现浇箱梁模板支架施工技术方案验算书共23页

中环快速路工业园区段工程标段七

现浇箱梁模板支架方案

验算报告

二○一三年十月

中环快速路工业园区段工程标段七

现浇箱梁模板支架方案

验算报告

总经理 总工程师 技术负责人 项目负责人 编制单位 证书编号 编制日期 第 1 页

目 录

一、工程概况 ................................................................................................... 1 二、编制依据 ................................................................................................... 1 三、采用的标准和规范 .................................................................................... 1 四、支架的地基处理 ........................................................................................ 2 五、现浇箱梁碗扣支架总体设计方案 ............................................................. 2 六、跨U型槽匝道桥支架方案 ........................................................................ 3 七、阳澄湖大道门洞支架设计方案 ................................................................ 3 八、现浇梁模板总体设计方案 ........................................................................ 4

8.1箱梁底板底模板 .................................................................................................................................. 4 8.2箱梁内侧模板 ...................................................................................................................................... 4

九、现浇箱梁荷载计算及支架验算 ................................................................ 5

9.1碗扣式钢管支架一般构造特性 .......................................................................................................... 5 9.2满堂支架段验算 .................................................................................................................................. 7 9.3地基承载力验算 ................................................................................................................................ 16 9.4阳澄湖大道门洞验算 ........................................................................................................................ 16

十、验算结论和建议 ...................................................................................... 21

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现浇箱梁模板支架验算书

一、工程概况

主线快速系统桥梁1 座，长约867m。跨径布置新建段3*29.5+3*33+3*30 +2*30+(30.5+32.5+30)+2*30+(25.5+27+24.31)m，桥宽为25.5~36.953m，支架现浇；拼宽段3*30+3*30+4*30m，宽度8.995~3.0m。箱梁第一联采用单箱三室斜腹板形式，桥宽标准宽度25.5，箱梁采用C50砼，采用双向预应力结构，满堂支架现浇；箱梁第二联到第七联，桥宽由25.5~28.002m；第八到十联为现状星华街高架桥左右幅拼宽处理，拼宽新建采用“结构分离、桥面系连接”的方式，箱梁采用单箱单室和单向预应力结构。

NS匝道跨径布置新建段一号桥为21.23+20m，宽度8.5m；二号桥为3*32.5+（22+31.9+22+21.918）m，宽度9.253~8.5m；利用段3*30m宽度13m。箱梁采用单箱单室斜腹板形式，桥宽标准宽度8.5 m，箱身采用C50砼，采用单向预应力结构，支架现浇。

SN匝道跨径布置新建段(25+27+27+25)+3*27+（29+26.633+28.754）m，宽度8.5m；利用段3*30m宽度13m。箱梁采用单箱单室斜腹板形式，桥宽标准宽度8.5，箱身采用C50砼，采用单向预应力结构，支架现浇。

本标段中环主线桥现浇梁有新建段7联19跨，拼宽段4联13跨；NS匝道桥现浇梁有3联9跨；SN匝道桥现浇梁有3联10跨。所有现浇梁均为变截面连续箱梁。现场布置详见附件1：施工总体平面布置图。

二、编制依据

1、桥梁设计施工图纸及相关地质资料；

2、现浇箱梁施工方案、支架方案设计及相关图纸； 3、各种技术标准、规范。

三、采用的标准和规范

1、《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（CJJ2-2019）

2、《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ166-2019） 3、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2019）

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4、《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2019） 5、《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2019） 6、《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2019） 7、《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2019） 8、路桥施工计算手册

四、支架的地基处理

匝道桥及拼宽段施工位置地质条件较为复杂，在前期的钻孔施工及承台基坑开挖过程中，地质状况已经探明，现在地表2m以下为4m左右厚度的宕渣，宕渣上面有15cm厚的混凝土硬化层，前期匝道及基坑维护桩施工采用回旋钻不能正常施工，项目部采用换填宕渣及混凝土硬化层。原地面以下管线改移及保护工作已经完成。SN匝道位置原为星华街立交桥及辅道，星华街老桥在项目施工前被拆除。

支架处理的范围：以联为单位，横桥向每侧增加1米，顺桥向全部进行地基处理。支架处理范围内首先清除原状种植土30cm，如果现场原有地基为星华街辅道或施工便道就不需进行地基处理，土质地基段采用50cm5%灰土+10cmC20砼进行处理，要求地基承载力≥150kPa。地基顶面做成1%人字坡排水，两侧设排水沟。

