某1区至某2区特大桥#桥段跨#绕城高速40m+m+40m现浇桥

模板、支架计算书

               编  制：                 

               审  核：                 

某铁路土建1标1工区三作业工区

二00九年三月

某1区至某2区特大桥某某桥段

跨某地区绕城高速公路40++40m现浇桥模板、支架计算书

一、计算依据及总体布设

1.1计算依据

1.1.1、《无砟轨道现浇预应力混凝土连续梁（双线）跨度：40++40m (直、曲线) （第Ⅵ标段）》

1.1.2、《铁路桥涵施工规范》（TB10203-2002）；

1.1.3、《铁路混凝土工程施工技术指南》（TZ210－2005）；

1.1.4、《实用土木工程手册》（第三版）

1.1.5、《结构设计原理》（下册）（中国铁道出版社）

1.1.6、《铁路混凝土与砌体工程施工规范》（TB10210-2001）；

1.1.7、《路桥施工计算手册》（人民交通出版社）

1.1.8、《桥涵》下册（人民交通出版社）

1.1.9、《混凝土模板用胶合板》GB/T17656-1999

1.2总体布设

1.2.1 支架搭设

支架采用碗扣支架搭设，腹板下立杆间距为30×60cm（横向×纵向），横杆层高为60cm；底板下立杆间距为90×60cm（横向×纵向），横杆层高为60cm；翼板下立杆间距为90×120cm（横向×纵向），横杆层高为120cm；全桥共使用支撑立杆4800根。纵横梁布置方式为：模板下先布置纵梁，纵梁下再布置横梁的方式。

1.2.2 全桥砼恒载：

梁全长145.5m，计算跨度为 40++40m，混凝土约2211m3，普通钢筋合计327.18t，钢绞线合计94.823t，精轧螺纹钢合计16.58t，箱梁总重量为5853.6t。

1.2.3 模板重量：

内、外模板均采用15mm竹胶板，外模面积3191.04m2,体积47.866 m3；内模面积2269.44m2,体积34.042m3

模板体积合计：47.866+34.042=81.908m3

模板重量合计： 

1.2.4 碗口支架的重量

全桥碗口支架重量计算表

在腹板内外模板需设置横向分配梁，材料为脚手架钢管外径φ48mm，壁厚3.5mm，重量合计： 

以上全桥总重量为： 

每个杆件平均荷载为： 

二、模板、支架计算

根据设计图纸要求，本桥采用满堂支架三阶段现浇方案。为偏于安全,取箱梁最大截面进行验算，40++40m现浇箱梁主墩顶梁高为6.05m的截面为全桥最大截面。

梁高为6.05m的断面主要结构尺寸为：

梁高：6.05m、 底板厚度：0.8m、顶板厚度：0.4m、底板底宽度：6.7m 、两侧腹板宽度：0.8m 、主墩顶箱梁还设置了厚1.9 m的横隔板（横隔板中间设置有1.7m×1.5m在检查孔）。

2.1荷载分析: 

每方钢筋混凝土重量： 

每平米翼缘板部分：  

每平米顶板、底板部分： 

每平米腹板、顶板、底板处集中荷载 ：

每平米施工荷载 :    

每平米振捣荷载 :    

每平米其他临时设施构件（胶合板、方木、顶板支架等）＞0.57

控制最不利荷载进行组合，则：

计算底板下每平米用荷载组合为:

计算腹板下每平米用荷载组合为:

计算翼板下每平米用荷载组合为:

