拱桥支架方案与验算间距0.6

支架方案与验算书

一、 工程概况

本桥为60m空腹式拱桥，桥梁全长80m，拱圈厚1.2m，拱圈宽8m，拱圈长65.26m，矢跨比1/6，其中主拱圈采用等截面悬链线钢筋砼无铰拱。主拱圈变更后为C30钢筋砼结构，采用满布式落地钢支架施工。

二、 满布式支架架设及验算

本桥支架立杆采用外径φ48mm内径φ44.5mm的扣件式钢

管，顶端纵梁采用8×10cm杉方木，模板采用板厚t=15mm、竹胶板方木背肋间距为300mm的高强度竹胶板。立杆杆件连接采用直角扣件、旋件扣件和对接扣件三种，供两种钢管直角连接，搭接连接或对接连接，三种扣件的容许截荷分别为6KN、5KN和2.5KN。立杆间距顺桥向为0.6m，横桥向为0.6m，大横杆、小横杆间距离等同于0.6m和0.6m，横杆步距1.5m。

1、荷载计算

钢筋砼单位荷载 G0=623×2.6×10÷（65.26×8）=31.1kN/m 模板砼冲击 G1=2.0KN/m 施工荷载 G3=2.5KN/m 竹胶板： G5=0.1KN/m 杉方木： G6=7.5KN/m

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支架自重： G4=2.0 KN/m 2、底模强度计算

底模采用高强度竹胶板，板厚t=15mm，竹胶板方木背肋间距为300mm，所以验算模板强度采用宽b=300mm平面竹胶板。 1）、模板力学性能(按材质为杉木验算) （1）弹性模量E=0.1×10MPa

（2）截面惯性矩：I=bh/12=30×1.5/12=8.44cm （3）截面抵抗矩：W= bh/6=30×1.5/6=11.25cm （4）截面积：A=bh=30×1.5=45cm 2）、模板受力计算

（1）底模板均布荷载：F= G0+G1+G2 =31.1+2+2.5=35.6KN/m

q=F×b=35.6×0.3=10.7KN/m

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（2）跨中最大弯矩：M=qL/8=10.7×0.3/8=0.12 KN〃m （3）弯拉应力：σ=M/W=0.12×10/11.25×10=10.7MPa＜

［σ］=11MPa

竹胶板板弯拉应力满足要求。

（4）挠度：从竹胶板下方木背肋布置可知，竹胶板可看作为多跨等跨连续梁，按三等跨均布荷载作用连续梁进行计算，计算公式为：

f=0.677qL/100EI=(0.677×10.7×0.3)/(100×0.1×10×8.44×10)=0.7mm＜L/400=0.75mm 竹胶板挠度满足要求。

综上，竹胶板受力满足要求。 3、纵梁强度计算

纵梁为8×10cm杉方木，跨径为0.6m。

截面抵抗矩：W=bh/6=0.08×0.1/6=1.34×10m 截面惯性矩：I= bh/12=0.08×0.1/12=6.78×10m截面积：A=bh=10×8=80cm

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作用在纵梁上的均布荷载为：

q=(G0+G2+G3+G4+G1)×0.6=(35.6+0.1)×0.6=21.42KN/m 跨中最大弯矩：M=qL/8=21.42×0.6/8=0.964KN〃m 杉木容许抗弯应力［σ］=11MPa，弹性模量E=11×10MPa 1）、纵梁弯拉应力：σ=M/W=0.964×10/1.34×10=7.2MPa＜［σ］=11MPa

纵梁弯拉应力满足要求。

2）、纵梁挠度：f=5qL/384EI=(5×21.42×0.5)/(384×11×10×6.78×10) =0.48mm＜L/400=1.5mm 纵梁弯拉应力满足要求。 综上，纵梁强度满足要求。 4、支架受力计算

1）、采用外径φ48mm内径φ44.5mm的扣件式钢管支架，其截面特性如下： 每米外自重 径 （N） 38.4 48mm 内径 44.5mm 截面惯性矩积(mm2) (mm5) 4.89×102 1.215×105 103 抵性矩W 回转(mm3) 半径 5.078×mm 15.786

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2）、立杆承重计算

(1)每根立杆承受钢筋砼和模板重量：N1=0.6×0.6×(G0+G2+G3

+G4+G1)=35.7×0.6×0.6=12.85KN

(2) 纵梁施加在每根立杆重量：N2=0.6×0.6×0.1×0.08×(0.6-2×0.08)×7.5=0.01KN

(3) 支架自重： N3=0.6×0.6×2=0.72KN 每根立杆总承重：

N=N1+N2+N3=12.85+0.01+0.72=13.58KN 3）、支架稳定性验算

立杆长细比λ=L/i=1500/15.78=95＜[λ]=100,刚度合格.