五、现浇箱梁碗扣支架总体设计方案

本标段现浇箱梁采用满樘碗扣支架。根据箱梁结构图，箱梁结构主要部位有端横梁、中横梁、腹板、悬臂板、顶板以及底板。跨中为一般断面，接近横梁处腹板、底板、顶板逐渐加厚。则碗扣支架需针对不同断面分别进行设计，根据现浇梁结构重量分布情况，经计算，支架横桥向立杆布置为：梁体端横梁混凝土高达2m，重量较大，立杆间距按纵距60cm、横距60cm布置，步距120cm设置。腹板下立杆间距横向60cm，纵向90cm，步距120cm设置，且每腹板下不得少于3根；跨中和翼板处立杆间距为横向90cm，纵向90cm，步距120cm。立杆顶部自由端不得超过30cm，如超过则加一道横杆。为确保梁体整体稳定性，支架须按要求设置一定的剪刀撑。竖向剪刀撑在支架的四周均应设置，中间每6～7排(6～7列）设置一组；采用钢管扣件连接，剪刀撑按斜向45°由底向顶连续设置；同

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一立面内剪刀撑平行斜杆之间的水平距离为6～7根立杆间距，竖向间距不大于4.5m，两个方向的斜杆应设置在立杆两侧，确保每步与立杆扣接。水平杆的步距为1.2m；扫地杆距底面不超过0.30m；水平剪刀撑设置的竖向间距应不大于4.5m，且顶部与底部必须设置，主线桥R=300m曲线段上，支架投影到地面横桥向宽度为26.5m，所以顺桥向每20.37m，曲线外侧多加一根间距（0.9m）的立杆，曲线内侧减少一根（0.9m）立杆。

单箱三室箱梁横剖面图

六、跨U型槽匝道桥支架方案

NS匝道1号桥及SN匝道第三联第2、3跨跨越地下通道，其中NS匝道1号桥1号墩、SN匝道桥9#墩在U12内，承台与U型槽底板一起浇筑，形成整体。此处的箱梁与U12主体结构施工顺序为：U12底板及第一道混凝土支撑以下侧墙施工完成→墩柱施工→现浇梁采用满堂碗扣支架施工（地下通道基坑围护的第一道支撑体系不拆除）→拆除满堂支架→拆除第一道支撑体系施工U12剩余侧墙。

现浇箱梁施工中，满堂碗扣支架下的地基会对U型槽有侧压力，借助基坑围护的支撑体系，抵消现浇箱梁在施工过程中的侧压力影响。

NS匝道1号桥支架布置图 SN匝道第三联第2、3跨支架布置图

七、阳澄湖大道门洞支架设计方案

主线拼宽第8联中的第1、2跨（北向南）及NS匝道2号桥第2联第1、2、3跨（北向南）共计5跨横跨阳澄湖大道机动车道和非机动车道，设置门洞来施工。

主线桥第8联第1、2跨（北向南）顺桥向 主线桥第8联第1、2跨（北向南）横桥向 NS匝道2号桥第2联第2跨阳澄湖大道顺桥向 NS匝道2号桥第2联第2跨阳澄湖大道横桥向

梁底模板下横桥向设置10cm×10cm方木，端横梁处间距为20cm，空腹板处间距为30cm，I32c工字钢按顺桥向间距0.3m布置,下铺横桥向I40a双拼工字钢。I40a双拼工字钢下设φ609mm钢管，壁厚16mm。钢管间距4米，钢管之间使用[10槽钢构造连接。基础使用C20混凝土条形基础，基础宽1米，长13米，厚

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50厘米，钢管与混凝土之间垫一块80cm×80cm，厚2cm的钢板。

八、现浇梁模板总体设计方案

本工程底模和侧模采用δ=1.5cm优质覆膜竹胶板作面板，以确保混凝土表面光滑、平整、色泽一致。内模、端模采用δ=1.5cm竹胶板作为面板。底、侧模纵向采用10×10cm木方作为分配梁，端（中）横梁、腹板处模板底下10×10cm木方间距为20cm，空腹板处间距30cm一道。底模横向分配梁采用10cm工字钢支撑在支架顶端。侧模横向采用木制定型骨架作为支撑以保证侧模线形准确，定型骨架底部支撑在支架上。其中10×10cm方木选用抗弯强度不低于13MPa的落叶松。

8.1箱梁底板底模板

本工程所有现浇梁均为变截面梁。为便于模板倒用和组拼，并结合设计图的要求，梁体底模采用覆膜竹胶板及带木加工制造。覆膜竹胶板厚度δ=1.5cm，可保证模板的刚度，确保梁体的外观质量。

为确保梁体翼缘板外形线形流畅、准确，且便于现场施工，侧模的定形骨架直接采用木方制作。定型骨架的线形为折曲线。侧模线形可通过纵向分配梁与定型骨架间抄垫不同厚度的木楔块进行进一步调整。之后再在纵向分配梁顶铺装竹胶板。侧模、底模均在支架顶现场拼装。底模下的横向、纵向分配梁分别采用10cm工字钢、10×10㎝木方，横向工字钢间距一般为90cm，端横梁、中横梁位置为60cm，纵向10×10㎝木方按照端（中）横梁、腹板处间距为20cm，跨中间距25cm一道布置。在箱梁翼缘底板处，碗扣支架顶托上沿桥横向铺设10cm工字钢，在工字钢上沿桥纵向铺设10×10cm方木，间距为30cm，在10×10cm方木上安装1.5cm厚竹胶板，竹胶板长方向沿桥纵向。

