现浇梁满堂和钢管柱支架计算书(最终版)

附件：

新丰互通B/C匝道桥现浇梁施工

支架结构计算书

一、工程概况

新丰互通立交位于朱屋村南侧，是新丰县城及周边地区车辆上下高速的主要出入口，本合同段在新丰江北侧的朱屋村南侧山间设置新丰互通。采用半定向T 型互通立交与G105一级路顺接，方便新丰县城及周边村镇的车辆上下高速公路。互通共设置主线桥1座，匝道桥4座，其中B/C匝道桥上部结构采用现浇箱梁结构；BK0+627.375匝道桥桥跨布置为3*（3×28.75）预应力现浇箱梁+12×30m 预应力T 梁； CK0+284.306匝道桥桥跨布置为11×20m 预应力现浇箱梁+2×25现浇箱梁。

根据设计图纸，B 匝道桥第一～三联上部结构采用3*28.75米预应力混凝土现浇箱梁，桥面宽10.5m ，梁体采用单箱单室斜腹板结构。梁高1.75cm ，顶宽10.3m ，悬臂长2.25m ，底宽4.94m ，顶板厚度28cm ，腹板厚度45～65cm ，底板厚度22cm ；每跨在跨中设置横隔板。C 匝道桥第一～三联上部结构采用20米预应力混凝土现浇箱梁，桥面变宽，采用单箱单室斜腹板结构。梁高1.50m, 悬臂长2.25m ，腹板厚45～65cm ，顶板厚28cm ，底板厚22cm ；第三联每跨跨中设置横隔板；第四联上部结构采用25米预应力混凝土现浇箱梁，桥面宽10.5m ，采用单箱单室斜腹板结构，梁高1.60m ，箱梁悬臂长2.25m ，腹板厚45cm ～65cm ，顶板厚28cm ，底板厚22cm ，在每跨跨中设置横隔板。 二、编制依据

（1）《铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程》（TB10110—2011） （2）《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ 130-2011） （3）《钢结构设计规范》（GB50017-2003） （4）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）

（5）《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007) 三、上部梁体施工方案

新丰互通B 匝道桥现浇箱梁共3联，每联3跨，其中第一联位于新丰互通E 匝道和主线路基之间填平区，地形较平坦，梁底至原地面高度在3-13m 间，采用满堂支架现浇施工；第二联前两跨横跨主线路基，地形较为平坦，梁底至原地面高度在7-13m 间采用满堂支架现浇施工，第三跨横跨C 匝道桥桥，桥区位于主线路基左侧边坡，梁底至原地面高度在13-20m 间，采用满堂支架现浇法施工；第三联由于梁底至原地面高度在20m

以上（22-29m ），采用钢管柱贝雷支架法施工

新丰互通C 匝道桥共4联，均为现浇箱梁结构，第一联共4跨，每跨跨径为20m ，梁底距原地面高度在7-13m 间，采用满堂支架现浇施工；第二联共4跨，每跨跨径为20m ，梁底距原地面高度在13-19m 间，采用钢管柱贝雷支架法施工；第三联共3跨，每跨跨径为20m ，梁底距原地面高度在在7-18m 间，采用钢管柱贝雷支架法施工；第四联共2跨，跨径为25m ，横跨主线路基，梁底距原地面高度在在7-8m 间，采用满堂支架现浇施工。

主要工序的施工流程为：场地平整、地基支墩处理、钢管柱贝雷架和满堂支架搭设、安装支座、堆载预压、沉降观测、逐级卸载、设置预拱度、安装外模、制安钢筋、现浇梁混凝土、混凝土养护、张拉压浆、拆除侧模、拆除底模板、拆除贝雷架或满堂支架。支架具体布置如图附图所示。 1、地基处理

B 匝道第一联、第二联前两跨（0#-5#墩）及C 匝道第四联（11#-13台），由于横跨主线路基或填平区，路基填土均已完成94区填筑，在清除表面松散土后，碾压平整后浇筑15cm 厚C20混凝土，宽度15米。

C 匝道第一联（0#-4#墩）由于位于路基边坡，首先对边坡进行开挖成2*3.6m的台阶并振动碾压平整，其余原地面清除表面松土，如有泥浆坑，必须清理干净，采用石渣回填并碾压表层；然后分层回填30cm 二灰碎石土，宽度16米，再浇筑15cm 厚的C20混凝土，宽度15m 。

B 匝道第二联第三跨，第三联（5#-9#墩）及C 匝道桥第二联，第三联（4#-11#墩）；每跨在墩柱前后及跨中设立540*10mm的支撑钢管柱，每个钢管立柱下需预埋860×860×20mm 钢板，便于支撑柱与预埋钢管连接，保证稳固。钢管柱设置在支撑墩上，B 匝道中支撑墩12米长、4米宽、高度1米的C25混凝土，C 匝道中支撑墩12米长、2米宽，高度1米；边支撑墩均靠近承台，12米长，2米宽，高度1米。每个支撑墩采用埋置式，基坑开挖后进行承载力测试，当不满足要求时采用强夯和换填2m 深的碎石基础，用作地基改善。 2、贝雷架搭设

选用12片单层上下加强贝雷梁作为支撑骨架，支撑点下为2根45b 工字钢，45b 工字钢

采用焊接连接540×10㎜钢管柱，钢管柱与支撑墩用预埋钢板连接，钢管柱支间采用14号槽钢交叉连接，钢管高度根据墩台身高度计算确定。贝雷梁之间除标准斜支撑外，还需采用10号槽钢把每组贝雷梁架间连接。B 匝道桥第二联第三跨，第三联中间长度采用9片标准长度为3M 贝雷片，C 匝道桥第二、三联中间长度采用6片标准长度为3M 贝雷片。在贝雷架上方横向铺设I20工字钢，间距0.6米 ，在横向工字钢上方搭设1.8～3m 高的碗扣钢管支架做纵横坡调整, 立杆顶设二层方木，立杆顶托上横向设10×10cm 方木，间距为0.6m ；横向方木上设10×10cm 的纵向方木，间距0.3m ，再铺设15mm 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。 3、满堂支架施工

在路基范围内满堂支架，为砂质黏性土碾压而成的路基，压实度达到93%，地基承载力可达到200KPa ，在清除表层土后，碾压平整再浇筑15cmC20混凝土，宽度15m ，作为支架基础。对于其他位于自然边坡上的支架，地基表层为2.0米左右的厚的砂质黏性土，地基承载力为120KPa ，下部为淤泥质黏土层, 地基承载力为60KPa, 清除地表整平后，用二灰碎石土回填30厘米厚，分层碾压, 宽度16米，上部再浇筑15cm 厚的C20混凝土, 宽度15米。

