滨江路北段A标人民西路跨线桥 现浇箱梁模板及支架设计计算书
一、工程概况
跨越人民西路采用一联（25.1＋39.8＋25.1）现浇预应力砼变高连续箱梁，其余采用一联3×25m与一联4×25m现浇预应力砼等高连续箱梁，其具体孔跨型式为4×25m+3×25m+（25.1＋39.8＋25.1）+2×（3×25m）+4×25m，桥梁总长516.08。桥梁顶宽18.5m，其横断面为0.5m（防撞护栏）＋8.5m（机动车道）＋0.5m（防撞护栏）＋8.5m（机动车道）＋0.5m（防撞护栏）。 桥梁构造：
4×25 m（3×25 m）
箱梁顶宽18.5 m，底宽12 m，单箱三室结构，横坡通过现浇梁体实现，底板水平放置，箱梁中心线处高1.685没m，翼缘两端处高1.5m，边腹板为斜腹板。
箱梁两侧翼板对称悬挑275cm，悬臂端部厚20cm，悬臂根部厚60.5cm，箱梁跨中部分腹板厚40cm，桥墩及桥台处腹板厚度为60cm；跨中部分底板厚度为22cm，桥墩及桥台处底板厚度为40cm；顶板厚度25cm。端横梁厚度120cm,中横梁厚度200cm。 25.1+39.8+25.1m：
箱梁顶宽18.5m，底宽变化，由梁端（桥跨中心）处的12m变化到墩顶的11.158m，保持边腹板斜率不变；单箱三室结构，横坡通过现浇梁体实现，底板水平放置，梁端及桥跨中心线处：箱梁中心线处高1.685m，翼缘两端处高1.5m，墩顶处：箱梁中心线处高2.485m，翼缘两端高2.3m。边腹板为斜腹板。
箱梁两侧翼板对称悬挑275cm，悬臂端部厚20cm，悬臂根部厚
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60.5cm箱梁跨中部分腹板厚50cm，桥墩及桥台处腹板厚度为40cm；顶板厚度25cm；端横梁厚度120cm，中横梁厚度250cm。 4×25 m（3×25 m）箱梁采用碗口满堂支架现浇,上面摆方木顶面再铺方竹胶板,内模采用钢管支撑,内模采用竹胶板。
25.1+39.8+25.1m箱梁为变截面箱梁,主跨40m跨人民西路，主道宽11m，采用φ0.8m钢管做支撑，工36a双支做横梁，贝雷片做纵梁。贝雷片上面摆14×14cm方木，顶面再铺放5cm板材后铺放竹胶板,内模采用钢管支撑,内模采用竹胶板。 箱梁砼均采用C50砼浇筑。 二、设计依据
1、滨江路北段A标人民西路跨线桥施工图； 2、《材料力学》； 3、《路桥施工计算手册》； 4、《钢结构设计原理》；
5、《公路桥涵设计通用规范》（JTJ021-89）。 6、《建筑施工模板图册》 三、主要技术参数
1、Q235的弹性模量：E=2.1×105Mpa 2、Q235的抗弯容许强度：[σ]=145Mpa 3、Q235的抗剪容许强度：[σ]=85Mpa 4、Ⅱ类二等品竹胶板静曲强度：[σ]=70Mpa 5、Ⅱ类二等品竹胶板弹性模量：E=5.0×103Mpa 6、木材静曲强度：[σ]=12Mpa 7、木材弹性模量：E=9.0×103Mpa
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四、荷载安全系数
1、 砼超方系数：1.05 2、 砼浇筑冲击系数：1.2 五、内模计算 1、荷载计算 顶板断面如下：
则顶板砼荷载重量为（取1m2单位）：
g砼=1.06 m2/3.6m（平均厚度）×1 m2×26000N（容重）×1.05（超方系数）=8038 N/m=8.038Kpa 施工人员：g人=2KN/ m2
倾倒砼时产生的冲击荷载和振捣砼时产生的荷载均按2KN/ m2考虑，则作用在顶板单位面积上的总荷载为： P=8.038+2+2+2=14.038 Kpa 2、面板受力计算
内模采用2.44m×1.22 m×0.015 m竹胶板，顺桥向布置，背枋采用
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5c m×10c m方木，横桥向布置，布置间距为50cm，取1mm竹胶板条作计算单元，作用在其上的均布荷载为： q=14.038kpa×0.001m=14N/m， W=bh2/6=1×152÷6=37.5mm3 I=bh3/12=1×153÷12=281.25mm4 竹胶板[σ]=70Mpa，E=5.0×103Mpa 单向板计算（三跨联系）
Mmax=0.1ql2=0.1×0.014×5002=350 N/mm
σ=M/W=350/37.5=9.3Mpa＜[σ]=70Mpa，满足要求。 挠度验算的荷载取值：q=8.038N/m
ω=ql4/150EI=8.038×103×0.54÷（150×5×103×106×281.25×10-12）=2.4 mm＜3 mm，满足要求。 3、背枋计算