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由长细比可查得轴心受压构件的纵向弯曲系数φ=0.552 立杆截面积Am=π（24-20.5）=489mm

由钢材容许应力表查得弯向容许应力［σ］=145MPa 所以，立杆轴向荷载［N］=Am×φ×［σ］=489×0.552×145=39.1KN＞N=13.58KN 支架稳定性满足要求。

综上，碗扣支架受力满足要求。 5、 桥下通道计算

由于桥下有一道路,在施工中,须在支架内设置一通道满足通行要求。桥下通道设计长9m,净宽1.8m,墙身为7.5#浆砌片石（按挡土墙通用图尺寸设置，高度为2.5m）, 通道顶面采用长2m的15×18cm杉方木横梁作为钢管支架支撑(沿通道长度方向宽度为0.6m).下面只验算横梁的结构：

(1)计算跨径1.8m,按2个P=14(13.58)Kn的等间距集中荷载作

用下的3跨连续梁计算,梁全长2.0m.

(2)梁自重q=G6A=0.15×0.8×7.5=0.21Kn/m 自重弯矩M1 =qL/8=0.21×1.8/8=0.086KN〃m 外力弯矩M2 = qL/3=14×1.8/3=8.4 KN〃m 总弯矩M= M1+ M2 =8486N〃m

杉木容许抗弯应力［σ］=13MPa，弹性模量E=10×10Mpa 截面抵抗矩：W=bh/6=15×18/6=810×10mm 截面惯性矩：I= bh/12=15×18/12=7294cm

1）、梁弯拉应力：σ=M/W=8486×10/810×10=10.5MPa＜［σ］=11MPa

梁弯拉应力满足要求。

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2）、梁挠度：f=3.55qL/100EI=(3.55×14×1.8)/(100×10×10×7290×10) =3.92mm＜L/400=4.5mm 梁弯拉应力满足要求。 综上，此梁强度满足要求。 6、 支架基底处理

支架的受力最终由基底承受，因此基底的处理尤显重要。必须在现基础上推土整平、压路机压实以增加土质支承力,在处理后的基础上浇注9m宽15cm厚C20混凝土基础，在混凝土基础设置6×8cm杉方木，在杉方木上立杆位置用3mm厚6×6cm钢板作为垫片以分散钢管承载力。 7、 预拉度的设置：

根据《桥涵（下册）》表14-6，取拱顶预拱度为50mm，预拱度设置按δx=δ×（1-4x/L）设置，具体见下表：

X（距拱顶距离） 2

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4x 2L 224 x/L 221-4 x/L 1 0.972 0.889 0.750 2δx 0 5 0 100 3600 3600 0 0.028 50 48.6 10 15

400 3600 0.111 44.4 900 3600 0.250 37.5 5

20 25 30 1600 3600 0.444 0.556 0.306 0 27.8 2500 3600 0.694 15.3 3600 3600 1 0 8、支架卸落

为使拱圈体逐渐均匀的降落和受力，各支点卸落量应分成2个循环逐步完成，各循环间设置1小时的间歇，具体卸架程序与卸落量见下图（卸落量以mm计）：

拱顶 第一次卸落 25 24.3 22.2 15.3 7.6 7.7 5m

18.5 13.9 37.5 27.8 19.5 13.9 5m

5m

5m

44.4 48.6 24.3 22.2 卸架方向

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25 第二次卸落 50

三、 拱架尺寸及主材用量

1、 立杆顺桥向间距为60cm×101 2、 立杆横桥向间距为60cm×15 3、 大横杆步距为150cm，顺桥安装

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4、 小横杆步距为150cm，横桥安装 5、 拱架顺桥向每边设四个风缆 6、 顺桥向斜撑间距为400cm 7、 横桥向斜撑间距为400cm

8、 高强度竹胶板用量为65.26×8=530m，15×18cm方木用量为15×0.15×0.18×9=3.7m3，8×10cm方木用量为15×0.08×0.1×65.26=7.9m3。

9、 钢管用量：根据现场测算，支架平均高度约18m，立杆钢管用量约为101×15×18=27270m，大横杆约为18÷1.5×60×15=10800m，小横杆约为18÷1.5×8×101=9696m,总数48500m，直角扣件约44000个，对接扣件约10000个，旋转扣件约3000个。

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四、拌和场设置

由于在新建公路路基范围内没有合适的场地来布置砼拌和场，因此，需征用当地河谷并对河谷予以填平碾压后方能作为砼拌和场，拌和场面积约为680m。其中砂料场约150 m，碎石料场250 m，水泥棚80 m，钢筋加工区120 m，工棚80 m。考虑到主拱圈每次分段浇筑数量在200 m左右，故本拌和场拟配备2台JS350强制式搅拌机。提升机2台套，手推车若干等。用电以附近3km处变压器接入，同时配置1套25kw发电机组备用，用水从200m外热水溪中抽取。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ce7a.html