市政橋梁現澆箱梁計算書與施工方案1支架及圍堰內地基承載力計算書1.1荷載分析根據本橋現澆箱梁的結構特點，在施工過程中將涉及到以下荷載形式：(1)q1——箱梁自重荷載，新澆混凝土密度取2500kg/m3。(2)q2——傾倒混凝土產生的荷載，對底板取2.0kPa。(3)q3——施工人員、施工材料和機具荷載，按均布荷載計算，當計算模板及其下肋條時取2.5kPa;當計算肋條下的梁時取1.5kPa;當計算支架立柱及替他承載構件時取1.0kPa。(4)q4——振搗混凝土產生的荷載，對底板取2.0kPa,對側板取4.0kPa。(5)q5——新澆混凝土對側模的壓力。(6)q6——傾倒混凝土產生的水平荷載，取2.0kPa。(7)q7——支架自重1.2荷載計算根據金海二橋現澆箱梁結構特點，取支座中心截面、頂、底板等厚度截面(支座中心向跨中2.55m)兩個代表截面進行箱梁自重計算，并對兩個代表截面下的支架體系進行檢算，首先分別進行自重計算。①支座中心截面q1計算I-I截面根據橫斷面圖，算得該處梁體截面積S=11.2m2則：注：B——箱梁底寬，取7.1m,將箱梁全部重量平均到底寬范圍內計算偏于②支點向跨中2.55m處q1計算根據橫斷面圖，用CAD算得梁體截面積S=7.38m2則：注：B——箱梁底寬，取7.1m,將箱梁全部重量平均到底寬范圍內計算偏于1.3底模板計算箱梁底模采用竹膠板，取各種布置情況下最不利位置進行受力分析，并對受力結構進行簡化(偏于安全)如下圖：竹膠板彈性模量E=6000MPa模板厚度計算假定計算模板寬度為0.2m。底板下方木間距為0.15m。q=(q1+q3+q3+q4)l=(63.71+2.0+2.0+2.0)×0按P=1.5KN集中力計算：竹膠板抗彎容許應力為[Sw]=11MPa,按1.2的安全系數模板需要的截面模量：模板的寬度為0.2m,根據W、b得h為：根據計算和施工經驗取15mm厚竹膠板。模板剛度驗算方木中心間距15cm,考慮方木寬度，實際跨徑為5cm,按15cm計算，偏安支點向跨中2.55m箱梁截面積明顯變小，為安全起見，支點向跨中3m范圍內方木均按間距15cm布置。(2)II-II截面底模板計算模板厚度計算假定計算模板寬度為0.2m。底板下方木間距為0.2m。q=(q1?+q3+q3+q4)1=(26.97+2.0+2.0+2.0)×按P=1.5KN集中力計算：竹膠板抗彎容許應力為[Sw]=11MPa,按1.2的安全系數模板需要的截面模量：模板的寬度為0.2m,根據W、b得h為：根據計算和施工經驗取15mm厚竹膠板，兩個驗算截面均采用15mm竹膠板，所以全橋均可采用15mm模板剛度驗算方木中心間距20cm,考慮方木寬度，實際跨徑為10cm,按20cm計算，偏安支點向跨中3m以外范圍內方木按20cm間距布置。1.4箱梁底模下橫橋向方木驗算本施工方案中箱梁底模底面橫橋向采用10×10cm方木，方木下為弧形鋼管，鋼管間距30cm,方木橫橋向跨度按L=30cm進行受力計算。如下圖將方木簡化為如圖的簡支結構(偏于安全),木材的容許應力和彈性模量的取值參照杉木進行計算，實際施工時如油松、廣東松等力學性能優于杉木的木材均可使用。(1)I-I處截面按支點截面向跨中3米范圍進行受力分析，按方木橫橋向跨度L=30cm,底板下方木間距15cm進行驗算。(63.71+2.0+2.0+2.0+0.12)×0M=(1/8)qL2=(1/8)×10.47×0.32=0.W=M1/2/(1.2[ow])=0.118×103/(1.2×12×106)=8.1fmax=(5/384)×[(qL4)/(EI)]=(5/384)×[(10.47×0.34)/(9×1(2)II-II處截面按方木橫橋向跨度L=30cm,底板下方木20cm進行驗算。