盖梁施工方案计算书

盖梁悬空支架施工方案（穿钢棒）

一、 工程概况

本工区位于广东广西交界广东省境内，起止桩号K0+000~K20+000，全长20公里， 起点位于广东廉江市和寮镇军田村附近，路线往南途经和寮镇泥垪、苏茅坪、大岭、斜楼，于同留茶场进入塘蓬镇，在塘蓬分场四队与县道 X678 交叉，而后路线沿武陵水库西侧布线，经井口垌、大坡岭、黄龙塘、江永平，于根竹园进入石岭镇，路线继续向南，止于石墩下，沿线经过的行政区划：廉江市和寮镇、塘蓬镇、石岭镇，共 3个镇。

本工区共有13座主线桥，均为25m跨预制箱梁桥，共有250道盖梁，除福九田大桥右幅2-4#墩为三柱式，右幅1#墩为加宽两柱式外，其余均为11.45m宽两柱式盖梁。本计算书以加宽桥福九田大桥特殊墩进行分析计算。

福九田大桥左幅1-4#墩及右幅1#墩采用单幅2柱式设计，盖梁尺寸： 1、 左幅桥墩盖梁长11.45m×宽1.8m×高1.5m，柱中距7.15m，

盖梁钢筋5.799t，混凝土29.7m3，总重约76.44t；

2、 右幅1号墩盖梁长12.45m×宽1.8m×高1.5m，柱中距8.15m，

盖梁钢筋6.356t，混凝土32.4m3，总重约84.24t；

福九田大桥右幅2、3、4#墩采用单幅3柱式设计，盖梁尺寸： 1、右幅2号墩盖梁长13.45m×宽1.8m×高1.5m，柱中距4.575m，盖梁钢筋6.773t，混凝土35.1m3，总重约91.26t；

3、右幅3号墩盖梁长14.45m×宽1.8m×高1.5m，柱中距5.075m，

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盖梁钢筋7.163t，混凝土37.8m3，总重约98.28t；

4、右幅4号桥墩盖梁长15.45m×宽1.8m×高1.5m，柱中距5.575m，盖梁钢筋7.531t，混凝土40.5m3，总重约105.3t。 二、 总体施工方案

因本工区墩柱高度较高，采用满堂支架施工盖梁耗时长、占用大量钢管扣件等周转材料、不经济。拟采用在墩柱上预留孔穿钢棒搭设支承平台施工。考虑最不利情况，采用右幅1号墩盖梁作为计算模型。 三、 支承平台布置

盖梁施工支承平台采用在每个墩柱上穿一根3m长φ90mm钢棒，钢棒两头各穿套一个过渡连接平衡套，平衡套上安装一对正负阴阳角钢质楔型块，楔型块上在顺桥向两侧安装15m双拼36a工字钢承重主梁，工字钢主梁上面安放一排每根3m长 的I10工字钢，间距为30cm作为分布梁。分布梁上铺设盖梁底模。

传力途径为：盖梁底模——纵向分布梁（10#工字钢）——横向主梁（36a工字钢）—楔型块——平衡块—支点φ90mm钢棒，如下图：

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四、 计算依据

本计算书采用的规范如下：

1. 《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000） 2. 《钢结构设计规范》（GB 50017-2003） 3. 《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）

4. 《装配式公路钢桥多用途使用手册（第一版）》P59，表3-6，人民交通出版社，广州军区工程科研设计所，黄绍金，刘陌生编著 5. 其他现行相关规范、规程

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五、 计算参数 1. 主要材料 1)

I10工字钢

截面面积为：A=1433mm2 截面抵抗矩：W=49×103mm3 截面惯性矩：I=245×104mm4 弹性模量E=2.1×105Mpa

钢材采用Q235钢，抗拉强度设计值［σ］=140Mpa、抗压、抗弯强度设计值［σ］=145Mpa。 2）36a工字钢

截面面积为：A=15288mm2

截面抵抗矩：W=1755.2×103mm3 截面惯性矩：I=31592×104mm4 弹性模量E=2.1×105Mpa

钢材采用Q235钢，抗拉强度设计值［σ］=140Mpa、抗压、抗弯强度设计值［σ］=145Mpa。

3）钢质楔型块与平衡过渡套

支架横梁下在每个墩柱两侧各用一套钢质楔型块，楔型块主要为落架及调支架高度所用，楔型块下为穿芯棒平衡过渡套，如下图：

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钢质楔型块10mm钢板外径90mm穿芯钢棒内径100mm预留孔

