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1、西城快线(北站路至疏港大道)公路工程第二标段(K1+300 K4+300 )盖板涵墙身模板支架受力验算书编制：审核：审批：中国铁建港航局集团有限公司西城快线公路工程第二标段项目经理部二零一七年九月二十二日目录一、编制依据1.二、工程概况1.三、方案确定1.四、施工设计1.五、内模拼装及支撑1六、模板、支架荷载及螺栓计算4.涵洞墙身模板支架受力验算一、编制依据1 JTG/T F50-2011,公路桥涵施工技术规范.2 GB50214-2001, 组合钢模板技术规程.3 JGJ162-2008，建筑施工模板安全规范4 GB50009-2001，建筑结构荷载规范二、工程概况本工程为西城快线(北站路至
2、疏港大道)公路工程第二标段，位于湛江市西 城新区，途径沙坡岭、南溪河、谢家村、郭家村，桩号范围K1+300K4+300，全 长3 . 0km ，设置路线交叉2处，出入口1处。采用一级公路标准，设计速度8 0km/h ， 双向八车道，路基宽度41米。项目全线共有涵洞12道，盖板涵6道，油管保护 涵2道，圆管涵4道，其中K1+812涵洞为4mX3.5m钢筋混凝土盖板涵，与主线 夹角100，涵长为44.5m，涵洞采用八字洞口，基础为整体式基础，采用C25 混凝土浇注，墙身宽度07m,高度3.5m，采用C35混凝土浇注，工程量为502.4m3o三、方案确定为响应业主精细化施工要求，提高工程外观质量及安
3、全施工， K1+812 盖板 涵是项目涵洞墙身最高的涵洞，考虑到模板最大侧向受力，故采取K1+812盖板 涵作为模板受力验算，以作其它涵洞模板施工参考。四、施工设计施工工艺：测量放样f基坑开挖f铺设砂砾垫层f基础模板安装f浇注基础 混凝土f拼装模板f内模板钢管安装及支撑f外模板钢管安装及支撑f墙身混 凝土浇注f拆模及养护。对拉螺栓施工时混凝土产生侧压力最终传递到拉杆上，足够数量的拉杆能保 证模板不易变形，外模支撑体系相互独立，若支撑不稳定，混凝土浇注时易造成 跑模，因此在施工中，内、外模支撑体系显得相当的重要。五、内模拼装及支撑(1)放样：涵洞底板混凝土浇注后，在底板上用墨线精确放出模板位置，
4、对 称两侧安装模板，安装模板长度为6m，分为8段施工。(2)搭设内模支架：涵洞模板支架施工横断面图 AA支架横向钢管台慣丁贞“J00入1U0fr-1、/町Zr .中严占占.：-*. *X. 4“已老成浇筑部位：丸架纵向鋼管如图所示，内模支架主要可分为横撑、竖撑、斜向剪力撑。横撑能克服混凝土浇注时对涵洞内模产生的侧向压力，防止侧墙模板错位变 形。在施工中，为了加大支撑，将每层横撑的上下步距设为70cm，设为5层， 每层6根钢管，沿涵洞走向设步距为100cm布置，钢管两端利用螺纹顶托加予调 整支撑松紧度，横撑与竖撑连接处用十字扣件扣接牢固，使得两种支架连接形成 整体，剪刀撑主要作用是借用三角形的稳
5、定性质，加强内模支架的稳定性，防止 支架产生平行移位；同时剪刀撑也在一定程度上对侧墙模板起到支撑作用，剪刀 撑沿涵洞走向间隔布置，纵向步距为100cm。此三种受力杆件最终将所承受的力传到涵洞内模支架上，产生相互推挤以 维持内部模板的稳定性。(3)内模模板拼装：内模选用内模采用1.2mXlm大块组合钢模，模板与模 板之间用螺丝连接固定，模板拼缝采用双面胶带、玻璃胶处理，防止拼缝处漏浆。(4)外模拼装及支撑：由于混凝土浇注时产生的侧压力全部由斜撑钢管承 受，斜撑钢管与模板面的夹角越大，越能发挥钢管的受力作用。故斜撑钢管与模 板面的夹角必须控制在一定角度内，一般在7 5900之间为宜。斜撑钢管为主要
6、 承力部位，沿涵洞走向设置5排；每排4根钢管，每排再坚向设置一根，用扣件 将 4 根斜撑钢管连接，增加斜撑钢管的挠度，使支撑更加牢固。根据涵洞墙身高 度与现场实际情况，按照钢管与外模交角不得小于75，间距为100cm。钢管的 一端支撑在外墙模板上，另一端支撑在夯实地面50cmX50cm模板上，不让钢管直接插入土层里，影响支撑移位，造成跑模情况。六、模板、支架荷载及螺栓计算以 K1+812 涵洞为例，分 8 节浇筑，每节长度为 6m, 每节 2 次浇筑，先浇基 础及倒角上 20cm 墙身处后浇墙身。涵洞洞身混凝土采用混凝土运送车运输，由 吊斗送混凝土入模，墙身半幅分层对称浇注，混凝土量为长6mX
7、高3.33mX0.7m 厚=13.986m3,每层厚度控制在30cm左右，采用插入式振捣暑混凝土浇注速度在 6m/h 以下时，作用于侧模的压力可攫下面两式进行计算，取两式计算值较小者 为侧压力（原因见后面说明）。1、模板侧压力计算：P = 0.22 Y t K K vi/21 0 1 2P = Y H2其中，Y为混凝土的重力密度，取24.0kN/m3； t为混凝土的初凝时间，可 o按实测确定，当无资料时按200/（T+15）, T取25,则t =5； T为混凝土的入模温 o度，取25C；V为混凝土每小时的浇注速度，取2m/h;H为混凝土侧压力计算位置处至混凝土顶面总高度，取 3.5m：K 为外
