1、滿堂支架的計算算例滿堂支架的計算算例一、概述1、工程概況安慶長江公路大橋 E標工程南岸堤外引橋為雙幅分離式橋梁，單幅一聯6跨（6X40m=240m ）為單箱單室預應力混凝土斜腹板等截面連續梁，梁高2.5m，箱梁頂板跨12.75m，底板寬5.384m，箱梁頂、底板厚均為0.25m ,腹板厚0.5m，兩側翼緣板懸臂長 度均為2.85m，全橋僅在橋墩支點截面處設置端，中橫梁。橋面橫坡在-3%2%變化，橋面橫坡由梁底墊石變高度使梁體整體旋轉而形成，箱梁橫斷面與梁高均保持不變；橋面縱破為2.75%。橋面橫坡見下表： 橋面橫坡一覽表 墩號橋面橫坡梁底軸線與橋軸線距離（cm） 左幅（%） 右幅（%） 左幅右

2、幅YR11 0.116 0.020 662.20 657.15YR12 -1.217 0.020 665.65 657.15YR13 -2.551 -2.551 669.00 655.60YR14 -3.000 -3.000 670.15 654.35YR15 -3.000 -3.000 670.15 654.35YR16 -3.000 -3.000 670.15 654.35YR17 -3.000 -3.000 670.15 654.35箱梁采用單向預應力體系，縱向預應力鋼束設置采用巾j15.24鋼絞線，Rby=1860Mpa ,波紋管制孔。每跨單側腹板內設置6束16孔鋼束，在接縫處采用鋼束

3、聯結器接長；頂板設置12束7孔鋼束，鋼束長為14米，一端為P錨，一端為張拉錨，鋼束跨越橋墩頂 分布置，每側各長7米；底板設置4束7孔鋼束，一端為P錨，一端為張拉錨，每束鋼 束跨越施工接縫分布在兩跨內。2、施工方法簡介南堤外引橋位于緩和曲線段，橋位區多為農田、耕地及居民拆遷區，陸地施工條件相對較好。施工時，先將橋位地基處理后，采用扣件式滿堂腳手架單幅逐跨現澆施工工藝 進行施工，施工時，翼緣模板及外側模采用定制鋼模板（按首跨長配置一套模板），內模采用膠合板（按首跨長配置一套模板），底模采用玻璃鋼竹膠板（按一個標準跨和一 個首跨長度配置）。總體施工工藝流程如下：3、施工工藝流程二、滿堂支架搭設及預壓

4、1、地基處理先用推土機將表層耕質土、有機土推平并壓實；承臺基坑清淤后采用分層回填亞粘土并整平壓實。原有地基整平壓實后，再在其上填筑大約30cm的黃土，并選擇最佳含水量時用振動壓路機進行輾壓，輾壓次數不少于3遍，如果發現彈簧土須及時清除，并回填合格的砂類土或石料進行整平壓實，然后在處理好的黃土層上鋪設20cm石子，采用人工鋪平，用YZ16噸振動壓路機進行輾壓。在石子層上按照安裝滿堂支架腳手鋼管立桿所對應的位置鋪設枕木；為盡量減少地基變形的影響，在承臺基坑回填好的地基上鋪設大型廢鋼模板（此處不鋪設枕木），廢鋼模板鋪設時，面板朝下。壓實的黃土層及石 子層的寬度大約為 28米。為避免處理好地基受水浸泡

5、，在兩側開挖40X 30cm的排水溝，排水溝分段開挖形成坡度，低點開挖集水坑。2、支架安裝本支架采用“扣件”式滿堂腳手架，其結構形式如下：縱向立桿間距為90cm，橫向立桿間距除箱梁腹板所對應的位置處間距按46cm布置外，其余按90cm左右間距布置（可詳見堤外引橋滿堂支架橫向布置圖），在高度方向每間隔1.2m設置一排縱、橫向聯接腳手鋼管，使所有立桿聯成整體，為確保支架的整體穩定性， 在每三排橫向立桿 和每三排橫向立桿各設置一道剪刀撐。在地基處理好后，按照施工圖紙進行放線，縱橋向鋪設好枕木，便可進行支架搭設。支架搭設好后，測量放出幾個高程控制點，然后帶 線，用管子割刀將多余的腳手管割除，在修平的立

