目 录
一、工程概况 ................................................... 1 二、计算依据 ................................................... 1 三、支架体系和模板体系 ......................................... 1 1、支架体系 ....................................................................................................... 1 2、模板体系 ....................................................................................................... 2 四、受力验算 ................................................... 3 1、荷载计算 ....................................................................................................... 3 2、碗扣支架承载力验算 ................................................................................... 4 3、 模板强度、刚度验算 ................................................................................ 5 1.1. 方木验算 ................................................................................................. 6 1.2. 碗扣节点承载力验算 ............................................................................. 7 1.3. 支架稳定性验算 ..................................................................................... 7 1.4. 基础验算 ................................................................................................. 7
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现浇连续箱梁碗扣支架搭设方案及验算
（以D匝道桥4#墩-9#墩为例）
一、工程概况
D匝道桥位于河北省承德市双桥区水泉沟镇大沃铺村内。桥梁起点桩号DK0+169.6，终点桩号DK0+473，桥梁总长303.4米，桥梁下部结构采用柱式墩、桩基础；桥台采用肋板式桥台、桩基础及明挖扩大基础。上部结构为4×30m预应力砼简支T形梁＋9×20m预应力砼现浇箱梁。
4#墩-9#墩为1联5×20预应力连续现浇箱梁，单箱双室结构，箱梁底板宽度6.5m，顶板宽度10.5m，翼缘板宽2m，梁高1.8m，箱室高1.3m，箱梁底板至地面高度为15.2～22m不等。均采用碗扣式钢管满堂支架现浇施工。
二、计算依据
1、《公路工程技术标准》（JTG B01-2003） 2、《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）
3、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004） 4、路桥施工计算手册
5、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041-2000）
6、《公路工交通安全设施设计细则》（JTG/T D81-2006） 7、工程设计图纸及地质资料。
8、《公路桥涵施工手册》及其他有关的现行国家及地方强制性规范和标准。
9、《路桥施工计算手册》(2001).人民交通出版社
三、支架体系和模板体系
1、支架体系
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采用Φ48×3.5mm碗扣式钢管满堂支架。支架搭设每侧要比箱梁宽90cm作为施工平台。
支架采用碗扣式脚手架满堂布设，碗扣式脚手架常用构件由立杆1.2m、横杆0.9m、可调底座、可调U托组成。立杆与横杆的平面和立面组合，配合可调底座及可调顶托，可调出任意所需的平面及标高。用WDJ型碗扣式多功能脚手架满堂支立，做为连续梁的现浇支架。
