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1、精选优质文档-倾情为你奉上厦 漳 同 城 大 道 圆 山 段 -2 标 现浇箱梁支架计算单中国中铁编制： 复核： 审核： 中铁一局集团有限公司厦漳同城大道圆山段-2标项目经理部2015年6月专心-专注-专业目 录一、 工程概述厦漳同城大道圆山段-2标段起点里程为K21+300，位于龙海市榜山镇崇福村，沿观音山南侧山脚展线，上跨新西溪大桥连接线，至洋西村下穿厦深铁路，终点里程为K23+360，路线短链1处39m长，路线长2.021公里，合同总价人民币2.3069亿，主要工程有：桥梁3座，其中特大桥1座，长1219m，匝道桥2座，长度分别为183.5m和243.5m；主线路基长802m，匝道路基长
2、205m，道路拓宽路基长417.8m；箱型通道涵1座,长52.09m；圆管涵3座,长81.5米。主线桥梁共有1座：许林头特大，桥长1219m，新建预应力砼现浇箱梁9联（Z3、Z4、Z5、Z9、Y2、Y3、Y4、Y5、Y9、），共计954米，采用单箱双室至单箱四室斜腹板截面，两侧悬臂板端部厚22cm，箱梁顶板厚25cm，底板厚28cm，腹板厚50-70cm，梁高有1.8m，2.0m,2.3m三种。其中Z9、Y5、Y9联为16.5m等宽箱梁，其余联段为变宽箱梁，桥宽为16.5-30.1m，箱梁在支点处设置横梁，其中中横梁厚分2.5m和2m两种，端横梁厚分1.8m和1.5m两种。Z4、Y5联现浇箱梁
3、上跨新西溪大桥连接线，Z9联跨越洋西村排洪水渠，Y9联现浇箱梁上跨老滨江路，其余联段坐落在村庄和田地内。匝道桥现浇箱梁共计6联（其中A匝道桥2联、B匝道桥4联），共420米；A匝道桥采用斜腹板预应力砼连续箱梁，梁高1.8m，箱梁顶面宽8.5m，底板宽3.563m，单箱单室截面。两侧悬臂板端部厚22cm，箱梁顶板厚25cm，底板厚22cm，腹板厚50-70cm。箱梁在支点处设置横梁，其中中横梁厚2.0m，端横梁厚1.5m。B匝道桥采用斜腹板普通钢筋砼现浇箱梁，梁高1.4m，箱梁顶面宽8.75m，底板宽4.09m，单箱单室截面。两侧悬臂板端部厚15cm，箱梁顶板厚25cm，底板厚22cm，腹板厚5
4、0cm。箱梁在支点处设置横梁，其中中横梁厚1.6m，端横梁厚1.2m。Z4联及Y5联第16跨跨新西溪连接线段现浇箱梁采用钢管桩+工字钢门洞支架，中央分隔带采用单排钢管，路肩位置采用双排钢管，钢管间距均为4米，钢管支墩基础采用1.2*0.8米C20砼条形基础，该跨其余桥段采用钢管桩+贝雷梁支架。本联其余桥跨现浇箱梁均采用碗扣满堂支架。Z9联第35跨现浇箱梁跨洋西排洪渠，利用渠中既有的24根钢管支墩作为基础，采用ZD60振动锤进行满荷加载校核以确保承载力满足要求，第36跨部分也处在排洪渠内，采用插打钢管+贝雷梁支架以跨越洋西村排洪渠。该联其余桥跨采用钢管桩+贝雷梁支架，钢管支墩基础采用3宽*1米厚
5、C20砼条形基础。除上述部位采用钢管桩+贝雷梁或工字钢支架外，其余桥跨现浇箱梁均采用碗扣满堂支架。采用钢管桩+工字钢或贝雷梁支架的，翼缘板位置下均采用扣件式脚手支架。二、 计算依据1、厦漳同城大道圆山段-2标设计施工图2、路桥施工计算手册周水兴 编著3、公路桥涵施工技术规范(JTG/T F50-2011)及其实施手册4、钢结构设计规范（GB 50017-2003）5、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)6、建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范(JGJ166-2008)7、公路桥涵设计通用规范（JTG60-2004）8、建筑结构荷载规范(GB50009-2001)9、公
