1、宿州市三八路市政工程新汴河大橋現(xiàn)澆箱梁支架設(shè)計(jì)計(jì)算書一. 工程概況1、 地理位置三八路位于宿州市西部，向北跨越戚家溝及新汴河，向南與合徐（合肥徐州）高速公路宿州市出口相連，承擔(dān)大量的城市交通和一定的過境交通，設(shè)計(jì)道路為城市主干道新汴河橋位于三八路上，跨越新汴河。2、 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式與尺寸本橋主橋?yàn)殡p幅35m+45m+45m+35m四跨預(yù)應(yīng)力混凝土等高度連續(xù)箱梁。橋面設(shè)置1.5%橫坡，橫坡通過箱梁腹板變高度來實(shí)現(xiàn)。箱梁梁高2.362.54米，單幅箱梁頂板寬16米，底板寬為11米，箱梁頂、底板厚分別為0.25、0.20米，腹板厚為0.45米，兩側(cè)懸臂長均為2.5米，全聯(lián)僅在橋墩支點(diǎn)截面處設(shè)置端、中橫

2、梁。箱梁采用縱向、橫向預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。全橋箱梁C50鋼筋砼3748.16M3，下部構(gòu)造為樁柱式墩。3、 氣象條件區(qū)域位于季風(fēng)暖濕帶半濕潤氣候和季風(fēng)亞熱帶濕潤氣候區(qū)，區(qū)內(nèi)雨量充沛，年內(nèi)分布不均，6月至9月降雨量較大，洪峰多出現(xiàn)在78月份，11月至翌年2月降水量最小。4、 地形、地質(zhì)條件場地區(qū)域構(gòu)造單元為中期淮地臺淮河臺拗淮北陷褶斷帶宿州凹斷褶束，區(qū)域地層單元為皖北地區(qū)兩淮分區(qū)淮北小區(qū)。場地位于宿州市三八路以北新汴河上，橋梁南北走向跨越新汴河，在地貌上屬于淮北沖積平原。本場地所在地形比較平坦，場地地表標(biāo)高為23.21米26.84米，覆蓋層為第四系，基巖埋深大于80米。根據(jù)本次勘探結(jié)果，勘探深度范

3、圍共分10層土，以亞粘土夾粉沙層為主。二. 支架設(shè)計(jì)方案（一）、上部結(jié)構(gòu)荷載：根據(jù)箱梁尺寸計(jì)算得，箱梁鋼筋砼的自重為2.7t/m2（中部）和6.2t/m2（橫隔梁部）。1.鋼筋砼的重量： 2.7t/m2（中部）鋼筋砼的重量： 6.2t/m2（橫隔梁部）2. 模板支架自重： 0.25t/m23. 施工荷載： 0.2t/m24. 振搗時(shí)的荷載： 0.4t/m25. 傾倒砼時(shí)的荷載： 0.2t/m2則中部： （1+2+3）+4+5=2.7+0.25+0.2+0.4+0.2=3.85t/m2=37.73KPa橫隔梁部： （1+2+3）+4+5=6.2+0.25+0.2+0.4+0.2=7.35t/m2

4、=72.03KPa（二）鋼管支架的布置、受力計(jì)算1、支架基礎(chǔ)處理（1）原地面的處理對于河岸附近，先將地勢大致整平，將表層耕殖土清除，然后碾壓密實(shí)，對于地勢低洼、沉積淤泥處，要將淤泥挖除后回填，分層碾壓密實(shí)，上兩層15cm厚5石灰改善土，并做2的雙向橫坡，壓實(shí)度達(dá)到95以上。灰土頂做一層10cm厚C20砼封層，隔絕地表水防止侵入支架地基。要求：處理后的地基承載力>400KPa，表面平整、排水順暢。（2）水中支架基礎(chǔ)擬采用600mm鋼管樁打入河床。4米一排，鋼管樁上用I40工字鋼焊接連接，上置貝雷片。要求：鋼管樁入土深度不小于6米，工字鋼頂面水平，貝雷頂面坡度一致。2、水中支架基礎(chǔ)設(shè)計(jì)（1）