支架立杆底脚支撑选用60cm高度可调的TZ-60底座，支架立杆顶选用60cm高度可调的U型TC-60托撑以满足桥跨的纵坡和横坡变化。该U型托撑允许箱梁底板与支架间有微量位移。
碗扣式脚手架底部和顶部设臵螺旋顶托、底托，调平脚手架并用于卸落支架，地基压实处理后浇筑20cmC25混凝土，支架底托直接坐于混凝土面上不需垫木板。
立杆间距:立杆间距纵向为0.9m。横向间距为0.9m（详见现浇连续梁碗口支架搭设施工设计图）。
横杆步距1.2m；每隔6m在横向设一道剪刀撑。
支架顶在U型可调托撑上横向布设截面为10×15cm的方木，纵向布臵截面为10×10cm的方木，纵向方木中到中间距为30cm，两层方木形成方格以承托整个连续梁的底模，施工时注意纵向方木的接头必须在U型托撑处，横向方木接头必须和纵向方木的接头错开布臵，并且任何两根横向方木接头要交错布臵，两层方木在交叉处用扒钉做梅花状加固。
2、模板体系
现浇箱梁侧模采用厚度为6mm定制钢模，底模、内模采用厚度为15mm竹胶板。在安装钢筋前将所有外模板全部铺装完成，检验后格后再安装钢筋。内模分节制作，分节组装成型，内模只设顶板和腹板，不设底板。端模在有钢筋伸出处用电钻打眼，便于钢筋穿出。在伸缩缝处设臵与预留缝等宽的泡
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沫板塞严，以保证伸缩缝宽度。
外模采用“底包侧”的形式，在腹板与底板相交处采用高弹性海绵条填塞以防漏浆。外模铺装时应注意模板拼缝在同一直线，模板拼缝应严密（≤2mm），外模板与方木应结合紧密，不应有缝隙。施工时要求将方木用压刨过一遍，以保证方木厚度一致，以利于模板与方木结合紧密。
四、受力验算
1、荷载计算
按照桥梁设计图纸中所给出的情况，按4-9跨中数据进行推算： （1）4-9跨结构自重：梁底宽6.5m，长99.92m，箱梁底总面积为9.48m2，4-9跨现浇箱梁钢筋混凝土体积为674.2m3，现浇箱梁重为2.6×674.2=1752.92，按照最不利工况，将翼缘板部分的混凝土重量折算到箱梁底板上，所以箱梁每平方米的重量为1752.92÷9.48=2.69t/m2
（2）模板自重：竹胶板厚15mm，按0.012t/m2考虑，钢模厚6mm，按0.047t/m2考虑
（（0.8+2.06+0.15）×2×0.047+（6.5+（1.65+0.54×2+0.45×2+0.82×2+1.05）×2）×0.012）÷6.5=0.079t/m2
（3）方木自重：方木容重7.5kN/m2，每平方米的重量为： 纵向截面方木：（10.5÷0.3×0.1×0.1）×0.75÷10.5=0.025t/m2 横向截面方木：（99.92÷0.9×0.1×0.15）×0.75÷10.5÷99.92=0.001t/m2
（4）支架自重：支架重量0.00384t/m，每平方米的重量为： 立杆：（10.5÷0.9）×（99.92÷0.9）×22×0.00384÷1049=0.104t/m2 横杆: （10.5÷0.9×22÷1.2×99.92+99.92÷0.9×22÷1.2×10.5）×0.00384÷1049=0.157t/m2
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考虑扣件的重量和支架重量，支架高度均取最高位臵22m。
（5）施工荷载： 取2.5kN/m2 （6）倾倒与振捣荷载： 取2kN/m2 （7）其他荷载(张拉施工)： 取2kN/m2
2、碗扣支架承载力验算
⑴单根立杆的稳定性计算公式： N≤[N]=φAf
式中：A—立杆横截面积，查《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》（JGJ 166-2008）附录B表B2可知为4.㎝2；
φ—轴心受压杆件稳定系数，按细长比查《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》（JGJ 166-2008）附录C；
f—钢材强度设计值，查《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》（JGJ 166-2008）附录B表B1可知为205N/mm2。
⑵轴心受压杆件稳定系数φ的计算： 细长比计算公式为λ= h/I
式中：h—立杆计算高度，本方案支架立杆的高度取值为1.2m。 I—立杆回转半径，查《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》（JGJ 166-2008）附录B表B2可知为1.58；
则细长比λ=h/I=1200/15.8=76＜［λ］=210，细长比符合要求，查《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》（JGJ 166-2008）附录C可知轴心受压杆件稳定系数φ=0.744。
⑶由以上可知：