6、路工程技术规范（JTG B01-2003）10、装配式公路钢桥多用途使用手册11、木结构设计规范（GB 50005-2003）三、主线桥贝雷梁及工字钢支架验算 3.1主线箱梁结构尺寸主线桥左幅第三联箱梁断面图主线桥左幅第四联箱梁断面图主线桥左幅第五联箱梁断面图主线桥右幅第二联箱梁断面图主线桥右幅第三联箱梁断面图主线桥右幅第四联箱梁断面图主线桥右幅第五联箱梁断面图主线桥左、右幅第九联箱梁断面图3.2荷载组合3.2.1荷载取值根据主线桥现浇箱梁断面图，取最不利荷载情况的Z4联进行计算，荷载取值根据公路桥涵施工技术规范(JTG/T F50-2011)实施手册5.2.6条如下：主线桥Z4联箱梁标准断面
7、尺寸如下：（Z4联）主线桥Z4联箱梁变化段尺寸如下：（Z4联）模板自重：P模板=0.55KN/m2（模板包括竹胶板及方木）钢筋混凝土自重荷载：标准断面顶板和底板P顶、底=26（0.25+0.28）=13.78 Kpa箱梁变化断面顶板和底板P顶、底=26（0.5+0.5）=26 Kpa腹板P腹=262.3=59.8Kpa翼缘板P翼=26（0.22+0.5）/2=260.36=9.36Kpa施工人员、施工设备、施工材料荷载：P施=2.5 KPa振捣荷载：水平面模板P振=2.0 Kpa 垂直面模板P振=4.0 Kpa新浇筑混凝土面侧压力： F=0.22ct012v1/2 =0.22261.01.15
8、=37.59KN/m2 c混凝土的重力密度（KN/m3）； t0新浇混凝土的初凝时间（h），可按实测确定。当缺乏实验资料时，可按t0计算；（T混凝土初凝温度,取20度） 1外加剂影响系数，不掺外加剂时取1.0；掺有缓凝作用的外加剂时取1.2 2混凝土塌落度影响系数，当塌落度小于30mm，取0.85；50-90mm时，取1.0，110150mm时，取1.15； v混凝土浇注速度，取 1.0（m/h）， F=cH=262.3=59.8KN/m2取上述两值的最小值、故最大侧压力为F=37.59KN/m2有效压头高度混凝土入模时水平方向的冲击荷载：2.0Kpa风荷载标准值： Wk=0.7zsW0 =0
9、.71.02.820.8=1.58 KN/m2 建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范(JGJ166-2008)式4.3.1)z风压高度变化系数，按离地面10米，地面粗糙程度按B类(田野乡村、房屋较稀疏的乡镇及城市郊区)，查建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范(JGJ166-2008)表A1，取值1.0s支架风荷载体型系数，按多排无遮拦模板支架取值， s=s1（1-n）/(1-)式中s1单排架体型系数，s1=1.2A1/A0按40m一跨计算，高度按10m计，立杆45根，横杆9根，则A1=(4510+940) 0.048=38.88m2 A0=4010=400m2s1=1.2A1/A0=1.238
10、.88/400=0.12 n支架相连接立杆排数修正系数，按建筑结构荷载规范GB50009表7.3.1桁架类别取值，0.97s=s1（1-n）/(1-)=0.12(1-0.9740)/(1-0.97)=2.82W0基本风压，按漳州地区50年一遇，取0.8KN/m23.2.2荷载分项系数取值荷载分项系数取值根据公路桥涵施工技术规范（JTG/T-50-2011）实施手册表5-34取值。序号荷载类别分项系数1模板支架自重1.22钢筋混凝土自重1.23施工人员及施工设备荷载1.44振捣混凝土产生的荷载1.45新浇筑混凝土对模板侧面的压力1.26倾倒时产生的水平冲击荷载1.43.2.3荷载组合荷载组合根据