5、貝雷荷載驗(yàn)算貝雷端部須設(shè)置在堅(jiān)實(shí)的地面上，根據(jù)現(xiàn)場地形和1#、3#墩承臺挖深，按1：0.5放坡（未考慮設(shè)置臺階），貝雷端部距承臺基坑坡頂線退2.5米。經(jīng)計(jì)算，貝雷端部距1#、3#墩各15米，故貝雷單道總長15+45*2+15=120米。荷載：箱梁、支架及施工荷載共計(jì)37.73KPa；貝雷每片重270Kg，加上銷子、連接件等，每片按350Kg計(jì)，每片長3米，自重荷載=0.35/3*9.8=1.15KN/M。 每排間距按3米，故貝雷承受荷載=37.73*3+1.15=115KN/M。受力簡圖如下：Q7.047KN/m，L4m，貝雷的截面參數(shù)W=3570cm3貝雷最大允許彎矩273MPa*3570c

6、m3974.61KNm跨中最大彎矩Mmax=0.08*QL2=0.08*115*4*4147.2KNm安全系數(shù)K974.6/147.26.6，滿足使用要求。（2）鋼管樁頂部工字鋼驗(yàn)算(雙排I40)箱梁、支架及施工荷載共計(jì)37.73KPa，7排貝雷荷載=（0.35*7*4*9.8）/11/4=2.18KPa。 Q（37.73+2.18）*4 =159.64 KN/m，L4m，雙排I40截面參數(shù)W=1085.7*2=2171.4cm3最大允許彎矩273MPa*2171.4cm3=592.79KNM最大彎矩Mmax=0.08*ql2=0.08*159.64*42=204.34KNM安全系數(shù)K=592

7、.79/204.34=2.9（3）鋼管樁鋼管樁縱向間距4米，橫向間距1.2米，每根樁承受荷載=3.85*4*1.2*9.8=181.1KN，圖紙?zhí)峁┩临|(zhì)極限摩阻力=5060KPa，600mm鋼管樁外周長=3.14*0.6=1.884m，入土按6m計(jì)，總面積=1.884*6=11.3m2，單根鋼管樁承受荷能力=11.3 m2*50K Pa =565KN，故安全系數(shù)K=565/181.1=3.12。3、腳手架設(shè)計(jì)擬采用48mm,壁厚3mm的輪扣式或碗扣式腳手架進(jìn)行滿堂搭設(shè)。（1）中部上部結(jié)構(gòu)荷載按3.85t/m2計(jì)，立桿間距0.9 *0.6m間隔布置，則每區(qū)格面積：A1=0.9*0.6=0.54m

8、2，每根立桿承受荷載p=0.54*3.85=2.08t=20.37KN。（2）端部上部結(jié)構(gòu)荷載按7.35t/m2計(jì)，立桿間距0.45*0.9m間隔布置，則每區(qū)格面積：A1=0.45*0.9=0.405m2，每根立桿承受荷載p=0.405*7.35=2.97 t =29.17KN。（3）豎向每隔h=1.2m,設(shè)縱橫向鋼管，根據(jù)材料手冊及腳手架使用說明書，當(dāng)橫桿步距為1.2m時(shí)，每根立桿允許承受最大豎向荷載p= 30KN,pp，滿足要求。見下圖。（三）、支架頂縱橫楞計(jì)算橫隔梁部支架比跨中加密一倍，故可只計(jì)算跨中部。橫向選用10槽鋼或方木，間距根據(jù)支架間距為90cm，縱向上置方木，間距30cm(端部

9、取45cm)，計(jì)算選用縱、橫向方木尺寸。木材按A3等級，彈性模量E9*103MPa。1、 橫向方木或槽鋼驗(yàn)算（1） 受力簡圖按均布荷載考慮，每段為90cm，Q1（3.85-0.25）*0.9=3.24t/m31.752KN/M彎矩圖：最大彎矩Mmax=0.08*ql2=0.08*31.75*9002=2057400NMM（2）方木驗(yàn)算假定10cm*15cm方木，W=1/6*10*152=375cm3；I1/12*10*153=2812.5cm4a、強(qiáng)度驗(yàn)算max=Mmax/W2057400/(375*103)=5.48MPa<8.0 MPa滿足要求。b、撓度驗(yàn)算跨中部分撓度：（5-242

