盖梁支架设计

编制单位：编制日期：

******大桥

桥墩盖梁支架设计

编制： 审核： 审定： ******项目经理部 2019.11

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目录

一、 盖梁支架设计概况

二、 φ1800mm盖梁承重抱箍计算书 三、 φ1600mm盖梁承重抱箍计算书 四、 φ1300mm盖梁承重抱箍计算书

五、 盖梁支架构件验算表1（φ1800mm抱箍对应支架体系I10#工字钢横梁） 六、 盖梁支架构件验算表2（φ1800mm抱箍对应支架体系贝雷梁纵梁）

七、 盖梁支架构件验算表3（φ1600mm抱箍对应支架体系I10#工字钢横梁） 八、 盖梁支架构件验算表4（φ1600mm抱箍对应支架体系贝雷梁纵梁）

九、 盖梁支架构件验算表5（φ1300mm抱箍对应支架体系I10#工字钢横梁） 十、 盖梁支架构件验算表6（φ1300mm抱箍对应支架体系贝雷梁纵梁） 十一、 盖梁支架设计图

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一、盖梁支架设计概况

1. 工程概况：

本盖梁支架设计以潭洲沥、大岗沥大桥6#~20#墩、23#~28#墩及A、B、C、D匝道桥各墩盖梁作为设计对象，涵盖抱箍计算及支架构件验算，其中抱箍计算包括φ1800mm、φ1600mm、φ1300mm三种规格，支架构件验算以最大荷载盖梁为验算对象，其他各盖梁参照执行。 2. 盖梁支架设计

盖梁支架底部受承于承重抱箍，抱箍采用A3钢板制作，厚度10mm，组合高度分为600mm、900mm两种。抱箍之上前后各布置一条双排单层贝雷梁（非加强型）。贝雷梁与抱箍牛腿结合部位各垫设一块δ30*500*800mm钢板。

贝雷梁之上横向分配梁采用4m长I10#工字钢，布置间距为0.2m/道，分配梁之上为盖梁底模（木模）及侧模（钢模）。盖梁外侧端部底模采用枋木斜撑。验算时不考虑板底接缝处及斜撑底部10cm*10cm枋木。

上部总荷载除盖梁混凝土及钢筋外，还包括支架体系自重、模板体系自重、施工人员及浇筑动载等，其中16.m长盖梁模板体系自重取值3t、10.m长盖梁模板体系自重取值2t，施工人员及浇筑动载取值4kN/m2，动载系数取1.4。上部总荷载以盖梁纵向按均布考虑。 3. 辅助措施

为确保盖梁支架整体稳定性，在贝雷梁纵梁底部中间位置采取加撑辅助措施。加撑横梁采用双榀3.2m长I40C工字钢，立柱采用并排2根φ500mm钢管柱，立柱顶、底部均垫设δ20mm*600mm*600mm钢板，立柱顶部通过钢板支撑横梁，立柱底部通过钢板受承于基础系梁顶面。

在平台四周设置安全护栏，护栏高度1.5m，采用扣件钢管架形式，并挂密目安全防坠与防护网。盖梁施工爬梯同样采取扣件钢管架加安全防坠与防护网形式。

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二、φ1800mm盖梁承重抱箍计算书

1. 工程概况

主线桥20#墩盖梁长度16.m，宽度2.2m，高度2.0m，混凝土方量74.56m3，钢筋重量18693.4kg，两墩间距为9.0m，两端悬臂长度均为3.82m。支架纵梁为两道18.0m长双排单层贝雷梁（非加强型）。主线桥9#、10#及23#墩盖梁混凝土及钢筋均布荷载均小于20#墩盖梁，以20#墩盖梁作为抱箍计算对象。以上各墩盖梁均采用φ1800mm承重抱箍。

φ1800mm抱箍紧固采用8.8级M30高强螺栓连接，单根柱每0.3m抱箍高度设置12个螺栓，0.9m组合高度抱箍两根柱共72个螺栓。安全系数取1.3。 2. 抱箍承载力计算 2.1. 荷载计算