11、公路桥涵施工技术规范（JTG/T-50-2011）实施手册表5.2.6及建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范(JGJ166-2008)表4.4.1。具体组合如下表：设计计算采用承载力极限状态法。结构类别荷载组合强度计算刚度计算箱梁底模1.2（+）+1.4(+)1.2（+）侧模板1.2+1.41.2箱梁支架不组合风载1.2（+）+1.4(+)1.2（+）组合风载1.2（+）+0.9(1.4+1.4+)1.2（+）+1.40.93.3支架搭设形式及纵梁间距根据现浇梁设计图，主线桥Z4#联为最不利荷载情况，验算时仅对许林头特大桥Z4#联进行验算。许林头特大桥Z4联、Y5联15-16#墩跨新西溪大桥连
12、接线均采用双10m跨钢管桩+工字钢门洞支架，门洞纵梁采用I56a工字钢（中心间距：腹板为25cm，底板为60cm，翼缘板为90cm），除去15-16#墩跨新西溪大桥连接线外的剩余部分采用贝雷梁纵梁（中心间距：腹板为45cm，顶底板为90cm，翼缘板为120cm）。纵梁上均采用1015cm的方木作为横向分配梁，其上采用1010cm方木作为纵向分配梁，底模采用12mm的竹胶板。具体间距详见计算书。3.4箱梁标准截面模板计算由于箱梁变化段荷载大于箱梁标准截面，计算箱梁变化段即可。3.5箱梁变化段模板计算3.5.1竹胶板计算荷载组合腹板处受力最大，按照腹板处竹胶板计算。竹胶板下纵向1010cm方木中心
13、间距20cm，按单跨简支梁计算。强度计算荷载组合：P强=1.2（+）+1.4(+)=1.2(0.55+59.8)+1.4(2.5+2.0)=78.72KN/m2刚度计算荷载组合：P刚=1.2（+）=1.2(0.55+52) =72.42KN/m210mm宽板条所受荷载：强度荷载q=P强0.01=78.720.01=78.7210-2 KN/m刚度荷载q=P刚0.01=72.420.01=72.4210-2 KN/m竹胶板材料性质竹胶板规格A类，65型，厚度12mm。竹胶板干态纵向弹性模量E竹=6.5103 MPa干态横向弹性模量E竹=4.5103 MPa（按此不利状态计算） 竹胶板干态纵向强度
14、设计值竹=80 MPa干态横向强度设计值竹=55 MPa（按此不利状态计算）惯性矩I=bh3=10123=1440 mm4截面抵抗矩W=bh2=10122=240 mm3强度计算竹胶板下1010cm方木净距为10cm，则有：刚度计算=3.5.2纵肋1010cm方木计算3.5.2.1纵肋1010cm方木布置形式1010cm方木腹板下间距20cm，顶底板下间距30cm，跨度为75cm，按单跨简支梁计算，计算时分别计算腹板下和底板下方木在荷载作用下的受力情况。3.5.2.2纵肋1010cm方木材料性质木材选用针叶类木材，如油松、新疆落叶松、云南松、马尾松。其材料性质为：顺纹弯应力强度设计值，弹性模量
15、E=，I=，W=。3.5.2.3翼缘板下纵向1010cm方木计算荷载组合强度计算荷载组合：P强=1.2（+）+1.4(+)=1.2(0.55+26（0.22+0.5）/2)+1.4(2.5+2.0)=18.19KN/m2刚度计算荷载组合：P刚=1.2（+）=1.2(0.55+26（0.22+0.5）/2) =11.89KN/m21010cm方木间距40cm一根方木强度计算荷载如下：Q强=18.190.4=7.28KN/m一根方木刚度计算荷载如下：Q刚=11.890.4=4.76KN/m强度计算7.28KN/m纵肋1010cm方木强度计算受力简图如下：刚度计算4.76KN/m纵肋1010cm方木