2.2底腹板下胶合板强度计算

2.2.1弹性模量，静弯强度根据《混凝土模板用胶合板》GB/T17656-1999

竹胶合板：E竹=5×103Mpa       [σ]竹=24MPa

 取1mm宽板条作为计算单元，竹合板δ=15mm

竹合板：

2.2.2按照腹板下荷载作用力计算，竹胶合板的分配梁计算跨度设为100mm（净间距）（如下图），则

查《实用土木工程手册》P185表、P1448表。

为了保证整体稳定性，底板下也按此方式布置。

2.3底板下分配梁强度计算

2.3.1纵向分配梁强度计算

由以上计算可知，纵向向分配梁的间距为200mm（中心间距），其跨度按L=0.6米计算，方木选用红松，查《实用土木工程手册》P2031，红松方木参数：

E竹=9×103Mpa       [σ]竹=12.0MPa

选用10×10cm方木作为纵向分配梁，则：

查《实用土木工程手册》P185表

2.3.2横向分配梁强度检算

横向向分配梁的横桥向间距为600mm（中心间距），跨度为L=90cm。

选用15×15cm方木作为横向分配梁，则：

每根杆件最大支反力为

查《实用土木工程手册》P185表

查《桥梁施工常用数据手册》（人民交通出版社）P699，横杆步距为600mm时，每根立杆设计荷载为40KN。

    立杆安全系数： 

2.4腹板下分配梁强度计算

2.4.纵向分配梁强度计算

腹板下纵向分配梁方木间距按照10cm（中心间距）布设，其跨度按L=0.6米计算。

（如下图）

选用10×10cm方木作为纵向分配梁，则：

＞

查《实用土木工程手册》P185表

2.4.2横向分配梁强度检算

横向分配梁方木跨度L=30cm，顺桥向间距60cm

选用15×15cm方木作为横向分配梁，则：

查《实用土木工程手册》P185表.

每根杆件最大支反力为

查《桥梁施工常用数据手册》（人民交通出版社）P699，横杆步距为600mm时，每根立杆设计荷载为40KN。

立杆安全系数： 

2.5、翼板下竹胶板及横纵梁强度计算

2.5.1、翼板下竹胶板强度计算

取1mm宽板条作为计算单元，竹合板δ=15mm

竹合板：

2.2.2按翼根下荷载作用力计算，竹胶合板的分配梁计算跨度设为200mm（净间距）（如下图），则

2.5.2、翼板下横梁强度计算

由以上计算可知，纵向分配梁的间距为30 cm（中心距），其跨度按L=0.6m计算。

（如下图）

选用10×10cm方木作为纵向分配梁，则：

＞

查《实用土木工程手册》P185表

2.5.2、翼板下纵向分配梁强度检算

翼根处横向分配梁方木跨度L=60cm，顺桥向间距120cm

选用15×15cm方木作为横向分配梁，则：

查《实用土木工程手册》P185表

每根杆件最大支反力为 

查《桥梁施工常用数据手册》（人民交通出版社）P699，横杆步距为600mm时，每根立杆设计荷载为40KN。

立杆安全系数： 

2.6碗扣支架的间距选择和杆件计算

2.6.1碗扣支架的间距选择

通过以上计算可知，底板、腹板和翼板下碗扣布置及纵横向分配梁的选用：

⑴支架碗扣布置分别为：底板下为（横向×纵向）90×60cm，腹板下为（横向×纵向）30×60cm，翼板下为（横向×纵向）90×120cm。 

⑵底板下采用10×10cm方木作为纵向分配梁，采用15×15cm方木作为横向分配梁。

⑶腹板下采用10×10cm方木作为纵向分配梁，采用15×15cm方木作为横向分配梁。

⑷翼板下采用10×10cm方木作为横向分配梁，采用15×15cm方木作为纵向分配梁。

2.6.2杆件计算

1、横杆间距的选择

查《桥梁施工常用数据手册》（人民交通出版社）P699立杆容许荷载，选横杆步距L=60cm，每根立杆设计容许荷载[P]=40KN ；选横杆步距L=120cm，每根立杆设计容许荷[P]=30KN 。

根据以上计算：底板下每根杆件的最大受力R=27.34KN；腹板下每根杆件的最大受力R=36.609KN；翼板下每根杆件的最大受力R=27.9KN。根据规范要求，选择横杆步距为，底板下横杆步距为0.6m，腹板下横杆步距为0.6m，翼板根部下横杆步距为0.6m，其他为1.2m。

