋼，該型號工字鋼截面特性如下： S=86.07mm2 Ix=21714cm4 Wx=1085.7cm3 M=67.56kg/m tw=16.5mm Ix/ Sx=34.1cm I40b自重為0.6756KN/m(查橋涵手冊) I45b自重產(chǎn)生彎距為：M= 總彎距Mx=139.7+2.11=141.81KNm 彎距正應力為（臨時結構，取1.3的容許應力增加值），滿足要求 支點處剪力為：Qx=121.29+0.67562.5=122.98KN 為腹板板厚度=16.5mm max=Mpa<1