M=(1/8)qL2=(1/8)×6.62×0.32=0.W=M1/2/(1.2[σw])=0.074×103/(1.2×12×106)=5.1方木間距為0.2m可滿足要求。方木撓度計算則方木最大撓度：fmax=(5/384)×[(qL4)/(EI)]=(5/384)×[(6.62×0.34)/(9×1=9.31×10-6m<1/400=0.3/400=7故，撓度滿足要求。方木抗剪計算符合要求。1.5順橋向弧形鋼管驗算本施工方案中碗扣架頂托上橫橋向采用φ48mm×3.5mm鋼管，順橋向采用φ48mm×3.5mm鋼管，鋼管按箱梁曲線加工成弧形。弧形鋼管順橋向的跨距按L=60cm(腳手架步距為60cm)進行驗算，橫橋向按間隔30cm布設，將鋼管簡化為如圖的簡支結構(偏于安全)。順橋向弧形鋼管受力簡圖順橋向弧形鋼管受力簡圖抗彎計算方木自重取：0.075KN/m,P=ql+Pm=10.47×0.3+0.0225Mmax=Pl/4+ap=3.16×0.6/4+0.15×3.16=0σ=Mmax/W=0.948×103/(5.08×10-6)=186.61MPa>[σw]/1.2=170MPa不符合要間距調整到20cm。P=ql+Pm=10.47×0.2+0.015Mmax=Pl/4+ap=2.11×0.6/4+0.15×2.11=0σ=Mmax/W=0.633×103/(5.08×10-6)=124.61MPa<[σ撓度計算鋼管慣性矩I=12.19×10-8m4則最大撓度：=8.98×10-4<(L/400)=0.6/400=1故，撓度滿足要求弧形鋼管抗剪計算Vmax=3p/2=(3×2.33)/2=3Sm=2r028=2×(0.048-0.0035)2×MPa<[t]/1.2=70.83MPa符合要求。(1)II-II截面抗彎計算方木自重取：0.075KN/m,P=ql+Pm=6.62×0.3+0.0225撓度計算鋼管慣性矩I=12.19×10-8m4則最大撓度：=6.13×10-4<L/400=0.6/400m=1故，撓度滿足要求弧形鋼管抗剪計算Sm=2r02δ=2×(0.048-0.0035)2×MPa<[τ]/1.2=70.83MPa符合要求。1.6頂托上橫橋向鋼管驗算本施工方案中碗扣架頂托上橫橋向采用φ48mm×3.5mm鋼管，鋼管順橋向按L=60cm(腳手架步距為60cm)間距布置。在支座兩側3m范圍內箱梁自重較大，每個頂托上并排布置2根鋼管。3m范圍以外布置1根鋼管。橫橋向按60cm跨徑計算。將鋼管簡化為如圖的簡支結構(偏于安全)。橫橋向鋼管受力簡圖橫橋向鋼管受力簡圖(1)I-I截面抗彎計算方木自重取：0.075KN/m,鋼管自重取：0.037KN/m方木及弧形鋼管自重P1=0.075×0.2×4+0.037×0.6=0.082KNP=ql+P1=13.76×0.6+0.082Mmax=aP=0.2×8.46/2=0.撓度計算鋼管慣性矩I=12.19×10-8m4則最大撓度：=1.27×10-3<(L/400)=0.6/400=1故，撓度滿足要求橫向鋼管抗剪計算Sm=2r028=2×(0.048-0.0035)2×符合要求。(1)II-II截面抗彎計算方木自重取：0.075KN/m,鋼管自重取：0.037KN/m方木自重：Pm=0.075×0.3×3=鋼管自重：Pg=0.037×0.6=0.022KNP=ql+Pm+Pg=9.63×0.6+0.0Mmax=Pl/4=5.57×0.6/4=σ=Mmax/W=0.84×103/(5.08×10-6)=165.35MPa<[σw]/1.2=170MPa,符合要求。