10、）*ql4/（384EI）（5-24*（300/900）2）*27.45*9004/（384*9*104*2812.5*104）0.04997mm /l=0.04997/900=1/18010<1/500滿足要求。（3）槽鋼驗(yàn)算a、強(qiáng)度驗(yàn)算將槽鋼立放，查材料表得：10槽鋼W=39.4 cm3，I198.3 cm4max=Mmax/W2057400/(39.4*103)=52.22MPa<215 MPa可滿足要求。b、撓度驗(yàn)算（跨中部分撓度）：（5-242）*ql4/（384EI）（5-24*（300/900）2）*27.45*9004/（384*2.1*105*198.3*104）

11、0.3050mm /l=0.3050/900=1/2950<1/500滿足要求。（4）水中支架底工字鋼驗(yàn)算箱梁、支架及施工荷載共計(jì)37.73KPa，支架排距0.6m，q=37.73*0.6=22.638KNm，貝雷排距=3.0米，假定采用I20a，截面參數(shù)W=236.9cm3最大允許彎矩273MPa*236.94cm3=64.674KNM最大彎矩Mmax=0.08*ql2=0.08*22.638*32=10.866KNM安全系數(shù)K=64.674/10.866=5.92、 縱向方木。中部P3.85t/m2, （1）強(qiáng)度驗(yàn)算采用5cm*10cm方木立放，W=1/6*5*102=83.33cm

12、3；I1/12*5*103=416.67cm4A、方木間距采用0.3米，則Q（3.85-0.25）*0.3=1.08t/m10.584KN/M最大彎矩Mmax=0.08*ql2=0.08*10.584*9002=685843NMMmax=Mmax/W685843/(83.33*103)=8.23MPa>8.0MPa，不滿足要求。B、方木間距采用0.2米，則Q（3.85-0.25）*0.2=0.72t/m7.056KN/M最大彎矩Mmax=0.08*ql2=0.08*7.056*9002=457229NMMmax=Mmax/W457229/(83.33*103)=5.487MPa<8

13、.0 Pa滿足要求。（2）跨度驗(yàn)算方木跨度為90cm，按最大允許撓度l2/400計(jì)算，有：fql24/128EI=l2/400故： 119.36cm >90cm滿足要求。（四）支架設(shè)計(jì)與驗(yàn)算結(jié)論通過驗(yàn)算，本橋支架方案設(shè)計(jì)為：1、地基整平碾壓處理、15cm厚5石灰改善土+7cm厚C20砼封層，支架下支墊為40cm*40cm*10cm砼預(yù)制塊；2、跨中部立桿間距0.9m*0.6m間隔布置，橫隔梁部按0.9m *0.45m間隔布置，豎向每隔h=1.2m，設(shè)縱橫向鋼管。支架底部及頂部設(shè)剪刀撐，并在底部增設(shè)縱橫向落地?fù)危员ＷC滿堂支架的整體穩(wěn)定性。3、支架頂縱向用10*15方木或10槽鋼豎置，上置

14、橫向10cm*10cm方木，間距為30cm，方木不小于A3等級。4、水中支架采用600mm鋼管樁打入河床，4米一排，鋼管樁上用雙排I40工字鋼焊接連接，上置7排貝雷片（半幅）間距2.83.0米（根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)），上面按陸上支架搭設(shè)，底部墊以I20工字鋼，如下圖所示。斷面圖立面圖三、模板：為了確保砼外觀質(zhì)量，模板是主要因素之一，因此對于模板除應(yīng)保證其基本剛度以外，還應(yīng)考慮接縫處理，防止漏漿或變形。（1）底模及側(cè)模：方案1：采用1*1.5大塊鋼模板，寬度比箱梁底寬尺寸少6mm，側(cè)模與底模之間用海綿膠條粘貼，防止漏漿。此方案優(yōu)點(diǎn)：剛度高，表面光潔，周轉(zhuǎn)率高。缺點(diǎn)是：一次投入大，除銹、清理、整平花費(fèi)人工較多。方案2：采用18mm以上竹膠板。優(yōu)缺點(diǎn)：一次投入少，操作方便，但施工周期過長，受日曬雨淋，易毀損，影響箱梁外觀，可用強(qiáng)力膠粘質(zhì)量較好的地板革，以改善箱梁外觀。