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1、CK0+961匝道桥满堂支架计算书一、概述1、工程概况 CK0+961匝道桥为单幅3跨一联（220+25=65m）单箱单室预应力混凝土等截面连续箱梁，梁高1.4m，箱梁顶板宽度8.00m，底板宽3.30m，箱梁顶板厚度为25cm，底板厚度为22cm ,腹板厚4060cm，两侧翼缘板悬臂长度均为2.00m，全桥仅在桥墩支点截面处设置端、中隔板。桥面横坡在3.00%2.05%变化，桥面横坡由梁底垫石变高度使梁体整体旋转而形成，箱梁横断面与梁高均保持不变；桥面纵坡为0.891%。桥面横坡见下表：桥面横坡一览表墩 号桥面横坡梁底轴线与桥轴线距离（cm）备 注0号桥台3.001号桥墩3.002号桥墩3.
2、003号桥台2.05 箱梁采用双向预应力体系，纵向预应力钢束设置采用S15.20钢绞线，RPK=1860Mpa，波纹管制孔。每跨单侧腹板内设置6孔48束钢绞线；顶板设置4孔24束钢绞线，钢束长为66.779米，两端均为张拉锚，钢束跨越桥墩顶分布置，全桥布置详见CK0+961立面图。2、施工方法简介 CK0+961匝道桥位于圆曲线中，曲线左偏。桥位区为现状公路和荒地，施工条件相对较好。施工时，先将桥位地基处理后，采用扣件式满堂脚手架单幅三跨连续现浇进行施工，施工时，翼缘模板及外侧模采用定制钢模板（按全长配置一套模板。如果没有现成的钢模板，因木模与钢板连接困难，建议全部采用木模板），内模采用胶合板
3、（按全长配置一套模板），底模采用玻璃钢竹胶板（按全桥长度配置一套）。二、满堂支架搭设及预压附：CK0+961匝道桥全桥布置图1、地基处理 先用推土机将表层耕质土、有机土推平并用压路机压实，原有地基整平压实后，再在其上填筑大约30cm的黄土或粘土，并选择最佳含水量时用振动压路机进行辗压，辗压次数不少于3遍，如果发现弹簧土须及时清除，并回填合格的砂类土或石料进行整平压实，然后在处理好的黄土层（或粘土）上铺设20cm厚石子，采用人工铺平，用YZ16吨振动压路机进行辗压。在石子层上按照安装满堂支架脚手钢管立杆所对应的位置铺设枕木；为尽量减少地基变形的影响。压实的黄土层及石子层的宽度大约为10米。为避免
4、处理好地基受水浸泡，在两侧开挖4030cm的排水沟，排水沟分段开挖形成坡度，低点部位开挖集水坑排水。2、支架安装 本支架采用“扣件”式满堂脚手架，其结构形式如下：纵向立杆间距为90cm，横向立杆间距除箱梁腹板所对应的位置处间距按46cm布置外，其余按70cm间距布置（可详见CK0+961匝道桥满堂支架横断面结构图），在高度方向每间隔1.2m设置一排纵、横向联接脚手钢管，使所有立杆联成整体，为确保支架的整体稳定性，在每三排横向立杆和每三排横向立杆各设置一道剪刀撑。在地基处理好后，按照施工图纸进行放线，纵桥向铺设好枕木，便可进行支架搭设。支架搭设好后，测量放出几个高程控制点，然后带线，用管子割刀将
5、多余的脚手管割除，在修平的立杆上口安装可调顶托（规格一般5080cm），可调顶托是用来调整支架高度和拆除模板用的，本支架使用的可调顶托可调范围为20cm左右。 由于CK0+961匝道桥位于圆曲线上，因此拟将每跨支架划分为45个直线段拟和桥面箱梁曲线吻合，每个直线段5m。施工时注意支架间距应相应调整。 脚手管安装好后，在可调顶托上铺设I12工字钢，箱梁底板下方的I12工字钢纵向布置，长4.85.2m，间距以立杆为准。 I12工字钢铺设好后，然后在箱梁底板下的I12工字钢上铺设1010cm的小方木，方木铺设间距为：在箱梁腹板所对应的位置按30cm布置，底板其余位置按3040cm布置。方木布置好后可
6、进行支架预压。3、支架预压 安装模板前，要对支架进行预压。支架预压的目的：、检查支架的安全性，确保施工安全。、消除地基非弹性变形和支架非弹性变形的影响，有利于桥面线形控制。 预压荷载为箱梁单位面积最大重量的1.1倍。本方案采用水箱加水分段预压法进行预压：施工前，按照水箱加工图纸加工好水箱，水箱采用3mm厚钢板进行满焊加工，加工好后进行渗水试验，确保水箱不漏水。每一段预压长度为2025米，刚好为一跨桥。根据箱梁横截面特性，共制作6个大水箱（备注：针对CK0+717.168匝道桥跨径30米）和6个小水箱，大水箱尺寸为：3米高，3米宽，5.0米长；小水箱尺寸为：1.5米高，2米宽，5.0米长。水箱加
7、工后采用16t汽车吊进行吊装就位，大水箱安放在箱梁底板所对应的位置，小水箱安放在两侧翼缘板所对应的位置，12个水箱布置成3排5列，然后用水泵加水进行预压(详见CK0+961匝道桥预压步骤示意图。 为了解支架沉降情况，在加水预压之前测出各测量控制点标高，测量控制点按顺桥向每5米布置一排，每排4个点。在加载50%和100%后均要复测各控制点标高，加载100%预压荷载并持荷24小时后要再次复测各控制点标高，如果加载100%后所测数据与持荷24小时后所测数据变化很小时，表明地基及支架已基本沉降到位，可用水管卸水，否则还须持荷进行预压，直到地基及支架沉降到位方可卸水。卸水时通过水管将水排至水沟中或桥位区