16、刚度计算受力简图如下：=3.5.2.4底板下纵向1010cm方木计算（变化断面）荷载组合强度计算荷载组合：P强=1.2（+）+1.4(+)=1.2(0.55+26)+1.4(2.5+2.0)=38.16KN/m2刚度计算荷载组合：P刚=1.2（+）=1.2(0.55+26) =31.86KN/m21010cm方木间距30cm一根方木强度计算荷载如下：Q强=38.160.3=11.45KN/m一根方木刚度计算荷载如下：Q刚=31.860.3=9.56KN/m强度计算纵肋1010cm方木强度计算受力简图如下：支座反力F=11.450.75/2=4.29KN刚度计算纵肋1010cm方木刚度计算受力简
17、图如下：支座反力F=9.560.75/2=3.58KN =3.5.2.5腹板下纵向1010cm方木计算荷载组合强度计算荷载组合：P强=1.2（+）+1.4(+)=1.2(0.55+59.8)+1.4(2.5+2.0)=78.72KN/m2刚度计算荷载组合：P刚=1.2（+）=1.2(0.55+59.8) =72.42KN/m21010cm间距20cm，一根方木强度计算荷载如下：Q强=78.720.2=15.74KN/m一根方木刚度计算荷载如下：Q刚=72.420.2=14.48KN/m强度计算纵肋1010cm方木强度计算受力简图如下：15.74KN/m支座反力F=15.740.75/2=5.9
18、0KN 刚度计算纵肋1010cm方木刚度计算受力简图如下：14.48KN/m支座反力F=14.480.75/2=5.43KN = 3.5.3横肋1015cm方木计算3.5.3.1横肋1015cm方木布置形式1015cm方木纵向间距为75cm，贝雷梁腹板下跨度为45cm，底板下跨度为90cm。3.5.3.2横肋1015cm方木材料性质木材选用针叶类木材，如油松、新疆落叶松、云南松、马尾松。其材料性质为：顺纹弯应力强度设计值，弹性模量E=，I=，W=。3.5.3.3腹板下横向1015cm方木计算横肋在腹板下受力最大，计算腹板1015cm方木。荷载组合根据1015cm方木横肋计算，1015cm方木的
19、支点反力即1010cm方木所承担的集中荷载。强度计算荷载组合：集中荷载F=F=5.92=11.8KN，间距20cm刚度计算荷载组合：集中荷载F=5.432=10.86KN，间距20cm强度计算横肋1015cm方木按单跨简支梁计算，计算跨度为45cm，强度计算受力简图如下：由启明星软件计算得最大负弯矩M=11.80.125=1.5KN/m刚度计算横肋1015cm方木刚度计算受力简图如下：横肋1015cm方木挠度计算如下：根据计算，方木挠度最大0.37mmL/400=450/400=1.1mm，满足要求。3.5.3.4底板下横向1015cm方木计算底板横肋在变化段下受力最大，计算腹板1015cm方
20、木。荷载组合根据1015cm方木横肋计算，1015cm方木的支点反力即1010cm方木所承担的集中荷载。强度计算荷载组合：集中荷载F= 4.292=8.58KN，间距30cm刚度计算荷载组合：集中荷载F=3.582=7.16KN，间距30cm强度计算横肋1015cm方木按单跨简支梁计算，计算跨度为90cm，强度计算受力简图如下：由启明星软件计算得最大负弯矩M=3.0KN/m刚度计算横肋1015cm方木刚度计算受力简图如下：横肋1015cm方木挠度计算如下：根据计算，方木挠度最大0.8mmL/400=900/400=2.25mm，满足要求。3.6箱梁横梁处模板计算箱梁横梁底模板布置与腹板下一致，
