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1、支架验算及地基处理计算书一、编制依据上海市轨道交通11号线北延伸工程11.H.1标施工图设计文件及地勘报告。国家有关的政策、法规、施工验收规范和工程建设标准强制性条文，以及现行有关施 工技术规范、标准等。参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ 130 2002 ）和混凝土工程 模板与支架技术、公路桥涵施工手册、建筑施工计算手册等进行计算，参考建 筑施工碗扣式脚手架安全技术规范（JGJ 166-2008）有关要求。二、工程概况跨沪宁高速公路大桥上部结构为三跨预应力混凝土变截面连续箱梁，跨径布置为 75.5+129+75.5m ；纵向采用变高度，中支点梁高8.0m，边支点梁高4.0m，跨
2、中梁高4.0m, 梁底按1.8次抛物线线型变化。箱梁采用单箱单室直腹板形式，箱梁顶宽9.5m，底宽5.4m，悬臂板长度2.05m。箱梁顶 板厚度0.25m，底板厚度0.250.8m；腹板厚度0.450.7m，靠近中支点和边支点渐变至1m。 在墩顶内设厚度为2m的横隔墙，跨中设0.3m厚横隔板。三、施工分段由于转体段箱梁长127m，一次浇筑施工难度极大，故采用对称分段浇筑。转体段箱梁 在长度方向上分为5段，分三次浇筑，混凝土总方量约为1640方（单个转体段）。第一次浇筑0#段，浇筑长度27m，浇筑总方量约为598方；第二次浇筑1#、1#段，浇筑长度50m （单侧25m），浇筑方量约为631方；第
3、三次浇筑2#、2#段，浇筑长度50m （单侧25m），浇筑方量约为411方。转体段箱梁分段施工示意图四、支架形式满堂支架采用WDJ碗扣式多功能脚手杆搭设。支架体系由支架基础（30cm碎石垫层、 20cmC25素砼面层）、048 X 3.5mm碗扣钢管、脚手架立杆、横联杆、斜撑杆、可调节顶托、 下托、纵肋、横肋；外模系统由侧模、底模组成。腹板位置横肋采用110工字钢，底板及翼 板位置采用10cmX10cm木方，直接铺设在支架顶部的可调节顶托上，箱梁底模板采用定型 大块竹胶模板，后背10cmX10cm木方然后直接铺装在纵肋上连接固定；侧模、翼缘板模板 采用竹胶模板，后背采用10cmX10cm木方。
4、支架形式表部位立杆横桥向间距X立杆纵桥向间距X横杆步距腹板30cmx30cmx60cm腹板倒角位置30cmx60cmx120cm底板60cmx60cmx 120cm翼板90cmx60cmx 120cm五、地基处理满堂支架范围为梁宽的投影面左右各加宽1m。首先对支架布设范围内的表土、杂物及 淤泥进行清除，并将桥下范围内泥浆池及基坑采取抽水排十后，用建筑弃渣或砂石将泥浆 池及基坑回填密实，以防止局部松软下陷。地基处理要求：将原地面的浮土清除，有淤泥地段将淤泥清除，用建筑弃渣或废石料 回填并夯实。根据梁底的高度，对其地面进行整平（斜坡地段做成台阶），回填或换填部 位每30cm厚采用重型压路机碾压密实
5、（压实度N90%），再填30cm碎石垫层，压实度达到94% 以上，最后铺筑20cm厚C25素混凝土，养生后作为满堂支架的持力层基础。在桥的左右侧距支架范围2m外沿桥方向开挖一条30cm X 40cm的排水沟，采用1:3水泥砂 浆抹面，用于雨季排洪和降低地下水位。由于箱梁梁高较高，腹板位置对地基承载力要求较高，中墩轴线两侧个27m （箱梁1#-1# 段，梁高约5m以上）范围内腹板位置地基采用双排搅拌桩加固，桩顶伸入碎石垫层，最后 铺筑20cm厚C25素混凝土。搅拌桩顺桥向间距1m，横桥向间距0.8m，桩长10m，呈梅花状布 置。腹板位置地坪配筋10200。三、荷载计算1、荷载分析根据本桥现浇箱梁
