现浇箱梁满堂支架方案计算

中交三航局大西客专指挥部一项目部

祁县跨G208特大桥上跨G208现浇箱梁

模板及满堂支架方案计算书

二○一○年十二月

目 录

1编制依据 ........................................................................................................................................... - 2 - 2工程概况 ........................................................................................................................................... - 2 - 3现浇箱梁满堂支架布置及搭设要求 ............................................................................................... - 2 - 4现浇箱梁支架验算 ........................................................................................................................... - 3 -

4.1荷载计算 ................................................................................................................................ - 3 -

4.1.1荷载分析 ..................................................................................................................... - 3 - 4.1.2荷载组合 ..................................................................................................................... - 3 - 4.1.3荷载计算 ..................................................................................................................... - 3 - 4.2结构检算 ................................................................................................................................ - 5 -

4.2.1扣件式钢管支架立杆强度及稳定性验算.................................................................. - 5 - 4.2.2满堂支架整体抗倾覆验算 ......................................................................................... - 7 - 4.2.3箱梁底模下横桥向方木验算 ..................................................................................... - 8 - 4.2.4扣件式钢管支架立杆顶托上顺桥向方木验算 .......................................................... - 9 - 4.2.5底模板计算 ................................................................................................................- 11 - 4.2.6侧模验算 ................................................................................................................... - 12 - 4.2.7跨中工字钢平台支架体系验算................................................................................ - 13 - 4.2.8立杆底座和地基承载力计算 ................................................................................... - 15 - 4.2.9支架变形 ................................................................................................................... - 17 -

5支架搭设施工要求及技术措施 ..................................................................................................... - 19 -

5.1模板支架立杆、水平杆的构造应符合下列要求 ....................................................... - 19 - 5.2满堂模板支架的支撑设置应符合下列规定............................................................... - 20 - 5.3支架拆除要求 .............................................................................................................. - 20 - 5.4支架预压及沉降观测 .................................................................................................. - 20 -

6安全防护措施及安全交底 ............................................................................................................. - 22 -

6.1安全防护措施 .............................................................................................................. - 22 - 6.2安全交底 ...................................................................................................................... - 23 -

祁县跨G208特大桥上跨G208国道现浇箱梁模板

及满堂支架方案计算书

1编制依据

1.1新建铁路大同至西安客运专线施工图设计文件及地勘报告，以及设计变更、补充、修改图纸及文件资料。

1.2国家有关的政策、法规、施工验收规范和工程建设标准强制性条文（城市建设部分），以及现行有关施工技术规范、标准等。

1.3参考《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》、《混凝土工程模板与支架技术》、《铁路桥涵施工手册》、《建筑施工计算手册》。

2工程概况

本段(40+64+40)m连续梁跨越G208国道。连续段中心里程桩号为DK341+374；绝对标高为772.9～773.6m左右；地形较平坦，相对高差较小。主线在该处与G108国道斜交叉，G208国道为沥青路面，路面宽22米，与线路交角129.12度。

梁全长145.5m，计算跨度为40+64+40,中支点处梁高6.05m，跨中10m直线段及边跨13.75m直线段梁高位3.05m边支座中心线至梁端0.75m，边支座横桥向中心距5.6m，中支座横桥向中心距5.9m。

梁体为单箱单室、变高度、变截面结构。箱梁顶宽12.0m，箱梁底宽6.7m。顶板厚度40cm，腹板厚度40～80cm，底板厚度40～80cm。全联在端支点、中支点及跨中共设5个横隔板，其中端支点横隔板厚105cm，中支点横隔板厚150cm，跨中横隔板厚50cm。全联采用满堂支架法现浇施工。

3现浇箱梁满堂支架布置及搭设要求

采用WDJ碗扣式多功能脚手杆搭设，使用与立杆配套的横杆及立杆可调底座、立杆可调托撑。立杆顶设二层方木，立杆顶托上纵向设15×15cm方木；纵向方木上设10×10cm的横向方木，其中在墩顶端横梁和跨中横隔梁下间距不大于0.25m（净间距0.15m）、在跨中其他部位间距不大于0.3m（净间距0.2m）。模板宜用厚18mm的优质竹胶合板，横板边角宜用4cm厚木板进行加强，防止转角漏浆或出现波浪形，影响外观。

采用立杆横桥向间距×纵桥向间距×横杆步距为60cm×60cm×90cm支架结构体系，支架纵横均设置剪刀撑，其中横桥向斜撑每1.8m设一道，纵桥向斜撑沿横桥没1.8m道。

