箱涵模板支架专项施工方案

箱涵模板支架专项施工方案内容摘要：

⑴荷载分析 根据本桥现浇顶板的结构特点，在施工过程中将涉及以下荷载形式： ① q1—— 顶板自重荷载，新浇混凝土密度取 2600kg/m3。 ② q2—— 顶板底模荷载，按均布荷载计算，经计算取 q2＝ （偏于安全）。 ③ q3—— 施工人员、施工材料和机具荷载，按均布荷载计算，当计算模板及土城头路下穿通道模板支架施工方案 14 其下肋条时取 ；当计算肋条下的梁时取 ；当计算支架立柱及替他承载构件时取。 ④ q4—— 振捣混凝土产生的荷载，对底板取 ，对侧板取。 ⑤ q5—— 新浇混凝土对侧模的压力。 ⑥ q6—— 倾倒混凝土产生的水平荷载，取。 ⑦ q7—— 支架自重，经计算支架在不同布置形式时其自重如下表所示： 满堂钢管支架自重 立杆横桥向间距立杆纵桥向间距横杆步距 支架自重 q7的计算值 (kPa) 60cm 60cm 60cm（或 90cm） 60cm 60cm 120cm 60cm 90cm 120cm 90cm 90cm 120cm ⑵荷载组合 模板、支架设计计算荷载组合 模板结构名称 荷载组合 强度计算 刚度检算 底模及支架系统计算 q1＋ q2＋ q3＋ q4＋ q7 q1＋ q2＋ q7 侧模计算 q5＋ q6 q5 ⑶荷载计算 ① .顶板自重计算 —— q1 计算 顶板厚度为 的荷载计算： 土城头路下穿通道模板支架施工方案 15 箱涵支撑架荷载计算单元 根据 A 箱涵横断面图，其顶板最大厚度为 ，则： q1=26 = 取 的安全系数 , q1= = kpa ②新浇混凝土对侧模的压力 —— q5计算 因现浇箱涵采取水平以每层 30cm 高度浇注，在竖向上以 V=控制 ,砼入模温度 T=20度 C 控 制，因此新浇混凝土对侧模的压力 q5= Pm=K r h⑤ q5—— 新浇混凝土对侧模的压力。 K 为外加剂修正系数，不取掺缓凝外加剂 K= 当 V/t=＞ h=+q5= K P ahrKP m  ⑥ q6—— 倾倒混凝土产生的水平荷载，取。 支架结构验算 现浇箱涵顶板支架 结构验算包括 立杆强度及稳定性验算。 根据《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》和《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 如下。 ⑴ 顶板厚度为 时碗扣式钢管支架立杆强度及稳定性验算 ① .立杆强度验算 土城头路下穿通道模板支架施工方案 16 现浇箱涵 顶板厚度为 支架立杆范围内，碗扣式钢管支架体系采用 60 90 120cm 的布置结构 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］＝ 35kN（参见公路桥涵施工手册中表 13－ 5碗扣 式构件设计荷载）。 立杆实际承受的荷载为： N=（ NG1K+NG2K） + NQK（组合风荷载时） NG1K— 支架结构自重标准 值产生的轴向力； NG2K— 构配件自重标准值产生的轴向力 Σ NQK— 施工荷载标准值； 于是，有： NG1K= q1= = NG2K= q2= = Σ NQK= (q3+q4+q7)= (++)= 则 ： N=（ NG1K+NG2K） + NQK=（ +） + =＜［ N］＝ 35KN ， 强度满足要求。 ② 单肢立杆承载力计算 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（参见公路桥涵施工手册中表 13－ 5碗扣 式构件设计荷载）。 N=[+(Q3+Q4)]LXLY+（依据《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》 JTJ1662020 中 ） N=[*1+(+)]**+**= KN ［ N］＝ 35KN ，强度满足要求。 经以上立杆强度验算现浇 箱涵 顶板厚度为 架体系采用 60 90 120cm 的布置结构强度满足要求。 ③立杆稳定性验算 根据《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》和《建筑施工扣件式钢管脚手土城头路下穿通道模板支架施工方案 17 架安全技术规范》有关模板支架立杆的稳定性计算公式： N/Φ A+MW/W≤ f N— 钢管所受的垂直荷载， N=（ NG1K+NG2K） + NQK（组合风荷载时），同前计算所得； 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 得。 A— 支架立杆的截面积 A＝ 489mm2(取φ 48mm 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＝ ㎜。 长细比λ＝ L/i。 L=h+2a h 为立杆步距； a 为顶层水平杆长度 L=+2*＝。 于是，λ＝ L/i＝ 114，参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》查附录 C 得Φ＝。 MW— 计算立杆段有风荷载设计值产生的弯距； MW= WK La h2/10 WK= us w0 uz— 风压高度变化系数，参考〈〈建筑结构荷载规范〉〉表 uz= us— 风荷载脚手架体型系数，查〈〈建筑结构荷载规范〉〉表 36 项得：us= w0— 基本风压，查〈〈建筑结构荷载规范〉〉附表 w0=故 ： WK= us w0= =La— 立杆纵距 ； 土城头路下穿通道模板支架施工方案 18 h— 立杆步距 故 ： MW= WK La h2/10= KNm W— 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= 103mm3 则， N/Φ A+MW/W＝ 103/（ 489） + 106/（ 103）＝≤ f＝ 205N/mm2 计算结果说明支架是安全稳定的。 ⑵立杆底座及地基承载力计算 60(90)cm 60(90）cm箱涵底板 ① 立杆承受荷载计算 碗扣式钢管支架体系采用 60 90 120cm 的布置结构。 其每根立杆承受的荷载为最大荷载，每根立杆上荷载为： 立杆实际承受的荷载为： N=（ NG1K+NG2K） + NQK（组合风荷载时） NG1K— 支架结构自重标准值产生的轴向力； NG2K— 构配件自重标准值产生的轴向力 Σ NQK— 施工荷载标准值； 于是，有： NG1K= q1= 26= NG2K= q2= = 土城头路下穿通道模板支架施工方案 19 Σ NQK= (q3+q4+q7)= (++)= 则 ： N=（ NG1K+NG2K） + NQK=（ +） + = ②立杆底托验算 立杆底托验算： N≤ Rd 通过前面立杆承受荷载计算，每根立杆上荷载最大值为顶板厚度为 ，立杆布距为 60 90 120布置的立杆，即： N=（ NG1K+NG2K） + NQK=（ +） + = 底托承载力（抗压）设计值，一般取 Rd =40KN。 ＜ 40KN， 因此立杆底托符合要求。 ③立杆地基承载力验算 因本工程满堂支架坐落在已浇箱 涵 、挡土墙 底板上， 且 箱涵 、挡土墙底 板下地基 经过地基处理，可以满足要求， 故 不做地基承载力验算。 ⑶满堂支架整体抗倾覆验算 依据《公路桥涵技术施工技术规范实施手册》第 要求支架在自重和风荷载作用下时，倾覆稳定系数不得小于。 K0=稳定力矩 /倾覆力矩 =y Ni/Σ Mw 采用最小长度单孔 验算支架抗倾覆能力： 单孔箱涵宽度 ，长度 ，采用 90 90 120cm支架来验算全桥： 支架横向 14排； 支架纵向 13排； 高度 ； 顶托 TC60 共需要 14 13=182个； 土城头路下穿通道模板支架施工方案 20 立杆需要 14 13 =。 纵向横杆需要 13 12=936m； 横向横杆需要 14 12=1008m； 故：钢管总重（ +936+1008） =。 顶托 TC60 总重为： 182 =； 故 q= + =； 稳定力矩 = y Ni=6 = 依据以上对风荷载计算 WK= us w0= =单孔箱涵宽度 ，高度度 共受力为： q= 12=； 倾覆力矩 =q = = K0=稳定力矩 /倾覆力矩 = 计算结果说明本方案满堂支架满足抗倾覆要求 顶板模板及纵、横梁验算 ⑴ .