8.2箱梁内侧模板

内模以δ=1.5cm竹胶板为面板，以钢管作为加劲骨架。内模内部支撑采用钢管支撑骨架。为确保梁体外观质量，内模与侧模间不设置拉杆。端模采用斜撑进行固定，斜撑底部固定在延伸的底模板上。

内模均可场外加工，现场分块组拼，拼接中应将模板间缝隙用薄木条嵌缝并使用玻璃胶封闭，防止漏浆、保证梁体混凝土外观符合要求。

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九、现浇箱梁荷载计算及支架验算

立杆纵桥向每跨布置（以33m梁为例）： 5×60cm+31×90cm +4×60cm,共计40排。 立杆横桥向布置（以宽度为25.5m为例）：

6×90cm+5×60cm+2×90cm+3×60cm+5×90cm+3×60cm+2×90cm+4×60cm+6×90cm，总宽度为27.9m；

为确保支架整体稳定性，支架需设置相应的纵、横向剪刀撑。本工程现浇梁施工支架剪刀撑布置为：支架四边与中间每隔6-7排支架立杆设置一道纵向及横向剪刀撑，由底至顶连续设置，剪刀撑斜向45°设置。

9.1碗扣式钢管支架一般构造特性 ⑴模板特性

模板为15mm厚优质竹胶板； 弹性模量：E=9000MPa

模板容许抗弯强度为[σ]=13 MPa ⑵脚手架钢管特性

脚手架钢管采用Ｑ235A3级钢，钢材抗拉、抗压和抗弯强度设计值详见表1.

表1：钢材的强度和弹性模量表

P235A钢材抗拉、抗压和抗弯强度设计值(N／mm2)

弹性模量

⑶钢材木材截面特性

Φ48×3.5mm脚手钢管钢管截面特性详见表2。

表2：钢管截面特性表

外径F(mm)

48

壁 厚 ｔ(mm) 3.5

截面积 A(㎝)

２

205 2.06×105

截面惯性矩 Ｉ(㎝)

４

截面模量 Ｗ(㎝)

３

回转半径 ｉ(㎝) 1.58

4. 12.19 5.08

⑷木材承载力特性详见表3。

表3：方木承载力特性表

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尺寸规格(㎝)

10×10

截面积A(㎝)

２

截面惯性矩Ｉ(㎝)

４

截面模量Ｗ(㎝)

３

抗弯强度(MPa) 10

剪切强度

弹性模量

(MPa) 1.7

11000

100 833 167

竹胶板采用厚度1.5cm，承载力特性详见表4。 ⑸10号工字钢承载力性能详见表4

表4：10#工字钢承载力特性表

尺寸规格(㎝)

工10

截面积A(㎝)

２

截面惯性矩Ｉ

(㎝)

４

截面模量Ｗ

抗弯强度(MPa)

(㎝)

３

剪切强度(MPa)

140

1.7

14.3 245 49

⑹立杆、横杆承载力性能详见表5

表:5：碗扣式支架立杆、横杆允许荷载表

立 杆

步距（m） 允许载荷（KN） 横杆长度（m）

0.6 1.2 1.8 2.4 ⑺荷载计算

①固定荷载(分项系数取1.2；计算结构倾覆稳定时，取0.9)

箱梁自重：根据实际的箱梁断面进行计算，钢筋混凝土容重取G1=25KN/m2； 平面模板及小楞（竹、木胶合板及木模板）：G2=0.30KN/m2； 支架自重（最高为14m）：G3=5.2KN/m2； 10#工字钢自重：G6=0.112KN/m ②可变荷载Q3：

查《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》4.2.5条取值 施工人员及设备荷载标准值按均布活荷载取G4=1.0KN/m2。 振捣混凝土产生的荷载取G5=2 KN/m2。

40 30 25 20

0.9 1.2 1.5 1.8

横 杆

允许集中荷载允许均布荷载

（KN） （KN/M）

4.5 3.5 2.5 2.0

12 7 4.5 3.0

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9.2满堂支架段验算 9.2.1竹胶板计算

取模板长度为1m，如图所示： ⑴端横梁及腹板处竹胶板计算

端横梁处碗扣脚手架立杆间距为60cm，方木间距为20cm，按最不利荷载简支计算：

模板的截面抵抗弯矩为：w=bh2/6=1000×152/6=3.75×104mm3； 惯性矩：I= bh3/12=1000×153/12=2.81×105 mm4； 弹性模量：E=9000MPa