4现浇箱梁支架验算

本计算书分别以中支点最大截面预应力混凝土箱形连续梁（单箱单室）和跨中等截面预应力混凝土箱形连续梁（横隔板）处为例，对荷载进行计算及对其支架体系进行检算。

4.1荷载计算 4.1.1荷载分析

根据本桥现浇箱梁的结构特点，在施工过程中将涉及到以下荷载形式： ⑴ q1—— 箱梁自重荷载，新浇混凝土密度取2600kg/m3。

⑵ q2—— 箱梁内模、底模、内模支撑及外模支撑荷载，按均布荷载计算，经计

算取q2＝1.0kPa（偏于安全）。

⑶ q3—— 施工人员、施工材料和机具荷载，按均布荷载计算，当计算模板及其

下肋条时取2.5kPa；当计算肋条下的梁时取1.5kPa；当计算支架立柱及替他承载构件时取1.0kPa。

⑷ q4—— 振捣混凝土产生的荷载，对底板取2.0kPa，对侧板取4.0kPa。 ⑸ q5—— 新浇混凝土对侧模的压力。

⑹ q6—— 倾倒混凝土产生的水平荷载，取2.0kPa。

⑺ 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 60cm×60cm×90cm 4.1.2荷载组合

模板、支架设计计算荷载组合 模板结构名称 强度计算 底模及支架系统计算 侧模计算 4.1.3荷载计算

⑴ 箱梁自重——q1计算

⑴＋⑵＋⑶＋⑷＋⑺ ⑸＋⑹ 刚度检算 ⑴＋⑵＋⑺ ⑸ 荷载组合 支架自重q7的计算值(kPa) 3.38

根据跨G208国道现浇箱梁结构特点，我们取5－5截面（中支点横隔板两侧）、6－6截面（跨中横隔板梁）两个代表截面进行箱梁自重计算，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 5-5截面（中支点横隔板梁两侧）处q1计算

根据横断面图，用CAD算得该处梁体截面积A=17.15m2则：

Wγc?A26?17.15?66.55kPa q1 ＝=＝

B6.7B 取1.2的安全系数，则q1＝66.55×1.2＝79.86kPa

注：B—— 箱梁底宽，取6.7m，将箱梁全部重量平均到底宽范围内计算偏于安全。

② 6-6截面（跨中横隔板梁）处q1计算

根据横断面图，用CAD算得梁体截面积A=10.51m2则：

q1＝

Wγc?A26?10.51=＝?40.785kPa BB6.7 取1.2的安全系数，则q1＝40.785×1.2＝48.942kPa

注：B—— 箱梁底宽，取6.7m，将箱梁全部重量平均到底宽范围内计算偏于

安全。

⑵ 新浇混凝土对侧模的压力——q5计算

因现浇箱梁采取水平分层以每层30cm高度浇筑，在竖向上以V=1.2m/h浇筑速度控制，砼入模温度T=28℃控制，因此新浇混凝土对侧模的最大压力

q5=Pm?K?r?h

K为外加剂修正稀数，取掺缓凝外加剂K=1.2 当V/t=1.2/28=0.043＞0.035 h=1.53+3.8V/t=1.69m

q5=Pm?K?r?h?1.2?25?1.69?50.7KPa 4.2结构检算

4.2.1扣件式钢管支架立杆强度及稳定性验算

碗扣式钢管脚手架与支撑和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，但碗扣式由于立杆和横杆间为轴心相接，且横杆的“├”型插头被立杆的上、下碗扣紧固，对立杆受压后的侧向变形具有较强的约束能力，因而碗扣式钢管架稳定承载能力显著高于扣件架（一般都高出20%以上，甚至超过35%）。

本工程现浇箱梁支架按φ48×3.5mm钢管扣件架进行立杆内力计算，计算结果同样也使用于WDJ多功能碗扣架（偏于安全）。

⑴ 中支点横隔板两侧5-5截面处

在中支点横隔板，钢管扣件式支架体系采用60×60×90cm的布置结构，如图：

①、立杆强度验算

模板斜撑立杆大横杆纵 向模板斜撑立杆小横杆横 向单位：m根据立杆的设计允许荷载，当横杆步距为90cm，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碗口式构件设计荷载［N］=35kN、路桥施工计算手册中表13－5钢管支架容许荷载［N］=35.7kN）。

立杆实际承受的荷载为：N=1.2（NG1K+NG2K）+0.85×1.4ΣNQK（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 ΣNQK—施工荷载标准值；

于是，有：NG1K=0.6×0.6×q1=0.6×0.6×76.08=27.38KN

NG2K=0.6×0.6×q2=0.6×0.6×1.0=0.36KN

ΣNQK=0.6×0.6×0.6(q3+q4+q7)=0.36×(1.0+2.0+3.38)=2.296KN

则：N=1.2（NG1K+NG2K）+0.85×1.4ΣNQK=1.2×（27.38+0.36）+0.85×1.4×2.296=33.08KN＜［N］＝35kN，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+MW/W≤f

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；

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—φ48mm×3.5㎜钢管的截面积A＝489mm2。

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＝0.9m。

于是，λ＝L/i＝57，参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》查附录C得Φ＝0.829。

MW—计算立杆段有风荷载设计值产生的弯距； MW=0.85×1.4×WK×La×h2/10 WK=0.7uz×us×w0

uz—风压高度变化系数，参考《建筑结构荷载规范》表7.2.1得uz=1.38 us—风荷载脚手架体型系数，查《建筑结构荷载规范》表6.3.1第36项得：us=1.2 w0—基本风压，查〈〈建筑结构荷载规范〉〉附表D.4 w0=0.8KN/m2 故：WK=0.7uz×us×w0=0.7×1.38×1.2×0.8=0.927KN La—立杆纵距0.6m； h—立杆步距0.9m，