21、不另作计算。3.7箱梁内模支架计算内模采用12mm厚竹胶板，竹胶板后采用510cm方木作为横向框架（净距20cm），510cm方木后采用1010cm方木作为纵向分配梁（净距40cm）将框架连成一体。荷载取值侧压力F=37.59KN/m2竹胶板（取10mm板条为计算单元）竹胶板弹性模量E竹=5103 MPa，竹胶板允许应力竹=80 MPa，惯性矩I=bh3=10123=1440 mm4，截面抵抗矩W=bh2=10122=240mm3，10mm宽板条所受荷载q=P0.01=37.590.01=37.5910-2 KN/m。竹胶板下510cm方木净距为20cm时：M=ql2=37.5910-20.2
22、02=0.1910-2 KN.m =竹=55Mpa= 满足纵向分配梁1010cm方木木材选用针叶类木材，如油松、新疆落叶松、云南松、马尾松。其材料性质为：顺纹弯应力，弹性模量E=，I=，W=。其中心间距为300mm，侧面跨度按L=0.4m计算q=37.590.3=11.28KN/mM=0.23KN.mI=W= ， 满足要求。3.8贝雷梁支架纵梁计算贝雷梁支架计算取最大跨度11.25m。3.8.1箱梁顶底板下纵梁计算3.8.1.1箱梁顶底板下荷载组合取单室下的底板进行计算，底板宽度为3m，顶底板砼截面积为1.665平方米强度计算荷载组合如下：标准断面：Q1=1.2（+）+1.4(+)=1.2(0
23、.553+261.665)+1.4(2.5+2.0) 3=72.83KN/m3.8.1.2箱梁顶底板下纵梁计算(1)受力简图72.83KN/m支座反力最大弯矩最大剪力(2)纵梁选择纵梁选用贝雷梁，贝雷梁单排单层参数根据装配式公路钢桥多用途使用手册表3.5有：弹性模量，16锰=273N/mm2；单排单层贝雷梁桁架允许弯矩M=788.2KN.m，允许剪力F=245.2KN贝雷梁容许内力见下表：底板处纵梁选用排数底板纵梁选用3排贝雷梁。底板一排贝雷梁最大剪力F=409.7/3=136.6KNF=245.2KN(满足要求)贝雷梁最大支反力P1=409.7/3=136.6KN3.8.1.3贝雷梁变形计算
24、（1）贝雷梁的非弹性变形贝雷梁的非弹性变形主要由销轴于销孔之间的间隙产生，根据装配式公路钢桥多用途使用手册中公式：贝雷梁非弹性变形f=0.05（n2-1）=0.05（42-1）=0.75（cm）（2）贝雷梁弹性变形刚度计算荷载组合如下：标准断面：Q1=1.2（+）=1.2(0.553+261.665)=53.93KN/m单片贝雷梁受力Q=53.93/3=18KN/m底板单片贝雷梁扰度：根据以上结果，贝雷梁在荷载下弹性变形f=0.714cm。3.8.2箱梁腹板下纵梁计算贝雷梁支架计算取最大跨度为11.25m。3.8.2.1箱梁腹板荷载组合腹板宽度为1.9m，砼截面积为2.603平方米按腹板强度计
25、算荷载组合如下：标准断面：Q1=1.2（+）+1.4(+)=1.2(0.551.9+262.603)+1.4(2.5+2.0) 1.9=94.44KN/m3.8.2.2箱梁腹板下纵梁计算94.44KN/m(1)受力简图支座反力最大弯矩最大剪力 (2)纵梁选择纵梁选用贝雷梁，单排单层贝雷梁桁架允许弯矩M=788.2KN.m，允许剪力F=245.2KN腹板纵梁选用3排贝雷梁。腹板一排贝雷梁最大弯矩M=1494.07/3=498.02KNM=788.2KN(满足要求)腹板一排贝雷梁最大剪力F=531.22/3=177.07KNF=245.2KN(满足要求)贝雷梁最大支反力P2=531.22/3=17
