怀集至阳江港高速公路怀集至郁南段一期工程X2合同段A匝道第三联现浇支架计算书编制：审核：审批：中铁二十局集团有限公司怀阳高速公路X2标项目经理部二〇一八年二月目录一、工程概况 (1)二、箱梁设计情况 (1)三、支架布设方案 (3)四、计算依据 (4)五、荷载计算取值 (5)1、恒载 (5)2、活载 (5)六、各构件受力计算 (5)1、荷载分块 (5)2、荷载计算 (6)3、支架验算 (8)（1）竹胶板验算 (8)（2）方木验算 (9)（3） I14工字钢验算 (10)（4）贝雷梁验算： (10)（5） I36工字钢验算： (13)（6）Φ529mm钢管桩计算 (15)（7） C30混凝土独立基础计算 (15)A匝道桥第三联支架计算一、工程概况本桥为跨越道路而设，路线纵断较高，最大桥高约38米。
桥跨设计为(25+30+30)+5×25+(25+37+25)，上部结构采用预应力混凝土预制小箱梁和预应力混凝土现浇箱梁。
桥墩采用柱式墩、墙式墩，桥台采用柱式台；桥墩、桥台基础均采用桩基础。
桥跨起点桩号为AK0+602.418，终点桩号AK0+905.018，中心桩号AK0+753.718，桥跨全长为302.6m（包括耳墙）。
本桥平面位于圆曲线、缓和曲线、缓和曲线和圆曲线上，纵断面纵坡为3.95%和0.5%。
二、箱梁设计情况本桥第三联（25+37+25m）于AK0+862.28上跨B2匝道桥，交叉角度149°，8号墩至11号台，桥位布置见图1。
全桥箱梁高度均为200cm，跨中顶板厚度25cm，底板厚度22cm，梁端顶板厚度45cm，底板厚度42cm；翼缘板宽度250cm，翼缘板板端厚度18cm，翼缘板根部厚度45cm。
腹板高度113cm，厚度由梁端80cm向跨中45cm渐变。
箱梁细部尺寸见表1，箱梁横断面见图2。
混凝土强度为C50，工程量为569.75m³。
图1 桥位布置图图2 箱梁横断面图三、支架布设方案支架顺桥向第1跨设置2个边墩、1个中墩，编号①、②、③；第2跨设置2个边墩、2个中墩，编号①、②、③、④；第3跨设置2个边墩、1个中墩，编号①、②、③。
详细布置图3如下：图3第三联支架布置立面图支架钢管柱横桥向对应中线对称布置4根，间距均为2.7米。
钢管柱上放置双拼I36a工字钢横梁，横梁上面布置321型贝雷梁。
贝雷梁由花窗连接两拼一组或三拼一组，其中三拼一组间距45cm，两拼个一组间距90cm。
中线处两侧对称放置，由内至外分别为两拼、三拼、两拼，断面共有6组14片贝雷，每组贝雷间距为90cm，每隔6米用[10槽钢横向将所有贝雷梁连接为一整体。
贝雷上面放置I14工字钢分配梁，间距60cm。
工字钢上再放10*10cm方木，方木间距在底板下为25cm，在翼板下间距为40cm。
方木上面放置底模竹胶板，翼板段应搭设钢管架支撑翼板模板，钢管架的搭设应满足规范要求。
详细布置图4如下：图4 支架布置横断面四、计算依据1、《路桥施工计算手册》（人民交通出版社2001年10月第1版）；2、怀阳高速公路怀集至郁南段一期工程两阶段施工图设计文件；3、《装配式公路钢桥多用途使用手册》（人民交通出版社2002年3月第1版）；4、《建筑施工扣件式钢管支架安全技术规范》JGJ 130－2011；5、《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011；6、《公路工程施工安全技术规范》JTJ 076-95；7、《公路工程质量检验评定标准》JTG F80/1-2004。
五、荷载计算取值1、恒载（1）梁体混凝土自重取26KN/m3；（2）竹胶板自重取0.09KN/m2；（3）木方自重取6.5KN/m3；（4）扣件式钢管自重取0.035KN/m；（5）321型贝雷片自重取1KN/m（包括连接件等）；（6）I14工字钢自重0.1689KN/m，I36a工字钢自重0.6003KN/m；（7）外径Ф529mm、壁厚10mm钢管桩自重1.28KN/m；2、活载（1）施工人员、机具、材料及其它临时荷载取2.5KN/m2；（2）振捣、倾倒混凝土荷载取４KN/m2；六、各构件受力计算1、荷载分块将截面划分为以下几个部分，如图5所示。
图5荷载分块2、荷载计算（1）箱梁自重依据设计图纸，计算C50混凝土方量为：=5.64*33+（(5.64+7.92)*1/2+11.97*1）*2=223.62m³，钢筋混凝土容重26KN/m³,则G L=223.62*26=5814.12KN。
则各部位换算的面荷载为：G L1=0.787/5.64*5814.12/(11+12+11)/2.50=9.54KN/㎡g L1=9.54KN/㎡*1.3=12.40KN/㎡G L2=1.518/5.64*5814.12/(11+12+11)/1.65=27.89KN/㎡g L2=27.89KN/㎡*1.3=36.26KN/㎡G L3=0.517/5.64*5814.12/(11+12+11)/1.10=14.25KN/㎡g L3=14.25KN/㎡*1.3=18.53KN/㎡（2）模板自重1）内外模板荷载＝（(23.81-10.50)+11.16）*(11+12+11)*0.09＝74.88KN，其中23.81为跨中横断面外轮廓线周长（AutoCAD查询），10.50为顶板宽度，11.16跨中横断面内轮廓线周长（AutoCAD查询），竹胶板自重取0.09KN/m2。
