封家湾至太阳庙公路高边坡施工方案封家湾至太阳庙公路K0+164.5中桥整体式预应力混凝土简支空心板满堂支架设计验算书编制：审核：复核：盘县捷通公路工程建设有限公司2017年4月CCEED 中国建筑第八工程局K0+164.5中桥整体式预应力混凝土简支空心板满堂支架设计验算书K0+164中桥为2*25m 整体式预应力现浇简支空心板梁桥，梁高1.3m ，桥面宽度：净11+2×0.5m （钢筋混凝土护栏），桥面全宽12.0m ；桥梁全长64.0m 。

空心板梁采用C50混凝土，均采用满堂式扣件支架施工。

满堂支架的基础均在填方段上，为防止流水软化支架地基，浇筑20cm 厚C20砼作为封闭层，设置2%单向横坡，每5~8m 设横向涨缩缝，在桥中心设纵向涨缩缝。

然后上部铺设10cm ×10cm 木方承托支架。

支架最高10m ，采用Φ48mm ，壁厚3.5mm 钢管搭设，使用与立杆配套的横杆及立杆可调底座、立杆可调顶托，现浇箱梁腹板及底板中心位置纵距、横距采用60cm ×60cm 的布置形式，现浇箱梁跨中位置支架步距采用120cm 的布置形式，现浇板梁墩顶位置支架步距采用60cm 的布置形式，立杆顶设12cm ×12cm 方木或钢管调整高度，间距为60cm 。

1、荷载计算根据本桥现浇空心板梁的结构特点，在施工过程中将涉及到以下荷载形式： ⑴ q 1—— 空心板梁自重荷载，新浇混凝土密度取2500kg/m 3。

根据现浇空心板梁结构特点，我们取D-D 截面、E －E 截面两个代表截面进行空心板梁自重计算，并对两个代表截面下的支架体系进行检算，首先分别进行自重计算。

① D-D 截面处q 1计算（尺寸见后附图）根据横断面图，则：q 1 ＝B W =B A c ⨯γ＝（25*(10.8*1.3+2*（0.45+0.25）*0.6*0.5+0.1*0.1*0.5*4*10-0.55*0.55*10）/10.8=26.93Kpa注：B —箱梁底宽，取10.8m ，将箱梁全部重量平均到底宽范围内计算偏于安全。

② E －E 截面处q 1计算（尺寸见后附图） 根据横断面图，则： q 1=BW =B A c ⨯γ=（25*(10.8*1.3+2*（0.45+0.25）*0.6*0.5+0.1*0.1*0.5*2*10+0.17*0.17*0.5*2*10-0.83*0.75*10）/10.8=19.96Kpa注：B —箱梁底宽，取10.8m ，将箱梁全部重量平均到底宽范围内计算偏于安全。

⑵ q 2—— 梁内模、底模、内模支撑及外模支撑荷载，按均布荷载计算，经计算取q 2＝1.0kPa （偏于安全）。

⑵ q 3—— 施工人员、施工材料和机具荷载，按均布荷载计算，当计算模板及其下肋条时取2.5kPa （每250公斤的力作用在每平方米上）；当计算肋条下的梁时取1.5kPa ；当计算支架立柱及其他承载构件时取1.0kPa 。

⑷ q 4—— 振捣混凝土产生的荷载，对底板取2.0kPa ，对侧板取4.0kPa 。

⑸ q 5—— 新浇混凝土对侧模的压力。

根据规范规定，新浇混凝土对模板的侧压力，当采用内部振捣器时按下列两式计算，并取两式中较小值。

⎩⎨⎧⋅⋅⋅=⋅=v t F HF c c 21022.0ββγγ γc ：新浇混凝土的重力密度（k N/m³）,取值25 k N/m³；H ：混凝土侧压力计算位置至新浇混凝土顶面时的高度（m ），取1.3mt 0：新浇混凝土的初凝时间（h ），可按实测确定。

取4h 。

T ：混凝土的温度（°），取28℃。

β1：外加剂影响修正系数，掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2。

β2：混凝土坍落度影响修正系数， 50～90mm ，取1.0。

ν：混凝土的浇筑速度，取1.2m/h 。

F=25*1.3=32.5KpaF=0.22*25*4*1.2*1*1.095=28.9Kpa为保证模板的稳定及变形能力，对新浇混凝土对模板的最大侧压力值取F=40kPa 偏于安全。

⑹ q 6—— 倾倒混凝土产生的水平荷载，取2.0kPa 。

⑺ q 7—— 支架自重，取4kPa 。

2、结构检算2.1扣件式钢管支架立杆强度及稳定性验算扣件式钢管脚手架与支架一样，同属于杆式结构，以立杆承受竖向荷载作用为主，但扣件式由于立杆和横杆间为十字扣件相接，对立杆受压后的侧向变形具有较强的约束能力。

本工程现浇箱梁支架立杆强度及稳定性验算，根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》有关模板支架立杆的强度及稳定性计算公式进行分析计算（钢管规格为φ48×3.5mm）。

