一份完整的跨线桥满堂支架施工方案（力学分析详细）一、工程概况
纬七路东进Q2 标桥梁工程从14 号桥墩（不包括14 号桥墩）至25 号桥台（起止点桩号 K5+163.65～K5+513.4，长348.75 米）。共包括五、六、七三联，其中14～17 号墩为3×28m 三跨第五联，17～21 号墩为（30.5+45+45+30.5）m 四跨第六联，21～25 号墩为4×28m 四跨第七联。
（一）、标准段梁：采用4×28m、3×28m 四跨、三跨一联预应力混凝土等高度连续箱梁。横桥向为单箱六室箱梁截面，标准段箱梁设计箱梁顶宽24.5m，底板17.5m,梁高1.65m，翼缘板宽度1.25m, 顶板厚度22cm，底板厚度22cm 或40cm(底板与腹板和横隔梁过渡段)，腹板厚度40cm，拟实施施工的第五联为3×28m、第七联为4×28m 的预应力混凝土连续箱梁（详见《Q2 标施工图设计》）。箱梁采用纵横向预应力体系，真空压浆工艺。中间墩与交接墩均采用双柱框架墩，每个墩柱断面尺寸为1.5m×1.5m（横桥向×纵桥向），并设10×10cm 倒角。承台为矩形，平面尺寸为8.0m×6.5m（横桥向×纵桥向），承台厚度2.5m。基础为4 根直径1.5m 钻孔摩擦桩，桩长40～50m。 （二）、大明路跨线桥：
采用（30.5+45+45+30.5）=151m 四跨一联预应力混凝土变高度连续箱梁。横桥向为单箱六室箱梁截面，箱梁顶板宽24.5m，箱梁跨中处底板宽17.5m，中支点处底板宽14m。箱梁跨中梁高1.65m，中支点梁高2.7m，翼缘板宽度1.25m, 顶板厚度25cm，底板厚度25cm、40cm 或50cm (底板与腹板和横隔梁过渡段)，腹板厚度60cm，拟实施施工的第六联为
30.5+45+45+30.5m 的预应力混凝土连续箱梁（详见《施工图设计Q2 标段》第六联箱梁断面图）。箱梁采用纵横向预应力体系，真空压浆工艺。主墩采用双柱框架墩，每个墩柱断面尺寸为1.8m×1.8m（横桥向×纵桥向），并设10×10cm 倒角。承台为矩形，平面尺寸为10.5m×9.5m（横桥向×纵桥向），承台厚度3.5m。基础为8 根直径1.5m钻孔摩擦桩，桩长39.1～39.5m。
二、计算依据
《南京市纬七路东进建设工程施工图》 《结构力学》、《材料力学》、
《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000） 《路桥施工计算手册》 三、支架、模板分析 3.1 支架、模板方案 3.1.1 模板
箱梁底模、侧模和内膜均采用δ＝15 mm 的竹胶板。竹胶板容许应力[σ0]=80MPa,弹性模量 E=6*103MPa。 3.1.2 纵横向方木
纵向方木采用A-1 东北落叶松，截面尺寸为10*15cm。截面参数和材料力学性能指标： W= bh2/6=100*1502/6=3.75*105mm3 I= bh3/12=100*1503/12=2.81*107mm3
横向方木采用A-1 东北落叶松，截面尺寸为10*10cm。截面参数和材料力学性能指标： W= bh2/6=100*1002/6=1.67*105mm3 I= bh3/12=100*1003/12=8.33*106mm3
方木的力学性能指标按《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）中的A-3 类木材并
按湿材乘0.9 的折减系数取值，则： ，容重6KN/m3。
纵横向方木布置：纵向方木间距一般为90cm,在腹板和端、中横隔梁下为60cm。横向方木间距一般为30cm，在腹板和端中横隔梁下为20cm。 3.1.3 支架 采用碗扣支架，碗扣支架钢管为φ48、t=3.5mm，材质为A3 钢，轴向容许应力[σ0]=140 MPa。 详细数据可查表1。
表1 碗扣支架钢管截面特性
外径d(mm)壁厚t(mm) 截面积A(mm2)惯性矩I(mm4)抵抗矩W(mm3)回转半径i（mm）每米长自重（N）
48 3.5 4.89*e2 1.219*e5 5.08*e3 15.78 38.4
碗扣支架立、横杆布置：立杆纵、横向间距为90cm，在腹板、端、中横隔梁下为60cm。横杆 除顶、底部步距为60cm 外，其余横杆步距为120cm。支架顶口和底口分别设置顶调和底调，水平和高度方向分别采用钢管加设水平连接杆和竖向剪刀撑。见后附“箱梁支架纵向布置图和箱梁支架平面布置图” 3.2 标准段支架计算 3.2.1 荷载分析
①碗口式支架钢管自重，可按表1 查取。 ②钢筋砼容重按25kN/m3 计算则：
腹板和端、中横隔梁：25×1.65=41.25 KPa 箱梁底板厚度为22cm:25×（0.22+0.22）=11KPa 箱梁底板厚度为40cm:25×(0.4+0.22)=15.5KPa