6、桿上口安裝可調頂托，可調頂托是用來調整支架高度和拆除模板用的，本支架使用的可調頂托可調范圍為20cm左右。由于整個堤外引橋位于緩和曲線上，因此擬將每跨支架劃分為 8個直線段擬和橋面箱梁曲線，每個直線段5m。施工時注意支架間距應相應調整。腳手管安裝好后，在可調頂托上鋪設I14工字鋼，箱梁底板下方的I14工字鋼橫向布置，長6m，間距為0.9m;由于本方案外側模板及翼緣模板為大型鋼模板，為考慮模板 整體移動，在翼緣板下所對應的位置I14工字鋼采用順橋向布置。I14工字鋼鋪設好后， 然后在箱梁底板下寬 6米的I14工字鋼鋪設6X12cm的木枋，木枋鋪設間距為：在箱梁 腹板所對應的位置按18cm布置，底

7、板其余位置按3035cm布置。木枋布置好后可進行 支架預壓。3、支架預壓安裝模板前，要對支架進行壓預。支架預壓的目的：1、檢查支架的安全性，確保施工安全。2、消除地基非彈性變形和支架非彈性變形的影響，有利于橋面線形控制。預壓荷載為箱梁單位面積最大重量的1.1倍。本方案采用水箱加水分段預壓法進行預壓：施工前，按照水箱加工圖紙加工好水箱，水箱采用3mm厚鋼板進行滿焊加工，加工好后進行試水試驗，確保水箱不漏水。每一段預壓長度為20米左右，由于首跨現澆長度為47米，故首跨需分三次預壓，標準跨為40米及尾跨33米均需分兩次預壓。根據箱梁橫截面特性，共制作 6個大水箱（B型水箱）和6個小水箱（A型水箱），

8、大水 箱尺寸為：3米高，3米寬，6.5米長；小水箱尺寸為：1.5米高，2米寬，6.5米長。水 箱加工后采用16t汽車吊進行吊裝就位，大水箱安放在箱梁底板所對應的位置，小水箱 安放在兩側翼緣板所對應的位置，12個水箱布置成3排4列，然后用水泵加水進行預壓（詳見堤外引橋預壓步驟示意圖）。為了解支架沉降情況，在加水預壓之前測出各測量控制點標高，測量控制點按順橋向每5米布置一排，每排 4個點。在加載50%和100%后均要復測各控制點標咼，加載 100%預壓荷載并持荷24小時后要再次復測各控制點標高，如果加載100%后所測數據與持荷24小時后所測數據變化很小時，表明地基及支架已基本沉降到位，可用水管卸

9、水，否則還須持荷進行預壓，直到地基及支架沉降到位方可卸水。卸水時通過水管將水排至水溝中或橋位區外，以免影響處理好的地基承載力，卸水完成后采用16t汽車吊將水箱前移。卸水完成后，要再次復測各控制點標高，以便得出支架和地基的彈性變形量（等于卸水后標高減去持荷后所測標高），用總沉降量（即支架持荷后穩定沉降量）減 去彈性變形量為支架和地基的非彈性變形（即塑性變形）量。預壓完成后要根據預壓成果通過可調頂托調整支架的標高。經過幾跨施工，得出支架預壓后總沉降量在415mm之間，最大非彈性變形量為13mm，平均非彈性變形量為 7mm左右。4、支架受力驗算 、底模板下次梁（6X 12cm木枋）驗算：底模下腳手管

10、立桿的縱向間距為0.9m，橫向間距根據箱梁對應位置分別設為0.46和0.9 m，頂托工字鋼橫梁按橫橋向布置，間距90cm ;次梁按縱橋向布置，間距35cm和18cm。因此計算跨徑為 0.9m，按簡支梁受力考慮，分別驗算底模 下斜腹板對應位置和底板中間位置：a、斜腹板對應的間距為18cm的木枋受力驗算底模處砼箱梁荷載：P1 = 2.5 X 26 = 65 kN /m2 (按2.5m砼厚度計算)模板荷載：P2 = 200 kg/m2 = 2 kN /m2設備及人工荷載： P3 = 250 kg /m2= 2.5 kN /m2砼澆注沖擊及振搗荷載：P4 = 200 kg/m2 = 2 kN /m2貝