选用碗式支架作为支撑骨架，支架布置为：满堂支架顺桥向立杆排距0.6m ，横桥向立杆中间底腹板位置为10排排距0.6m ，两侧靠翼缘板2排排距0.9m ，翼缘板外为1排排距1.2m 立杆作为操作平台，所有横杆步距均为1.2m 。支架支撑在专用地托上，以确保受力均匀, 支架上端采用专用天托，纵向采用10×15cm 方木间距0.6m ，横向采用10×10cm 方木, 间距0.3米, 通过支架上端的天托设置预拱度。 4、堆载预压

为消除非弹性变形，取得贝雷架弹性变形量、碗式支架弹性变形和地基沉降变形。在方木铺设完毕且加固稳固后选用土袋进行分级堆载预压。预压采用分跨预压，从一个边跨向另一个边跨进行，施加荷载总重：梁体自重＋施工荷载(梁体自重20%)。模拟砼施

工过程按60%、80%、100%、120%逐级加载。在加载过程中设置沉降观测点，沿纵向设置在跨中、1/4跨和距墩柱支点1m 共5个断面上，每个断面沿横向布3个点，分别是断面中心和距中心左右2.5m 处。堆载预压时间不小于48小时，卸载采用分级逐步卸载。每次堆载、卸载均做好沉降观测，并做好记录。 5、预拱度设置

预拱度计算公式为f=f1+f2，其中f1贝雷架或支架弹性变形(由预压得出数据) ，f2=梁片设计预拱度值。最大预拱度值设置在梁的跨中位置，并按二次抛物线形式进行分配，算得间距2米各点处的预拱度值后，按折线通过钢管脚手架对底模和翼缘板进行调整。 6、钢筋制安

钢筋在钢筋加工场地制作，采用焊接工艺连接, 根据钢筋绑扎的先后顺序采用人工配合汽车、吊车运输到模板。钢筋绑扎顺序：从一段向另一段进行，箱梁底板、箱梁腹板、箱梁底、腹板波纹管、箱梁顶板、预留钢筋和预埋件埋设。

按照设计图纸和验标要求进行钢筋的绑扎安装，同时注意钢筋接头按要求错开，钢筋绑扎时要按设计图纸的钢筋编号从下到上、从一头到另一头分顺序绑扎，为避免在安装时将误差集中到某一头，可分成几段进行。保证所有的钢筋规格、型号、间距、数量及保护层等满足设计要求。钢筋交接点绑扎均采用十字交叉绑，不允许采用梅花跳绑，且绑扎铁丝的尾段不应伸入保护层内。钢筋保护层采用购买的同等级砂浆垫块，梁体侧面和底面的垫块至少应为4个/m2。

箱梁施工中主要预埋件有泄水孔、伸缩缝预埋件、接触网支柱锚固螺栓及加强钢筋、防撞护栏预埋筋、综合接地措施和施工预埋件等，施工时应严格按照设计图纸要求进行预埋。（详见作业指导书）。 7、砼施工

砼浇筑采用混凝土汽车泵自的低处向高处进行。混凝土浇筑水平分层、对称、连续浇注的原则。浇注砼时，每层砼的厚度40厘米为宜，不得超过50厘米，砼振捣和下料交

替进行，采用插入式振捣棒振捣。浇注桥面砼时，先用插入式振捣棒振捣砼，再用悬空式整平机振捣成型，人工二次抹面。砼浇注成型终凝后，覆盖土工布浇水养护。（混凝土施工详见作业指导书）。

四、满堂支架和贝雷架钢管柱结构验算 （一）贝雷架验算 1. 贝雷梁相关参数

⑴、桁架单元杆件性能

⑵、几何特性

⑶、桁架容许内力表

2. 荷载分析 2.1荷载分析

2.1.1、模板、支架、脚手架自重

模板自重取1.5kN/㎡, I20a工字钢取27.93kg/m, I45a工字钢取80.4kg/m,方木取0.9kg/m3,脚手架，钢管柱按实际计算。 2.1.2、新浇混凝土自重按26 kN/m3。 2.1.3、施工人员、施工料具运输堆放荷载

①计算模板及直接支承模板小棱时，均布荷载可取2.5kPa 。 ②计算直接支承小棱的梁或拱架时，均布荷载可取1.5 kPa。 ③计算支架立柱及支承拱架的其它结构件时，均布荷载可取1.0kPa 。 2.1.4、倾倒混凝土时产生的冲击荷载按2.0kN/㎡。 2.1.5、振捣混凝土产生的荷载按2.0kN/㎡。

2.1.6、其它可能产生的荷载，如雪荷载、冬季保温设施荷载等，基本不产生。 2.1.7、新浇混凝土对模板侧面压力，泵送时：Pm=4.6v1/4=4.6×21/4=5.5 kN/㎡。 2.1.8、倾倒混凝土时对侧面模板产生的水平荷载按2.0kN/㎡。 2.1.9、振捣混凝土产生时对侧面模板产生的压力按4.0kN/㎡。

2.1.10、现浇箱梁总方量：B 匝道第一联为560.52m3，钢绞线重22.9443t ；第二联为558.96m3，钢绞线重22.8947t; 第三联为560.88m3，钢绞线为22.9443t ；C 匝道第一联为428.8m3，钢绞线重16.0513t ；第二联为490.5m3，钢绞线重16.0513t; 第三联为375.58m3，钢绞线为11.4043t ；第四联为307.32m3，钢绞线为10.8297t ；

根据《建筑施工模板安全技术规范》第4.1.1条第4款计算

1

2

P m =0.22γc t 0k 1k 2ν

P m =k 1γc h 0 ，取二者之小值。

浇筑速度v 取0.5m/h，混凝土初凝时间t0=8h，k1=1.2，k2=1.15

P =0. 22*26*8*1. 2*1. 15*0. 52=44. 65kPa h =p /γ=44. 5/26=1. 72m

因此混凝土侧压力取F=44.65kPa，有效压头高度h=1.72m 风荷载

按《建筑结构荷载规范》（GB50009）规定计算，基本风压值取表D.4中n=10年，风振系数βz =0. 7，计算如下：

按式7.1.1-1计算风荷载标准值：w k =βz μs μz w 0 其中：w k —风荷载标准值（kpa ）

βz —高度Z 处的风振系数（取1）

μs —风荷载体型系数，按表7.3.1中“独立墙壁及围墙”值+1.3 μz —风压高度变化系数，按表7.2.1离地高度50m 的B 类地面值1.67 w 0—基本风压（kpa ），取0.35kpa 计算得：w k =βz μs μz w 0=0. 7*1. 3*1. 67*0. 35=0. 532kpa 2.2荷载组合