故：MW=0.85×1.4×WK×La×h2/10=0.0536KN

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=5.08×103mm3

则，N/ΦA+MW/W＝33.08×103/（0.829×489）+0.0536×106/（5.08×103）＝92.153 KN/mm2≤f＝205KN/mm2

计算结果说明支架是安全稳定的。

4.2.2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9.2.3要求支架在自重和风荷栽作用下时，倾覆稳定系数不得小于1.3。

K0=稳定力矩/倾覆力矩=y×Ni/ΣMw

采用跨中64m验算支架抗倾覆能力：

跨中支架宽16m，长64m采用60×60×90cm跨中支架来验算全桥： 支架横向27排； 支架纵向106排； 高度11m；

顶托TC60共需要27×106=2862个； 立杆需要27×106×11=31483m; 纵向横杆需要27×11/0.9×64=21120m； 横向横杆需要106×11/0.9×16=28728m；

故：钢管总重（40608+26880+26737）×3.84=312.311t; 顶托TC60总重为：2862×7.2=20.606t； 故q=312.311×9.8+20.606×9.8=3262.58KN； 稳定力矩= y×Ni=8×3262.58=26100.64KN.m

依据以上对风荷载计算WK=0.7uz×us×w0=0.7×1.38×1.2×0.8=0.927KN/ m2 跨中64m共受力为：q=0.927×11×64=652.6KN； 倾覆力矩=q×5=652.6×5=3263KN.m

K0=稳定力矩/倾覆力矩=26100.64/3263=7.99>1.3 计算结果说明本方案满堂支架满足抗倾覆要求 4.2.3箱梁底模下横桥向方木验算

本施工方案中箱梁底模底面横桥向采用10×10cm方木，方木横桥向跨度在箱梁跨中截面处按L＝60cm进行受力计算,在中支点截面及跨中横隔板梁处按L＝60cm进行受力计算，实际布置跨距均不超过上述两值。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。

q(KN/m)底模下横桥向方木受力简图q(KN/m)尺寸单位：cm方木材质为杉木，［δw］=11MPa［δτ］=17MPa E=9000MPa

0.1?0.12Sm＝?1.25?10－4m3

80.1?0.13Im＝?8.33?10?6m4

12⑴ 中支点5-5截面（墩顶及横隔梁）处

按中支点截面处3米范围进行受力分析，按方木横桥向跨度L＝60cm进行验算。 ① 方木间距计算

q＝(q1+ q2+ q3+ q4)×B＝(66.55+1.0+2.5+2)×3=216.15kN/m M＝(1/8) qL2=(1/8)×216.15×0.62＝9.7kN·m W=(bh2)/6=(0.1×0.12)/6=0.000167m3

则： n= M/( W×［δw］)=9.7/(0.000167×11000×0.9)=5.8(取整数n＝6根) d＝B/(n-1)=3/5=0.6m

注：0.9为方木的不均匀折减系数。

经计算，方木间距小于0.6m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0.3m，则n＝3/0.3＝10。 ② 每根方木挠度计算

方木的惯性矩I=(bh3)/12=(0.1×0.13)/12=8.33×10-6m4 则方木最大挠度：

fmax=(5/384)×［(qL4)/(EI)］=(5/384)×［(265.8×0.64)/(12×9×106×8.33×10-6×0.9)］=5.54×10-4m＜l/400=0.6/400=1.5×10-3m (挠度满足要求) ③ 每根方木抗剪计算

QSmqlSm265.8?0.6?1.25?10－4τ=＝??1.11 MPa＜［τ］=1.7MPa －6nImb12?2Imb12?2?8.33?10?0.1?0.9符合要求。

4.2.4扣件式钢管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15×15cm方木，方木在顺桥向的跨距在箱梁跨中按L＝60cm（横向间隔l＝60cm布置）进行验算，横桥向方木顺桥向布置间距在中支点桥墩两侧均按0.25m（中对中间距）布设，在箱梁跨中部位均按30cm布设，如下图布置，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。

0.15?0.152Sm＝?4.2?10－4m3

80.15?0.153Im＝?4.2?10?5m4

12方木材质为杉木，［δw］=11MPa［δτ］=17MPa E=9000MPap顶托上顺桥向方木受力简图ppp尺寸单位：cm方木材质为杉木，［δw］=11MPa［δτ］=17MPa E=9000MPap顶托上顺桥向方木受力简图ppp尺寸单位：cm⑴ 中支点两侧截面（按5－5截面受力）处

① 方木抗弯计算

p=lq/n＝l(q1+ q2+ q3+ q4)×B/n＝0.6×(29.1+1.0+2.5+2)×24/80=6.228kN Mmax＝(a1+a2)p＝(0.45+0.15)×6.228=3.74kN·m W=(bh2)/6=(0.15×0.152)/6=5.6×10-4m3