撓度計算鋼管慣性矩I=12.19×10-8m4故，撓度滿足要求橫向鋼管抗剪計算Sm=2r02δ=2×(0.048-0.0035)2×符合要求。1.7側模驗算側模支撐方式為：模板外側布置10×10cm方木，方木外用雙肢鋼管支撐，鋼管采用對拉絲桿固定。側模驗算簡圖尺寸單位：cm根據前面計算，分別按10×10cm方木30cm的間距布置，以側模最不利荷載部位進行模板計算，則有：10×10cm方木以間距30cm布置模板厚度d=15mm竹膠板抗彎容許應力為[ow]=11MPa混凝土澆筑速度v=6m/h由《路橋施工計算手冊》式8-4得Pm=4.6v1/4=7.19KPaq=(q4+q5+q6)l=(4.0+7.19+2.0)×0.模板的寬度為1.0m,根據W、b得h為：<[ow]/1.2=9.16MPa(符合要求)模板剛度驗算(符合要求)混凝土對模板的側壓力Pm=7.19KN/m2雙肢鋼管間距L=0.6m,對拉絲桿間隔d=1.0m。則每根對拉桿所承擔的拉力N=PmLd=7.19×0.6×1.0=4.31KN采用Φ16對拉絲桿，A=2.0×10-4m2S3/2.0×10-4=21.4MP雙肢鋼管承載力驗算抗彎計算則每根鋼管所承擔的彎矩撓度計算鋼管慣性矩I=12.19×10-8m4故，撓度滿足要求1.8立桿穩定性驗算方木自重取：0.075KN/m,鋼管自重取：0.037KN/m方木自重：Pm=0.075×0.6×4鋼管自重：Pg=0.037×0.6×3+0.037×0.6×2+0.037×1.2×2=0.20KN(弧形鋼管+橫橋向鋼管+水平支撐鋼管)組合風荷載時根據《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》有關模板支架立桿的穩定性計算公式：N/ΦA+MW/W≤fN—鋼管所受的垂直荷載，N(組合風荷載時);f—鋼材的抗壓強度設計值，f=205N/mm2參考《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》表5.1.6得。A—φ48mm×3.5mm鋼管的截面積A=489mm2。Φ—軸心受壓桿件的穩定系數，根據長細比λ查表即可求得Φ。i—截面的回轉半徑，查《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》附錄B長細比λ=L/i。于是，λ=L/i=76,參照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》查附錄C得Φ=0.676。MW—計算立桿段有風荷載設計值產生的彎距；uz—風壓高度變化系數，參考《建筑結構荷載規范》表7.2.1得uz=1.17us—風荷載腳手架體型系數，由《建筑結構荷載規范》表6.3.1得：us=1.2故：WK=0.7uzxusxw0=0.7×1.17×1.2×0.49=0.48KNLa—立桿縱距0.6m;h—立桿步距1.2m,故：MW=0.85×1.4×WK×La×h2/10=0.85×1.4×0.48×0.6×1.22/1W—截面模量查表〈<建筑施工扣件式腳手架安全技術規范>〉附表B得：支架安全穩定。1.9地基承載力驗算滿堂支架下地基處理方式為：先進行粉噴樁施工，粉噴樁采用φ60,粉噴樁長度約為9.3米。粉噴樁施工完畢整平場地，澆筑砼墊層，墊層厚度20cm。立桿地基承載力驗算：式中：N—腳手架立桿傳至基礎頂面軸心力設計值；Ad—立桿底座面積Ad=15cm×15cm=225cm2;取最大截面，按照最不利荷載考慮，立桿底拖下砼基礎承載力：底拖下砼基礎承載力滿足要求。