③模板自重(含内模、侧模及支架)以砼自重的5%计,则: 腹板和端、中横隔梁：41.25×0.05=2.06 KPa 箱梁底板厚度为22cm:11×0.05=0.55KPa 箱梁底板厚度为40cm:15.5×0.05=0.78KPa
④施工人员、施工料具堆放、运输荷载: 2.0kPa ⑤倾倒混凝土时产生的冲击荷载： 2.0kPa ⑥振捣混凝土产生的荷载: 2.5kPa 荷载组合
计算强度:q=1.2×(②+③)+1.4×(④+⑤+⑥) 计算刚度:q=1.2×(②+③)
3.2.2 腹板和端、中横隔梁下方支架检算 （1）、底模检算
底模采用δ＝15 mm 的竹胶板,直接搁置于间距L=20cm 的5×8cm 横向方木上，按连续梁考虑,取单位长度(1.0 米)板宽进行计算。 荷载组合:
q=1.2×(41.25+2.06)+1.4×（2.0+2.0+2.5）=61.07kN/m 竹胶板（δ＝15 mm）截面参数及材料力学性能指标: 承载力检算： 强度：
Mmax =ql2/10 = 61.07×0.2×0.2/10=0.244KN.M
σmax = Mmax/W = 0.244×106/3.75×104=6.5MPa<[σ0]=80 MPa 合格 刚度：
荷载: q=1.2×(41.25+2.06)= 51.97kN/m
f =ql4/150 EI= 51.97×2004/150×6×103×2.81×105=0.33mm
[f0]=200/400=0.50mm f < [f0] 合格
（2）、横向方木检算
横向方木搁置于间距60cm 的纵向方木上,横向方木规格为100 mm ×100mm,横向方木亦按连续梁考虑。 荷载组合:
q1 = [1.2×(41.25+2.06)+1.4×（2.0+2.0+2.5）] ×0.2+6×0.10×0.10 = 12.27KN/M 承载力计算: 强度:
Mmax =q1l2/10 = 12.27×0.63/10=0.265KN.m
σmax = Mmax/W = 0.265×106/1.67*105=1.58MPa<[σ0]=10.8MPa 合格 刚度:
荷载: q=1.2×（41.25+2.06）×0.2= 10.39kN/m
f =ql4/150 EI= 10.39×6004/150×9.9×103×8.33*106=0.11mm [f0]=600/400=1.5mm f < [f0] 合格 (3)纵向方木检算
纵向方木规格为10×15cm，腹板和端、中横隔梁下立杆纵向间距为60cm。纵向方木按简支梁考虑，计算跨径为60cm。 荷载组合：
横向方木所传递给纵向方木的集中力为： 箱底: P=12.24×0.6=7.34kN
纵向方木自重：g＝6×0.1×0.15＝0.09 kN/m 承载力计算： 力学模式： 强度：
按最大正应力布载模式计算：
支座反力R＝(7.34×3+0.09×0.6)/2=11.04KN
最大跨中弯距Mmax＝11.04×0.3-0.06×0.32/2-7.34×0.2＝1.84KN.m σmax＝Mmax /W＝1.84*106/3.75*105＝4.91MPa＜[σ0]=10.8 MPa 合 刚度：
按最大支座反力布载模式计算：
集中荷载: P=7.34*4-1.4*（2.0+2.0+2.5）*0.6= 23.9kN f＝Pl3/(48EI)+5ql4/(384EI)＝
23.9*1000*6003/(48*9.9*103*2.81*107)+5*0.09*6004/(384*9.9*103*2.81*107)＝0.39mm＜[f0]＝
600/400＝1.5mm 合格 （4）支架立杆计算
每根立杆所承受的坚向力按其所支撑面积内的荷载计算，忽略横向方木自重不计，则纵向方木传递的集中力（均以跨度0.6 米计算）：
P1=(1.2*(41.25+2.06)+1.4*（2.0+2.0+2.5）)*0.6*0.6 +0.09*0.6=22.04kN 安全起见满堂式碗扣支架按10 米高计，其自重为： g=10*0.235=2.25 KN
单根立杆所承受的最大竖向力为：
N=22.04+2.25=24.29 kN 立杆稳定性：
横杆步距按1.2m 计算，故立杆计算长度为1.2m。 长细比λ=L/i=1200/15.78=76<80,
故φ=1.02-0.55（(λ＋20)/100）2=0.513，则： [N]= φA[σ]=0.513×489×215=53.93kN N<[N] 合格 强度验算：
σa＝N/Aji=24.29×1000/489=49.67MPa＜ [σa]=140 MPa 合格 （5）地基承载力计算 因支架底部通过底托（底调钢板为7cm×7cm）坐在原有沥青砼路面上或硬化后的水泥混凝土路面上,另外承台基坑和原有绿化带范围内严格按规范和标准分层夯填,顶部浇筑15cmC15 砼,因此基底承载力至少可以达到15 MPa。