δ= Mmax/ W=3.74/(5.6×10-4)=6.68MPa＜0.9［δw］＝9.9MPa（符合要求）

注：0.9为方木的不均匀折减系数。 ② 方木抗剪计算

Vmax=3p/2=(3×6.228)/2= 9.342kN

VmaxSm9.342?4.2?10－4τ=＝?0.6228 MPa＜0.9×［τ］＝1.7×0.9=1.53MPa －5Imb4.2?10?0.15符合要求。

③ 每根方木挠度计算

方木的惯性矩I=(bh3)/12=(0.15×0.153)/12=4.2×10-5m4 则方木最大挠度：

pL3ap6.228?0.930.05?6.2282222?3L?4a???3?0.9?4?0.15fmax= 6?56?548EI24EI48?9?10?4.2?1024?9?10?4.2?10???? =4.912×10-5＜0.9×L/400=0.9×0.9/400m=2.025×10-3m

故，挠度满足要求 4.2.5底模板计算

箱梁底模采用竹胶板，取各种布置情况下最不利位置进行受力分析，并对受力结构进行简化（偏于安全）如下图：

底模及支撑系统简图 竹胶板q(kN/m)

25（30）10×10cm横桥向方木底模验算简图q(kN/m)

通过前面计算，横桥向方木布置间距分别为0.3m和0.25m时最不利位置，则有： 竹胶板弹性模量E＝5000MPa

方木的惯性矩I=(bh3)/12=(1.0×0.0153)/12=2.8125×10-7m4 ⑴ 5－5截面处底模板计算 ① 模板厚度计算

（或30）25尺寸单位：cm

q=( q1+ q2+ q3+ q4)l=(83.1+1.0+2.5+2)×0.25=22.15kN/m

q?l222.15?0.252??0.173KN?m 则：Mmax=88模板需要的截面模量：W=

M0.173??3.207?10?5m2

3[?W]?0.90.9?6.0?10模板的宽度为1.0m，根据W、b得h为：

6?W6?3.207?10?5 h=??0.0139m?13.9mm

b1因此模板采用1220×2440×18mm规格的竹胶板。 ② 模板刚度验算

ql422.15?0.254-3－4?＝4.8?10mfmax=＜0.9×0.25/400m=6.25×10m 6?7128EI128?5?10?2.8125?10故，挠度满足要求 4.2.6侧模验算

根据前面计算，分别按10×10cm方木以25cm和30cm的间距布置，以侧模最不利荷载部位进行模板计算，则有：

⑴ 10×10cm方木以间距30cm布置 ① 模板厚度计算

q=( q4+ q5)l=(4.0+50.7)×0.3=16.41kN/m

q?l216.41?0.32??0.185KN?m 则：Mmax=88模板需要的截面模量：W=

M0.185??3.426?10?5m2

3[?W]?0.90.9?6.0?10模板的宽度为1.0m，根据W、b得h为：

6?W6?3.426?10?5 h=??0.0143m?14.3mm

b1因此模板采用1220×2440×15mm规格的竹胶板。 ② 模板刚度验算

ql416.41?0.34－4-3

?＝7.38?10mfmax=＜0.9×0.3/400m=7.5×10m 6?7128EI128?5?10?2.8125?10

⑵ 10×10cm方木以间距25cm布置 ① 模板厚度计算

q=( q4+ q5)l=(4.0+50.7)×0.25=13.675kN/m

q?l213.675?0.252??0.107KN?m 则：Mmax=88模板需要的截面模量：W=

M0.1072 ?5??1.981?10m

[?W]?0.90.9?6.0?103模板的宽度为1.0m，根据W、b得h为：

6?W6?1.981?10?5 h=??0.0109m?11mm

b1根据施工经验，为了保证箱梁底面的平整度，通常竹胶板的厚度均采用12mm以上，因此模板采用1220×2440×18mm规格的竹胶板。

② 模板刚度验算

ql413.675?0.254?＝2.97?10－4m＜0.9×0.25/400m=6.25×10-3m fmax=6?7128EI128?5?10?2.8125?104.2.7跨中工字钢平台支架体系验算

本桥施工方案中跨中的门式通道采取钢管柱和工字钢平台支架体系，工字钢平台支架体系由门式立柱上铺设I45a工字钢横向分配梁，横向分配梁上铺设I45a工字钢（横桥向间距0.6m）、工字钢上横向满铺15×15cm方木、横向满铺方木上顺桥向铺设地梁（20×25cm方木，间距0.6m，对应工字钢位置）及搭设满堂扣件式钢管支架。

门式通道支架体系构造图另见附图。 工字钢梁强度及刚度验算 ① 工字钢强度验算

验算中将工字钢受力体系简化成如下图计算模式（偏于安全）。

工字钢受力简图q(KN/m)6.0m

A、工字钢间距计算

q＝(q1+ q2+ q3+ q4+ q7)×B＝(76.08+1.0+1.0+2+2.21)×16=1284kN/m M＝(1/8) qL2=(1/8)×1284×62＝5085kN·m