对荷载分布进行最不利布置，最大弯矩取跨中弯矩和支座弯矩的较大值。 跨中最大弯矩计算公式如下: 端横梁（实腹段）：

G=1.2（G1+ G2）+1.4（G4+ G5）=1.2×（25×2+0.3）+1.4×（1+2）=65.56 KN·m2 支座最大弯矩计算公式如下：

M=0.1GL2= 0.1×65.56×0.22= 0.262KN·m； Ⅰ底模抗弯强度验算 σ =0.262×106 /3.75×104=7Mpa

底模面板的受弯强度计算值σ=7 Mpa，小于抗弯强度设计值［ fm ］=13MPa，满足要求。

Ⅱ底模抗剪强度计算。

荷载对模板产生的剪力为Q=0.6Gd=0.6×65.56×0.20=7.8672kN； 按照下面的公式对底模进行抗剪强度验算： τ =3×7867.2/(2×1000×15)=0.786N/mm；

所以，底模的抗剪强度τ =0.786N/mm2小于抗剪强度设计值fv =1.5N/mm2满足要求。

Ⅲ底模挠度验算

扰度计算时，各类荷载的分项系数均取1.0。 G=G1+G2+G4+G5 =25×2+0.3+1+2=53.3KN·m2；

2

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v=0.677×GL/100EI=0.677×53.3×2019/100×9000×2.81×

4

105=0.228mm；

底模面板的挠度计算值ν=0.228mm小于挠度设计值[v]=L/400=200/400=0.5mm ，满足要求。 ⑵箱梁跨中段竹胶板计算

箱梁空腹一般段碗扣脚手架立杆纵向间距为90cm，方木间距为30cm，按最不利荷载简支计算：

对荷载分布进行最不利布置，最大弯矩取跨中弯矩和支座弯矩的较大值。 G=1.2（G1+ G2）+1.4（G4+ G5）=1.2×（25×1.1+0.3）+1.4×（1+2）=37.56KN·m2 跨中最大弯矩计算公式如下:

M=0.1GL2=0.1×37.56×0.32=0.338KN·m； 支座最大弯矩计算公式如下： Ⅰ底模抗弯强度验算

取Max(M1max，M2max)进行底模抗弯验算，即 σ =0.338×10 /3.75×10=9N/mm

6

4

2

底模面板的受弯强度计算值σ=9N/mm2 小于抗弯强度设计值 fm =13N/mm2，满足要求。

Ⅱ底模抗剪强度计算。

荷载对模板产生的剪力为Q=0.6Gd=0.6×37.56×0.3=6.7608kN； 按照下面的公式对底模进行抗剪强度验算： τ =3×6.7608/(2×1000×15)=0.676N/mm2；

所以，底模的抗剪强度τ=0.676N/mm2小于抗剪强度设计值fv =1.5N/mm2满足要求。

Ⅲ底模挠度验算

扰度计算时，各类荷载的分项系数均取1.0。 G=G1+G2+G4+G5 =25×1.1+1+2=30.5KN·m2

v=0.677 ×GL4/100EI=0.677×30.5×3004 /100×9000×2.81×

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10=0.6613mm；

5

底模面板的挠度计算值ν=0.6613mm小于挠度设计值[v]=L/400=300/400=0.75mm ，满足要求。 ⑶侧模竹胶板计算

侧模板倾斜角度为4:3，如下图：F2=c*H 其中：

c-混凝土的重度，取25kN/m3

t0-混凝土初凝时间，取8小时

V-混凝土浇筑速度，取0.5m/h（每小时浇筑1.5m） H-混凝土浇筑高度

1-外加剂影响系数

2-坍落度影响系数 综上，侧压力最大值为

F0.22ct012V=0.22*25*8*1.2*1.15*0.707=42.93kN/m2

12F2=c*H=25*2=50kN/m2 最大侧压力取F=50kN/m2

侧模板采用1.5cm厚竹胶板，竖向背肋采用10×10cm方木，方木间距0.25m，按均布荷载下的三跨连续梁计算模型计算。

M=0.1GL2= 0.1×50×0.252= 0.3125KN·m； Ⅰ底模抗弯强度验算 σ =0.3125×106 /3.75×104=8.3Mpa

底模面板的受弯强度计算值σ=8.3 Mpa，小于抗弯强度设计值［ fm ］=13MPa，

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满足要求。

Ⅱ底模抗剪强度计算。

荷载对模板产生的剪力为Q=0.6Gd=0.6×50×0.25=7.5kN； 按照下面的公式对底模进行抗剪强度验算： τ =3×7500/(2×1000×15)=0.75N/mm2；

所以，底模的抗剪强度τ =0.75N/mm2小于抗剪强度设计值fv =1.5N/mm2满足要求。

Ⅲ底模挠度验算

扰度计算时，各类荷载的分项系数均取1.0。 G= 50KN·m2；

v=0.677×GL4/100EI=0.677×50×2504/100×9000×2.81×105=0.523mm； 底模面板的挠度计算值ν=0.523mm小于挠度设计值[v]=L/400=250/400=0.625mm ，满足要求。 9.2.2方木计算