2、箱梁（支座顶）最大截面处，考虑箱梁加宽，底板腹板下杆件的平均受力计算

1）荷载重量

选取箱梁长1.2米,其重量 :

该段箱梁中底板重:

该段箱梁中腹板重:

该段箱梁中顶板重: 

该段箱梁中除翼板外总重:

选取箱梁长2.4米,其翼板重量 ： 

2）、其他荷载计算

（1）底腹板下其他荷载:

选取箱梁长1.2米

模板和方木荷载1Kpa，1.2米范围内：1×1.2×6.7=8.04KN=0.804T

施工荷载为1Kpa，1.2米范围内：1×1.2×6.7=8.04KN=0.804T

振捣荷载为2Kpa，1.2米范围内：2×1.2×6.7=16.08KN=1.6T

方木重量： 6.7×2×0.15×0.15×550=166kg=0.166T

立杆重量：14×2×11(高度)×3.84=1183kg=1.183T

横杆重量：

    0.6米横杆：14×2×2.82×18=2842kg=2.842T

    0.9米横杆：5×2×3.97×18=715kg=0.715T

0.3米横杆：10×2×1.67×18=601kg=0.61T

横杆总重量：2.842+0.715+0.61=4.167T

总荷载：1.2×（68.004+0.804+0.166+1.183+4.167）+1.4×（0.804+1.6）=92.554T

（2）翼板下其他荷载:

选取箱梁长2.4米

模板和方木荷载1Kpa，2.4米范围内：1×2.4×5.3=12.72KN=1.27T

施工荷载为1Kpa，2.4米范围内：1×2.4×5.3=12.72KN=1.27T

振捣荷载为2Kpa，2.4米范围内：2×2.4×5.3=25.4KN=2.54T

方木重量： 5.3×2×0.15×0.15×550=131kg=0.131T

立杆重量：12×2 ×15（高度) ×3.84=1383kg=1.383T

横杆重量：

0.6米横杆：6×2×2.82×13=440kg=0.44T

0.9米横杆：6×2×3.97×13=619kg=0.619T

1.2米横杆：8×2×3.97×13=826kg=0.826T

横杆合计0.44+0.619+0.826=1.885

总荷载：1.2×（15.56+1.27+0.131+1.382+1.885）+1.4×（1.27+2.54）=29.61T

3）、杆件受力计算

（1）底腹板下杆件平均受力计算

底腹板下横向布置14根立杆,在箱梁长1.2米范围内纵向按照3排布置,取42根计算.

平均一根立杆所受压力计算：

应力安全系数为

查《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》第45页。

安全系数： 

查《实用土木工程手册》P1972、P2022

查《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》P45。

2）翼板下杆件计算

翼板下横向布置12根（受力杆件）立杆,在箱梁长2.4米范围内纵向按照3排布置,取36根计算.