6、的结构特点，在施工过程中将涉及到以下荷载形式：4 箱梁自重荷载，新浇混凝土密度取2600kg/m3。q2箱梁内模、底模、内模支撑及外模支撑荷载，按均布荷载计算，经计算取 q2=1.0kPa （偏于安全）。q 施工人员、施工材料和机具荷载，按均布荷载计算，当计算模板及其下肋3条时取2.5kPa ；当计算肋条下的梁时取1.5kPa ；当计算支架立柱及替他承 载构件时取1.0kPa。q4振捣混凝土产生的荷载，对底板取2.0kPa，对侧板取4.0kPa。q5新浇混凝土对侧模的压力。q6倾倒混凝土产生的水平荷载，取2.0kPa。q7支架自重，经计算支架在不同布置形式时其自重如下表所示：满堂钢管支架自重立
7、杆横桥向间距X立杆纵桥向间距X横杆步距支架自重4的计算值(kPa)730cmX 30cmX 60cm5.5030cmX 60cmX 120cm3.8560cmX 60cmX 120cm2.7590cmX 60cmX 120cm2.212、荷载组合模板、支架设计计算荷载组合模板结构名称何载强度计算组合刚度检算底模及支架系统计算(1) + + + + (7)(1) + (7)侧模计算+3、荷载计算箱梁自重一一q】计算根据跨沪宁高速大桥箱梁结构设计特点，我们以该桥的现浇箱梁B-B截面梁中部、现浇 箱梁A-A截面中墩支点截面进行箱梁自重计算，并对二个代表截面下的支架体系进行检算， 首先分别进行自重计算
8、。现浇箱梁B-B截面梁中部处q】计算B-B截面示意图根据横断面图，则：Wqi = B = B =26X4.51/0.7=167.51kpa取 1.2 的安全系数，则 q1=167.51X 1.2 = 201.01KPa 注：A 腹板截面面积，取4.51m2B腹板宽，取0.7m，主桥A-A截面处q计算A-A截面示意图根据横断面图，则：W Yt. x Jq1 = B 二 B =26X8.20/0.97=206.80KPa取1.2 的安全系数，Uq1 = 206.80X 1.2 = 248.16KPa注：A腹板截面面积，取8.02m2B腹板宽，取0.97m新浇混凝土对侧模的压力一一q计算5因现浇箱梁
9、采取水平分层以每层30cm高度浇筑，在竖向上以V=1.5m/h浇筑速度控制， 砼入模温度T=26C控制，因此新浇混凝土对侧模的最大压力P = K x r x hK为外加剂修正稀数，取掺缓凝外加剂K=1.2当 V/t=1.5/26=0.0580.035h=1.53+3.8V/t=1.75mq =P =K X r X h=1.2 X 26 X 1.705=54.576KPa四、结构检算1、碗扣式钢管支架立杆强度及稳定性验算碗扣式钢管脚手架与支撑和扣件式钢管脚手架与支架一样，同属于杆式结构，以立杆 承受竖向荷载作用为主，但碗扣式由于立杆和横杆间为轴心相接，且横杆的“卜”型插头被 立杆的上、下碗扣紧固
10、，对立杆受压后的侧向变形具有较强的约束能力，因而碗扣式钢管 架稳定承载能力显著高于扣件架（一般都高出20%以上，甚至超过35%）。本工程现浇箱梁支架立杆强度及稳定性验算，根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全 技术规范有关模板支架立杆的强度及稳定性计算公式进行分析计算（碗扣架用钢管规格 为巾 48X3.5mm）。1） B-B截面处（腹板位置）、立杆强度验算根据立杆的设计允许荷载，当横杆步距为60cm时，立杆可承受的最大允许竖直荷载为 N=40kN （参见公路桥涵施工手册中表13 5碗口式构件设计荷载）。立杆实际承受的荷载为：N=1.2（七疽七/ +0.85X1.4ZNqk （组合风荷载时）ng1k支