查《桥涵计算手册》得I45b :Ix=16574cm4 =0.00016574m4

Wx=920.8cm3=0.0009208m3

IX16574=30.6cm=306mm=0.306m ?S541.2则： n= M/( W×［δw］)=5085/(0.0009208×145000×0.9)=42.3(取整数n＝43根)

d＝B/(n-1)=32/42=0.76m 注：0.9为安全提高系数。

经计算，工字钢间距小于0.76m均可满足要求，实际施工时为工字钢按间距d取0.6m，则n＝16/0.6＝26.15（取27根）。 B、单根工字钢强度检算 单位长度上的荷载为：

q＝(q1+ q2+ q3+ q4+ q7)×b＝(29.1+1.0+1.0+2+2.21)×0.6=21.186kN/m

q?l221.186?62??95.337KN?m 跨中最大弯距为：Mmax=88支点处最大剪力设计值：Vmax=初选截面：

梁所需要的截面抵抗矩为： W=

q?l21.186?6??63.56KN 22Mmax95.337KN?m?333??0.6575?10m?657.5cm [?w]145?103KN/m2查《桥涵计算手册》得I45b :Ix=16574cm4 =0.00016574m4

Wx=920.8cm3=0.0009208m3

IX16574=30.6cm=306mm=0.306m ?S541.2I45b自重为0.66KN/m(查桥涵手册)

q?l20.66?62??2.97KN?m I45b自重产生弯距为：M=88总弯距Mx=95.337+2.97=98.31KN·m

弯距正应力为??Mx98.31??106.77Mpa?1.3?145Mpa?188Mpa（临时结Wx0.9208构，取1.3的容许应力增加值）

支点处剪力为：Qx=63.56+0.66×3=65.54KN

?为腹板板厚度?=12mm

?

值)

max=

Q?Sx65.5485 Mpa(1.3为容许应力增大??17.85Mpa<1.3×

Ix??0.306?0.012② 工字钢跨中挠度验算：

I45b单位长度上的荷载标准值为：q=21.186+0.66=21.846KN/m

5q?l45?21.846?646f???0.01m??0.01mm

384?E?Ix384?210000000?0.00016574600I45b刚度满足要求，所以采用I45b。 4.2.8立杆底座和地基承载力计算

⑴ 立杆承受荷载计算

在中支点两侧立杆的间距为60×60cm，每根立杆上荷载为： N＝a×b×q＝ a×b×(66.55+q2+q3+q4+q7)

60(90)cm60(90）cm＝ 0.6×0.6×(66.55+1.0+1.0+2.0+2.94)=26.45kN

⑵ 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： N＝a×b×q＝ a×b×(q1+q2+q3+q4+q7)

＝ 0.6×0.6×(66.55+1.0+1.0+2.0+2.94)=26.45kN

底托承载力（抗压）设计值，一般取Rd =40KN; 得：26.45KN＜40KN 立杆底托符合要求。 ⑵ 立杆地基承载力验算

地基薄弱地段分层换填建筑弃渣或片石土等约1.5m厚并填筑30cm厚二灰碎石土，使压实度达到94％以上后，根据经验及试验，地基承载力达到[fk]= 200～250Kpa（参考《建筑施工计算手册》。

立杆地基承载力验算：

N≤K·fAdk

式中： N——为脚手架立杆传至基础顶面轴心力设计值；

Ad——为立杆底座面积Ad=15cm×15cm=225cm2；

按照最不利荷载考虑，立杆底拖下砼基础承载力：

N33.08??1470KPa＜Ad0.0225?f?＝5800KPa，底拖下砼基础承载力满足要求。

cd底托坐落在15cm加筋砼层上，按照力传递面积计算：

2A?(2?0.15?tg45??15）?0.2025m2

fk为地基承载力标准值；

试验锤3 5 145 7 190 9 235 11 280 13 325 15 370 17 435 19 515 21 600 23 680 击数 fk(Kpa) 105 K调整系数；混凝土基础系数为1.0 按照最不利荷载考虑：

N33.08KN?163KPa≤K·=[fk]=1.0×235KPa

A0.2025m2经过计算，地基处理要求贯入试验垂击数必须达到11下。基础处理时填土石混渣或建筑拆迁废渣，并用压路机压实后检测。

将混凝土作为刚性结构，按照间距60×60cm布置，在1平方米面积上地基最大承载力F为:

F＝a×b×q＝ a×b×(q1+q2+q3+q4+q7)

＝ 1.0×1.0×(83.1+1.0+1.0+2.0+2.94)=90.04kN

则，F＝90.04kpa＜[fk]=1.0×235Kpa 经过地基处理后，可以满足要求。 4.2.9支架变形

支架变形量值F的计算：F＝f1＋f2＋f3 ①f1为支架在荷载作用下的弹性变形量

由上计算每根钢管受力为33.08KN，φ48mm×3.5㎜钢管的截面积为489mm2。 于是f1=б×L/E

б＝33.08÷489×103＝67.65N/mm2 ， 则f1＝67.65×10÷（2.06×105）＝3.28mm。 ②f2为支架在荷载作用下的非弹性变形量

支架在荷载作用下的非弹性变形f2包括杆件接头的挤压压缩δ1和方木对方木压缩δ2两部分，分别取经验值为2mm、3mm，即f2＝δ1＋δ2＝5mm。

③f3为支架地基沉降量计算：

支架地基沉降量按《GBJ7-89规范》推荐地基最终沉降量公式计算： f3=S??s?i?1nP0(ziai?zi?1ai?1) ESiA、基础底面附加应力计算

根据前面计算结果，支架基础（C15加筋砼）底面以上最大荷载为F＝90.4+3.9=94.3KN/m2，同理基础底面的附加压力为P0＝F=94.3 KN/m2。

B、地基土分层

根据现场地质情况（以地勘报告AK14地质柱状图为例），将地基土按压缩性分层，设压缩层厚度为3m，其中换填砂夹石土层厚1.5m、压缩模量7.0MPa，中液限粘质土层厚1.5m、压缩模量6.2MPa。