方木长度：4m，木方宽度：b=10cm；高度h=10cm；方木属性如下： 惯性矩：w=bh2/6=100×1002/6=1.67×105mm3； 惯性矩：I= bh3/12=100×1003/12=8.3×106 mm4； 弹性模量：E=11000MPa ⑴端横梁处方木计算

端横梁处碗扣脚手架立杆间距为60×60cm，方木间距为20cm，按最不利荷载简支计算：

G=1.2（G1+ 2G2）+1.4（G4+ G5）=1.2×（25×2+0.3×2）+1.4×（1+2）=.92KN/m2 q= G×Ic=.92×0.20=13KN/m

M=(1/8)ql2=0.125×13×0.62=0.584kN.m

σ=M/W=0.584×1000×1000/(1003/6)=3.5MPa＜[σ]=13MPa

扰度计算时，各类荷载的分项系数均取1.0,得G=G1+2G2+G4+G5=53.6KN/m2 q=53.6×0.2=10.72kN.m

f=5ql4/（384EI）=5×10.72×0./（384×11×103×8.33×10-6）=0.1974mm

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＜600/400=1.5mm。 方木间距满足要求。 ⑵腹板位置处方木计算

腹板处碗扣脚手架立杆间距为90×60cm，腹板处方木间距为20cm，亦按简支计算：

G=1.2（G1+ 2G2）+1.4（G4+ G5）=1.2×（25×2+0.3×2）+1.4×（1+2）=.92KN/m2 q=.92×0.20=12.984kN/m

M=(1/8)ql2=0.125×12.984×0.92=1.3146kN.m

σ=M/W=1.3146×1000×1000/(1003/6)=7.888MPa＜[σ]=13MPa 扰度计算时，各类荷载的分项系数均取1.0,得G=G1+2G2+G4+G5=53.6KN/m2 q=53.6×0.2=10.7kN.m

f=5ql4/（384EI）=5×10.7×0.94/（384×11×103×8.33×10-6）=1mm ＜900/400=1.5mm。 满足要求。

⑶跨中位置方木计算

跨中处碗扣脚手架立杆间距为90×90cm，跨中方木间距为30cm，亦按简支计算：

G=1.2（G1+ 2G2）+1.4（G4+G5）=1.2×（25×1.1+0.3×2）+1.4×（1+2）=37.92 kN/m2

q=37.92×0.3=11.376kN/m

M=(1/8)ql2=0.125×11.376×0.92=1.15kN.m

σ=M/W=1.15×1000×1000/(1003/6)=6.9MPa＜[σ]=13MPa

扰度计算时，各类荷载的分项系数均取1.0,得G=G1+2G2+G4+G5=31.1KN/mq=31.1×0.30=9.33kN/m

f=5ql4/（384EI）=5×9.33×0.94/（384×11×103×8.33×10-6）=0.87mm ＜900/400=2.25mm。 满足要求。

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9.2.3分配梁（10#工字钢）计算 分配梁采用工10。 ⑴端横梁处计算

端横梁处碗扣脚手架立杆间距为60×60cm，10#工字钢间距为60cm，按最不利荷载简支计算：

G=1.2（G1+2G2）+1.4（G4+ G5）=1.2×（25×2+0.6）+1.4×（1+2）=.92KN/m2 q=.92×0.6+0.112×0.6=39kN/m M=(1/8)ql2=0.125×39×0.62=1.76kN.m

σ=M/W=1.76×1000×1000/49000=35.8MPa＜[σ]= 140MPa ⑵腹板处计算

腹板处碗扣脚手架立杆间距为90×60cm，10#工字钢间距为90cm，按最不利荷载简支计算：

G=1.2（G1+2G2）+1.4（G4+ G5）=1.2×（25×2+0.6）+1.4×（1+2）=.92KN/m2 q=.92×0.9+0.112×0.6=59.1kN/m M=(1/8)ql2=0.125×59.1×0.62=2.65kN.m

σ=M/W=2.65×1000×1000/49000=54MPa＜[σ]= 140MPa ⑶跨中处计算

腹板处碗扣脚手架立杆间距为90×90cm，10#工字钢间距为90cm，按最不利荷载简支计算：

G=1.2（G1+2G2）+1.4（G4+ G5）=1.2×（25×1.1+0.6）+1.4×（1+2）=37.92KN/m2 q=37.92×0.9+0.112×0.9=34.22kN/m M=(1/8)ql2=0.125×34.22×0.92=3.86kN.m

σ=M/W=3.86×1000×1000/49000=78.8MPa＜[σ]= 140MPa 分配梁10#工字钢强度满足施工要求 9.2.4支架验算

⑴梁体及围挡风荷载计算：

因横杆不直接承受竖向荷载，故不验算横杆承载力及扰度。支架整体稳定性验算考虑稳定系数转化为对单肢立杆稳定性的验算。根据支架荷载分部情况及

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支架柱网布设情况，支架的整体稳定性只需对实腹段下立杆稳定性验算即可。