根据《建筑荷载设计规范》，均布荷载设计值=结构重要性系数×（恒载分项系数×恒载标准值＋活载分项系数×活载标准值）。结构重要性系数取二级建筑：1.0，恒载分项系数为1.2，活载分项系数为1.4。 2.3 B匝道桥最大跨度段检算

我部现浇箱梁结构特点，我们取Ⅲ－Ⅲ截面为代表截面进行箱梁自重计算，如图所示：

2.3.1 底模面板检算

底模面板采用15mm 厚竹胶板，竹胶板尺寸为122*244*1.5cm。竹胶板下桥顺向设置

100*100mm方木小肋，中心间距300mm ，取1m 板宽按净跨径300mm 简支梁检算。 （1）、荷载

取底腹板荷载进行计算：梁体砼顺桥向均布荷载：q 2=9. 5953/4. 94*26=50. 5KN /m 2 底模面板宽度自重1*9*0. 015=0. 135kN /m 2 箱内支撑架荷载1. 2kN /m 2

q c =1. 2*[(50. 5+0. 135+1. 2) *1]+1. 4*((2. 5+2+2) *1)=71. 3kN /m （2）强度验算

M max =0.64kN·m Q max =12.83kN

底模力学参数： x

S =1/8×bh 2=1/8×1.22×0.0152=3.43×10-5 m 3 I=1/12×bh 3=1/12×1.22×0.0153=3.43×10-7 m 4 W ＝1/6×bh 2=1/6×1.22×0.0152=4.575×10-5 m 3

强度条件：

x

4σ

σ=Mmax /W=0.64/(4.58×10-5 )=1.4MPa＜[σ]=12 Mpa

τ= Qmax S/(Ib)=(12.83×3.43×10-5)/( 3.43×10-7×1.22) =1.052MPa＜[τ]=1.3 MPa

（3）刚度验算:fmax ＜[f]

f max =0.677ql4/(100EI) 其中E=9×103 MPa f max =(0.677×71.3×0.34)/(100×9×109×2.81×10-7) =0.0155mm＜[f]=1/400m=0.75mm 1.5cm的竹胶板作为底模满足要求。 2.3.2 模板底纵桥向方木计算：

竹胶板底部桥顺向设置100*100mm方木小肋，中心间距300mm ，方木下设置横桥向方木，方木中心间距为60cm ，按单根方木受力（单根方木承受宽度600mm 的系梁荷载）按三跨连续梁检算。 （1）、荷载组合

取底腹板荷载进行计算：梁体砼顺桥向均布荷载：q 2=9. 5953/4. 94*26=50. 5KN /m 2 底模面板宽度自重1*9*0. 015=0. 135kN /m 2 方木自重：9*0. 1*0. 1*1/0. 3=0. 3kN /m 2 箱内支撑架荷载1. 2kN /m 2

q c =1. 2*[(0. 135+50. 5+1. 2+0. 3) *0. 3]+1. 4*[(1. 5+2+2）*0. 3)=21. 08kN /m

4

x

4

M max =0.76kN·m Q max =7.59kN 方木力学参数：

S =1/8×bh 2=1/8×0.1×0.12=1.25×10-4 m 3

x

I=1/12×bh 3=1/12×0.1×0.13=8.3×10-6m 4 W ＝1/6×bh 2=1/6×0.1×0.12=1.67×10-4 m 3

强度条件：

σ

σ=Mmax /W=0.76/(1.67×10-4 )=4.55MPa＜[σ]=12 Mpa

τ= Qmax S/(Ib)=(7.59×1.25×10-4)/( 8.3×10-6×0.1) =1.14MPa＜[τ]=1.3 MPa

刚度验算:fmax ＜[f]

f max =0.677ql4/(100EI) 其中E=9×103 MPa f max =(0.677×21.08×0.64)/(100×9×109×8.3×10-6) =0.25mm＜[f]=1/400m=1.5mm 底模纵向方木截面尺寸符合设计要求 2.3.3横向方木计算：

横桥向方木采用10*10cm方木, 铺设于支架立杆顶撑上，间距为60cm ，跨度60cm ，所受荷载为上部纵向方木传递的集中荷载，间距按30cm 布置，其荷载大小为： P=1.143*ql=1.143*21.08*0.6=14.69KN/m 按四跨连续梁计算。

x

M max =2.12kN·m Q max =18.23kN 方木力学参数：

S =1/8×bh 2=1/8×0.1×0.12=1.25×10-4 m 3 I=1/12×bh 3=1/12×0.1×0.13=8.3×10-6m 4 W ＝1/6×bh 2=1/6×0.1×0.12=1.67×10-4 m 3

x

强度条件：

σ

σ=Mmax /W=2.12/(1.67×10-4 )=1.27MPa＜[σ]=12 Mpa

τ= Qmax S/(Ib)=(18.23*1.25×10-4)/( 8.3×10-6×0.1) =1.22MPa＜[τ]=1.3 MPa

刚度验算:fmax ＜[f]

f max =1.764ql3/(100EI) 其中E=9×103 MPa f max =(1.764×14.69×0.63)/(100×9×109×2.813×10-6) =0.0221mm＜[f]=1/400m=1.5mm 底模横向方木截面尺寸符合设计要求 2.3.4 碗扣支架承载力及稳定性检算：

根据现场实际选用碗扣脚手架作为钢管柱贝雷架上横纵坡调节，立杆、横杆均为φ48*3.5mm钢管，支架上下采用可调底托和顶托，按最大支架高度3.65m 计算。

荷载计算

荷载计算采用《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》（JGJ166-2008）第4.2.3至4.2.5条（不计风荷载）：