11、惰 P =(P1 + P2 + P3 + P4 ) = 71.5 kN /m2W = bh2/6 = 6 X2/6 =144 cm3由梁正應力計算公式得：d = qL2/ 8W =(71.5X 0.18)X 1000X 0.92 / 8X 144X 10-6=9.05 Mpa v d = 10Mpa強度滿足要求；由矩形梁彎曲剪應力計算公式得：t = 3Q/2A = 3 X( 71.5X 0.18)X 103X( 0.9 /2) / 2X6X 12X 10-4=1.21 Mpa v t = 2Mpa (參考一般木質)強度滿足要求；由矩形簡支梁撓度計算公式得：E = 0.1 X 105 Mpa ;

12、 I = bh3/12 = 864cm4f max = 5qL4 / 384EI = 512.87 X03X03X3.94 / 384 864X10-8 XX010=1.273mm v f = 1.5mm ( f = L/400)剛度滿足要求。b、底板下間距為35cm的木枋受力驗算中間底板位置砼厚度在 0.50.7m之間，按0.7m進行受力驗算，考慮內模支撐和內模 模板自重，木枋間距0.35m，則有：底模處砼箱梁荷載：P1 = 0.7X 26 = 18.2 kN /m2內模支撐和模板荷載：P2 = 400 kg/m2 = 4 kN /m2設備及人工荷載：P3 = 250 kg /m2= 2.5

13、 kN /m2砼澆注沖擊及振搗荷載：P4 = 200 kg/m2 = 2 kN /m2貝惰 P =(P1 + P2 + P3 + P4 ) = 26.7 kN /m2q=26.7X 0.35=9.345t/m v 71.5X 0.18=12.87 t/m表明底板下間距為0.35m的木枋受的力比斜腹板對應的間距為0.18m的木枋所受的力要小，所以底板下間距為0.35m的木枋受力安全。以上各數據均未考慮模板強度影響，若考慮模板剛度作用和3跨連續梁，則以上各個實際值應小于此計算值。 、頂托橫梁(I14工字鋼)驗算：腳手管立桿的縱向間距為 0.9m，橫向間距為0.9m和0.46m，頂托工字鋼橫梁按橫橋

14、向 布置，間距90cm。因此計算跨徑為0.9m和0.46m，為簡化計算，按簡支梁受力進行驗 算，實際為多跨連續梁受力，計算結果偏于安全，僅驗算底模下斜腹板對應位置即可：平均荷載大小為 q仁71.5 X 0.9=64.35kN/m另查表可得：WI14 =102 X 103mm3 ; I = 712 X 104mm4 ; S = I / 12跨內最大彎矩為：Mmax = 64.35 X0.46 X由梁正應力計算公式得：d w = Mmax / W = 1.702 X 106 / （102 X 103 ）=16.69 Mpa v d w = 145Mpa滿足要求；撓度計算按簡支梁考慮，得：E = 2

15、.1 X 105 Mpa ;f max = 5qL4 / 384EI = 564.35 X000X0.464 X09 /（384 X.1 X05X712X04）=0.053mm v f = 2.25mm（ f = L/400 ）剛度滿足要求。 、立桿強度驗算：腳手管（0 48X 3.5）立桿的縱向間距為 0.9m，橫向間距為0.9m和0.46m，因此單根立 桿承受區域即為底板 0.9m X 0.9m或0.46m X 0.9m箱梁均布荷載，由工字鋼橫梁集中傳 至桿頂。根據受力分析，不難發現斜腹板對應的間距為 0.46mX 0.9m立桿受力比其余位 置間距為0.9m X 0.9m的立桿受力大，故以

16、斜腹板下的間距為 0.46m X 0.9m立桿作為受 力驗算桿件。貝y有 P = 71.5 kN /m2由于大橫桿步距為1.2m，長細比為入=I / i = 1200 / 15.78 = 76，查表可得0 = 0.744 , 則有：N =0 A d =0.744 X 489 X32325kN7而 Nmax = P X A =71.5 X 0.46 X 0.9 = 29.6 kN，可見N > N , 抗壓強度滿足要求。另由壓桿彈性變形計算公式得：（按最大咼度11m計算） L = NL/EA = 29.6 X 103X 11X 103/2.1 X 105X 4.89X 102=3.171mm