底托坐落在20cm砼墊層上，按照力傳遞面積計算：A=(2'0.25'tg45°+0.152=0.按照最不利荷載考慮：粉噴樁采用φ60,粉噴樁長度約為9.7米，(在現場施工時，當粉噴樁機上電流表突然增大時，即認為打入持力層，由于地層的變化，各樁的長度不一樣),粉噴樁按梅花型布置，間距1.3m。每延米噴粉量為60kg,水泥采用32.5普通硅酸鹽水泥。單樁承載力計算根據《建筑地基處理技術規范》(JGJ79-2002)中式11.2.4-1,按以下公式進行粉噴樁的單樁承載力計算：其中a一強度折減系數，取為0.4;9p—樁端地基土承載力特征值，9為100Kpa;A,Upq.Lη—樁身強度折減系數，取0.33f—水泥土在標養條件下30天無側限抗壓強度，取0.8Mpa;Ap2;Ra=ηf.A)=0.33×0.8×103×0.2826單樁承載力為兩計算結果的最小值，Ra=min{249.2KN,74.6KN}=所以復合地基承載力按下面公式計算：fspk=mfpk+(1-m)fskS—樁間距(m);f—復合地基承載力特征值(Kpa);fk—樁體承載力特征值，無單樁荷載試驗數據情況下按單樁承載力計算值計f—樁間土承載力特征值，取40KPa;所以fspk=0.095×264.0+(1-0.095)×40=61.3KPa>59.5KPa大面積開工前要進行試樁，試樁不少于5根，粉噴樁水泥土的30天無側限抗壓強度要大于設計計算強度(0.8MPa),同時要做單樁承載力試驗，承載力要大于設計計算承載力(74.6KN),以上兩數據滿足要求方可進行大面積施工。1滿堂支架及模板系統采用碗扣支架，上下均設置調托，底部設置20cm×5cm木方，頂部設置碗扣支架腹板正下方3排立桿間距30cm,其余位置立桿縱橫向間距為60cm,支架搭設完成后，在頂托上放置Φ48mm鋼管腳手架作橫擔，每個頂托上2管搭接長度不小于60cm,橫向間距為30cm。其上鋪設10cm×10cm的木方作格柵，間距20cm,在墩頂前后3m的范圍內間距15cm。箱梁翼板模板支架頂托上設置縱向10cm×10cm的木方，橫向設間距30cm×30cm間距的木方格柵，木方上鋪15mm厚竹膠板。上搭設碗扣支架，支架間距90cm,支架上托10cm*10cm的木方，在木方上立模2箱梁施工單幅箱梁的施工順序為：兩端A節段和B節段同時施工，待預應力張拉壓漿完成后最終施工C節段(合攏段)。2.1支架壓載為了檢查支架的承載力、消除支架的非彈性變形及地基的沉降量，在鋪設完底模后，對支架、模板進行預壓。采用吊車吊裝砂袋逐級加載的方法進行預壓。橫向按照先加載底、腹板后加載翼緣板的順序加載，縱向按照從墩頂向跨中的順序加載。支架預壓時間不少于7天，并要求連續3天變形量小于3mm。壓載采用分級加載方式，即0→80%→100%→120%,每完成一級壓載立即進行沉降量觀測，在壓載到箱梁總重量(包括所有重量：箱梁重量、橫隔梁重量及齒板重量，約為8512t)的120%后，支架預壓時間不少于7天，并要求連續3天變形量小于3mm,則表示壓載穩定，即可卸載。壓載時盡可能按照箱梁重量分布進行，即腹板位置、橫隔板位置砂袋適當加高，底板、翼緣板處砂袋酌情減少，但保持總重量不變。在加載過程中，需重點注重如下方面：(1)為了確沉降觀測數據精度，在預壓測量過程中以最近高程點轉到壓載跨斷墩身上做為基準點，觀測點用鐵釘釘入木方中，高出木方1mm,并用紅油漆做好標記并編號，在壓載前預先測出現有標高。(2)沉降觀測時由同一人進行操作，用同一臺儀器，儀器架設點盡可能保證在同一個點上。后視點必須保證為同一個點，并且在整個觀測過程中使用同一把塔尺。(3)觀測時測量人員要認真負責，認真做好觀測記錄，并在觀測結束后及時制定相應的表格保存。