本桥的最大荷载来自箱梁的钢筋砼。从箱梁断面结构形式布置，可以看出，箱梁腹板及墩顶横梁处砼每平方米自重较大。在端横梁及中横梁处支架加密为0.6（纵向）×0.6m（横向），在腹板处将支架为0.9（纵向）×0.6m（横向）。支架整体主要承受水平向风荷载作用。

根据《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》计算梁体及施工围栏风荷载：

Wk = 0.7μz·μs·Wo ·φ

式中：Wk——风荷载标准值（KN/m2）；

μz——风压高度变化系数，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》规定采用1.0；

μs——风荷载体型系数，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》规定的竖直面取0.8；

Wo——基本风压（KN/m2），按现行国家标准《建筑结构荷载规范》规定采用0.55；

φ——挡风系数，满挂密目网取0.8，实体取1 梁体风荷载Wk梁 = 0.7μz·μs·Wo =0.7×1.0×0.8×0.55

=0.31 kN/m2

围挡风荷载Wk围 = 0.7μz·μs·Wo·φ =0.7×1.0×0.8×0.55×0.8

=0.25 kN/m2

风荷载转化为节点荷载参考《脚手架结构计算及安全技术》第四节模板支撑架的设计及计算：

W1=（Wk梁S梁 +Wk围S围）·γ

S梁=2×3.6㎡，梁高2m，斜杆纵向间距按3.6m（取梁高最高处）； S围=1.2×3.6㎡，围挡1.2m， γ=1.4，可变荷载安全系数。

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W1=（0.31×2×3.6+0.25×1.2×3.6）×1.4=4.637KN

杆件内力图

依据力的平行四边形关系,立杆拉力Wv=120/90×W1=6.183KN 斜杆内力Wx=

0.921.220.9W1

=7.728KN

⑵斜杆强度计算：

斜杆长细比：λ＝l/ i =180/1.58=114<[λ]=250，查表得φ=0.4 斜杆承载力： Nx=φ·A·f =0.4×4×170

=45.43KN>Wx=7.728KN,合格。 支架整体抗风稳定性满足施工要求。 ⑶端横梁处立杆承载力计算

根据上步所拟定的间距即腹板下立杆横距600mm、立杆纵距600mm，步距为1200mm.钢管直接竖立在砼面层上，故立杆高度最高为14m,设横杆14道。

G=1.2（G1+2G2+G3）+1.4（G4+ G5）=1.2×（25×2+0.6+5.2）+1.4×（1+2）=71.16KN/m2

q=71.16×0.6×0.6=25.6KN＜45.43KN（单根立杆允许荷载） 立杆长细比：

l0=h+2a=1.2+2×0.3=1.8m（a为立杆顶端到模板支撑点的距离，按图纸要求为0.3m）

λ=l0/i=1.8/0.0158=114 查得稳定系数： φ=0.4 强度验算

σ=N/A=25600/4=52.35MPa＜fw=170MPa 强度满足施工设计要求； 稳定验算

σ2=N/(Aφ)=25600/(4×0.4)=107.05MPa＜fw=170MPa

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稳定性满足施工设计要求； ⑷腹板处立杆承载力计算

根据上步所拟定的间距即腹板下立杆横距600mm、立杆纵距900mm，步距为1200mm.钢管直接竖立在砼面层上，故立杆高度最高为14m,设横杆14道。

G=1.2×（G1+2G2+G3）+1.4×（G4+ G5）=1.2×（50+0.6+5.2）+1.4×（1+2）=71.2KN/m2

N=71.2×0.9×0.6=38.4KN 立杆长细比：

l0=h+2a=1.2+2×0.3=1.8m（a为立杆顶端到模板支撑点的距离，按图纸要求为0.3m）

λ=l0/i=1.8/0.0158=114 查得稳定系数： φ=0.4 强度验算

σ=N/A=38400/4=78.6MPa＜[fw]=170MPa [N]=φA[σ]=0.4×4×205=49.02KN>38.4KN 强度满足施工设计要求； 稳定验算