17、壓縮變形很小單幅箱梁每跨混凝土 340m3 ,自重約884噸，按上述間距布置底座，則每跨連續箱梁下共有765根立桿，可承受2525噸荷載（每根桿約可承受 33kN）,比值為2525/884 = 2.86 , 完全滿足施工要求。經計算，本支架其余桿件受力均能滿足規范要求，本處計算過程從略。 、地基容許承載力驗算：根據地質資料可知，南岸堤外引橋軸線上地表土質基本為亞粘土層，分別有：重亞粘土、輕亞粘土、人工填土（粉質輕亞粘土，砂壤土）等。地基碾壓密實處理并鋪墊20cm厚石子前，地基承載力在100130Kpa之間。出于安全考慮，處理后仍按100Kpa設計計算，即每平方米地基容許承載力為10t/m2，而

18、箱梁荷載（考慮各種施工荷載）最大為7.15t/m2，完全滿足施工要求。三、模板工程為保證現澆箱梁的外觀質量光潔度、表面平整度和線形，加快施工進度，本工程箱梁底模采用鋪設竹膠板，外側模采用大塊鋼模板，箱體內采用膠合板木模。1、底模:箱梁底模采用竹膠板，模板加工時可根據箱梁線形曲線及寬度將模板分段（按順橋向每5m為一段考慮）制作，將每一段視為直線段，即分段用折線代替圓曲線，從而提高 了模板的使用效率。鋸板采用合金鋸片，直徑 400毫米，120齒左右，轉速3800轉/分，在板下墊實時鋸 切，以預防毛邊。玻璃鋼竹膠板存放時板面不得與地面接觸，要下墊方木，邊角對齊堆 放，保持通風良好，防止日曬雨淋，并定

19、期檢查。當一跨砼澆筑好后，等強度達到80%后，便可張拉、壓漿，壓漿完成后可將底模板下的可調頂托下降，將114工字鋼、木枋和竹膠板脫離底板，取下竹膠模板等。2、內模：箱梁內模采用九合板，木枋順向布置，木枋截面尺寸為6X12cm，木枋布置間距為35cm 左右。為施工方便，內模分塊加工成幾種型號，并確保同一類型號的模板能夠互用；加 工時，將面板和木枋通過鐵釘加工成整體。為便于內模從箱梁內取出，在每一跨箱梁頂板上預留兩個160 cm （縱向）X 100 cm （橫向）的人洞，人孔分布在每跨離橋墩10米處，不能跨越施工縫；每一跨箱梁底板鋼束張拉、壓漿及封錨完成后，將人孔澆注砼封 閉。箱梁內模支撐采用04

20、8 X 3.5腳手管做排架，立柱支撐在底模頂面上，腳手管順橋向按0.9米設置一排，每排7根，且每排均需設置剪刀撐和縱、橫水平撐，以增加支架的 整體穩定性，防止內模脹模，內模支架的搭設原理及方式與滿堂腳手架的搭設原理及方 式基本相同；立柱支撐點必須與橫橋向底模下的工字鋼位置對應，而且立柱不可直接支撐在底模頂，兩者間須墊設混凝土墊塊。經受力驗算，內模及內模支架均能滿足規范要 求，本處計算過程從略。澆注砼之后，等強度達到設計強度的30%后方可進行拆除內模。如果拆模時間過早，容易造成箱梁頂板砼下饒、開裂，甚至倒坍；如果拆模時間過晚，將增大了拆模難度， 造成拆模時間長且容易損壞模板。具體拆模時間由現場技

21、術人員視現場砼的凝固情況把 握好。3、封頭模板和翼緣端模板端橫隔板封頭模板采用玻璃鋼竹膠板，施工接縫處縫頭模板采用5mm厚鋼板制作。內側翼緣端模板采用20a槽鋼（翼緣板砼厚為18cm）；外側翼緣板由于防撞護欄設計構 造的緣故，留有10cm的后澆段，采用4cm厚的泡沫板，安裝及拆除時十分方便，雖然 泡沫板只能一次性使用，但由于其價格便宜，與采用鋼板相比更為經濟。4、外側模板和翼緣模板為確保外觀美觀，本箱梁外側模板和翼緣模板采用大型鋼板，由專業模板加工廠家加工制作；為施工方便，將外側模板和翼緣模板加工成整體，每塊模板寬為2.7米。面板采用5mm厚鋼板，橫肋采用/ 70角鋼，背帶采用210槽鋼，背帶