8、外，以免影响处理好的地基承载力，卸水完成后采用16t汽车吊将水箱前移。卸水完成后，要再次复测各控制点标高，以便得出支架和地基的弹性变形量（等于卸水后标高减去持荷后所测标高），用总沉降量（即支架持荷后稳定沉降量）减去弹性变形量为支架和地基的非弹性变形（即塑性变形）量。预压完成后要根据预压成果通过可调顶托调整支架的标高。 经过几跨施工，得出支架预压后总沉降量、最大非弹性变形量、平均非弹性变形量。4、支架受力验算（一）最不利荷载位置计算综合考虑该跨连续梁的结构形式，在中墩的位置最重，按箱梁底宽计算，该断面面积为3.31.4=4.62,该位置长度为1.7 m。对该位置进行支架检算：1、支架布置以504
9、0cm 布置考虑,钢筋砼重量以26KN/m3 计每延米重量为：3.31.4126=120.12 （KN） 则单位面积承重为：q1=120.12KN/（3.31）=36.4 （KN/）由于钢管布置为50cm40cm，则单根承载力为：36.4 KN/0.50.4=7.28 （KN/根）2、底模及内模构造荷载 取q2=5KN/ 3、扣件式钢管支架自重(按7m 高度计算)a、立杆自重（采用483.5mm 钢管单位重量为3.84kg/m）q31=0.0384KN/m7m=0.269 （KN/根）b、可调托座q32=0.045KN/m1 个=0.045 （KN/根）c、横杆自重q33=0.0384KN/m
10、5（0.4+0.5）=0.173 （KN/根）d、扣件自重直角扣件: q34=0.0132KN/m（52）个=0.132 （KN/根）对接扣件: q35=0.0184KN/m1 个=0.0184 （KN/根）所以扣件式钢管支架自重: q3= q31+ q32+ q33+ q34+ q35=0.269+0.045+0.173+0.132+0.0184=0.638 （KN/根）4、施工活荷载(参照规范4.2.2 表中结构脚手架施工均布活荷载标准值，以3KN/ 计，基于安全考虑，取5KN/ ) q4=5KN/ 5、单根钢管设计轴向力荷载组合：施工恒载:NGK=(q1+ q2)0.50.4+ q3=(
11、 36.4+5)0.50.4+0.638=8.918 （KN/根）活荷载: NQK= q40.50.4=50.50.4=1.0 （KN/根）轴向力：N=1.2 NGK+1.4NQK=1.28.918+1.41.0=12.102 （KN/根）6、钢管支架的稳定性检算单根钢管截面面积（按壁厚3.25mm，计）：A=456.9mm2；回转半径：i=1.58cm由于=l0/i=(h+2a)/i=(120+240)/1.58=127查得=0.412N/(A)= 12102 /(0.412456.9)=64.29 MPa205Mpa(其中，Q235 钢管容许应力为205Mpa)根据以上计算可知，钢管立杆的
12、稳定性符合要求，安全系数205/64.29=3.2，其中未计算剪刀撑重量和风力、倾倒混凝土时冲击的影响。7、扣件受力分析对于底板及腹板位置钢管均采用搭接控制标高，主要依靠扣件进行受力，现我部施工的搭接全部采用三扣件搭接，现对扣件抗滑力进行验算：从整体验算结果可知：单根钢管承载力为：12.557KN/根单个扣件受力为：12.102/2=6.051 KN/个根据扣件式规范表5.1.7 中知：直角扣件、旋转扣件（抗滑）承载力设计值为8.0KN，所以扣件抗滑符合要求，安全系数为：8/6.051=1.32 。（二）次不利荷载位置计算距墩轴线0.85米为次不利荷载位置，该位置渐变长度为5.2m，与跨中截面
13、相接，按最大荷载对该位置进行支架检算，仍按箱梁底宽计算，该断面面积按图示最大尺寸计算为：3.31.4-1.436=3.184 （1.436=该断面悬空面积） 1、支架布置以7040cm 布置考虑,钢筋砼重量以26KN/ m3 计每延米重量为：3.184261=82.784 KN则单位面积承重为：q1=82.784(KN /m)/3.3m=25.086KN/由于钢管布置为70cm40cm，则单根承载力为：25.086KN/0.70.4=7.024KN/根2、底模及内模构造荷载q2=5KN/ m23、扣件式钢管支架自重(按7m 高度计算)a、立杆自重（采用483.5mm 钢管单位重量为3.84kg
14、/m）q31=0.0384KN/m7m=0.269 KN/根b、可调托座q32=0.045KN/m1 个=0.045KN/根c、横杆自重q33=0.0384KN/m5（0.7+0.4）=0.211 KN/根d、扣件自重直角扣件: q34=0.0132KN/m（52）个=0.132 KN/根对接扣件: q35=0.0184KN/m1 个=0.0184KN/根所以扣件式钢管支架自重: q3= q31+ q32+ q33+ q34+ q35=0.269+0.045+0.211+0.132+0.0184=0.675 KN/根4、施工活荷载(参照规范4.2.2 表中结构脚手架施工均布活荷载标准值，以3KN/ 计，基于安全考虑，取5KN/ )q4=5KN/ 5、荷载组合施工恒载：NGK=(q1+ q2)0.70.4+ q3=( 25.086+5)0.70.4+0.675=9.099 KN/根活荷载：NQK= q40.70.4=50.70.4=1.4 KN/根荷载组合： N=1.2 NGK+1.4NQK=1.29.099+1.41.4=12.879 KN/根6、钢管支架的稳定性检算单根钢管截面面积（按壁厚3.25mm计，A=456.