取值及计算原则如下：

（1）、模板支撑架自重标准值Q1： 底模系统自重（方木纵肋按间距300mm ）： 竹胶板自重g 1=1*1*0. 018*9=0. 162 方木横肋自重g 2=0. 1*0. 1*9*(1/0. 3) *1=0. 3 方木纵肋自重g 3=0. 1*0. 15*9*(1/0. 6) *1=0. 23 底模系统自重小计q 1=0. 162+0. 3+0. 23=0. 692 单根支架立杆及附件自重（每延米高度重量）：

a 、扣件自重(每根立杆每延米配旋转扣件1套) G 1=0. 0135kN b 、顶托G 2=0. 045kN c 、立杆G 3=0. 062kN /m

d 、横杆G 4=0. 056*4*0. 45*(1/1. 2) =0. 084kN /m （按立杆间距600*300mm，步距

1200mm 计算）

e 、剪刀撑钢管（每根立杆上按设置Φ48*2.9mm钢管剪刀撑2根）

G 5=2*3. 84*1. 27=0. 098kN （立杆按600*300mm间距计算） 每根立杆系统合计总量：

q 2=∑G i =0. 0135+0. 045+0. 062+0. 084+0. 098=0. 0303kN /m

i =1

n

（其中hz 为支架高度，Q 1=L x *L y q 1+h z q 2=0. 692*0. 3*0. 3+4. 5*0. 0303=0. 20kN 按最大立杆间距600*300mm计算，偏于安全）

（2）、钢筋砼自重标准值Q2=26kN/m3 （3）、振捣混凝土荷载标准值Q3=2kpa （4）、施工荷载标准值Q4=1kpa 单肢立杆轴向力计算

采用《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》（JGJ166-2008）第5.6.1条第1款

N =[1. 2Q 1+1. 4(Q 3+Q 4)]L x L y +1. 2Q 2V (其中

最大单肢立杆轴向力计算如下： （1）、底腹板部位

V —L x 、L y

段砼体积) 计算。

底腹板最大梁高1.75m ，支架最大间距600*600mm。

N =[1. 2*0. 692+1. 4*(2+1)]*0. 6*0. 6+1. 2*26*1. 75*0. 6*0. 6=22. 0kN

由计算可知单肢立杆最大轴力为底腹板下支架立杆，即N max =22. 0kN 。 单肢立杆稳定性承载力容许值计算

采用《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》（JGJ166-2008）第5.3.1条第2款N ≤ϕAf （5.3.1-2）式并结合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）第5.2.6条式5.2.6-1及第5.2.8条l 0=k μh 式5.2.8进行。

其中：A-立杆横截面积（489mm2）

f-P235A 钢材（碗扣）抗拉、压和抗弯强度设计值（205Mpa ） ϕ-轴心受压杆件稳定性系数，根据长细比查表

K-立杆计算长度附加系数（取1.155，验算立杆容许长细比时取1）

μ-考虑单、双排脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，按（JGJ130-2011）标5.2.8取1.5）

h-步距，取1.2m

i-碗扣立杆回转半径15.8mm

l 0=1. 15*51. 5*1. 2=2. 07m 9

长细比

λ=l 0/i =2079/15. 8=132，查稳定性系数表得ϕ=0. 386

单肢立杆稳定性控制的容许承载力：

[N ]=ϕAf

=0. 386*489*205=38. 7kN

由计算可知单肢立杆最大轴力为第梁端段下支架立杆，即

N max =22kN

根据《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》（JGJ166-2008）第5.1.8条：所有

杆件长细比λ=l 0/i 不得大于250。

h-步距，取1.2m

i-碗扣立杆回转半径15.8mm

l 0=1. 15*51. 5*1. 2=2. 07m 9

长细比

λ=l 0/i =2079/15. 8=132

2.3.5 横桥向I20工字钢检算：

横桥向设置I20工字钢，工字钢中心间距为60cm ，长度12m ，工字钢设置在贝雷桁梁上，跨度在底腹板位置为90cm ，在翼缘板位置为120cm ，工字钢计算时按按三跨连续梁检算。 （1）、荷载组合

根据以上计算沿纵梁方向承受的组合荷载：（工字钢自重荷载 q=（1.2*（①+②）+1.4*（③+④+⑤））*0.6

=1.2*（50.5+0.692+0.2+0.455）+1.4*（2.5+2+2））*0.6=68.52*0.6=41.11KN/m

x

M max =3.33kN·m Q max =22.2kN I20工字钢力学参数：

S =3.555×10-5m 2 I=2.37×10-5m 4 W=2.37×10-4 m 3

x

强度条件：

σ

σ=Mmax /W=3.33/(2.37×10-4 )=14.05MPa＜[σ]=170 Mpa

τ= Qmax S/(Ib)=(22.2×3.555×10-5)/( 2.37×10-5×0.007)= =4,757MPa＜[τ]=100 MPa

刚度验算:fmax ＜[f]

f max =0.667Pl4/(100EI) 其中E=2.05×105 MPa f max =(0.667×41.11×0.93)/(100×2.05×1011×2.37×10-5) =0.0411mm＜[f]=1/400m=2.25mm

3.2.5贝雷梁计算：

承重梁为贝雷梁，由带上下加强弦杆的标准贝雷片组合而成。贝雷片规格为300cm×170cm×18cm 。每9片组成一排（C 匝道为每6片），每两排连成一列，每列贝雷梁对应端头采用0.9m 或1.2m 的桁架框进行连接，共6列12排，按1.2+0.9*4+1.2m间距排列。分节段拼装后由吊车吊起，在立柱顶部拼装成长度27m 整体桁架。计算按最大跨度15.5m 简支梁计算。

(1)荷载计算 （a ）箱梁的砼重

梁体重量：顶板宽10.3m ，底板宽4.94m ，梁长28.75m ，混凝土体积188.76 m³。考虑到施工过程中泵车冲击取冲击系数为1.1，则梁重为：

G 1=188.76×2.6×1.1=539.854t。 （b ）模板方木支撑体系重量 根据以上计算总重量约为：

G 2=（0.692+0.2）*28.75*12=30.774t。 （c ）施工人员及设备荷载

施工人员及设备荷载标准值按均布活荷载取1.0KN/m2，面积为296.125m 2，重量为： G 3=29.62t。 （d ）分配梁重

间距0.6m, 横桥向I20工字钢。 G 4=46根×12m×27.91Kg/m=15.41t。 （e ）贝雷梁自重

带上下加强弦杆标准贝雷片重350kg 。

由表查得加强型贝雷片：[M]＝1687.5KN·M ； [Q]＝245.2KN ；考虑1.3安全系数，则：[M]＝1298.08KN·M [Q]＝188.6KN

E=210GPa I=577434.4cm4 W=7699.1cm³

G 5=12×9节×350=37.8KN=37.8t

（f ）混凝土浇筑冲击及振捣时产生荷载 G 6=（2+2）kN/m2×4.94m×28..75m=56.81t 上述荷载合计

G 总=539.854+30.774+29.62+15.41+37.8+56.81 =710.27t (2)分布荷载

贝雷梁分布按6列12排布置，每列2排间距0.9m 或1.2m ，两排桁架之间采用支撑架连接。

q 列=G总/28.75/6=710.27/28.75/6=4.12t/m q 排=G总/28.75/12=710.27/28.75/12=2.06t/m （3）抗弯强度验算