顶板底模下横桥向布置方木验算 本施工方案中顶板底模底面下横桥向布置采用 10 10cm 方木。 顶板厚度，按跨度 L＝ 60cm 进行受力计算。 如下图将方木简化为如图的简支结构（偏于安全），木材的容许应力和 弹性模量的取值参照杉木进行计算，实际施工时如油松、广东松等力学性能优于杉木的木材均可使用。 a、在均布荷载情况下的受力简图 b、在集中荷载情况下的受力简图 q ( KN/m)方木材质为杉木，［ δ w ］ =11 M Pa［ δτ ］ =1 7 MPa E = 90 00 MPa尺寸单位： cmq ( KN/m) 底模下横桥向方木受力简图土城头路下穿通道模板支架施工方案 21 q (2 .5 KN)底模下横桥向方木受力简图方木材质为杉木，［ δ w ］ =1 1 MPa［ δτ ］ =1 7 M Pa E = 9 0 00 M Pa尺寸单位： cmq ( 2 .5 KN) ① 顶板 ，跨度按 L＝ 60cm进行受力验算，计算时荷载按顶板厚 的荷载进行验算 a. 方木间距计算 q＝ (q1+ q2+ q3+ q4) B＝ ( +++2) 12=M＝ (1/8) qL2=(1/8) ＝ m W=(bh2)/6= 104m3 则 ： n= M/( W［ δ w］ )= ( 104 11000 )= 根 ， 取整数 n＝ 15根 d＝ B/(n1)=12/14= 注： 为方木的不均匀折减系数。 经计算，方木间距小于 均可满足要求，实际施工中为满足底模板受力要求，方木间距 d 取 ，则 n＝ 12/＝ 40根。 b、 每根方木挠度计算 方木的惯性矩 I=(bh3)/12=( )/12= 106m4 则方木最大挠度： fmax=(5/384)［ (qL4)/(EI)］ =(5/384)［ ( )/(40 9 106 106)］ = 104m＜ L/400= 103m 挠度满足要求 c、 每根方木抗剪计算 (按五跨连续计算 ) Sm= *104 m3 土城头路下穿通道模板支架施工方案 22 Im= 106m4 Q== = kN τ = QS＝bnIQS 6－4－mmmm   MPa ＜ ［ τ ］ = = 符合要求。 ⑵碗扣式支架立杆顶托上顺桥向方木验算 本施工方案中 WDJ多功能碗扣架顶托上顺桥向采用 12 15cm规格的方木。 顺桥向方木的跨距根据立杆布置间距，按 L＝ 90cm 进行验算。 将方木简化为如图的简支结构（偏于安全）。 木材的容许应力和弹性模量的取值参照杉木进行计算，实际施工时如油松、广东松等力学性能优于杉木的木材均可使用。 顺桥向方木跨距 90cm 布置，立杆顶托上横桥向采用 12 15cm 规格的方木，根据前受力布置图进行方木受力分析计算如下： ①方木顺桥向布置，跨度按 L＝ 60cm 进行受力验算，计算时荷载按 顶板 的荷载进行验算 a、顺桥每根方木抗弯计算 q＝ (q1+ q2+ q3+ q4) B＝ ( +++2) =M＝ (1/8) qL2=(1/8) ＝ m W=(bh2)/6=( )/6= 104m3 q ( KN/m)立杆顶托上顺桥向方木受力简图方木材质为杉木，［ δ w ］=11MPa［ δτ ］ =1 7 M Pa E = 9 0 00 M Pa尺寸单位： cm15q ( KN/m)12备注：因其上横桥向方木布置较密，故顺桥向方木受力按均布荷载考虑。 90土城头路下穿通道模板支架施工方案 23 则 ： δ = Mmax/ W=( 104)=＜ ［ δ w］＝ 求 注 ： 为方木的不均匀折减系数。 b、顺桥每根方木抗剪计算 (按四跨连续计算 ) 342m ＝S m－ 453m ＝I m Q== = 则 ： τ = ＝bIQS 5－4－mmmm   MPa＜ ［ τ ］ = = 符合要求。 c、顺桥每根方木挠度计算 方木的惯性矩 I=(bh3)/12=( )/12= 105m4则方木最大挠度： fmax=(5/384)［ (qL4)/(EI)］ =(5/38。