4）钢棒

钢棒采用φ90mm高强钢棒(45号钢)，墩柱上预留孔位置用Φ12“井”字架钢筋进行加强，按20cm一道布置。

截面面积为：A=3.14×452=6358.5mm2，

惯性矩为：I=πd4/32=3.14×904/32=643.8×104 mm4 截面模量为：W=πd3/32=7.15×104 mm3 抗剪强度设计值［τ］=125Mpa。 2. 荷载组成

（1）钢筋混凝土按右幅1号墩计算，混凝土32.4m3，落于墩柱顶的混凝土按柱径计算，则：

支架承受的钢筋混凝土重G1=（32.4-3.14×0.72×1.8×2）×26=698.4KN

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（2）组合钢模板及连接件0.95 kN/m2，侧模和底模每延米共计5.2m2，则：模板及连接件重G2=20.714×5.2×0.95=102.3KN （3）三角斜撑0.285t/个，则： 三角斜撑重G3=0.285×10×2=5.7 KN

（4）纵向分布梁3m长I10工字钢间距30cm，共42根，墩柱位置用20cm~40cm短工字钢作为底模分配梁，合计44根，则： I10工字钢重G4=44×3×11.261×10-3×10=14.9KN； （5）横梁采用15米36a工字钢，则： 36a工字钢重G5=15×4×0.06×10=36KN

（6）楔型块及平衡块共4套，单套重30 kg，则： 砂箱重G6=4×0.03×10=1.2KN

（7）施工荷载及其他荷载按G8=25KN计； 3. 荷载组合及施工阶段

盖梁自重及支架自重均按恒载考虑组合系数1.2，施工荷载按活载考虑组合系数1.4。 六、 支架各部位受力计算

1、I10a工字钢按30cm间距布置，横梁上（包括纵梁）总重:1.2×（698.4+102.3+5.7+14.9）+1.4×25=1020.6KN，按线性荷载考虑，q=1020.6／15=68KN／m。

单根纵梁上的力为68×0.3=20.4KN。

作用在单根纵梁上的均布荷载为q´=20.4／1.8=11.3KN／m。 I10工字钢弹性模量E=2.1×105Mpa，惯性矩I=245cm4，截面抵抗矩W=49cm3。

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为简化计算，只考虑两纵梁间受力情况，把两端0.6m忽略不计，则I10工字钢纵梁最大弯矩：Mmax= q´l2／8=11.3×1.82／8=4.6KN· m。

σ=Mmax／W=4.6×103／（49×10-6）=93.9Mpa＜[σw]=145 Mpa，满足要求。

最大挠度fmax= 5qL4 / 384EI=5×11.3×103×1.84／（384×2.1×1011×245×10-8）=0.6×10-3m＜[f]=L/400=1.8/400=4.5×10-3m，满足要求。

2、36a工字钢双拼纵梁，长15m。

纵梁上总重（包括36a工字钢）:1.2×（698.4+102.3+5.7+14.9+36）+1.4×25=1063.8KN；假定横梁所受为均布荷载，则：

q=1063.8/（15×2）=35.5KN/m；

两钢棒间距按墩柱中心距离计，为8.15m，按简支计算；横梁端头悬臂2.905m，则：

两钢棒跨中最大弯矩Mmax´=qL2/8=35.5×8.152/8=294.8 KN· m； 横梁端最大弯矩Mmax″= qL2/2=35.5×2.9052/2=172.16KN· m； 横梁上最大弯矩在两穿芯棒的跨中，M=294.8KN· m；则： 单根36a工字钢：截面面积为：A=15288mm2；截面抵抗矩：W=1755.2×103mm3；截面惯性矩：I=31592×104mm4；弹性模量E=2.1×105Mpa

双拼36a工字钢：σ=Mmax／W=294.8×103／（2X1755.2×10-6）=84Mpa＜[σw]=145 Mpa，满足要求。

最大挠度fmax= 5qL4 / 384EI=5×35.5×103×8.154／（384×2.1×1011×245×10-8）=3.9×10-3m＜[f]=L/400=8.15/400=20.4×10-3m，满足要求。

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3、楔型块验算

楔型块上承担主梁以上的荷载，共由4套承担，楔型块采用Q235 钢加工而成，则：

最不利按8.15m间距布设2套计算，平均每套承受F=35.5×8.15／2=145 KN，Q235钢质楔型块满足施工要求。 4、钢棒计算

钢棒上承受的总重：（698.4+102.3+5.7+14.9+36+1.2）×1.2+25×1.4=1065.2KN，该力分布在2根柱子的钢棒上，则每根钢棒上受力为1065.2/2=532.6KN，而单侧受力为Q=266.3KN，则： τ=Q/A=266.3×103/6358.5=41.9MPa<[τ]=125Mpa 七、 结论

综合以上计算得知，此支架方案能满足施工受力要求。

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