1、宿州市三八路市政工程新汴河大橋現澆箱梁支架設計計算書一. 工程概況1、 地理位置三八路位于宿州市西部，向北跨越戚家溝及新汴河，向南與合徐（合肥徐州）高速公路宿州市出口相連，承擔大量的城市交通和一定的過境交通，設計道路為城市主干道新汴河橋位于三八路上，跨越新汴河。2、 設計結構形式與尺寸本橋主橋為雙幅35m+45m+45m+35m四跨預應力混凝土等高度連續箱梁。橋面設置1.5%橫坡，橫坡通過箱梁腹板變高度來實現。箱梁梁高2.362.54米，單幅箱梁頂板寬16米，底板寬為11米，箱梁頂、底板厚分別為0.25、0.20米，腹板厚為0.45米，兩側懸臂長均為2.5米，全聯僅在橋墩支點截面處設置端、中橫

2、梁。箱梁采用縱向、橫向預應力混凝土結構。全橋箱梁C50鋼筋砼3748.16M3，下部構造為樁柱式墩。3、 氣象條件區域位于季風暖濕帶半濕潤氣候和季風亞熱帶濕潤氣候區，區內雨量充沛，年內分布不均，6月至9月降雨量較大，洪峰多出現在78月份，11月至翌年2月降水量最小。4、 地形、地質條件場地區域構造單元為中期淮地臺淮河臺拗淮北陷褶斷帶宿州凹斷褶束，區域地層單元為皖北地區兩淮分區淮北小區。場地位于宿州市三八路以北新汴河上，橋梁南北走向跨越新汴河，在地貌上屬于淮北沖積平原。本場地所在地形比較平坦，場地地表標高為23.21米26.84米，覆蓋層為第四系，基巖埋深大于80米。根據本次勘探結果，勘探深度范

3、圍共分10層土，以亞粘土夾粉沙層為主。二. 支架設計方案（一）、上部結構荷載：根據箱梁尺寸計算得，箱梁鋼筋砼的自重為2.7t/m2（中部）和6.2t/m2（橫隔梁部）。1.鋼筋砼的重量： 2.7t/m2（中部）鋼筋砼的重量： 6.2t/m2（橫隔梁部）2. 模板支架自重： 0.25t/m23. 施工荷載： 0.2t/m24. 振搗時的荷載： 0.4t/m25. 傾倒砼時的荷載： 0.2t/m2則中部： （1+2+3）+4+5=2.7+0.25+0.2+0.4+0.2=3.85t/m2=37.73KPa橫隔梁部： （1+2+3）+4+5=6.2+0.25+0.2+0.4+0.2=7.35t/m2

4、=72.03KPa（二）鋼管支架的布置、受力計算1、支架基礎處理（1）原地面的處理對于河岸附近，先將地勢大致整平，將表層耕殖土清除，然后碾壓密實，對于地勢低洼、沉積淤泥處，要將淤泥挖除后回填，分層碾壓密實，上兩層15cm厚5石灰改善土，并做2的雙向橫坡，壓實度達到95以上。灰土頂做一層10cm厚C20砼封層，隔絕地表水防止侵入支架地基。要求：處理后的地基承載力>400KPa，表面平整、排水順暢。（2）水中支架基礎擬采用600mm鋼管樁打入河床。4米一排，鋼管樁上用I40工字鋼焊接連接，上置貝雷片。要求：鋼管樁入土深度不小于6米，工字鋼頂面水平，貝雷頂面坡度一致。2、水中支架基礎設計（1）

5、貝雷荷載驗算貝雷端部須設置在堅實的地面上，根據現場地形和1#、3#墩承臺挖深，按1：0.5放坡（未考慮設置臺階），貝雷端部距承臺基坑坡頂線退2.5米。經計算，貝雷端部距1#、3#墩各15米，故貝雷單道總長15+45*2+15=120米。荷載：箱梁、支架及施工荷載共計37.73KPa；貝雷每片重270Kg，加上銷子、連接件等，每片按350Kg計，每片長3米，自重荷載=0.35/3*9.8=1.15KN/M。 每排間距按3米，故貝雷承受荷載=37.73*3+1.15=115KN/M。受力簡圖如下：Q7.047KN/m，L4m，貝雷的截面參數W=3570cm3貝雷最大允許彎矩273MPa*3570c

6、m3974.61KNm跨中最大彎矩Mmax=0.08*QL2=0.08*115*4*4147.2KNm安全系數K974.6/147.26.6，滿足使用要求。（2）鋼管樁頂部工字鋼驗算(雙排I40)箱梁、支架及施工荷載共計37.73KPa，7排貝雷荷載=（0.35*7*4*9.8）/11/4=2.18KPa。 Q（37.73+2.18）*4 =159.64 KN/m，L4m，雙排I40截面參數W=1085.7*2=2171.4cm3最大允許彎矩273MPa*2171.4cm3=592.79KNM最大彎矩Mmax=0.08*ql2=0.08*159.64*42=204.34KNM安全系數K=592

7、.79/204.34=2.9（3）鋼管樁鋼管樁縱向間距4米，橫向間距1.2米，每根樁承受荷載=3.85*4*1.2*9.8=181.1KN，圖紙提供土質極限摩阻力=5060KPa，600mm鋼管樁外周長=3.14*0.6=1.884m，入土按6m計，總面積=1.884*6=11.3m2，單根鋼管樁承受荷能力=11.3 m2*50K Pa =565KN，故安全系數K=565/181.1=3.12。3、腳手架設計擬采用48mm,壁厚3mm的輪扣式或碗扣式腳手架進行滿堂搭設。（1）中部上部結構荷載按3.85t/m2計，立桿間距0.9 *0.6m間隔布置，則每區格面積：A1=0.9*0.6=0.54m