11、架结构自重标准值产生的轴向力；ng2k构配件自重标准值产生的轴向力znqk施工荷载标准值；于是，有：NG1K=0.3X0.3Xq1=0.3X0.3X201.01=18.09KNNg20.3 X 0.3 X 舄=0.3 X 0.3 X 1.0=0.09KN疝二0.3*0.3*（q +q +q ）=0.09*（1.0+2.0+5.50）=0.765KNQK347QK则:N=1.2（七疽七/ +0.85 X1.4ZN =1.2 X （18.09+0.09） +0.85 X 1.4 X 0.765=22.73KN VN=40KN，强度满足要求、立杆稳定性验算根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范有关
12、模板支架立杆的稳定性计算公 式：N/0A+Mw/WfN钢管所受的垂直荷载，N=1.2(%/ +0.85X1.4ZNqk (组合风荷载时)，同前 计算所得；f一钢材的抗压强度设计值，f = 205N/mm2参考建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术 规范表5.1.6得。A一支架立杆的截面积A = 489mm2 (取48mmX 3.5mm钢管的截面积)一轴心受压杆件的稳定系数，根据长细比入查表即可求得。i一截面的回转半径，查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范附制得i = 15.8叽长细比A.=L/i。L水平步距，L = 0.6m。于是，A=L/i = 38，参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范查附
13、录C得= 0.893。Mw一计算立杆段有风荷载设计值产生的弯距；Mw=0.85X 1.4XWKXLaXh2/10式中：Wk=0.7u Xu Xw0uz-风压高度变化系数，参考建筑结构荷载规范表7.2. 1得uz=1.38也一风荷载脚手架体型系数，查建筑结构荷载规范表6.3.1第36项得：us=1.2w。一基本风压，查建筑结构荷载规范附表D.4w0=0.4KN/m2故：Wk=0.7u Xu Xw0=0.7X 1.38X 1.2X0.4=0.46KN/ m2La-立杆纵距0.3m；h-立杆步距0.6m因此：Mw=0.85X 1.4XWKXLaXh2/10=0.85 X 1.4 X 0.46 X 0
14、.3 X 0.62/10=0.006MpaW截面模量查表建筑施工扣件式脚手架安全技术规范附表B得：W=5.08X 103mm3则，N/A+M/W = 22 . 73 X 103/ ( 0. 89 3 X 489 ) +0. 006 X 106/ ( 5 . 08 X 103 )=52.05+1.18=53.23KN/mm2Wf=205KN/mm2所以支架稳定。2)主桥箱梁A-A截面处 、立杆强度验算根据立杆的设计允许荷载，当横杆步距为60cm时，立杆可承受的最大允许竖直荷载为N =40kN (参见公路桥涵施工手册中表13 5碗口式构件设计荷载)。以下按横杆步距为 60cm时立杆的允许最大竖直荷
15、载N =40kN验算立杆受力。立杆实际承受的荷载为：N=1.2 (N +N ) +0.85X1.4疝(组合风荷载时)G1K G2KQKng1k支架结构自重标准值产生的轴向力；NG2K构配件自重标准值产生的轴向力znqk施工荷载标准值；于是，有：NG1K=0.3X0.3Xq1=0.3X0.3X248.16=22.33KN七次二0.3 X 0.3 X 舄=0.3 X 0.3 X 1.0=0.09KN疝二0.3*0.3*(q +q +q )=0.09*(1.0+2.0+5.50)=0.765KNQK347贝U ： N=1.2 ( NG1K+NG2K ) +0.85 X 1.4ZNqk=1.2 X ( 22.33+0.09 ) +0.85 X 1.4 X0.765=26.9