（1） 盖梁自重：G1=(74.56m3×2.4t/m3 +18.69t)×9.8kN/t=1936.81kN （2） 模板自重：G2=3t×9.8kN/t=29.40kN

（3） 模板支撑、支架自重：G3=(270kg/m×18m×2/1000)×9.8kN/t+0.11kN/m*85道*4m/道=132.66kN。

（4） 施工人员与浇筑动载：G4=

(2kN/m2+2kN/m2)*16.m*2.2m*1.4=205.00kN

总荷载：GH=G1+G2+G3+G4=1936.81+29.4+132.66+205.00=2303.87kN 每个盖梁按墩柱设二个抱箍体支承上部荷载，由以上计算可知： 支座反力RA=RB=GH /2=2303.87/2=1151.94kN

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以R最大值为抱箍体需承受的竖向压力N进行计算，1151.94kN即为抱箍体需产生的摩擦力。 2.2. 抱箍受力计算 2.2.1. 螺栓数目计算

抱箍体需承受的竖向压力：N=1151.94kN

抱箍所受的竖向压力由M30的高强螺栓的抗剪力产生，查《钢结构设计规范》第69页，8.8级M30螺栓的允许承载力：

[NL]=Pμn/K

式中：P---高强螺栓的预拉力，取150kN； μ---摩擦系数，取0.3； n---传力接触面数目，取1； K---安全系数，取1.3。 则：[NL]= 150×0.3×1/1.3=34.61kN 螺栓数目m计算：

m=N’/[NL]=1151.94/34.61=34个，取计算截面上的螺栓数目m=36个。 实际个数m=36＞34

则每条高强螺栓提供的抗剪力：

P′=N/36=1151.94/36=32.00KN＜[NL]=34.61kN 故能承担所要求的荷载。 2.2.2. 螺栓轴向受拉计算

砼与钢之间设一层10mm厚橡胶层，按橡胶层与钢之间的摩擦系数取μ=0.3计算，抱箍产生的压力Pb=N/μ=1151.94kN/0.3=3839.80kN由高强螺栓承担。

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则：N’=Pb=3839.80kN

抱箍的压力由36条M30的高强螺栓的拉力产生。即每条螺栓拉力为 N1=Pb/36=3839.80kN /36=106.66kN<[F]=P=150kN σ=N”/A= N′（1-0.4m1/m）/A 式中：N′---轴心力

m1---所有螺栓数目，取：36个 A---高强螺栓截面积，A=7.07cm2

σ=N”/A= Pb（1-0.4m1/m）/(m1A)= 3839.80×(1-0.4×36/34)/(36×7.07×10-4 ) ×10-3=86.97MPa＜[σ]=0.8P=120MPa

故高强螺栓满足强度要求。 2.2.3. 求螺栓需要的力矩M

（1） 由螺帽压力产生的反力矩M1=u1N1×L1 u1=0.15 钢与钢之间的摩擦系数 L1=0.02 力臂

M1=0.15×86.97×0.02=0.261KN.m

（2） M2为螺栓爬升角产生的反力矩，升角为10°

M2=μ1×N′cos10°×L2+N′sin10°×L2 [式中L2=0.015(L2为力臂)] =0.15×86.97×cos10°×0.015+86.97×sin10°×0.015 =0.419(KN·m)

M=M1+M2=0.261+0.419=0.680(KN·m) =69.39(kg·m)

所以要求螺栓的扭紧力矩M≥69.39(kg·m)

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******公司 危大工程专项施工方案-B 3. 抱箍体应力计算

3.1. 抱箍壁为受拉产生拉应力

拉力P1=18N1=18×86.97=1565.46（KN）

抱箍壁采用面板δ=10mm的钢板，抱箍组合高度为0.90m。 则抱箍壁的纵向截面积：S1=0.010×0.90=0.009(m2) σ=P1/S1=1565.46/0.009/1000=173.94(MPa)＜[σ]=215MPa 满足设计要求。 3.2. 抱箍体剪应力