(4)嚴格控制壓載速率，在壓載過程中隨時觀察支架的受力變形情況和地基情況，一旦出現意外，立即停止壓載并向項目負責人匯報，采取有效處理措施。2.2模板標高調整卸載完成后，根據變形值和設計模板底標高進行底模標高的調整，同時仔細檢查拼縫經過預壓是否有變化，并進行調整。底模標高利用下面公式進行調整：H模=H設+f+f預拱度取得的彈性變形值；f預拱度---設計箱梁預拱度(按照設計院提供值進行)。支架的彈性變形和非彈性變形為計算出來的預拱度之后，為預拱度的最高值，設置在梁跨的中點。其他各點的預拱度是以中點為最高值，以梁的兩端為零，按二次拋物線進行分配。預拱度分配的方程如下：模板標高調整完成后，清除模板上的雜物，為鋼筋綁扎做好準備。2.3支座安裝在底模板調整的同時，進行支座安裝。本工程支座共分為5種型號，分別為：GPZ(Ⅱ)3DX、GPZ(Ⅱ)3SX、GPZ支座詳細布置圖如上圖：支座平面布置示意圖支座安裝前檢查支座的規格和質量必須滿足設計要求，支座組裝時其底面和頂面的鋼墊板必須埋置嚴實，支座與墊板間平整密貼，支座四周不得有0.3mm以上的空隙，并保持清潔。活動支座的聚四氟乙烯板不得有刮傷、撞傷。活動支座安裝前用酒精仔細擦洗各相對滑移面，并將上下座板臨時鎖定。支座根據設計位置和標高安裝完成后，采用環氧砂漿將支座墊石上預留的螺栓孔填充完成。2.4鋼筋制作安裝本工程箱梁因分兩次澆筑混凝土，故鋼筋也分兩次進行綁扎，第一次進行底腹板及橫隔梁鋼筋綁扎、第二次進行頂板鋼筋綁扎，在預壓結束后，根據預壓數據進行底模標高調整，標高調整完成后進行箱梁鋼筋綁扎。(1)原材料控制進場鋼筋必須附有出廠合格證，進場所有鋼筋必須按試驗規程要求，進行取樣試驗，合格后，方可進場堆放。同時掛設標牌，注明鋼筋品牌、進場時間、數量、檢驗人員、檢驗狀態等。鋼筋進場后分類整齊堆放，墊設枕木隔水，鋼筋頂面鋪蓋彩條布避免日曬雨淋。鋼筋在使用前必須檢驗表面是否有有害的銹蝕、油漆、油脂或其它雜質。對輕微浮銹要進行除銹處理，表面污染嚴重的鋼筋一律不予使用。每批鋼筋都必須試驗合格，經監理批準后方可使用。(2)鋼筋下料鋼筋下料時，按設計圖紙要求進行，彎曲時著重注意彎起點的位置和尺寸，彎曲半徑必須要符合規范要求。鋼筋焊接接頭到彎起點的距離要大于10d。依照設計圖紙進行下料和彎曲，避免錯誤，造成浪費。為減少在支架上的鋼筋安裝工作，梁內部分鋼筋預先在工地加工成半成品，半成品制作時，綁扎要確保堅固，以防在運輸和吊裝過程中變形。(3)鋼筋綁扎鋼筋在加工場地加工成半成品后運輸到現場進行綁扎。鋼筋綁扎前要確定好各鋼筋的安放順序。鋼筋的直徑、根數、間距要符合圖紙要求，鋼筋的接頭位置及搭接長度要符合規范要求。鋼筋綁扎要牢固、無松動。為增加鋼筋骨架的整體穩定性，可采取部分點焊的形式。腹板通氣孔位置、預應力筋位置和鋼筋有沖突時，可適當挪動普通鋼筋的位鋼筋接頭采用搭接焊，雙面焊焊接長度不得小于5d,單面焊焊接長度不得小于10d,焊縫寬度不得小于0.7d。焊縫表面要平整，不得出現燒傷、咬筋、夾渣、氣孔等現象，接頭處不得有裂紋。鋼筋綁扎完成后對鋼筋間距、保護層厚度、平面位置等進行檢查，合格后方能進行下道工序施工。2.5波紋管安裝故，直線段鋼束每1米設定位筋，曲線段鋼束每0.5米設定位筋，以固定鋼束在所有預應力張拉端槽口錨墊板均與預應力鋼束垂直。拉絲間距為60cm×60cm,模板外側設置橫向及豎向的兩道10cm×10cm木方；混凝土澆筑注意事項如下：箱梁混凝土振搗主要是采用插入式振搗工藝，振搗棒采用50型和70型相結合，腹板采用50型，底板采用70型，在箱梁預應力張拉齒板鋼筋較密的位置采用30型振搗棒，當30型振搗棒插入仍然有