Mmax=ql2/8

=41.2×15.52/8

=1237.29kN·m ＜[M]=2×1298.08N·m 满足！

(4)抗剪强度验算

Q=ql/2=41.2×15.5/2=319.3kN＜[Q]=2×188.6kN 满足！ (5) 刚度验算 弹性变形： f=5qL4/384EI

=5×41.2×103×15.54/（384×2.1×1011×0.005774344） =0.025535m 非弹性变形采用下面经验公式计算：

d （n 2-1）当贝雷梁节数为奇数时：f max =

8dn 2

当贝雷梁节数为偶数时：f max =

8

式中 n ——贝雷梁节数

d ——常数，对单层贝雷梁取d=0.3556cm；对双层贝雷梁取d=0.1717cm.

d （n 2-1）

15.5m 跨径5片贝雷架，即f max ==0.3556(52-1)/8=1.067cm

8

贝雷梁变形值为0.02554+0.01067=0.0362＜[f]=l/400=0.0388m 满足要求。 (6)考虑梁体浇筑后混凝土重集中在中部4组贝雷梁上时工况

贝雷梁分布按4列8排布置，每列2排间距0.9m ，两排桁架之间采用支撑架连接。 q 列=G总/28.75/4=710.27/28.75/4=6.18t/m q 排=G总/28.75/8=710.27/28.75/8=3.09t/m (a)抗弯强度验算 Mmax=ql2/8

=61.8×15.52/8

=1855.93kN·m ＜[M]=2×1298.08kN·m 满足！ 5.4.12.2 抗剪强度验算

Q=ql/2=61.8×15.5/2=478.95kN＜[Q]=2×245.2kN 满足！ (b)刚度验算 弹性变形： f=5qL4/384EI

=5×61.8×103×15.54/（384×2.1×1011×0.005774344） =0.0383m

非弹性变形采用下面经验公式计算：

d （n 2-1）当贝雷梁节数为奇数时：f max =

8dn 2

当贝雷梁节数为偶数时：f max =

8

式中 n ——贝雷梁节数

d ——常数，对单层贝雷梁取d=0.3556cm；对双层贝雷梁取d=0.1717cm.

dn 2

15.5m 跨径6片贝雷架，即f max ==0.3556*36/8=1.6cm

8

贝雷梁变形值为0.0383+0.01067=0.0049＜[f]=l/400=0.0388m 满足！ 3.2.6 盖梁计算

盖梁采用2I45b 工字钢组合梁，长度12m ，支撑跨度为3m 均布，所受荷载为上部贝雷梁所传递集中荷载，即集中力F=q排×15.5=20.6*15.5=319.3kN，将贝雷桁架最大反力施加到工字钢分配梁相应位置处计算，工字钢自重：1.71kn/m

x

1

6

2

3

45

6

123

4

5

6

M max =337.2kN·m Q max =642.94kN x 2I45b 截面参数： 面积: 22065.00mm2

惯性矩: Ix=670554126mm4 Iy=149017286mm4 截面抗弯系数： Wx=2980240mm3 Wy=980377mm3 Ix/Sx=380.91mm 腹板厚tw=2*13.5=27mm 米重：174.24kg/m

抗弯强度验算：σ=Mmax/Wx

=（337.2×106）/2980240=113.1MPa＜[б]=140MPa 抗剪强度验算：τ=VmaxSx/Ixtw

=519×103/（380.91×27） =50.464MPa＜[τ]=80MPa 刚度验算:f=1.883PL3/100EI

=1.883×257.5×33/100×2.1×1011×1.49×10-4 =0.418mm

0.4184mm ＜l/400=7.84mm 满足! 3.2.7立柱计算

立柱采用Φ540*8mm的钢管柱，最大高度24m 。轴心压力为上部盖梁传递的集中荷载, 根据计算最大轴心压力N=820.91kN。立柱布置横桥向3m 纵桥向12.5+2+12.5m布置。系杆设置从立柱根部1m 起每4米一道系杆共4道，系杆为[10槽钢。

（1）. 受压稳定系数计算： 截面尺寸：540×10mm

截面面积：A=3.1416*（540^2-520^2）/4=16650.4mm2 抵抗矩：W=(π/32)*540^3*(1-(520/540)^4)=2.1661×106 mm3 截面材性：Q235钢材，允许应力[б]=140MPa

22

i =D +d /4=187.417 mm x 绕x 轴回转半径： 绕y 轴回转半径：

i y =D 2+d 2/4

=187.417 mm

绕X 轴长细比为 λx=l0x /ix =128.06 绕X 轴截面为b 类截面

绕Y 轴长细比为 λy=l0y /iy =128.06

绕Y 轴截面为b 类截面

按 GB 50017--2003 附录c 查表c-2《b 类截面轴心受压构件的稳定系数》 查得绕X 轴受压稳定系数 υx = 0.397 查得绕Y 轴受压稳定系数 υy = 0.397 （2）强度验算： 轴压力 N =820.91kN

计算得强度应力为б=N/A=49.31MPa ＜[б]=140MPa 满足! （3）. 稳定验算：

计算得绕X 轴稳定应力为бx=N/（υx×A）=124.2 MPa＜[б]=140MPa 满足! 计算得绕Y 轴稳定应力为бy=N/（υy×A）=124.2 MPa＜[б]=140MPa 满足! 考虑5cm 偏心受压时：

N M p =+≤f

A W

=49.31+820.91×106×0.05/（2.1661×106） =68.26MPa＜[б]=140MPa

（4）局部稳定验算：

外径与壁厚之比为：R/δ=54 满足!(GB50017--2003 第59页 5.4.5，圆管受压构件的外径与壁厚之比不大于100（235/f）=109.3)

δ——立柱壁厚10mm R ——立柱外径540mm 3.2.8基础计算

根据本工程实际的地勘数据，钢管桩基础根据实际情况考虑将开挖至砂质粘土层或粗砂层，采用换填1m 碎石垫层后施做混凝土条形基础，基底承载力通过静力触探试验可达到160KPa 。