τ=（1/2RA）/（2S1）

=（1/2×1151.94）/（2×0.009）/1000 =32.00MPa<[τ]=85MPa 根据第四强度理论

σ2W=（σ2+3τ）1/2=（173.942+3×32.002）1/2

=182.56MPa<[σW]=215MPa 满足强度要求。 4. 附图

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δ20三角筋板M30螺栓δ10压缩橡胶δ10面板δ20法兰板φ1800mm*600mm抱箍模板构造图δ20三角筋板M30螺栓δ10压缩橡胶δ10面板δ20法兰板φ1800mm*300mm抱箍模板构造图俯视图

注： 1、尺寸单位：mm； 2、抱箍钢板厚度δ10mm； 3、橡胶垫厚度δ10mm； 4、螺栓规格为M30。7

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三、φ1600mm盖梁承重抱箍计算书

1. 工程概况

主线桥11#~19#、26#左、27#~28#墩盖梁长度16.m，宽度1.9m，高度1.8m，混凝土方量53.42m3，钢筋重量150.3kg，两墩间距10.4m，两端悬臂长度均为3.12m。支架纵梁为两道18.0m长双排单层贝雷梁（非加强型）。主线桥6#~8#、24#、25#、26#右及匝道桥B3#、C1#墩盖梁混凝土及钢筋均布荷载均小于11#~19#墩盖梁，以11#~19#墩盖梁作为抱箍计算对象。以上各墩盖梁均采用φ1600mm承重抱箍。。

φ1600mm抱箍紧固采用8.8级M30高强螺栓连接，单根柱每0.3m抱箍高度设置10个螺栓，0.9m组合高度抱箍两根柱共60个螺栓。安全系数取1.3。 2. 抱箍承载力计算 2.3. 荷载计算

（1） 盖梁自重：G1=(53.42m3×2.4t/m3 +16.45t)×9.8kN/t=1417.65kN （2） 模板自重：G2=3t×9.8kN/t=29.4kN

（3） 模板支撑、支架自重：G3=(270kg/m×18m×2/1000)×9.8kN/t+0.11kN/m*85道*4m/道=132.66kN。

（4） 施工人员与浇筑动载：G4=

(2kN/m2+2kN/m2)*16.m*1.9m*1.4=177.05kN

总荷载：GH=G1+G2+G3+G4=1417.65+29.4+132.66+177.05=1756.76kN 每个盖梁按墩柱设二个抱箍体支承上部荷载，由以上计算可知： 支座反力RA=RB=GH /2=1756.76/2=878.38kN

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以R最大值为抱箍体需承受的竖向压力N进行计算，878.38kN即为抱箍体需产生的摩擦力。 2.4. 抱箍受力计算 2.2.4. 螺栓数目计算

抱箍体需承受的竖向压力：N=878.38kN

抱箍所受的竖向压力由M30的高强螺栓的抗剪力产生，查《钢结构设计规范》第69页，8.8级M30螺栓的允许承载力：

[NL]=Pμn/K

式中：P---高强螺栓的预拉力，取150kN； μ---摩擦系数，取0.3； n---传力接触面数目，取1； K---安全系数，取1.3。 则：[NL]= 150×0.3×1/1.3=34.61kN 螺栓数目m计算：

m=N’/[NL]=878.38/34.61=26个，取计算截面上的螺栓数目m=30个。 实际个数m=30＞26

则每条高强螺栓提供的抗剪力：

P′=N/30=878.38/30=29.28KN＜[NL]=34.61kN 故能承担所要求的荷载。 2.2.5. 螺栓轴向受拉计算

砼与钢之间设一层橡胶层，按橡胶层与钢之间的摩擦系数取μ=0.3计算，抱箍产生的压力Pb=N/μ=878.38kN/0.3=2927.93kN由高强螺栓承担。

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则：N’=Pb=2927.93kN

抱箍的压力由30条M30的高强螺栓的拉力产生。即每条螺栓拉力为 N1=Pb/30=2927.93kN /30=97.60kN<[F]=P=150kN σ=N”/A= N′（1-0.4m1/m）/A 式中：N′---轴心力

m1---所有螺栓数目，取：30个 A---高强螺栓截面积，A=7.07cm2

σ=N”/A= Pb（1-0.4m1/m）/(m1A)=2927.93×(1-0.4×30/26)/(30×7.07×10-4 ) ×10-3=74.33MPa＜[σ]=0.8P=120MPa