平均一根立杆所受压力计算：

根据《桥涵》规范，按横杆步距L=120cm，每根立杆设计容许荷载[P]=30KN 。

应力安全系数为

以上杆件受力均满足要求。

2.7支架底（贝雷片上）横向方木的强度计算

贝雷片及支架具体断面图布置见图2.1

由以上可知，翼板下每根立杆底所受的力P翼=27. 9+0.737=29.197KN；

腹板下每根立杆底所受的力P腹=36.609+1.503=38.112KN；

底板下每根立杆底所受的力P底=26.115+1.503=27.618KN；

由断面图布置图可知，翼板下方木最大计算跨径为：90cm；腹板下方木最大计算跨径为：45cm；底板下方木最大计算跨径为：90cm；

图2.1

    翼板下方木受力图如下图所示(单位cm)： 

腹板下工字钢受力图如下图所示(单位cm)： 

底板下工字钢受力图如下图所示(单位cm)： 

取最大值， 

选用15×15cm方木作为横向分配梁，则：

查《实用土木工程手册》P184表

方木强度检算：

方木强度满足要求

三、支架下纵向贝雷片的计算

3.1 荷载分析

支架与贝雷片之间先用竹胶板满铺之后再铺方木。按照以上计算的支架、模板布设方案进行计算，根据模板、支架、方木材料计算表。

模板重量合计：45.049；

支架重量合计：738.823t；

方木重量合计：127.×2=255.28t；

腹板拉杆重量合计：25.43t；

根据支架、方木的分布，计算纵向每米集度分布系数为，

翼板：腹板：底板=0.0854：0.3659：0.0976

翼板下重量集度： 

腹板下重量集度： 

底板下重量集度： 

腹板拉杆重量合计：25.43t直接计算在腹板区域内。

根据现场地形布置，绕城高速与主线桥斜交，设置支墩后，连续梁中跨架设贝雷片靠支座处跨径最大地方为650#墩南边翼板处（D1～D2跨），计算跨径为15.03m，腹板荷载最大处最大计算跨径为15.56m。连续梁中跨架设贝雷片中间段跨径最大地方为绕城高速上方的两等跨（D2～D3跨、D3～D4跨），翼板计算跨径为14.23m，腹板荷载最大处最大计算跨径为14.23m。

3.2 连续梁中跨靠支座（D1～D2跨）贝雷片的荷载计算

根据布设，翼板计算跨径（计算跨径为15.56m）中截面梁高4.23m，腹板计算跨径（最大计算跨径为15.03m）中截面梁高4.29m，取4.29m计算。此处腹板宽80cm，底板宽70cm。纵向荷载根据平均截面跨中，按纵向均布计算，根据2.1的计算，

底板下每平米用荷载组合为:

计算腹板下每平米用荷载组合为:

计算翼板下每平米用荷载组合为:

布置图如下图所示：

翼板处贝雷片按间距90cm布设，支架横向间距90cm，顺桥向间距120cm，取计算跨径15.6m，贝雷片自重1.433KN/m，则受力图如下：

选用带有加强弦杆的贝雷片作为纵向梁，查《装配式公路钢桥多用途手册》，计算得：

两端的支座反力： 

腹板处贝雷片按间距45cm布设，支架横向间距30cm，顺桥向间距60cm，取计算跨径15.0m，贝雷片自重1.433KN/m，受力图如下：

选用带有加强弦杆的贝雷片作为纵向梁，查《装配式公路钢桥多用途手册》，计算得：

为了保证受力，在此处腹板处用两块贝雷片（带有加强弦杆）一起并排使用。

此时， 

两端的支座反力： 

底板处贝雷片按间距90cm布设，支架横向间距90cm，顺桥向间距60cm，取计算跨径15.0m，贝雷片自重1.433KN/m，受力图如下：

选用带有加强弦杆的贝雷片作为纵向梁，查《装配式公路钢桥多用途手册》，计算得：

两端的支座反力： 

3.3 连续梁中跨绕城高速道路上方（D2～D3跨）贝雷片的荷载计算

根据布设，翼板计算跨径（计算跨径为14.23m）两端截面梁高分别为：3.05m、3.6m，腹板计算跨径（最大计算跨径为14.23m）两端截面梁高分别为：3.05m、3.5m，取3.28m计算。此处腹板宽56cm，底板宽53.7cm。纵向荷载根据平均截面跨中，按纵向均布计算，根据2.1的计算，

底板下每平米用荷载组合为:

计算腹板下每平米用荷载组合为:

计算翼板下每平米用荷载组合为:

贝雷D2～D3跨平面布置图如图3.1所示：

图3.1

翼板处贝雷片按间距90cm布设，支架横向间距90cm，顺桥向间距120cm，取计算跨径14.4m，贝雷片自重1.433KN/m，受力图如下：

选用带有加强弦杆的贝雷片作为纵向梁，查《装配式公路钢桥多用途手册》，计算得：

； 

两端的支座反力： 

腹板处贝雷片按间距45cm布设，支架横向间距30cm，顺桥向间距60cm，取计算跨径14.4m，贝雷片自重1.433KN/m，受力图如下：

选用带有加强弦杆的贝雷片作为纵向梁，查《装配式公路钢桥多用途手册》，计算得：

； 

实际施工中此处为双贝雷片，σ减半为102.3MPa，满足要求。

两端的支座反力： 

底板处贝雷片按间距90cm布设，支架横向间距90cm，顺桥向间距60cm，取计算跨径14.4m，贝雷片自重1.433KN/m，受力图如下：

最大弯矩M小于腹板处，计算结构类型同腹板处一样，故满足要求。δ=17.5mm。

两端的支座反力： 

通过以上计算，所有贝雷片中，D1支墩腹板下的贝雷片剪切应力最大为Q= 515.7KN，

满足剪切强度的要求。

四、纵向贝雷片下工字钢横梁的计算

贝雷片、工字钢、钢管支墩的布置见图4.1，由以上计算可知，贝雷片在腹板下间距为45cm，贝雷片在底板、翼板下间距为90cm，受力最大的支墩靠进651#墩，工字钢梁上贝雷传递下来的最大支反力，

翼板处每片贝雷片传递下来的力为：；

腹板处每片贝雷片传递下来的力为：；

底板处每片贝雷片传递下来的力为：；

工字钢下立柱钢管在翼板下净间距为160cm；腹板下净间距为45cm；底板下净间距为115cm、85 cm；

图4.1

翼板下工字钢受力图如下图所示(单位cm)： 

情况1，；

情况2， 

腹板下工字钢受力图如下图所示(单位cm)： 

底板下工字钢受力图如下图所示(单位cm)： 

情况1，；

情况2， 

取最大值， 

查《实用土木工程手册》P1972

    [σw]=145Mpa   [δ]=L/400

查《实用土木工程手册》P617,6-23热轧工字钢（GB 706-88）(1/3)表

Ⅰ32b的截面特性为：E=2.1×105Mpa   I=11621cm4   W=726cm3 ，

故纵梁选用两根Ⅰ32b工字钢并排放置。底板下工字钢净间距为115cm、85cm，腹板下工字钢净间距为45cm，翼板下工字钢净间距为160cm。

   Ⅰ32b工字钢纵梁采用小型钢（角铁）横向连接成一整体以增加其稳定性。

工字钢强度检算（取其中一根）： 

（可！）

通过以上计算，D1支墩上腹板区域内的横向工字钢剪切应力最大为：

    ，

满足剪切强度的要求。

五、支墩的强度和稳定性计算

5.1 支墩钢管的强度和稳定性计算

翼板下，3排受力贝雷下有2根钢管支撑；腹板下，3排贝雷下有2根钢管支撑；底板下，6排贝雷下有3根钢管支撑。每排贝雷分配自重向下传递为：2.15t，工字钢自重向下传递为纵向：52.7Kg/m。

翼板下，每根钢管支撑竖向受力：N翼=（455.2×3+21.5×4）÷2+0.53×1.9=726.8KN；

腹板下，每根钢管支撑竖向受力：N腹=（9.8+21.5）×3÷2+0.53×0.75=1517.3KN；

底板下，每根钢管支撑竖向受力：N底=（600.7+21.5）×6÷3+0.53×1.85=1245.4KN；

取最大值1517.3KN进行计算， 钢管支撑采用两根壁厚10mm，外径325mm的圆形钢管并排放置，每根钢管支撑758.7KN，计算钢管支撑：

；；；

，满足抗压要求。

支撑钢管抗压稳定性计算

查《实用土木工程手册》P1972、P2022

在靠承台处设置了D1、D5贝雷片支墩，由3.2计算可知，在D1支墩腹板80cm区域三片纵向贝雷片下传有最大竖向力，为：575.7KN×2=1151.4KN，每片383.8KN。根据《装配式公路钢桥多用途手册》，每片贝雷设计容许荷竖向荷载[P]=100KN。因此至少需要4片贝雷片，设置5片。