因此σmax=N/A=24.29×103/0.072=4.96 MPa＜15 MPa 可以 3.2.3 箱梁底板下支架检算
3.2.3.1 箱梁底板厚度40cm 情况下支架检算 （1）、底模检算 底模采用δ＝15 mm 的竹胶板,直接搁置于间距L=30cm 的5*8cm 横向方木上，按连续梁考虑,取单位长度(1.0 米)板宽进行计算。 荷载组合:
q=1.2×(15.5+0.78)+1.4×（2.0+2.0+2.5）=28.64kN/m 竹胶板（δ＝15 mm）截面参数及材料力学性能指标: W=bh2/6=1000*152/6=3.75×104mm3 I=bh3/12=1000*153/12=2.81×105mm3
竹胶板容许应力[σ]=80MPa,E=6×103MPa。 承载力检算: 强度：
Mmax＝ql2/10＝28.64*0.3*0.3/10＝0.258KN*m
σmax＝Mmax /W＝0.258*106/3.75*104＝6.9MPa＜[σ0]=80 MPa 合格 刚度：
荷载: q=1.2*(15.5+0.78)= 19.54kN/m
f＝ql4/(150EI)＝19.54*3004/(150*6*103*2.81*105)＝0.63mm＜[f0]＝300/400＝0.75mm 合格
（2）、横向方木检算
横向方木搁置于间距60cm 的纵向方木上,横向方木规格为100 mm *100mm,横向方木亦按连续 梁考虑。 荷载组合：
q1 = [1.2×(15.5+0.78)+1.4×（2.0+2.0+2.5）] ×0.2+6×0.1×0.1 = 5.79KN/M 承载力计算： 强度：
Mmax =q1l2/10 = 5.79×0.62/10=0.208KN.m
σmax = Mmax/W = 0.208×106/8.33×104=2.5MPa<[σ0] 合格 刚度：
荷载: q=1.2×（15.5+0.78）×0.3= 5.86kN/m
f =ql4/150 EI= 5.86×6004/150×9.9×103×8.33×106=0.61mm [f0]=600/400=1.5mm f < [f0] 合格 (3)纵向方木检算
纵向方木规格为10×15cm，立杆纵向间距为60cm。纵向方木按简支梁考虑，计算跨径为60cm。 荷载组合：横向方木所传递给纵向方木的集中力为： 箱底: P=5.75×0.6=3.45kN
纵向方木自重：g＝6×0.1×0.15＝0.09 kN/m 承载力计算： 力学模式： 强度：
按最大正应力布载模式计算：
支座反力R＝(3.45×3+0.09×0.6)/2=5.20KN
最大跨中弯距Mmax＝5.20×0.3-0.06×0.32/2-3.45×0.2＝0.87KN.m σmax＝Mmax /W＝0.87*106/3.75*105＝2.32MPa＜[σ0]=10.8 MPa 合格 刚度：
按最大支座反力布载模式计算：
集中荷载: P=(5.75×4-1.4×（2.0+2.0+2.5）) ×0.6= 8.34kN/m f＝Pl3/(48EI)+5ql4/(384EI)＝
8.34*1000*6003/(48*9.9*103*2.81*107)+5*0.09*6004/(384*9.9*103*2.81*107)＝0.13mm＜[f0]＝
600/400＝1.5mm 合格 （4）支架立杆计算
每根立杆所承受的坚向力按其所支撑面积内的荷载计算，忽略横向方木自重不计，则纵向方木传递的集中力（以跨度0.9 米计算）：
P1=(1.2*(15.5+0.78)+1.4*（2.0+2.0+2.5）)*0.62 +0.09*0.6=10.36kN 安全起见满堂式碗扣支架按10 米高计，其自重为： g=10*0.235=2.35 KN
单根立杆所承受的最大竖向力为： N=10.36+2.35=12.71 kN 立杆稳定性：
横杆步距为按1.2m 计算，故立杆计算长度为1.2m。 长细比λ=L/i=1200/15.78=76<80,
故φ=1.02-0.55（(λ＋20)/100）2=0.513，则： [N]= φA[σ]=0.513*489*215=53.93kN N<[N] 合格 强度验算：
σa＝N/Aji=21.3*1000/489=43.6MPa＜ [σa]=140 MPa 合格 （5）地基承载力不需再进行验算。
3.2.3.2 箱梁底板厚度22cm 情况下支架检算 （1）、底模检算 底模采用δ＝15 mm 的竹胶板,直接搁置于间距L=30cm 的5*8cm 横向方木上，按连续梁考虑,取单位长度(1.0 米)板宽进行计算。 荷载组合:
一份完整的跨线桥满堂支架施工方案