σ2=N/(Aφ)=27470/(4×0.4)=160.8MPa＜[fw]=170MPa 稳定性满足施工设计要求； ⑸侧模斜撑杆承载力计算

侧模板倾斜角度为4:3，如下图：

最大侧压力取F=50kN/m2，方木间距为25cm。 N=50×0.9×0.5=22.5kN/m

σ=N/A=22500/4=46MPa＜[fw]=170MPa 侧模斜杆满足强度要求。

扣件的抗滑强度为Qc=8KN，每根斜撑与其他杆件由8个扣件连接。

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N＜8Qc=KN。满足要求。 9.3地基承载力验算

道路绿化处的地基处理先去除表层30cm腐质土，再分层填筑50cm5%石灰土，碾压密实，承载力不小于150KPa。地基处理完毕后满铺10cm厚C20素混凝土面层。

立杆下采用可调底座，可调底座的大小为15cm×15cm，根据立杆稳定性的计算，立杆最大单杆受力为N=39.852kN

基底最大应力为：

σ=N/S=39852/(150×150)=1.771MPa＜fy=20MPa

混凝土强度符合要求。 地基承载力计算：

荷载在向下传递的过程中按45°角扩散，按最不利荷载计算横梁位置处的基础：

S1=ab=(2a1×tan45°+a2)2=0.35m2 S1为土层顶部受压面积 a、b为纵横向受压长度

a1为混凝土层厚度，a2为可调底托的宽度，取15cm N=39.852kN

σ=N/S1=39852/0.35=113.86kN/m2=113.86kPa＜[σ]=150kPa 基础满足施工需要。 9.4阳澄湖大道门洞验算

9.4.1主线桥第8联跨阳澄湖门洞支架设计

梁底模板下横桥向设置间距20cm的10cm×10cm方木。I32c工字钢按顺桥向间距0.3m布置,下铺横桥向I40a双拼工字钢。I40a双拼工字钢下设φ609mm钢管，壁厚16mm。钢管横桥向中心间距3米，钢管之间使用[10槽钢构造连接。基础使用C20混凝土条形基础，基础宽1米，长10.6米，厚1米，钢管与混凝土之间垫一块80cm×80cm，厚1.5cm的钢板。

第8联跨阳澄湖门洞顺桥向

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第8联跨阳澄湖门洞横桥向

门洞处箱梁断面图如下：

跨阳澄湖大道，22#墩顺桥向两侧端横梁长度为11.5，按照最不利荷载计算如下：

端横梁断面面积为7.0254m2，梁底宽度为3.74m。 梁体每平方米自重：G1=7.0254×25/3.74=46.96KN/m2

G=1.2（G1+2G2）+1.4（G4+ G5）=1.2×（46.96+0.6）+1.4×（1+2）=61.27KN/m2 ⑴顺桥向工字钢（I32c）受力计算

Ι32c属性：W=7.6×105mm3；I=1.2170×108 mm4。 顺桥向工字钢跨距5.5m，间距0.30m 均布荷载q=G×0.30=18.38kN.m

M=(1/8)ql2=0.125×18.38×5.52=69.5kN.m 强度验算:

σ=M/γxW=69.5×1000×1000/(1.05×760×1000)=87MPa＜fy=210MPa 挠度验算:

f=5ql4/(384EI)=5×18.38×5.54/(384×2.06×105×12170×10-8)=8.74mm＜5500/400=13.75mm

挠度满足施工设计要求；

⑵横桥向工字钢（I40 a）受力计算

双拼Ι40a属性：W=2×1.09×106mm3；I=2×2.172×108 mm4。

钢管间距为3米，布置四根，横桥向为I40a双拼工字钢，长9.8m，横向分配梁计算按简支梁简化计算，跨径为3m。

横向工字钢上最大弯距位置为中间两支点处

q=61.27×（5.5/2+3/2）+3.3×5.5×62.8/200+67.6×2/100=267.4KN/m M=0.125ql2=0.125×267.4×32=300.9kN.m 强度验算:

σ=M/γxW=300.9×1000×1000/(1.05×1090×1000×2)=131.44MPa＜fy=210MPa

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强度满足施工设计要求； 挠度验算:

f=0.676ql4/(100EI)=0.677×267.4×34/(100×2.06×105×21720×2×10-8)=1.mm＜3000/400=7.5mm

挠度满足施工设计要求； ⑶钢管支撑受力验算

纵向I32c型钢重量：33×11.5×62.8=23.8t 横向I40 a型钢重量：9.8×8×67.6=5.3t 支撑按4.1m考虑，每延米重量为234kg/m 砼重：7.0254×11.5×26=2100.6KN 模板、垫木自重：0.6×11.5×9.8=67.62KN 可变荷载：3×11.5×7.24=249.78KN 每根钢管竖向承载力：

