碗扣式脚手架满堂支架设计计算secret.docx

现浇箱梁碗扣式脚手架满堂支架设计计算

摘要以***高速公路***互通立交主线为例，详细论述了碗扣式脚手架满堂支架现浇箱梁施工支架的设计及计算。
关键词碗扣式脚手架满堂支架现浇梁施工设计计算
碗扣式脚手架运用于现浇桥梁已是相当成熟的技术，其施工工艺简单、操作方便，***高速公路***立交工程中现浇箱梁施工中大量采用该体系支架。
1工程概况
1.1总概况
***高速***互通立交位于**市以北约10km处***镇，为连接己通车内**速公路和拟建的***高速公路而设，互通区起点里程为K135+260，终点里程为K137+950，互通区内共设主线桥4桥，匝道桥6座，桥梁的形式主要为3跨或4跨为一联现浇连续箱梁。
施工方案确定中对于地基承载力高、墩柱高度小于15m的桥跨考虑采用碗扣式脚手架搭设满堂红作为支架体系，整个***互通工程共计有22联现浇箱梁采用该体系。
1.2主线K135+135桥左幅第7联
本联跨上部结构为19+19+15m钢筋混凝土现浇连续箱梁，箱梁高度为1.4m，底板、顶板厚度均为0.25m，桥面宽为12m，底板宽为7.5m，共有408.9m3C40混凝土。下部为1.6×1.6m和1.4×1.4m钢筋混凝土方墩，墩柱倒角为0.2×0.2m，墩柱平均高度为7m。
2支架初步设计
2.1立杆及横杆的初步设计
根据经验及初略计算，来选定立杆间距。腹板重Q1=36.4kn/m2，空心段重Q2=13kn/m2，底板宽b=7.5m，箱梁长s=53m，单根立杆允许承载力保守取[N]=40kn。
腹板处每平方米需要立杆根数：1.2Q1/[N]=1.1；取安全系数1.3，则为1.43。
空心段每平方米需要立杆根数：1.2Q2/[N]=0.4；取安全系数1.3，则为0.52.
所以选定空心段底板立杆纵横向间距为：0.9×0.9=0.81m2＜1/0.52=1.92m2，满足要求。
腹板及中、端横梁等实心处立杆间距为：0.6×0.9=0.54m2＜1/1.43=0.70m2，满足要求。
由于箱梁高仅为1.4m，立杆间距一般取1.2m。
2.2底模、纵横梁的初步确定
底模采用竹胶板。根据经验，由于箱梁高度仅为1.4m，一般选用1.5cm厚的高强度竹胶板。纵横梁均采用方木，宽度均为0.1m，方木允许受弯强度为[σ]=12Mpa，纵梁高为h1，横梁高为h2。
据经验及初略计算，来选定纵梁的高度、横梁的高度及横梁间距。横梁间距一般选择0.3m。
由公式h=得，h1=0.13m，故取0.15m；h2=0.09m，取0.1m。
2.3碗扣式满堂支架搭设布置图

3支架检算
碗扣式脚手架满堂支架竖向力传递过程：箱梁钢筋混凝土和内模系统的自重及施工临时荷(活载)通过底模传递到横梁上，横梁以集中荷载再传递给纵梁，纵梁以支座反力传递到每
根立杆，立杆通过底托及方木传递至钢筋混凝土基础、地基。下面以这种力的传递方式依次对支架的底模、横梁、纵梁、立杆、地基承载力进行检算。
3.1荷载计算
竖向荷载计算
①本桥钢筋混凝土配筋率>2%，所以钢筋混凝土自重取26Kn/m3，以K135+525桥左幅第7联为例，箱梁混凝土体积为408.9m3，所以按照最不利工况，将翼缘板部分的混凝土重量折算到地板上，混凝土的自重如下计算：
F1=V×γ÷V’=32.24kn/m3
式中：V为整联箱梁混凝土体积；
γ为钢筋混凝土的容重，取26KN/m3；
v’为除去翼缘板箱梁混凝土体积。
对于腹板、横梁等实心段，混凝土高度h1=1.4m，空心段混凝土高度为h2=0.5m。
故，实心段混凝土自重：F1a=F1×h1=45.14kPa，
空心段混凝土自重：F1b=F1×h2=16.12kPa。
②模板自重，一块1.22m×2.44m竹胶板的质量为32kg：
F2=32kg×9.8N/kg÷(1.22m×2.44m)=105.35Pa
③纵横梁方木荷载：
方木：g1=0.1m×0.1m×7.5m×（1/0.25+1）×γ÷(7.5m×1m)=0.375kpa
方木：g2=0.1m×0.15m×11×γ÷7.5m=0.165kpa
式中：γ——取
④内模及支撑荷载，取3kpa：F3=3kpa
⑤临时荷载
施工人员及机具：G1=2.5kPa
振捣荷载：G2=2.0kPa
则临时荷载为：G=4.5kpa
水平荷载计算
①混凝土振捣时对侧模的荷载取：
②新浇混凝土对侧模的最大侧压力：

式中：k---外加剂影响修正系数，取1.2
----混凝土浇注速度，取0.5
---有效压头高度，
---混凝土入模温度，取15
则有：
一般应计算风载，但是由于宜宾地区常年均为微风，可以不考虑风载。
3.2底模验算
A、模板的力学性能（取10cm宽度模板进行计算）
①弹性模量（厂家提供数据）
E=9