(1).C25钢筋砼局部承压验算

单根立柱对钢管的压力：立杆承受荷载+钢管自重 N=820.91+24×9.89×10-3×130.64=851.92KN

钢管与钢筋混凝土基础底部采用70cm ×70cm 钢板连接。 则混凝土局部承压：

σ=N/A=851.92÷(0.7×0.7) ×10-3=1.74MPa＜[σ]=25 MPa

（2）地基承载力验算

中支墩两排钢管荷载总和为ΣN=851.92*8=6815.36KN，混凝土条形基础尺寸为12×4×1m ，换填碎石垫层容重为18KN/m3, 高度为2m ，碎石面层基底尺寸为5×14m ，基础埋置深度为1m 。立杆荷载通过混凝土基础传递，应力按45°角传递。

混凝土基础底面的平均压应力：

σ=（6815.36+12×4×26）/（12×4）=168KPa

碎石底层基底应力计算公式（参考《桥梁施工百问》第77页）：

σH =abσ/(ab+(a+b+4/3*hs*tanΦ)+γs h s =

14*5*168/(14*5+(14+5+4/3*2)*2)+18*2=139.765 KPa＜160kPa 满足!

边支墩单排钢管荷载总和为ΣN=851.92*4=3407.68KN，混凝土条形基础尺寸为12×2×1m ，换填碎石垫层容重为18KN/m3, 高度为2m ，碎石面层基底尺寸为3×14m ，基础埋置深度为0。立杆荷载通过混凝土垫层，应力按45°角传递。

混凝土基础底面的平均压应力：

σ=N/A=（3047,68+12*2*26）/（12×2）=153 kPa

碎石底层基底应力计算公式（参考《桥梁施工百问》第77页）：

σH =abσ/(ab+(a+b+4/3*hs*tanΦ)+γs h s =

14*3*153/(14*3+(14+3+4/3*2)*2)+18*2=115.08 KPa＜160kPa 满足!

(二) 满堂支架结构验算 1、碗扣支架相关参数

立杆和横杆设计允许荷载

碗口支架钢管外径48㎜, 钢管内径41㎜, 壁厚3.5mm ，截面积4.89*102mm 2

惯性矩I=1.215*10mm ，单位重量62kg/m

54

回旋半径i=｛[π(484-414)/64}/{π(484-414)/4}｝1/2=15.78㎜ 2、支架荷载分析

根据本工程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。

根据我部现浇箱梁结构特点，我们取Ⅲ－Ⅲ截面为代表截面进行箱梁自重计算，并对这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。

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；取q 2＝

1.2kPa

⑶ q 3——因施工时面积分布广，需要人员及机械设备不多，取q 3=2.0KN/m2（施工中要严格控制其荷载量）。

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。

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

q 5=P m =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

q 5=P m

=K ⨯r ⨯h =1. 2⨯25⨯1. 69=50. 7KPa

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：

荷载组合

3、支架结构验算 3.1 底模面板检算

底模面板采用18mm 厚竹胶板，竹胶板尺寸为122*244*1.8cm。竹胶板下桥顺向设置

100*100mm方木小肋，中心间距300mm ，取1m 板宽按净跨径300mm 简支梁检算。 （1）、荷载

取底腹板荷载进行计算：梁体砼顺桥向均布荷载：q 2=9. 5953/4. 94*26=50. 5KN /m 2 底模面板宽度自重1*9*0. 018=0. 162kN /m 2 上部拱肋自重及支撑架荷载2. 12kN /m 2

q c =1. 2*[(50. 5+0. 162+2. 12) *1]+1. 4*((2. 5+2+2) *1)=72. 44kN /m （2）强度验算

M max =0.65kN·m Q max =13.04kN

底模力学参数：

S =1/8×bh 2=1/8×1.0×0.0182=4.05×10-5 m 3

x

I=1/12×bh 3=1/12×1.0×0.0183=4.86×10-7 m 4 W ＝1/6×bh 2=1/6×1.22×0.0182=5.4×10-5 m 3

强度条件：

σ

σ=Mmax /W=0.65/(6.59×10-5 )=9.87MPa＜[σ]=12 Mpa

τ= Qmax S/(Ib)=(13.04×4.05×10-5)/( 4.86×10-7×1.0) =1.087MPa＜[τ]=1.3 MPa （3）刚度验算:fmax ＜[f]

f max =0.677ql4/(100EI) 其中E=9×103 MPa f max =(0.677×72.44×0.34)/(100×9×109×2.81×10-7) =0.157mm＜[f]=1/400m=0.75mm 1.8cm 的竹胶板作为底模满足要求。 3.2 模板底纵桥向方木计算：

竹胶板底部桥顺向设置100*100mm方木小肋，中心间距300mm ，方木下设置横桥向方木，方木中心间距为60cm ，按单根方木受力（单根方木承受宽度600mm 的系梁荷载）按三跨连续梁检算。 （1）、荷载组合

取底腹板荷载进行计算：梁体砼顺桥向均布荷载：q 2=9. 5953/4. 94*26=50. 5KN /m 2 底模面板宽度自重1*9*0. 018=0. 162kN /m 2 方木自重：9*0. 1*0. 1*1/0. 3=0. 3kN /m 2 上部拱肋自重及支撑架宽度荷载2. 12kN /m 2

q c =1. 2*[(0. 162+50. 5+2. 12+0.. 3) *0. 3]+1. 4*[(1. 5+2+2）*0. 3)=21. 42kN /m

x

M max =0.19kN·m Q max =3.86kN 方木力学参数：

S =1/8×bh 2=1/8×0.1×0.12=1.25×10-4 m 3

x

I=1/12×bh 3=1/12×0.1×0.13=8.3×10-6m 4 W ＝1/6×bh 2=1/6×0.1×0.12=1.67×10-4 m 3

强度条件：

σ

σ=Mmax /W=0.19/(1.67×10-4 )=1.14MPa＜[σ]=12 Mpa

τ= Qmax S/(Ib)=(3.86×1.25×10-4)/( 8.3×10-6×0.1) =0.581MPa＜[τ]=1.3 MPa

刚度验算:fmax ＜[f]

f max =0.677ql4/(100EI) 其中E=9×103 MPa f max =(0.677×21.42×0.54)/(100×9×109×8.3×10-6) =0.121mm＜[f]=1/400m=1.25mm 底模纵向方木截面尺寸符合设计要求 3.3横向方木计算：