5.2 支墩地基的强度计算

支墩基础是采用C20砼+60cm，，

中支墩混凝土基础下地基为原绕城高速公路石灰稳定土层，根据《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034-2000），高速公路石灰稳定土层承载力大于500 Kpa。

，小于实际A=16×2.8=44.8m2。

边支墩位于硬路肩，承载力大，条形基础A=16×1.5=24m2，明显满足要求。

六、地基承载力验算

地基处理采用20cm厚C20砼+60cm厚8%石灰土

6.1砼表面应力计算

支架下砼表面接触应力：

查《实用土木工程手册》P1368，11-1 钢筋混凝土材料的力学参数（2/9）

C20混凝土的轴心抗压强度为13.5MPa

6.2石灰土顶面应力计算

查阅《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034—2000），石灰土抗压强度大于0.5Mpa，取砼刚性扩散角为35。

石灰土顶面计算宽度：

b=b0+2H0tana=0.1+2×0.2×tan35=0.38m

石灰土顶面应力：

σ=p+γH=36.609/(0.38×0.38)+25×0.2=259KPa<[σ]=500KPa

6.3石灰土底面应力计算

石灰土的应力扩散角取20°，查阅地质资料，石灰土底原状土为粉质黏土，地基承载力为100 Kpa。

石灰土底面计算宽度：

b=b0+2H0tana+2H1tana =0.1+2×0.2×tan35+2×0.6×tan20 =0.82m

石灰土底面应力：

σ=p+γH=36.609/(0.82×0.82)+14×0.6=62.85KPa<[σ]=100KPa

 载力满足要求。

6.4地基处理

由上述检算可知，地基处理方式采用清除地表原状土至硬面后，经整平碾压后，铺设20cmC20砼和大于60cm8%石灰土，再进行支架的搭设。

七、侧模板验算

7.1、混凝土侧压力计算

腹板侧模高度采用支座处H=5.4m为设计数据。一般采用内部振动器，混凝土灌筑速度取0.4/h（按照拌和产量为60m3/h），砼入模温度取为20℃。根据《实用土木工程手册》（第三版 P1446）新浇筑混凝土作用于模板的最大侧压力，可按下列公式计算，并取值作计算依据。

                      (A.0.2-1)

当v/t=0.4/20=0.02＜0.35时，h=0.22+24.9v/t=0.718

式中——新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（kN/m2）；

Υ——混凝土的重力密度（kN/m3）；

t——新浇筑混凝土入模温度，按20℃计算。

v——混凝土的浇筑速度（m/h）；

h——有效压头高度（m）；

K——外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0；掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2： 

解：取K=1.2，由式（A.0.2-1）计算时：

=1.2×24×0.719 = 20.71KN/㎡

另： =γC ×H =26×5.4=140.4 KN/㎡

   二者取最小值，新浇筑混凝土对模板的最大侧压力为：20.71KN/㎡

  检验强度时荷载设计值为：F1=1.2*20.71+1.4*4.0=30.45KN/㎡

  检验挠度时荷载标准值为：F2=20.71 KN/㎡

7.2、模板设计

设计模板的面板采用厚度为15mm的竹胶板；贴面板竖肋用10*10方木，净间距100mm； 背楞为脚手架钢管外径φ48mm，壁厚3.5mm并排放置，拉杆为Ф16对拉螺栓，拉杆纵向间距每0.6m设一道，竖向间距每0.6m设一道。