8、加剂影响修正系数，项目混凝土没有1掺外加剂，K取1； K为混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时，取120.85; 50-90mm 时，取 1.0；110-150mm 时，取 1.15。项目配合比坍落度为 90-120mm,K 取 1.15。h-有效压头2 将已知各值代人混凝土侧压力计算公式P= 0.22X24X5Xl Xl.15X21/2=42.94kN1P=24X3.5二 84kN2P、P取较小值，即P= P =42.94kN1 2 1有效压头高度：h=P/Y=42.94/24=1.79m1考虑振捣荷载及倾倒混凝土产生侧压力，振捣混凝土产生侧压力为4kN/m2，倾倒混凝土产生侧压
9、力2kN/m2。高度（m）荷载组合 P=P+4+2=48.94kNm单位长度内产生得总侧压力F=PXHXL=48.94H;F=48.94X3.5=171.29kN2、内模支撑受力计算：内模在单位长度范围内共30根钢管支撑，而涵洞两侧对称浇注，则每根钢管所受压力为6 x 171.2930o = f =48.94 x103 =i00.08N/mm2 A489x 2 二 68.52kN（注：e 48X3.5规格钢管截面面积489mm3）钢管最大允许受压荷载o =205N/mm2 o =100.08N/mm2，故涵洞内模支撑满足施工要求。3、外模支撑受力计算：一侧外模长度范围内共设20根钢管支撑，每根
10、钢管与模板的夹角为75-90不等，考虑最大受力情况， 20 根钢管统一按最小夹角计算，即按 75计算，则每根钢管所受压力为f=2oXs2n53-2kNo=A=53f8F=i088No=205N故涵洞外模支撑能满足施工要求。在实际施工中，应在内、外模各支架交汇处用十字扣件扣接牢固，加强支撑 体系的整体性。4、对拉螺栓受力计算对拉螺栓采用M16螺丝杆；纵向间距75cm；横向间距75cm。对拉螺栓计算公式：N A fN - 混凝土对模板的侧压力An -抗拉螺检面积：计算公式：An =即-即-p )2 =罪6 -护-2)2=157mm式中d 螺栓直径；p 螺纹间距。f 抗拉螺栓设计强度：根据查阅螺栓等
11、级及强度设计值对照表M16螺栓 设计强度为 200N/mm2。单根M16螺丝杆所能承受最大拉力N =0.75X0.75X48.94=28kNN A f = 28kNV200 x 157 = 31.4kNn J故满足要求。4、钢模板计算模板浇筑高度为3.25m；面板采用5mm冷扎钢板；竖向背楞采用8#槽钢；间 距为300mm;水平背楞采用双10#槽钢；间距1000mm；每隔750mmX750mm间距 设置 M16 拉杆一道。1)面板强度验算将面板视为支撑在 8#槽钢三跨连续梁计算，面板长度取板长 1000mm,板宽度 b=1500mm。MG =max S fmax yxWxM 一板面最大计算弯矩
12、设计值(N m)；YX截面塑性发展系数Yx=l；W冥一弯矩平面内净截面抵抗矩(mm 3)；/ 一板面最大正应力。max作用在面板上的线荷载为：q = pm1 = 49x1 = 49N/mm大弯矩M 二 q 12.10 二 49 x 3002 十 10 二 0.441 x 106 N mm max 11面板的截面系数：W 二bh2；6 二 X1500x52 二 6.25x 103mm3X 6代入公式：Gmax yxWxM0.441x106max S f =1x6.25x103式中： f -钢材抗弯强度设计值，取 215 N/mm2E-弹性模量，钢材取2.1X105 N/mm2：-ioo 300
13、3nr)丁TC o o二 70.56N/mm2 f = 215N/mm2孔Xf1I JrrI JIA1 1202h.占L :.?0bh2面板截面惯性矩：I =1500 X 53/12=1.56X 104mm4124CJU-I面板计算简图2)挠度验算：挠度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载的作用，则线荷载为q = 43 x 1 = 43kN/m2面板挠度公式：=2= 43x3004 一(150 x 2.1x105 xl.56x 104)150EI=0.71mm V= 300/400 = 0.75mm故满足要求。5、8#槽钢验算 8#槽钢作为竖肋支承在横向背楞上，可作为支承在横向背楞上的连续梁计算 其跨距等于横向背楞的间距最大为 L=1000mm。8#槽钢的线荷载为： q =ql = 49x 0.3 =14.7N/mml -8# 槽钢之间的水平距离1) 强度验算1最大弯矩M = 一q L = O.lx 14.7x10002 = 1.47x 106N mmmax 10 38#槽钢截面最小抵抗矩：W = 2.53x 104mm2b = M f应力：W m1.47 x 106 一2.53 x 104 58.1N/mm2f 215N/mm2m满足要求。2) 刚度验算：8#槽钢截面惯性矩：I 101x104 mm4挠度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载的作用，则线荷载为：q