8、2，每根立桿承受荷載p=0.54*3.85=2.08t=20.37KN。（2）端部上部結構荷載按7.35t/m2計，立桿間距0.45*0.9m間隔布置，則每區格面積：A1=0.45*0.9=0.405m2，每根立桿承受荷載p=0.405*7.35=2.97 t =29.17KN。（3）豎向每隔h=1.2m,設縱橫向鋼管，根據材料手冊及腳手架使用說明書，當橫桿步距為1.2m時，每根立桿允許承受最大豎向荷載p= 30KN,pp，滿足要求。見下圖。（三）、支架頂縱橫楞計算橫隔梁部支架比跨中加密一倍，故可只計算跨中部。橫向選用10槽鋼或方木，間距根據支架間距為90cm，縱向上置方木，間距30cm(端部

9、取45cm)，計算選用縱、橫向方木尺寸。木材按A3等級，彈性模量E9*103MPa。1、 橫向方木或槽鋼驗算（1） 受力簡圖按均布荷載考慮，每段為90cm，Q1（3.85-0.25）*0.9=3.24t/m31.752KN/M彎矩圖：最大彎矩Mmax=0.08*ql2=0.08*31.75*9002=2057400NMM（2）方木驗算假定10cm*15cm方木，W=1/6*10*152=375cm3；I1/12*10*153=2812.5cm4a、強度驗算max=Mmax/W2057400/(375*103)=5.48MPa<8.0 MPa滿足要求。b、撓度驗算跨中部分撓度：（5-242

10、）*ql4/（384EI）（5-24*（300/900）2）*27.45*9004/（384*9*104*2812.5*104）0.04997mm /l=0.04997/900=1/18010<1/500滿足要求。（3）槽鋼驗算a、強度驗算將槽鋼立放，查材料表得：10槽鋼W=39.4 cm3，I198.3 cm4max=Mmax/W2057400/(39.4*103)=52.22MPa<215 MPa可滿足要求。b、撓度驗算（跨中部分撓度）：（5-242）*ql4/（384EI）（5-24*（300/900）2）*27.45*9004/（384*2.1*105*198.3*104）

11、0.3050mm /l=0.3050/900=1/2950<1/500滿足要求。（4）水中支架底工字鋼驗算箱梁、支架及施工荷載共計37.73KPa，支架排距0.6m，q=37.73*0.6=22.638KNm，貝雷排距=3.0米，假定采用I20a，截面參數W=236.9cm3最大允許彎矩273MPa*236.94cm3=64.674KNM最大彎矩Mmax=0.08*ql2=0.08*22.638*32=10.866KNM安全系數K=64.674/10.866=5.92、 縱向方木。中部P3.85t/m2, （1）強度驗算采用5cm*10cm方木立放，W=1/6*5*102=83.33cm

12、3；I1/12*5*103=416.67cm4A、方木間距采用0.3米，則Q（3.85-0.25）*0.3=1.08t/m10.584KN/M最大彎矩Mmax=0.08*ql2=0.08*10.584*9002=685843NMMmax=Mmax/W685843/(83.33*103)=8.23MPa>8.0MPa，不滿足要求。B、方木間距采用0.2米，則Q（3.85-0.25）*0.2=0.72t/m7.056KN/M最大彎矩Mmax=0.08*ql2=0.08*7.056*9002=457229NMMmax=Mmax/W457229/(83.33*103)=5.487MPa<8

13、.0 Pa滿足要求。（2）跨度驗算方木跨度為90cm，按最大允許撓度l2/400計算，有：fql24/128EI=l2/400故： 119.36cm >90cm滿足要求。（四）支架設計與驗算結論通過驗算，本橋支架方案設計為：1、地基整平碾壓處理、15cm厚5石灰改善土+7cm厚C20砼封層，支架下支墊為40cm*40cm*10cm砼預制塊；2、跨中部立桿間距0.9m*0.6m間隔布置，橫隔梁部按0.9m *0.45m間隔布置，豎向每隔h=1.2m，設縱橫向鋼管。支架底部及頂部設剪刀撐，并在底部增設縱橫向落地撐，以保證滿堂支架的整體穩定性。3、支架頂縱向用10*15方木或10槽鋼豎置，上置

14、橫向10cm*10cm方木，間距為30cm，方木不小于A3等級。4、水中支架采用600mm鋼管樁打入河床，4米一排，鋼管樁上用雙排I40工字鋼焊接連接，上置7排貝雷片（半幅）間距2.83.0米（根據實際情況調節），上面按陸上支架搭設，底部墊以I20工字鋼，如下圖所示。斷面圖立面圖三、模板：為了確保砼外觀質量，模板是主要因素之一，因此對于模板除應保證其基本剛度以外，還應考慮接縫處理，防止漏漿或變形。（1）底模及側模：方案1：采用1*1.5大塊鋼模板，寬度比箱梁底寬尺寸少6mm，側模與底模之間用海綿膠條粘貼，防止漏漿。此方案優點：剛度高，表面光潔，周轉率高。缺點是：一次投入大，除銹、清理、整平花費人工較多。方案2：采用18mm以上竹膠板。優缺點：一次投入少，操作方便，但施工周期過長，受日曬雨淋，易毀損，影響箱梁外觀，可用強力膠粘質量較好的地板革，以改善箱梁外觀。