C、各分层的压缩量计算

根据最不利荷载受力部位支架布置，将满堂支架基础底面积转化为0.6×0.6基础进行计算分析。

a、换填砂夹石土层：

该土层的顶面及底面分别位于基础地面下Z0＝0m及Z1＝1.5m处，则：

ZA0.6??1，0＝0，查表得a0?1.0； B0.6BZA0.61.5??1，1＝＝2.5，查表得a1?0.374； B0.6B0.6于是换填砂夹石土层的压缩量?S1为：

?S1?P00.0943(z1a1?z0a0)?(1500?0.374?0?1.0)?7.6mm Es17.0b、中液限粘质土层：

该土层的顶面及底面分别位于基础地面下Z1＝1.5m及Z1＝3.0m处，则：

ZA0.61.5??1，1＝＝2.5，查表得a1?0.374； B0.6B0.6ZA0.63.0??1，2＝＝5.0，查表得a2?0.206； B0.6B0.6于是中液限粘质土层的压缩量?S2为：

?S2?P00.0943(z2a2?z1a1)?(3000?0.206?1500?0.374)?0.87mm Es26.2D、确定压缩层厚度

/先计算深度Zn＝3.0m处向上取0.3m的土层压缩量?Sn：

A0.6Z/2.7??1，＝＝4.5，查表得a1?0.226； B0.6B0.6ZA0.63.0??1，2＝＝5.0，查表得a2?0.206； B0.6B0.6则，?Sn/?P00.0943(z2a2?z/a/)?(3000?0.206?2700?0.226)?0.12mm Es26.2/?Sn于是得：

??Si?1n?/i0.12?0.0142?0.025

7.6?0.87故压缩厚度可取为3.0m(从C15加筋砼基础底面算起)。 E、地基最终沉降量计算

压缩层范围内各土层压缩模量加权平均值ESP为：

ESP?7.0?1.5?6.2?1.5?6.6N/mm2

3因4

i?1n故支架变形量值F为:F＝f1＋f2＋f3=3.28+5+6.31=14.59mm 5支架搭设施工要求及技术措施

现浇箱梁支架采用满堂扣件钢管脚手架或碗口式钢管架搭设。搭设时，先在混凝土放置15cm×15cm钢板垫在钢管底下，垫板下用中粗砂找平。支架顶部设置顶托，顶托上设纵梁和横梁，其上铺设梁体模板。支架纵横向设置剪力撑，以增加其整体稳定性，支架上端与墩身间用方木塞紧。支架采用同种型号钢管进行搭设，剪力撑、横向斜撑谁立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设，并且在砼浇注和张拉过程中，进行全过程监测和专人检查。

上报监理检查，经监理同意后，进行支架预压：按箱梁重量120%、模板重量及施工荷载组合，确定压载系数，采用砂袋（或水袋）均匀布设堆压于支架上进行堆载预压，预压前在底模和地基上布好沉降观测点，对支架预压及沉降观测。

5.1模板支架立杆、水平杆的构造应符合下列要求

(1)每根立杆底部应设置底座或垫板，并规定尺寸设置纵、横扫地杆。

(2) 严格按照设计尺寸搭设，立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置，立杆步距不得大于设计要求，并应设置纵横水平拉杆。

(3)立杆接长必须采用对接扣件连接，严禁搭接连接，严禁不同直径混合施用。 (4) 确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《扣件架规范》的要求。 (5)当梁模板支架立杆采用单根立杆时，立杆应设在模板中心线处，其偏心距不应大于25毫米。

(6)钢管脚手架要排列整齐和顺直，并要及时设好纵横水平拉杆、剪刀撑等。上下层立杆采用的对接扣件应按规范要求交错布置。

(7)为保证支架整体稳定及安全，应按支架设计要点，在荷载集中处加密支架支撑。

(8)确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的，每个扣件的拧紧力矩都要控制在

45-60N.m，钢管不能选用已经长期使用发生变形的； (9)地基支座的设计要满足承载力的要求。

5.2满堂模板支架的支撑设置应符合下列规定 (1)立杆应按设计纵横向间距设置，不得改变间距。 (2)剪刀撑应纵横设置，按设计间距布置，不得遗漏。 (3)满堂模板支架剪刀撑应由底至顶连续布置。

(4)高于4米的模板支架，其两端与中间每隔4排立杆从顶层开始向下每隔2步设置一道水平剪刀撑。剪刀撑的构造应符合有关规定。

(5)组架前认真测量框架底脚距离，准确铺设方木及安放底托。

(6)支架拼装每3层检查每根立杆底座下是否浮动，否则应旋紧可调座或用薄铁片垫实，在支架拼装头3层，每层用经纬仪、水平仪、线坠随时检查立杆的垂直度及每层横杆的水平，随时检查随时调整。