故高强螺栓满足强度要求。 2.2.6. 求螺栓需要的力矩M

（1） 由螺帽压力产生的反力矩M1=u1N1×L1 u1=0.15 钢与钢之间的摩擦系数 L1=0.02 力臂

M1=0.15×95.72×0.02=0.287KN.m

（2） M2为螺栓爬升角产生的反力矩，升角为10°

M2=μ1×N′cos10°×L2+N′sin10°×L2 [式中L2=0.015(L2为力臂)] =0.15×95.72×cos10°×0.015+95.72×sin10°×0.015 =0.461(KN·m)

M=M1+M2=0.287+0.461=0.748(KN·m) =76.33(kg·m)

所以要求螺栓的扭紧力矩M≥76.33 (kg·m)

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******公司 危大工程专项施工方案-B 3. 抱箍体应力计算

3.3. 抱箍壁为受拉产生拉应力

拉力P1=15N1=15×95.72=1435.80（KN）

抱箍壁采用面板δ=10mm的钢板，抱箍组合高度为0.90m。 则抱箍壁的纵向截面积：S1=0.010×0.90=0.009(m2) σ=P1/S1=1435.80/0.009/1000=159.53(MPa)＜[σ]=215MPa 满足设计要求。 3.4. 抱箍体剪应力

τ=（1/2RA）/（2S1）

=（1/2×878.38）/（2×0.009）/1000 =24.40MPa<[τ]=85MPa 根据第四强度理论

σ2W=（σ2+3τ）1/2=（159.532+3×24.402）1/2

=165.03MPa<[σW]=215MPa 满足强度要求。 4. 附图

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δ20三角筋板M30螺栓δ10压缩橡胶δ10面板δ20法兰板φ1600mm*600mm抱箍模板构造图δ20三角筋板M30螺栓δ10压缩橡胶δ10面板δ20法兰板φ1600mm*300mm抱箍模板构造图注： 1、尺寸单位：mm； 2、抱箍钢板厚度δ10mm； 3、橡胶垫厚度δ10mm；俯视图 4、螺栓规格为M30。

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四、φ1300mm盖梁承重抱箍计算书

1. 工程概况

匝道桥C2#、C3#、D1#、D2#墩盖梁长度10.m，宽度1.9m，高度1.6m，混凝土方量30.49m3，钢筋重量5576.0kg，两墩间距6.7m，两端悬臂长度均为1.97m。支架纵梁为两道15.0m长双排单层贝雷梁（非加强型）。以上各墩盖梁均采用φ1300mm承重抱箍。

φ1300mm抱箍紧固采用8.8级M30高强螺栓连接，单根柱每0.3m抱箍高度设置10个螺栓，0.6m组合高度抱箍两根柱共40个螺栓。安全系数取1.3。 2. 抱箍承载力计算 2.5. 荷载计算

（1） 盖梁自重：G1=(30.49m3×2.4t/m3 +5.58t)×9.8kN/t=771.81kN （2） 模板自重：G2=2t×9.8kN/t=19.6kN

（3） 模板支撑、支架自重：G3=(270kg/m×15m×2/1000)×9.8kN/t+0.11kN/m*55道*4m/道=103.58kN。

（4） 施工人员与浇筑动载：G4=

(2kN/m2+2kN/m2)*10.m*1.9m*1.4=113.21kN

总荷载：GH=G1+G2+G3+G4=771.81+19.6+103.58+113.21=1008.20kN 每个盖梁按墩柱设二个抱箍体支承上部荷载，由上面的计算可知： 支座反力RA=RB=GH /2=1008.20/2=504.10kN