⑴D －D 截面处墩顶4.0m 范围内，扣件式钢管支架体系采用60cm ×60cm ×60cm 的布置结构，如下图2.1－1。

图2.1－1①、立杆强度验算根据立杆的设计允许荷载，当横杆步距为60cm 时，立杆可承受的最大允许竖直荷载为［N ］＝40kN （参见公路施工手册-桥涵）。

立杆实际承受的荷载为：N=1.2（N G1K +N G2K ）+0.85×1.4ΣN QK （组合风荷载时）N G1K —支架结构自重标准值产生的轴向力； N G2K —构配件自重标准值产生的轴向力 ΣN QK —施工荷载标准值；于是，有：N G1K =0.6×0.6×q 1=0.6×0.6×26.93=9.49KNN G2K =0.6×0.6×q 7=0.6×0.6×4.0=1.44KN ΣN QK =0.6×0.6×(q 2+q 3+q 4)=0.36×(1.0+1.0+2.0)=1.44KN则：N=1.2（N G1K +N G2K ）+0.85×1.4ΣN QK =1.2×（9.49+1.44）+0.85×1.4×1.44=15.07KN ＜［N ］＝40KN ，强度满足要求。

图2.1-1 脚手架60cm ×60cm ×60cm 布置图②、立杆稳定性验算根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》有关模板支架立杆的稳定性计算公式：N/ΦA+MW/W≤fN—钢管所受的垂直荷载，N=1.2（NG1K +NG2K）+0.85×1.4ΣNQK（组合风荷载时），同前计算所得：N=15.07 KN。

f—钢材的抗压强度设计值，f＝205N/mm2参考《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》表5.1.6得。

A—支架立杆的截面积A＝489mm2(取φ48mm×3.5mm钢管的截面积)。

Φ—轴心受压杆件的稳定系数，根据长细比λ查表即可求得Φ。

i—截面的回转半径，查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》附录B得i ＝15.8㎜。

长细比λ＝L/i。

L—水平步距，L＝0.6m。

于是，λ＝L/i＝38，参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》查附录C 得Φ＝0.893。

MW—计算立杆段有风荷载设计值产生的弯距；M W =0.85×1.4×WK×La×h2/10W K =0.7uz×us×wu z —风压高度变化系数，参考〈〈建筑结构荷载规范〉〉表7.2.1得uz=1.13u s —风荷载脚手架体型系数，查〈〈建筑结构荷载规范〉〉表7.3.1第36b项得：us=1.3w 0—基本风压，查〈〈建筑结构荷载规范〉〉附表D.4 w=0.35KN/m2故：WK =0.7uz×us×w=0.7×1.13×1.3×0.35=0.36KN/ m2La—立杆纵距0.6m；h—立杆步距0.6m, MW =0.85×1.4×WK×La×h2/10=0.009W—截面模量查表〈〈建筑施工扣件式脚手架安全技术规范〉〉附表B得：W=5.08×103mm3则，N/ΦA+MW/W＝15.07×103/（0.893×489）+0.009×106/（5.08×103）＝36.28N/mm2≤f＝205N/mm2计算结果说明支架是安全稳定的。

⑶ E －E 截面处25m 跨中3m ～10m 范围内，扣件式钢管支架体系采用60cm ×60cm ×120cm 的布置结构，如下图。

支架E-E断面图①、立杆强度验算根据立杆的设计允许荷载，当横杆步距为120cm 时，立杆可承受的最大允许竖直荷载为［N ］＝30kN （参见公路施工手册-桥涵）。

立杆实际承受的荷载为：N=1.2（N G1K +N G2K ）。

+0.85×1.4ΣN QK （组合风荷载时）N G1K —支架结构自重标准值产生的轴向力； N G2K —构配件自重标准值产生的轴向力 ΣN QK —施工荷载标准值；于是，有：N G1K =0.6×0.6×q 1=0.6×0.6×19.96=7.19KNN G2K =0.6×0.6×q 7=0.6×0.6×4.0=1.44KNΣN QK =0.6×0.6×(q 2+q 3+q 4)=0.36×(1.0+2.5+2.0)=1.62KN则：N=1.2（N G1K +N G2K ）+0.85×1.4ΣN QK =1.2×（7.19+1.44）+0.85×1.4×1.62=12.28KN ＜［N ］＝30KN ，强度满足要求。

②、立杆稳定性验算根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》有关模板支架立杆的稳定性计算公式：N/ΦA+M W /W ≤f图2.1-2 脚手架60cm ×60cm ×120cm 布置图N—钢管所受的垂直荷载，N=1.2（NG1K +NG2K）+0.85×1.4ΣNQK（组合风荷载时），同前计算所得：N=12.28KNf—钢材的抗压强度设计值，f＝205N/mm2参考《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》表5.1.6得。

A—支架立杆的截面积A＝489mm2(取φ48mm×3.5mm钢管的截面积)Φ—轴心受压杆件的稳定系数，根据长细比λ查表即可求得Φ。

i—截面的回转半径，查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》附录B 得i＝15.8㎜。

长细比λ＝L/i。

L—水平步距，L＝1.2m。

于是，λ＝L/i＝76，参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》查附录C 得Φ＝0.744。