7.3、面板的检算

   面板支承于横肋和竖肋之间，横肋间距60cm；竖肋间距为10cm； 

竹胶合板：E竹=5×103Mpa       [σ]竹=24MPa

取1mm宽板条作为计算单元，竹合板δ=15mm，

竹胶合板的分配梁间距设为100mm（如下图），则

7.4、竖肋强度计算

由以上计算可知，竖肋的净间距为100mm，中到中计算间距为200mm，其跨度按L=0.6米计算。（如下图）

选用10×10cm方木作为纵向分配梁，则：

查《实用土木工程手册》P185表

7.5、横肋强度检算

跨度L=60cm

选用脚手架钢管外径φ48mm，壁厚3.5mm并排放置作为横向分配梁， 

参数：，，E=2.06×105MPa，则：

查《实用土木工程手册》P184表

7.6、拉杆螺栓检算

模板对拉杆的计算公式： P=F*A

      式中：P—模板拉杆承受的拉力（N）；

            F—混凝土的侧压力（N/m2）；

            A—模板拉杆分担的受荷面积（m2），其值为A=a*b；

            a—模板拉杆的横向间距（m）；

            b—模板拉杆的纵向间距（m）；

根据路《桥施工计算手册》P187，螺栓直径为16mm的拉杆容许拉力为24.5KN,

故可选择M16的拉杆。

八、顶板底模检算

8.1竹合板检算

竹合板δ=15mm，竹胶合板的分配梁间距设为200mm（如下图），则

顶板部分： 

计算顶板下每平米用荷载组合为:

8.2横向梁检算

由以上计算可知，横向分配梁的间距为300mm（净间距20cm），其跨度按L=0.9算。

（如下图）

选用5×10cm方木作为纵向分配梁，则：

查《实用土木工程手册》P185表

8.3纵向梁检算 

纵向梁跨度L=90cm

选用15×15cm方木作为横向分配梁，则：

每根杆件最大支反力为

查《实用土木工程手册》P185表

8.4顶板下杆件计算

查《桥涵》（下册）P10表13-5立杆容许荷载，选横杆步距L=120cm，每根立杆设计容许荷[P]=30KN 。

由于<[P]=30KN

故立杆按90 90cm（纵向横向）间距布设，横杆间距按120cm布设符合要求。

九、施工阶段受力检算

    9.1  第一施工阶段受力检算

桥墩施工完毕后，在中墩上安装临时支座，搭设完整个支架后，浇注中支点B号梁段和中跨跨中D号梁段。此时受力状态根据以上计算，可满足要求。

待梁体混凝土强度达到设计值的95%、弹性模量达到设计值的100%、且混凝土龄期大于5天时，考虑到：纵向预应力筋张拉后支架的受力将重新分布，施工时必须在主墩两侧、跨中现浇段两侧采用劲性支撑，考虑全部重量由B号梁段两端的劲性支撑承受，此劲性支撑处在。施工过程中先张拉B号梁段的预应力钢束F4、T1。张拉完后B号梁段达到强度，且张拉之后的梁体自身达到受力状态，整个B号梁段的重量由中墩上安装的临时支座和主墩两侧的加密支架承受；再张拉D号梁段的预应力钢束F3、F2、F1、B3、B3＇、B2、B1，张拉完之后，D号梁段整个重量由两端的加密支架区承受。

故梁段混凝土达到强度且张拉之后，梁体整体受力，应力重新分布，在主墩两侧和D号梁段两端需要加密支架，支架碗扣布置加密成（横向×纵向）30×30cm，加密区域为底腹板下（纵向）2.4m宽。

9.1.1  荷载分析:

D号梁段整体受力，取D号梁段的一半进行计算，包括1/2中横膈板、5m直线段、10.5m变截面段（取中截面）：梁高3.23m；腹板宽0.66m；底板厚0.5m。取整个底腹板块（不包括翼板）的梁体进行验算。

1）箱梁自重计算

1/2中横隔板，其自重 : 

5m直线段自重: 

10.5m变截面段自重:

该段箱梁总重: 

  2）荷载组合计算

其余荷载取1KPa/m2、施工荷载取2.5KPa/m2：则荷载组合为：

9.1.2  碗扣支架加密区立杆的检算

张拉之后，D号梁段重力全由两端碗扣支架加密区（劲性支撑）承受。一端加密区域内有24×9根立杆，为劲性支撑，一半D号梁段荷载组合（集中力）为4948.293KN，每根立杆设计容许荷载[P]=40KN，