横桥向方木采用10*15cm方木, 铺设于支架立杆顶撑上，间距为60cm ，跨度60cm ，所受荷载为上部纵向方木传递的集中荷载，间距按30cm 布置，其荷载大小为： P=1.143*ql=1.143*21.42*0.6=14.69KN/m 按四跨连续梁计算。

x

M max =2.12kN·m Q max =18.23kN 方木力学参数：

S =1/8×bh 2=1/8×0.1×0.152=2.813×10-4 m 3 I=1/12×bh 3=1/12×0.1×0.153=2.813×10-5m 4 W ＝1/6×bh 2=1/6×0.1×0.152=3.75×10-4 m 3

强度条件：

x

σ

σ=Mmax /W=2.12/(3.75×10-4 )=5.65MPa＜[σ]=12 Mpa

τ= Qmax S/(Ib)=(18.23*2.813×10-4)/( 2.813×10-5×0.15) =1.22MPa＜[τ]=1.3 MPa

刚度验算:fmax ＜[f]

f max =1.764ql3/(100EI) 其中E=9×103 MPa f max =(1.764×14.69×0.63)/(100×9×109×2.813×10-6) =0.0221mm＜[f]=1/400m=1.5mm 底模横向方木截面尺寸符合设计要求

3.4扣件式钢管支架立杆强度及稳定性验算 边支点Ⅲ-Ⅲ截面处

钢管扣件式支架体系在箱梁底腹板采用60×60×120cm 的布置结构，在翼缘板采用60×90×120cm 的布置结构，如图：

模板斜撑立杆

模板

小横杆

根据立杆的设计允许荷载，当横杆步距为120cm ，立杆可承受的最大允许竖直荷载

单位：m

为［N ］=30kN（参见公路桥涵施工手册）。

立杆实际承受的荷载为：N=1.2（N G1K +NG2K ）+0.85×1.4ΣNQK （组合风荷载时） N G1K —支架结构自重标准值产生的轴向力； N G2K —构配件自重标准值产生的轴向力 ΣNQK —施工荷载标准值；

于是，在底腹板位置有：

N G1K =0.6×0.6×q 1=0.6×0.6×43.013=15.485KN N G2K =0.6×0.6×q 2=0.6×0.6×1.2=0.432KN

ΣNQK =0.6×0.6×(q3+q4+q7)=0.36×(2.0+2.0+3.38)=2.657KN

则：N=1.2（N G1K +NG2K ）+0.85×1.4ΣNQK =1.2×（15.485+0.432）+0.85×1.4×2.657=22.26KN＜［N ］＝30kN ，强度满足要求，安全系数30/22.26=1.35。

在翼缘板位置有：

N G1K =0.6×0.9×q 1=0.6×0.9×8.32=4.493KN N G2K =0.6×0.9×q 2=0.6×0.9×1.2=0.648KN

ΣNQK =0.6×0.9×(q3+q4+q7)=0.54×(2.0+2.0+3.38)=3.985KN

则：N=1.2（N G1K +NG2K ）+0.85×1.4ΣNQK =1.2×（4.493+0.648）+0.85×1.4×3.985=10.911KN＜［N ］＝30kN ，强度满足要求。均满足要求。

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（N G1K +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 —υ48mm×3.5㎜钢管的截面积A ＝489mm 2。

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 ＝1.2m 。

于是，λ＝L/i＝76，参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》查附录C 得Φ＝0.744。

M W —计算立杆段有风荷载设计值产生的弯距； M W =0.85×1.4×W K ×La×h 2/10 W K =0.7uz ×u s ×w 0

u z —风压高度变化系数，参考《建筑结构荷载规范》表7.2.1得u z =1.25

u s —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：u s =1.2 w 0—基本风压，查〈〈建筑结构荷载规范〉〉附表D.4 w0=0.35KN/m2 故：W K =0.7uz ×u s ×w 0=0.7×1.25×1.2×0.35=0.368KN La —立杆纵距0.6m ； h —立杆步距1.2m ，

故：M W =0.85×1.4×W K ×La×h 2/10=0.03784KN

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=5.08×103mm 3

则，N/ΦA+MW /W＝22.26×103/（0.744×489）+0.03784×106/（5.08×103）＝68.634KN/mm2≤f＝205KN/mm2 计算结果说明支架是安全稳定的。

3.5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。

K 0=稳定力矩/倾覆力矩=y×N i /ΣMw

采用C 匝道第三联第一跨20m 验算支架抗倾覆能力：

跨中支架宽13.8m ，长20m 采用60×60×120cm 跨中支架来验算全桥： 支架横向19排； 支架纵向31排； 高度19.5m ；

顶托TC60共需要19×31=589个； 立杆需要19×31×19.5=11485.5m;

纵向横杆需要18×（INT （19.5/1.2）+1）×19=5814m； 横向横杆需要19×（INT （19.5/1.2）+1）×31=10013m； 故：钢管总重（11485.5+5814+10013）×3.84=104.88t; 顶托TC60总重为：589×7.2=4.24t； 故q=104.88×9.8+4.24×9.8=1069.376KN； 稳定力矩= y×N i =8×1069.376=8555.1KN.m

依据以上对风荷载计算W K =0.7uz ×u s ×w 0=0.7×1.25×1.2×0.35=0.368KN 跨中64m 共受力为：q=0.368×19.5×18=129.168KN； 倾覆力矩=q×5=129.168×5=645.84KN.m

K 0=稳定力矩/倾覆力矩=8555.1/645.84=13.25>1.3 计算结果说明本方案满堂支架满足抗倾覆要求 3.6 跨中门洞支架体系验算

本桥施工方案中B 匝道第二联第二跨和C 匝道桥第四联第一跨中的门式通道采取间距30cm 碗扣支架和工字钢平台支架体系，工字钢平台支架体系由碗扣支架上铺设10*10的纵向方木，方木上铺设间距为60cm 的I45a 工字钢作为横向分配梁，工字钢上纵向向满铺10×10cm 方木及搭设满堂扣件式钢管支架。 （1）门洞横梁工字钢验算 门洞处荷载为

取底腹板荷载进行计算：梁体砼顺桥向均布荷载：q 2=9. 5953/4. 94*26=50. 5KN /m 2 底模面板宽度自重1*9*0. 018=0. 162kN /m 2

方木自重：9*0. 1*0. 1*1/0. 3+9*0. 15*0. 1*1/0. 6=0. 525kN /m 2 上部拱肋自重及支撑架宽度荷载4kN /m 2

q c =1. 2*[(0. 162+50. 5+4) ]+1. 4*(1. 5+2+2) =73. 3kN /m

取立杆间距为0.6*0.6m；则门洞横梁处每根立杆受力为：73.3*0.6*0.6=26.39KN; 门洞横梁受力图如下:

M max x

2x

2

横梁所需要的截面抵抗矩为： W=

M max 139. 7KN ⋅m

==0. 9634⨯10-3m 3=963. 4cm 3 32

[σw ]145⨯10KN /m

查《桥涵计算手册》“热轧普通工字钢截面特性表”可知，需使用I40a 型号的工字钢，该型号工字钢截面特性如下：

S=86.07mm2 Ix=21714cm4 Wx=1085.7cm3 M=67.56kg/m tw=16.5mm Ix/ Sx=34.1cm

I40b 自重为0.6756KN/m(查桥涵手册)

q ⋅l 20. 6756⨯52

==2. 11KN ⋅m I45b 自重产生弯距为：M=88

总弯距Mx=139.7+2.11=141.81KN·m 弯距正应力为σ=

Mx 141. 81==130. 62Mpa

1.3的容许应力增加值），满足要求

支点处剪力为：Qx=121.29+0.6756×2.5=122.98KN

δ为腹板板厚度δ=16.5mm

τ max =

Q ⋅Sx 122. 98

==21. 86Mpa

满足要求。

工字钢跨中挠度验算：

I40a 单位长度上的荷载标准值为：q=43.98+0.6756=44.66KN/m

5q ⋅l 4

5⨯44. 66⨯545

f ===0. 008m ≤=0. 0125mm

384⋅E ⋅Ix 384⨯210000000⨯0. 0021714400

I45b 刚度满足要求，所以采用I45b 。 （2）门洞支撑墩立杆上枕梁计算

若枕梁按图中布置，纵梁将只起到传力作用，不需要特别的验算，

但在实际施工中考虑最不利情况，支撑立杆顶枕梁承受由门洞横梁传递的上部荷载和自重，横梁传递的力以端头支墩处剪力最大，取此处计算。支撑立杆顶枕梁按跨中受集中荷载这一最不利的情况进行验算。验算时按连续梁进行，L=0.6m

纵梁传递的剪力：Qx=122.98KN

I12工字钢自重：W=0.6*0.1421=0.0853KN

每边支撑墩立杆共7排，故支撑墩立杆顶单根枕梁跨中集中荷载

P=1/7 Qx+Wx=1/7*122.98+0.0853=17.654KN

M max =1/4*0.6*17.654=2.65KN.m

最大应力计算σ=

强度符合要求

挠度验算

8q ⋅l 38⨯17. 654⨯0. 640. 6f ===0. 0005m ≤=1. 5mm 384⋅E ⋅Ix 384⨯210000000⨯0. 000488400

满足要求

（3）门洞两边支撑墩立杆验算：

立杆强度验算

按接受由支撑墩立杆顶枕梁传递的荷载P 及自重这一最不利的情况进行验算。 则支墩立杆所受压力N=P+W自重=17.654+2.2=19.854KN；

立杆轴心受压应力计算 Mx 2. . 65==34. 24Mpa

σ=N 19. 854==40. 6Mpa

强度符合要求1

立杆稳定性验算：

立杆步距为1.2m, 碗扣脚手架立杆Φ＝48mm, 壁厚为3.5mm

参照《扣件式规范》，按下式计算

l 0= h+2a

h ——步距，h=1200mm；

a ——立杆上端顶托伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.650 m；

则立杆计算长度

l 0 = h+2a

=1200+650×2

=2500mm

则立杆受压长细比：

l 0/i=2500/15.8

=158.23

参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》表A.0.6得

υ=0.2801

则钢管立杆的最大应力计算值：

σ=N/υA

=19.854/(0.2801×4.89×102)

=144.953N/mm2＜f=205N/mm2

∴立杆满足设计要求。

3.7立杆底座和地基承载力计算

⑴ 立杆承受荷载计算

在底腹板两侧立杆的间距为60×60cm ，每根立杆上荷载为：

N ＝a×b×q＝ a×b×(43.01+q2+q3+q4+q7) ＝ 0.6×0.6×(43.01+1.2+2.0+2.0+3.38)=18.57kN

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×(43.01+q2+q3+q4+q7)

＝ 0.6×0.6×(43.01+1.2+2.0+2.0+3.38)=18.57kN

底托承载力（抗压）设计值，一般取R d =40KN;

得：18.57KN ＜40KN 立杆底托符合要求。

（3） 立杆地基承载力验算

地基承载力计算公式如下所示

P=N/A;

式中：N---支架传递基础顶面的轴心力；

A---硬化地基受力面面积。

立杆底座为150cm*150cm,直接支承在混凝土垫层上，则混凝土局部受压面积为A d =15cm×15cm=225cm2；有前面计算得知道立杆最大轴心力N=22.26KN。

则混凝土垫层局部承压应力计算如下：

N 22. 26==989. 33KPa =0. 989MP a ＜A d 0. 0225[f ]＝9. 6MPa ，C20混凝土轴心抗压强度设cd

计值9.6MPa 。则混凝土局部受压满足受力要求。

C20混凝土容重为24KN/m3，轴心抗压强度设计值9.6MPa ，其刚性角取45°；应力按45°角扩散，则15cmC20混凝土垫层下的承载力：

（22.26+0.45*0.45*0.15*24）/0.45*0.45=113.53KPa

由于B 匝道第一联、第二联第1、2跨及C 匝道桥第四联位于94区压实路基上，路基顶承载力可达200KPa ，满足要求。

针对自然边坡原状土体，在清除表层后进行碾压夯实，回填30cm 厚二灰土，使压实度达到93％以上后，再在回填层上硬化C15混凝土15cm 。

按45°角扩散，天然地基整体承受上部荷载：

N=22.26+1.05*1.05*0.15*24+1.05*1.05*0.3*16=31.521KN

N/S=31.521/(1.05*1.05)=28.59KPa＜120KPa ，压实天然地基承载力满足要求。

结点,1,0,0

结点,2,5,0

结点,3,6,0

结点,4,7,0

结点,5,12,0

单元,1,2,1,1,1,1,1,1

单元,2,3,1,1,1,1,1,1

单元,3,4,1,1,1,1,1,1

单元,4,5,1,1,1,1,1,1

结点支承,2,3,0,0,0

结点支承,3,1,0,0

结点支承,4,1,0,0

单元荷载,1,3,59.5,0,1,90

单元荷载,2,3,59.5,0,1,90

单元荷载,3,3,59.5,0,1,90

单元荷载,4,3,59.5,0,1,90

单元材料性质,1,4,9226350,1578132.36,0,0,-1