以R最大值为抱箍体需承受的竖向压力N进行计算，504.10kN即为抱箍体需产生的摩擦力。

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******公司 危大工程专项施工方案-B 2.6. 抱箍受力计算 2.2.7. 螺栓数目计算

抱箍体需承受的竖向压力：N=504.10kN

抱箍所受的竖向压力由M30的高强螺栓的抗剪力产生，查《钢结构设计规范》第69页，8.8级M30螺栓的允许承载力：

[NL]=Pμn/K

式中：P---高强螺栓的预拉力，取150kN； μ---摩擦系数，取0.3； n---传力接触面数目，取1； K---安全系数，取1.3。 则：[NL]= 150×0.3×1/1.3=34.61kN 螺栓数目m计算：

m=N’/[NL]=504.10/34.61=15个，取计算截面上的螺栓数目m=20个。 实际个数m=20＞15

则每条高强螺栓提供的抗剪力：

P′=N/20=504.10/20=25.23KN＜[NL]=34.61kN 故能承担所要求的荷载。 2.2.8. 螺栓轴向受拉计算

砼与钢之间设一层橡胶层，按橡胶层与钢之间的摩擦系数取μ=0.3计算，抱箍产生的压力Pb=N/μ=504.10kN/0.3=1680.33kN由高强螺栓承担。

则：N’=Pb=1680.33kN

抱箍的压力由20条M30的高强螺栓的拉力产生。即每条螺栓拉力为

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N1=Pb/20=1680.33kN /20=84.02kN<[F]=P=150kN σ=N”/A= N′（1-0.4m1/m）/A 式中：N′---轴心力

m1---所有螺栓数目，取：20个 A---高强螺栓截面积，A=7.07cm2

σ=N”/A= Pb（1-0.4m1/m）/(m1A)=1680.33×(1-0.4×20/15)/(20×7.07×10-4 ) ×10-3=55.46MPa＜[σ]=0.8P=120MPa

故高强螺栓满足强度要求。 2.2.9. 求螺栓需要的力矩M

（1） 由螺帽压力产生的反力矩M1=u1N1×L1 u1=0.15 钢与钢之间的摩擦系数 L1=0.02 力臂

M1=0.15×84.02×0.02=0.252KN.m

（2） M2为螺栓爬升角产生的反力矩，升角为10°

M2=μ1×N′cos10°×L2+N′sin10°×L2 [式中L2=0.015(L2为力臂)] =0.15×84.02×cos10°×0.015+84.02×sin10°×0.015 =0.405(KN·m)

M=M1+M2=0.252+0.405=0.657(KN·m) =67.04(kg·m)

所以要求螺栓的扭紧力矩M≥67.04(kg·m) 3. 抱箍体应力计算

3.5. 抱箍壁为受拉产生拉应力

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拉力P1=10N1=10×84.02=840.20（KN）

抱箍壁采用面板δ=10mm的钢板，抱箍组合高度为0.60m。 则抱箍壁的纵向截面积：S1=0.010×0.60=0.006(m2) σ=P1/S1=840.20/0.006/1000=140.03(MPa)＜[σ]=215MPa 满足设计要求。 3.6. 抱箍体剪应力

τ=（1/2RA）/（2S1）

=（1/2×504.10）/（2×0.006）/1000 =21.00MPa<[τ]=85MPa 根据第四强度理论

σ1/2W=（σ2+3τ2）=（140.032+3×21.002）1/2

=144.68MPa<[σW]=215MPa 满足强度要求。 4. 附图

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δ20三角筋板δ10面板M30螺栓δ10压缩橡胶δ20法兰板φ1300mm*600mm抱箍模板构造图注： 1、尺寸单位：mm； 2、抱箍钢板厚度δ10mm； 3、橡胶垫厚度δ10mm；俯视图 4、螺栓规格为M30。17