平均一根立杆所受压力计算：

9.1.3  碗扣支架加密区立杆下工字钢的检算

 D号梁段张拉之后，由于集中荷载作用，两端碗扣支架加密区下的方木已经不满足受力的强度要求，改成用两层15cm×15cm的方木用铁钉订在一起，立在贝雷片上作为横向分配梁。最大跨径为90cm，工字钢每隔30cm有一个碗扣支架立杆。受力图如下：

选用两层15cm×15cm的方木用铁钉订在一起，立在贝雷片上，作为横向分配梁，

；，则：

   最大剪力为

  满足剪切强度的要求。

9.1.4  碗扣支架加密区下D1～D2跨贝雷的检算

D号梁段张拉之后，集中力4948.293KN在底腹板区域下横向上平均分布，弯矩最不利位置处于D1～D2之间，剪力最不利位置处于D4支墩，通过3.1计算可知，底腹板区域下所有贝雷片上承受支架重量为：（25.26+6.738）×2=.0KN/m，贝雷自重1.433KN/m。纵向贝雷在底腹板区域下共有12排:

650#墩支座处B号梁段处于D1～D2跨上方的长度是9.77m，取平均梁高4.85m、腹板宽0.8m、顶板宽0.4m、底板厚0.71m计算，则梁的自重

底腹板区域下，增加的4排加强贝雷后，实际受力17排，

把梁段自重看成均布力

以腹板处最不利状态，集中力都放在离D2支墩3.33m进行计算，受力图如下图所示（单位m）：

每排贝雷承受均布力为： 

则均布力在跨中产生的最大弯矩： 

B号梁段自重在跨中所产生的最大弯矩：

底腹板区域下，增加的4排加强贝雷后，实际受力17排，每排贝雷承受集中力为：

，则集中力在跨中产生的最大弯矩：

此处为带有加强弦杆的贝雷片作为纵向梁，查《装配式公路钢桥多用途手册》，计算得：

      ；  

剪力最不利位置处于D4支墩，贝雷片最大剪切应力为：

，

满足剪切强度的要求。

9.1.4  跨贝雷下工字钢的检算

底板下工字钢跨径最大，为最不利位置，受力图如下图所示(单位cm)： 

情况1，；

情况2， 

取最大值， 

此处纵梁为两根Ⅰ32b工字钢并排放置。

查《实用土木工程手册》P1972

    [σw]=145Mpa   [δ]=L/400

查《实用土木工程手册》P617,6-23热轧工字钢（GB 706-88）(1/3)表

Ⅰ32b的截面特性为：E=2.1×105Mpa   I=11621cm4   W=726cm3  

工字钢强度检算（取其中一根）：

（可！）

最大剪力，

满足剪切强度的要求。

9.1.5  钢管支墩及地基的检算

每根钢管竖向受力，小于5.1计算值，故满足要求。再根据5.2的计算一样可知地基满足受力要求。

9.1.6  B号梁段支座附近支架加密的检算

根据附件《跨古城路现浇施工阶段支架反力初步计算结果》，B号梁段张拉之后，墩顶支座力集中较大，因此需要在墩顶设置临时支座；另外在墩柱两侧的区域内支架反力增加到了原来的1.5倍，因此需要在墩柱两侧的3.0m区域加密支架，根据原计算情况，把翼板的支架立杆间距加密为90×60cm（横向×纵向）；腹板下立杆间距加密为30×30cm（横向×纵向）；底板下立杆间距加密为90×30cm（横向×纵向），横杆层高不变。

9.2  第二施工阶段受力检算

第一施工阶段张拉完之后，浇注C号合拢段、安装中墩永久支座，根据一～八计算，可满足受力要求；第二阶段张拉完之后，整个桥梁的梁体达到整体可受力状态，可满足要求。

9.3  第三施工阶段受力检算

第二施工阶段张拉完之后，浇注A号梁段，根据一～八计算，可满足受力要求；第三阶段张拉完之后，整个桥梁的梁体达到整体可受力状态，可满足要求。

经以上计算，采用此方案施工，可满足要求。下载本文