背枋采用5cm×10 cm方木，顺桥向50cm，其内支撑钢管间距82cm，
竹胶板重量为：g竹=0.5m×0.015m×104N/m3=75N/m=0.075N/mm 方木重量为：g木=0.5m×0.1m×5×103N/m3=25N/m=0.025N/mm 方木承受的荷载为：
q=（500×0.014）+0.075+0.025=7.1N/mm W=bh2/6=50×1002÷6=83333mm3 I=bh3/12=50×1003÷12=4166666.7mm4 背枋按简支梁计算得弯距：
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M=ql2/8=7.1×103×0.822/8=597N/m，则
σ=M/W=597/（83333×10-9）=7.16Mpa＜[σ]=12Mpa，满足要求。 挠度计算：
ω=ql4/384EI=7.1×103 N/m×0.824m4 /（384×9×109 N/m2×4.17×10-6 m4）=0.22mm＜3 mm，满足要求。 4、内支撑计算
内支撑立杆采用φ48×3mm钢管，由背枋传递来的荷载为： F=ql=7.1×1000=7100N
立杆采用上下两道水平φ48×3mm钢管，形成“井”字框架，从下至上水平杆的布置间距为：12+50+18cm
长细比：λ=l/i=500/15.95=31.3（i=15.95查《路桥施工计算手册》P438表13-4）
查《钢结构设计原理》P281附录5-1得φ=0.961 内支撑钢管自重：g管=0.8×33.3=26.64N。
内支撑钢管所承受的压应力为：(钢管截面面积A=4.24×10²mm²) σ=N/φA=（7100+26.64）/（0.961×4.24×10²）=17.49N/mm² =17.49MPa〈[σ]=145MPa，满足要求。
六、底模计算
1．荷载计算
以箱梁中室为计算单元，计算底模受力，该断面如下图：
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则底板砼荷载重量为（取1m²单位）
g砼=(1.06+0.83)/3.6m（平均厚度）×1 m²×26000N（容重）×1.05
（超方系数）=14333N/ m²=14.333Kpa
施工人员：g人= 2KN/m²
倾倒砼时产生的冲击荷载和振捣砼时产生的荷载均按2KN/m² 考虑：
内模系数(5m²足胶板，10.8m 长方木，14个顶托，12个扣件，13.6m钢筋)重量为：
g内
=5×0.015×104+10.8×0.1×0.1×5×10³×60+12×10+13.6×33.29=2432.7N
则作用在底板单位面积上的总荷载为： P=14.333+2+2+2+2.4327/1×3.6=21.01KPa 2、面板计算
底模采用2.44×1.22m×0.015m竹胶板，横桥向布置，面板背面采用10×10m的方木做肋板，顺桥向布置，间距为40cm,取1mm竹胶板
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条作计算单元，作用在其上的均布荷载为：
Q=21.01KPa×0.001m=21.01N/m W=bh²/6=1×15²/6=37.5mm³ I=bh³/12=1×15³/12=281.25mm4 竹胶板[σ]=70MPa，[E]=5×10³MPa 单向板计算（3跨联系）
Mmax=0.1ql²=0.1×0.02101×400²=336.16N/mm σ=M/W=336.16/37.5=8.96MPa<[σ]=70MPa,满足要求。 W=ql4/150EI=21.01N/m×0.44m4/
（150×5×10³×106Pa×281.25×10-12m4）=2.55mm<3mm,满足要求。 3、肋板计算
背枋采用10×10cm 的方木，顺桥向间距40cm，
竹胶板自重为q竹=0.4m×0.015×104N/m³=60N/m=0.06N/mm 方木自重为q木=0.1×0.1×5×103N/m3=50N/m=0.05N/mm 方木承受的荷载为：
Q=(400×0.02101)+0.06+0.05=8.51N/mm W=bh²/6=1/6×100×100²=166666.7mm³ I=bh³/12=1/12×100×100³=8333333.3mm4 背枋按简支梁计算得弯矩:
M=ql²/8=8.51×10³×1.2²/8=1531.8N.m,则
σ=M/W=1531.8/166666.7×10-9=9.19×106=9.19MPa<[σ]=12MPa,满足要求