22、間距為90cm 每塊模板上設有3道背帶，每道背帶上設置兩根018的拉桿。經受力驗算和施工檢驗，此模板強度和剛度完全能夠滿足施工要求。為調模、脫模方便，模板外側每道背帶上設有 3根可調絲桿用來支撐模板， 確保模板 在澆注砼時不向外傾倒。 可調絲桿的上端與模板采用鉸聯結，下端與翼緣模板下方的橫向I14工字鋼鉸聯結，每塊模板下方的3根橫向工字鋼通過鋼筋連成整體，橫向工字鋼安裝在順橋向外側模行走軌道上（縱向I14工字鋼）。為確保模板整體不向外滑移，翼緣模板下方的橫向工字鋼與底板下方的橫向工字鋼通過“C-C ”型緊索具連接在一起，如此一來，澆注砼時兩側腹板砼向外的脹力可以相互抵消。首跨外側模板及翼緣模板

23、安裝時，采用16t汽車吊起吊。模板起吊前，要將相應的絲桿和橫向I14工字鋼聯接好，在模板就位時，要將模板上的橫向工字鋼與底模板下的橫 向工字鋼位置對齊。由于每塊模板面板均為平面，沒有按照箱梁平曲線設置弧面，故安 裝模板時，確保模板與模板之間留有 15mm左右的間隙，以此來調出箱梁的平曲線 （實 際為若干折線）。模板之間的間隙通過木板條和玻璃膠進行堵塞，不留縫隙。當砼強度達到設計強度的50%60%時，方可脫離外側模板和翼緣模板。脫模時，只需將每塊模板上的可調絲桿收緊，模板就會自動脫離砼表面，十分方便。為確保外側模和翼緣模能夠順利行走，應確保模板脫離砼面不小于8cm。外側模行走采用5t或10t卷揚

24、機拖動行走，由于箱梁處于平曲線內，故每次只能行 走12塊模板。模板行走時，卷揚機安放在已澆梁段頂板上，通過人孔、型鋼和鋼絲 繩等將卷揚機固定。為確保鋼模板能夠行走至將施工梁段的最前端，應確保卷揚機鋼絲繩的導向輪安裝在施工梁段最前端的前方。為確保模板行走時不脫離行走軌道，將模板下方的橫向工字鋼通過鋼筋等卡在工字鋼軌道上。根據施工實踐，外側模及翼緣模板只需1.5天左右便可全部行走到位，而每一跨箱梁張拉需不少于一天的時間，由于模板行走可在張拉前一天進行。故在張拉完成之前模板能夠全部行走到位后。單側模板行走到位后，便可一邊進行調模，另一邊進行模板行走， 大大縮短了工期。四、混凝土施工1、混凝土配合比的

25、設計及要求 混凝土強度等級為 C50 水泥：采用華新 P052.5水泥。 粗骨料：東至縣香口產 525cm級配。 細骨料：江西贛江產中粗砂。 單幅箱梁一次澆筑最大方量約 408m3, 2個50 m3的混凝土站，實際生產能力約為 35m3/h，初凝時間不得小于 12h，坍落度為14-18cm。 每灌攪拌時間不小于 90s。 確保砼的流動性、和易性、秘水性及可泵性能夠施工及質量要求。2、箱梁混凝土澆筑由于砼為整跨澆注，方量較大，澆注時間長，首跨澆注方量為 408m3，標準跨每跨澆 注方量為340m3。如果采用一臺攪拌站澆注，按每小時 20m3計，則首跨至少需要澆注 20小時，經過討論，擬采用兩臺攪拌站進行澆注。由于其它標段的箱梁澆注均出現了不同程度的問題，如腹板砼冷縫及分層現象較明 顯、頂板砼表面有裂紋、箱梁內翻漿現象嚴重。 項目部對造成這些問題的原因及預防方 法進行了專門的討論， 經過討論，一致認為：腹板砼出現冷縫和分層現象是由以下一種 或幾種原因引起澆注氣溫過高或風干現象嚴重造成砼出現假凝現象。砼初凝時間過短。砼澆注補料間隔時間過長。砼振搗不力，在每次補料前沒有將砼表面假凝層破碎。砼配合比不均勻，某層砼澆注坍落度過大，某層砼澆注坍落度過小。頂板砼表面 出現裂紋是由以下一種或幾種原因引起澆注氣溫過高或風干現象嚴重造成砼表面