26、7.07KN 3.8.2.3贝雷梁变形计算刚度计算荷载组合如下：标准断面：Q1=1.2（+）=1.2(0.551.9+262.603) =82.47KN/m单片贝雷梁受力Q=82.47/3=27.49KN/m腹板单片贝雷梁挠度：根据以上结果，贝雷梁在荷载下弹性变形f=1.09cm。3.8.3箱梁翼缘板下纵梁计算贝雷梁支架计算取最大跨度（许林头特大桥15#及17#跨）计算，跨度为11.25m。翼缘板范围内面积为：面积1.02m23.8.3.1箱梁翼缘板荷载组合标准断面：Q=1.2（+）+1.4(+)=1.2(0.552.75+261.02)+1.4(2.5+2.0) 2.75=50.96KN/m
27、3.8.3.2箱梁翼板下纵梁计算50.96KN/m(1)受力简图支座反力最大弯矩最大剪力(2)纵梁选择纵梁选用贝雷梁，单排单层贝雷梁桁架允许弯矩M=788.2KN.m，允许剪力F=245.2KN翼缘板纵梁选用3排贝雷梁。翼缘板一排贝雷梁最大弯矩M=806.2/3=268.73KNM=788.2KN(满足要求)翼缘板一排贝雷梁最大剪力F=286.65/3=95.55KN867kN钢管桩承载力满足要求。四、主线及匝道桥碗扣支架验算 4.1箱梁结构尺寸主线桥Z3、Z5、Y2、Y3、Y4、Y9联及A、B匝道桥现浇箱梁均采用碗扣满堂支架， 由于B匝道桥梁高仅为1.4米，Z3、Z5、Y2、Y3、Y4联、A
28、匝道梁高仅为1.8m，而Y9联现浇箱梁梁高为2.0m，其余截面形式一致，仅计算Y9联最不利荷载情况即可，Z3、Z5、Y2、Y3、Y4联、A匝道桥及B匝道桥碗扣支架与Y9联布置原则相同，不另作计算。Y9联箱梁变化段尺寸如下：4.2荷载组合4.2.1荷载取值荷载取值根据公路桥涵施工技术规范(JTG/T F50-2011)实施手册5.2.6条如下：模板自重：P模板=0.55KN/m2（模板包括竹胶板及方木）钢筋混凝土自重荷载：标准断面顶板和底板P顶、底=26（0.22+0.25）=12.22Kpa 箱梁变化断面顶板和底板P顶、底=26（0.5+0.4）=23.4 Kpa腹板P腹=262.0=52Kp
29、a翼缘板P翼=26（0.22+0.5）/2=9.36Kpa施工人员、施工设备、施工材料荷载：P施=2.5 KPa振捣荷载：水平面模板P振=2.0 Kpa 垂直面模板P振=4.0 Kpa新浇筑混凝土面侧压力：F=0.22ct012v1/2 =0.22261.01.15 =37.59KN/m2 c混凝土的重力密度（KN/m3）； t0新浇混凝土的初凝时间（h），可按实测确定。当缺乏实验资料时，可按t0计算；（T混凝土初凝温度,取20度） 1外加剂影响系数，不掺外加剂时取1.0；掺有缓凝作用的外加剂时取1.2 2混凝土塌落度影响系数，当塌落度小于30mm，取0.85；50-90mm时，取1.0，11
30、0150mm时，取1.15； v混凝土浇注速度，取 1.0（m/h），F=cH=262.0=52KN/m2取上述两值的最小值、故最大侧压力为F=37.59KN/m2有效压头高度混凝土入模时水平方向的冲击荷载：2.0Kpa风荷载标准值： Wk=0.7zsW0 =0.71.142.770.8=1.8 KN/m2 建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范(JGJ166-2008)式4.3.1)z风压高度变化系数，按最大离地面12米，地面粗糙程度按B类(田野乡村、房屋较稀疏的乡镇及城市郊区)，查建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范(JGJ166-2008)表D.0.1，取值1.14s支架风荷载体型系数，按多排无遮拦模板支架取值，