[N]=φAf=0.744×4×205=74.6KN
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则碗扣式支架单杆稳定承载能力为74.6KN。
(4)荷载系数按1.2考虑，安全系数按1.4考虑，则每平方米的重量为（2.69+0.079+0.026+0.104+0.157）×1.2+（0.25+0.2+0.2）×1.4=4.577 t/m2。
支架采用多功能碗扣式支架，沿桥纵向步距90cm，横向步距90cm，每根立杆受正向压力为：4.577×0.9×0.9=3.707t=36.33KN＜[N]=74.6KN。
支架承载力满足受力要求。
3、模板强度、刚度验算
模板下方木间距为90cm×30cm排列，所以计算跨长取L＝0.3m，计算荷载q=（2.69+（1.65+0.54×2+0.45×2+0.82×2+1.05）×2）×0.012）×1.2+(0.25+0.2+0.2)×1.4=4.32t/m2，则平均荷载为:4.32×9.8×0.3=12.7 kN/m。
竹胶板模板抗弯截面系数：Wxobh2/60.30.0152/61.125105m3 惯性矩： Ixobh3/120.30.0153/120.08106m3 板承受线荷载：q0.312.73.81KN/m
板跨中弯矩： Mql2/83.810.32/80.043KNm
弯拉应力：M/Wxo0.043/(1.125105)34.40MPa[]50MPa(厂家提供)
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竹胶板弹性模量：E竹＝7.9×106KN/m2
挠度：δ=5ql4/384EI=5×3.81×0.34/(384×7.9×106×0.08×10-6)=6.358×10-4m。
δ/l=6.358×10-4/0.3=2.12×10-3=1/472<[f/l]=1/400 模板强度和刚度都满足施工要求。
4、方木验算
(1)横向截面方木（10cm×10cm），间距为0.3m。木材［σ］＝11MPa，E＝1.1×104MPa。
I＝bh3/12=10×103/12=833.3cm4 W=bh2/6=10×102/6=166.67cm3
Q总=（（2.69+0.079）×1.2+(0.25+0.2+0.2)×1.4）×9.8=41.48kN/m2 M=q总L2/8=41.48×0.3×0.92/8=1.26kN〃m
σ＝M/W=1.26/166.67×10-6=7.56MPa＜［σ］=11MPa，强度满足要求。 δ＝5q总L4/384EI=5×41.48×0.3×0.94/（384×1.1×104×833.3×10-8）=1.16mm
δ/L=1.16/0.9×103=1/775＜［1/400］,刚度符合。
(2)大横杆纵向方木（10cm×15cm），间距为0.9m。木材［σ］＝11MPa，E ＝1.1×104MPa。
I＝bh3/12=10×153/12=2812cm4 W=bh2/6=10×152/6=375cm3
Q总=（（2.69+0.079+0.025）×1.2+(0.25+0.2+0.2)×1.4）×9.8×9.8=41.775kN/m2
M=q总L2/8=41.775×0.9×0.92/8=3.807kN〃m
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σ＝M/W=3.807/3.75×10-6=10.15MPa＜［σ］=11MPa，强度符合要求。 δ＝5q总L4/384EI=5×41.775×0.9×0.94/384×1.1×104×2812×
10-8=1.038mm
δ/L=1.038/0.9×103=1/870＜［1/400］,刚度符合要求。
5、碗扣节点承载力验算
立杆承受大横杆传递来的荷载：
Pc=q总L/2=4.577×9.8×0.9×0.9/2=18.17kN≤Qb=[60]kN 节点承载力满足要求。
6、支架稳定性验算
对于碗扣支架钢管（Φ48mm，壁厚3.5mm），中间横杆间距1.2m， I＝π（D4－d4）/=π（4.84－4.14）/=12.18cm4 根据欧拉公式：
22［Pcr］＝π2EI/（μH）＝π2×2.1×105×12.18/（1×1.2）＝175kN>8.4kN
符合稳定性要求
7、基础验算
立杆下端均设定刚性C25混凝土垫层，厚200mm，扩散角为θ=45°。地基承载力标准值按fgk=150 kN/m2计算 ，脚手架地基承载力调整系数：kc =0.5 。
每根立杆受正向压力为：4.577×0.9×0.9=3.707t， b=0.9 +0.2×tan45°×2=1.3m2
p＝3.707×9.8/1.3/1=27.95kN/m2≤ fg=150×0.5=75kN/m2 地基承载力满足要求。
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