(7)支架拼装时要求随时检查横杆水平和立杆垂直度外，还应随时注意水平框的直角度，不致使脚手架偏扭，立杆垂直度偏差小于0.25％，顶部绝对偏差小于0.05m。

(8)浇筑过程中，派人检查支架和支承情况，发现下沉、松动和变形情况及时解决。 5.3支架拆除要求

(1)支模的拆除必须经验算复核并符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）及其它有关规定，严格控制拆模时间，拆模前必须有拆模申请及经审批。

(2)质检拆除时应遵循先上后下，后搭先拆，一步一清的原则，部件拆除的顺序与安装顺序相反，严禁上下同时进行，拆除时应采用可靠的安全措施。

(3)卸料时应由作业人员将各配件逐次传递到地面，严禁抛掷。

(4)运至地面的构配件应及时检查、整修与保养，清除杆件及螺纹上的沾污物，变形严重的，送回修整；配件经检查、修正后，按品种、规格分类存放，妥善保管。

(5)拆除杆件时，要互相告知，协调作业，已松开连接的杆部件要及时拆除运出，避免发生误扶误靠。

5.4支架预压及沉降观测

支架搭设完后，为保证箱梁浇注混凝土后满足设计的外形尺寸及拱度要求，采取对支架预压的方法以消除变形，具体做法如下：

⑴、设置沉降观测点

支架搭设、立模作业程序完成后，每跨向1/4跨、1/2跨、3/4跨、及前后两支点处设置支架沉降观测截面，每个观测截面沿横向对称设置3个观测点，从而形成一个沉降观测网。

观测点采用吊尺法测量，即在观测点位箱梁底模底部打入一铁钉，测量时将钢卷尺吊在铁钉上进行观测。另外对应于支架沉降观测截面，在地基处理后的基础混凝土表面同样设置地基沉降观测点，以测量在预压过程中的地基沉降量。

⑵、加载预压及卸载

支架加载预压采用砂袋法辅助水袋法进行。箱梁的底腹板和翼板模板铺设完成后，在翼板模板边缘堆积砂袋，形成一个槽式空间，然后在箱梁模板和砂袋上铺设0.5mm厚塑料纸2层，再往内注水预压，砂袋和水的总重量为箱梁自重的120%。

加载采取分级进行，使加载过程尽量符合浇混凝土的状态。本桥加载可分三级进行，每级加载为总压载量的1/3，共加载3次。第一次加载模拟箱梁底板、腹板钢筋绑扎完成，钢绞线及各种模板和加固措施安装完毕后的荷载；第二次加载模拟底板、腹板砼浇筑安装完成后的荷载；第三次加载模拟顶板砼浇筑完成后的荷载。

全部加载后，不可立即卸载，需等压一段时间（一般24～72h）并在地基沉降稳定后，再逐级卸载，卸载后再观测1次，卸载前后的差值可认为是地基及支架的弹性变形，在安装箱梁底模时设预拱度以消除之。卸载完成后即可按加载顺序浇筑混凝土。

⑶、沉降观测

沉降观测应贯穿于加载及卸载的整个过程，在开始加载前必须进行首次观测，作为沉降观测的零点，，接着加上第一次荷载，加载后立即再观测，得出施加第一次荷载后的瞬间沉降；施加第二次荷载前再观测，然后施加第二次荷载并立即观测，得出施加第二次荷载后的瞬间沉降；施加第三次荷载前再观测，然后施加第三次荷载并立即观测，观测工作在等压时间内一直进行，一直到沉降趋于稳定。加载及卸载必须在整个预压范围内分级进行，在一个连续的预压范围内不得分成几段后逐段一次加载或卸载到位。每级加载及卸载均应进行测量并详细记录，预压结束卸载完成后，根据沉降观测记录，结合预拱度计算，确定模板高度。

实施过程：

① 准确计算各施工区段的箱梁、模板、支架自重，以确定各施工区段的加载重量。

① 根据试验数据，绘制纵、横向的弹性变形和非弹性变形图，确定弹性变形调

整值。

③ 加载试验结束后，请有关人员进行检查，确定安全，可行性签证后，方可进行下道工序施工。

6安全防护措施及安全交底 6.1安全防护措施

为杜绝重大事故和人身伤亡事故的发生，把一般安全事故减少到最低限度，确保施工的顺利进行，特制定如下防护措施：

(1)成立以项目经理为组长的安全管理、协调小组，严格执行项目经理部制订的相关管理制度，加强对工人的安全教育，提高职工的安全生产素质，并设专职安全员。

(2)利用各种宣传工具，采取多种教育形式，使职工牢固树立“安全第一”的思想，不断强化安全意识，建立安全保证体系，使安全管理制度化，教育经常化。在下达生产任务时，必须同时下达安全技术措施。检查工作时，必须同时检查安全技术措施执行情况。总结工作时，必须同时总结安全生产情况，提出安全生产要求，把安全生产贯穿到施工的全过程。