N=（1.2×（238+53+2100.6+67.62）+1.4×249.78）/16+9.594=215.9KN φ609mm壁厚16mm钢管：

A=29807mm2，回转半径 i=20.973。

长细比λ＝l/ i=3.5/20.973=17.4，通过查表φ=0.955

σ=N/(Aφ)=215.9×1000/(29807×0.955)=7.58MPa＜fw=205MPa； 稳定性满足施工设计要求； ⑷地基承载力验算

钢管承载块地面基础尺寸：1m×10.63m；A=1m×10.63m=10.63m2。 地基容许承载力：[σ0]=200KPa。（老路面）

Q=(238+53+2100.6+281+249.78+9.594)/4+9.594×4+10.63×26 =1047.7 KN

σ=Q/A=1047.7/10.63=98.56KPa＜[σ0]=200KPa,地基承载力满足要求。 9.4.2NS2号桥跨阳澄湖门洞支架设计

NS2号桥第2联第2跨跨阳澄湖大道，梁底模板下横桥向设置间距20cm的10cm×10cm方木。I32c工字钢按顺桥向间距0.3m布置,下铺横桥向I40a双拼工

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字钢。I40a双拼工字钢下设φ609mm钢管，壁厚16mm。钢管横桥向中心间距3米，钢管之间使用[10槽钢构造连接。基础使用C20混凝土条形基础，基础宽1米，长10.6米，厚1米，钢管与混凝土之间垫一块65cm×65cm，厚1.5cm的钢板。

门洞处箱梁断面图如下：

跨阳澄湖大道，NS匝道2号桥第2联第2跨，采用钢管支撑的长度为28.5m。按照最不利荷载计算如下：

端横梁断面面积为6.5247m2，梁底宽度为3.4m。 梁体每平方米自重：G1=6.5247×26/3.4=49.KN/m2 模板、垫木自重：G2=0.6 KN/m2

查《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》4.2.5条取值 施工人员及设备荷载取G4=1.0KN/m2。 水平模板的砼振捣荷载G5=2 KN/m2。

G=1.2（G1+ G2）+1.4（G4+ G5）=1.2×（49.+0.6）+1.4×（1+2）=.79KN·m2 ⑴顺桥向工字钢（I32c）受力计算

Ι32c属性：W=7.6×105mm3；I=1.2170×108 mm4。 顺桥向工字钢跨距5.5m，间距0.30m 均布荷载q=G×0.30=19.4kN/m

M=(1/8)ql2=0.125×19.4×5.52=73.5kN.m 强度验算:

σ=M/γxW=73.5×1000×1000/(1.05×760×1000)=92MPa＜fy=205MPa 强度满足施工设计要求； 挠度验算:

f=5ql4/(384EI)=5×19.4×5.54/(384×2.06×105×12170×10-8)=9.22mm＜5500/400=13.75mm

挠度满足施工设计要求；

⑵横桥向工字钢（I40 a）受力计算

双拼Ι40a属性：W=2×1.09×106mm3；I=2×2.172×108 mm4。

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钢管间距为2.7米，布置四根，横桥向为I40a双拼工字钢，长9.6m，横向分配梁计算按简支梁简化计算，跨径为2.7m。

横向工字钢上最大弯距位置为中间两支点处

q=.79×（5.5/2+3.2/2）+3.3×5.5×62.8/200+67.6×2/100=288.8KN/m M=0.125ql2=0.125×365.5×2.72=263.2kN.m 强度验算: σ=M/γfy=205MPa

强度满足施工设计要求； 挠度验算:

f=0.676ql4/(100EI)=0.677×263.2×2.74/(100×2.06×105×21760×2×10-8)=1.056mm＜2700/400=6.75mm

挠度满足施工设计要求； ⑶钢管支撑受力验算

纵向I32c型钢重量：32×28.5×62.8=57.27t 横向I40 a型钢重量：9.6×14×67.6=9.085t 支撑按3.66m考虑，每延米重量为234kg/m 砼重：6.5247×28.5×26=4834KN

模板、垫木自重：0.6×28.5×9.8=167.58KN 可变荷载：3×28.5×8.5=726.75KN 每根钢管竖向承载力：

Q=（1.2×（572.7+90.85+4834+167.58）+1.4×726.75）/28+8.56=287.7KN φ609mm壁厚16mm钢管：

A=29807mm2，回转半径 i=20.973。

长细比λ＝l/ i=3.5/20.973=17.4，通过查表φ=0.955 σ=N/(Aφ)=287.7×1000/(29807×0.955)=10MPa＜fw=205MPa； 稳定性满足施工设计要求； ⑷地基承载力验算

x

W=263.2×1000×1000/(1.05×1090×1000×2)=115MPa＜

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钢管承载块地面基础尺寸：1m×11.2m；A=1m×11.2m=11.2m2。 地基容许承载力：[σ0]=200KPa。（老路面）

Q=(572.7+90.85+4834+698.25+726.75)/7+8.56×4+11.2×26=1314.37KN σ=Q/A=1314.37/11.2=117.35KPa＜[σ0]=200KPa,地基承载力满足要求。

十、验算结论和建议

1、《苏州中环工业园区工程标段七现浇箱梁支架方案及施工方案》编制的主要内容基本齐全，图面表达较清晰、规范，文件内容组成和深度符合现行相关规范的要求。

2、通过对现浇箱梁的底模板、方木、槽钢、纵横向工字梁的验算，结果基本满足规范对应力、扰度要求；钢管支撑满足规范对强度、稳定的要求。

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