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挠度计算:
ω=5ql4/384EI=5×8.51×10³N/m×1.24m4/384×9×103×106pa×8333333.3×10-12m4=3mm=3mm,满足要求 4、方木背枋计算
14cm×14cm方木背枋横桥向布置为间距1.2m ,采用碗扣支架支撑，支撑间距0.9m 方木所受荷载
砼荷载：q1=1200×0.02101N/mm²=25.21N/mm=25210N/m 竹胶板重量为g竹=1.2m ×0.015m×104N/m³=180N/m 肋板重量为（1m 范围内最多3根）
g木=3根/m×1.2m×0.1m×0.1m×5×10³N/m³=180N/m 方木自重为：g方 =0.14m×0.14m×5×10³N/m³=98N/m
方木的抗弯截面模量为：w=bh²/6=1/6×140×140²=4.57×105mm³ 方木的惯性距：I=bh³/12=1/12×140×140³=3.2×107mm4 方木按简支梁计算得方木所承受的弯距：
M=ql²/8=(25210+180+180+98) ×0.92/8=2598.9N.m,则
σ=M/ w=2598.9/（4.57 ×105×10-9）=5.69×106=5.69MPa<[σ]=12MPa，满足要求 挠度计算:
ω=5ql4/384EI=5×（25210+180+180+98）×0.94/（384×9×103×106×3.2×10-5）=0.8mm＜3mm,满足要求 5、支架计算
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支架采用碗扣支架，支架顶端设置可调U型顶托，下端设置座垫，立杆的高度为3.06～5.26m，平均高度4.18m，钢管支架容许荷载见下表(经检验，现场材料钢管最小壁厚为3.16mm，按壁厚3.0mm验算，经计算，折减系数为0.87，检验报告附后)： 横杆间距L（mm） 600 1200 1800 2400 φ48×3.5钢管（kN） 40 30 25 20 乘折减系数后（kN） 34.8 26.1 21.75 17.4 注：钢管支架容许荷载查碗扣支架介绍书。 单根立杆（0.9m×1.2m范围）所受荷载为： 砼荷载：q=900mm×1200mm×0.02101 N/mm2=22691 N 竹胶板重量为：g竹=0.9m×1.2m×0.015m×104N/m3=162 N 肋板重量为：g木=3根×1.2m×0.1m×0.1m×5×103N/m3=180 N 方木重量为：g方=0.14m×0.14m×0.9m×5×103N/m3=88.2 N 立杆自重为：g立=4.18 m×60 N/m=250 N
总荷载为：g总=22691+162+180+88.2+250=23371N=23.37kN＜26.1 kN，满足要求。 6、腹板处立杆计算
在腹板顺桥向1.2m范围内的荷载为
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砼荷载：q=1.02×1.2×26000×1.05×1.2（冲击系数）=40098.2N 竹胶板重量为：g竹=1.2m×1.1m×0.015m×104N/m3=198N 肋板重量为：g木=4根×1.2m×0.1m×0.1m×5×103N/m3=240 N 方木重量为：g方=0.14m×0.14m×1.1m×5×103N/m3=107.8 N 总荷载为：g总=40098.2+198+240+107.8=40644N=40.64 kN 单根立杆承受的荷载为：0.5×40.64=20.32 kN＜26.1 kN，满足要求。 7、地基承载力验算 （1）砼基础
钢管支架底为8cm厚C15砼，砼强度设计值［σ］=7.5MPa（抗压），钢管底垫板尺寸150mm×750mm，钢管承受的最大轴向力为2.34t，即砼所受的局部压应力：
σ=N/A=2.34×10000/（150×750）=0.208MPa＜［σ］=7.5MPa
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经验算基础满足受力要求。 （2）6%灰土基础
钢管支架底为50cm厚6%灰土，钢管底垫板尺寸150mm×750mm，钢管承受的最大轴向力为2.34t，即灰土所受的局部压应力： σ=N/A=2.34×10000/（150×750）=0.208MPa＜［σ］=0.4MPa 经验算基础满足受力要求。
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