(3)认真坚持执行定期安全教育、安全讲话、安全检查制度，设立安全监督岗，充分发挥安全人员的作用，对发现的事故隐患和危及工程、人身安全的事项，作到立即处理，做出记录，限期改正，落实到人。

(4)架子作业人员必须佩戴安全带并站稳把牢，在架子上传递,放置杆件时应注意失衡闪失；剪刀撑及其它整体性拉杆应随架子高度的上升及时安装,以确保整架稳定；搭设中应统一指挥,协调作业；确保支架结构的尺寸。杆件的垂直度和水平度,各节点构造和紧固程度符合施工规范要求；禁止使用材质,规格不符合要求的杆配件。

(5)起重指挥应站在能够照顾全面的地点,信号要统一、准确；严禁任何人员在起重臂和吊起的重物下面停留或行走；起重物件应使用交互捻制的钢丝绳,有打结、变形、断丝和锈蚀的钢丝绳应及时按规定降低使用标准或报废；起吊物件应合理设置溜绳。

(6)搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。在脚手架上进行电、气焊作业时，有防火措施和专人看守。

(7)当有六级以上大风和雨天气时停止脚手架的搭设和拆除作业，雨后穿防滑鞋作业。

(8)脚手架搭设时地面设有围栏和警戒标志，并有专人看守，严禁非操作人员入

内。

(9)支架拆除设专人指挥，施工人员统一有序进行，并配好相应的安装全防护用品。

6.2安全交底

(1)施工应按经审批的方案进行，方案未经审批不得施工。确保底架支撑稳固后，方可上架作业，作业人员必须佩戴安全带及安全帽，并在高架桥两侧搭设安全网。只有在确认安全网可靠后，方可进行上层作业。应通过设在支架外的人员通道上下架子。传递和安装杆件时，要尽量创造安全的作业条件，在操作时要站稳把牢，谨防失衡。

(2)明确支架施工现场安全负责人，负责施工全过程的安全管理工作。在支架搭设、拆除前向作业人员进行安全技术交底。未经审批部门同意，任何人不得修改变更。

(3)支架施工现场应搭设工作梯，作业人员不得从支撑系统爬上爬下。

(4)支架搭设、拆除和砼浇注期间，无关人员不得进入支模底下，现场安全元在现场维护。

(5)支架搭设人员必须持证上岗，并戴安全帽，系安全带、穿防滑鞋。恶劣天气时应停止模板支架的搭设与拆除。雨后上架作业应有防滑措施。

(6)整架拼装完成后，检查所有连接扣件是否扣紧，松动的要用手锤敲紧。 (7)需要多人配合的操作作业决不允许一人冒险作业，对人配合作业时要互相呼应，协调工作。

(8)支架上人员应避免工具和材料的掉落，下面人员应避开危险区域，随时注意观察，发现有危险时及时避开。在支架上作业的人员要全神贯注，并注意适当的休息，避免疲劳作业。

(9)身体状况不适的施工人员，不得上架作业，有癫痫、心脏病史的人员，决不允许上架作业。

(10)支架上作业不要进行用力过猛的作业，谨防闪失。 (11)不得随意拆除紧固件，必须拆除时要有确保安全的措施。

(12)施工期间随时对支架进行全面检查，发现异常情况及时通报，必要时采取果断措施，制止异常现象的发生。

(13)旧钢管材质应符合下列规定： ①表面锈蚀深度应在应不超过-0.5mm

②钢管的弯曲变形应符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》表8.1.5

的规定。

③脚手架的搭设的技术要求、允许偏差应符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》8.2.4节要求。

(14)构配件要求

①支架钢管应采用现行国家标准《直缝电焊钢管》（GB/T 12793）或《低压流体输送用焊接钢管》（GB/T 3092）中规定的3号普通钢管，其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T 700）中Q235－A级钢的规定。

②每根钢管的最大质量不应大于25kg，宜采用φ48×3.5钢管。

③扣件式钢管脚手架应采用可锻铸铁制作的扣件，其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB 15831）的规定；采用其它材料制作的扣件，应经试验证明其质量符合该标准的规定后方可使用。

④脚手架采用的扣件，在螺栓拧紧扭力矩达65N·m时，不得发生破坏。 ⑤脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上。横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。当产杆基础不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低差不应大于1m。

(14)脚手架使用中，应定期检查下列项目： ①杆件的设置和连接是否符合要求；

②地基是否积水，底座是否松动，立杆是否悬空； ③扣件螺栓是否松动；

④立杆的沉降与垂直度的偏差是否符合规范的规定； ⑤安全防护措施是否符合要求； ⑥是否超载。

(15)脚手架搭设人员必须是经过按现行国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》（GB 5036）考核合格的专业架子工。上岗人员应定期体检，合格者方可持证上岗。

(16)作业层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载。不得将泵送混凝土和砂浆的输送管等固定在脚手架上,严禁悬挂起重设备。

(17)不得在脚手架基础及其邻近处进行挖掘作业，否则应采取安全措施，并报主管部门批准。

(18)工地临时用电线路的架设及脚手架接地、避雷措施等，应按现行行业标准《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ 46）的有关规定执行。

(19)搭拆脚手架时，地面应设围栏和警戒标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内。

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