2）内模5×10cm背愣木方荷载=(11+12+11)/0.3*11.6*0.05*0.1*6.5=42.73KN，木方自重取6.5KN/m3。
3）内模钢管荷载=(11+12+11)/0.9*（1.53*3+1.41*2+4.6+4.03+（2.36+2.28）*2）*0.035＝33.48KN。
钢管自重取0.035KN/m，内模钢管加固详细见图6。
图6 内模板钢管加固4）侧模竖向5×10cm背愣木方荷载=（(11+12+11)/0.4*1.59）*2*0.05*0.1*6.5=8.78KN5）侧模及翼缘板钢管支架荷载＝(11+12+11)/0.9*14*1.72*0.035＝31.84KN。
侧模钢管布置为0.9*0.9m，从布置图得知横断面总共布置14根，最长1.85m，最短1.59m，取平均长度（1.85+1.59）/2=1.72m。
以上1）-5）汇总G m＝74.88+42.73+33.48+8.78+31.84=191.71KN换算的面荷载为：=191.71/(11+12+11)/10.50=0.54KN/㎡g m=0.54*1.3=0.70KN/㎡（取1.3的安全系数）（3）纵向10×10cm木方荷载纵向方木包含底模板、侧模板、翼缘板及钢管脚手架底托，根据布置图得知总共53根。
＝53*(11+12+11)*0.1*0.1*6.5＝117.13KN。
换算的面荷载为：=117.13/(11+12+11)/10.50=0.33KN/㎡g木方=0.33*1.3=0.43KN/㎡（取1.3的安全系数）（4）I14工字钢自重＝（(11+12+11)/0.6+1）*13.2*0.1689＝128.57KN换算的面荷载为：=128.57/(11+12+11)/10.50=0.36KN/㎡g I14=0.36*1.3=0.47KN/㎡（取1.3的安全系数）（5）贝雷梁自重＝(11+12+11)*14*1＝476KN换算的面荷载为:＝476/(11+12+11)/10.50=1.33KN/㎡g贝雷=1.33*1.3=1.73KN/㎡（取1.3的安全系数）（6）双拼I36工字钢自重＝4*13.2*0.6003*2＝63.39KN换算的面荷载为：=63.39/(11+12+11)/10.50=0.18KN/㎡g I36=0.18*1.3=0.23KN/㎡（取1.3的安全系数）（7）施工荷载①施工人员、机具、材料及其它临时荷载取2.5KN/m2；②振捣、倾倒混凝土荷载取４KN/m2；则施工附加荷载f=2.5+4=6.5KN/m2g f=6.5*1.3=8.45KN/㎡（取1.3的安全系数）3、支架验算（1）竹胶板验算竹胶板规格为1200mm*2400mm*15mm，其截面特性如下：w=bh2/6=1.2*0.0152/6=4.5×10-5m³；I=bh3/12=1.2*0.0153/12=3.38×10-7m4最不利位置位于Ⅱ区，对其竹胶板进行简算计算跨径为25-10=15cm，为简化计算按简支梁进行简算。
q=g L2+g f+g m=36.26+8.45+0.70=45.41KN/㎡跨中弯矩M1/2=qbl2/8=45.41*1.2*0.152/8=0.15KN·m应力计算：σ= M1/2/w=0.15KN·m/（4.5×10-5m³）=3.33MPa＜[σ]=9.5MPa挠度计算：f1/2=5q*b*l4/384EI=5*45.41*1.2*0.154/(384*6.5*103MPa*3.38×10 -7m4)=0.163mm＜[f]=150/400=0.375mm所以木模板满足要求。
（2）方木验算纵梁方木规格为10cm×10cm，其截面特性如下：w=bh2/6=0.1*0.12/6=1.67×10-4m³I=bh3/12=0.1*0.13/12=8.33×10-6m4纵梁自重=0.1*0.1*0.6*6.5KN/m3/(0.6*0.25)=0.26KN/㎡g纵=0.26*1.3=0.34KN/㎡（取1.3的安全系数）最不利位置位于Ⅱ区，对其进行简算。
q组=g L2+g f+g m+g纵=36.26+8.45+0.70+0.34=45.75跨中弯矩：M1/2=qbl2/8=45.75*0.15*0.62/8=0.31KN·m；应力计算：σ=M1/2/w=0.31KN·m/（1.67×10-4m³）=1.86MPa＜[σ]=9.5MPa；挠度计算：f1/2=5q*b*l4/（384EI）=5*45.75*0.15*0.64/（384*6.5* 103MPa*8.83×10-6m4）=0.20mm＜[f]=600/400=1.5mm所以方木纵梁满足要求。
（3）I14工字钢验算I14工字钢间距为60cm，贝雷梁间距45cm，工字钢截面特性为：I=712cm4，W=102cm3最不利位置位于Ⅱ区，对其工字钢进行简算。
q组=g L2+g f+g m+g纵+g I14=36.26+8.45+0.70+0.43+0.36=46.20KN/㎡跨中弯矩：M1/2=qbl2/8=46.20*0.6*0.452/8=0.70KN·m；应力计算：σ=M1/2/w=0.70KN·m/102×10-6m³=6.86MPa＜[σ]=140MPa；挠度计算：f1/2=5q*b*l4/384EI=5*46.20*0.6*0.454/384*2*105MPa*7 12×10-8m4=0.01mm＜[f]=450/400=1.125mm所以I14工字钢满足要求。