盘扣计算书——精选推荐

1. ⼯程概况

禄丰⽴交主线K74+066.5和BK0+779匝道桥是昆明⾄楚雄⾼速公路扩建⼯程SJ-2标5合同段的建设内容，其中K74+066.5为左右双幅，每幅共5联，总共10联，跨径为：左幅：（20+21+19）+（3*17）+（27+36+27）+2*（3*20）；右幅：

（20+21+19）+（2*20）+（27+36+27）+（3*17）+（4*20），箱梁⾼为1.8⽶，顶板、底板厚度均为0.25⽶，腹板厚度为0.55⽶，翼板宽度为2.25⽶，下部结构为三柱墩，桥墩下设钻孔灌注桩基础；两岸桥台均采⽤重⼒式桥台。BK0+779匝道为1联，跨径为（18+20+18）⽶，箱梁⾼1.4⽶，顶板、底板厚度均为0.25⽶，腹板厚度为0.55⽶，翼板宽度为2.25⽶，下部结构构造为双柱墩下设钻孔灌注桩基础；两岸桥台采⽤肋板式桥台。梁桥均为现浇钢筋混凝⼟连续箱梁和现浇预应⼒混凝⼟连续箱梁。

主线K74+066.5和BK0+779匝道桥采⽤盘扣式满堂⽀架法施⼯。

图1.1 K74+066.5主线桥盘扣脚⼿架纵断⾯图

图1.2 K74+066.5主线桥盘扣脚⼿架平⾯图

图1.3 BK0+779匝道桥盘扣脚⼿架纵断⾯图

图1.4 BK0+779匝道桥盘扣脚⼿架平⾯图

2. ⽀架基本结构

主线K74+066.5和BK0+779匝道桥采⽤盘扣脚⼿架⽀撑，采⽤⽅易⿍M60模板⽀撑系统⽀架，钢管材质为Q345B低合⾦钢，外径60mm，壁厚3.2mm，纵向间距⼀般为150cm，重要部位采⽤90+60cm间距。横向间距采⽤150cm、90cm、60cm。在端横梁、中横梁处加密。⽀架上、下均采⽤可调顶托和底座进⾏调整，原则上底座调平，顶托与顶杆调节桥梁横坡与⾼度。⽀架上部布置主龙⾻，主龙⾻上布置次龙⾻，次龙⾻上布置多层胶⽊板作为模板。主龙⾻为16#标准⼯字钢，次龙⾻为50×70mm⽅钢管，模板为15mm厚多层胶⽊板。竖向斜拉杆按照⽀架排列图进⾏搭设，⽔平剪⼑撑（或⽔平斜拉杆）沿⾼度⽅向每4.5⽶设置⼀道，所⽤材料为φ48*3.2钢管，长度为6⽶，⽤转卡⼦与架体⽔平横杆联接。每6⽶长钢管上转卡⼦不得少于3个。⽀架整体横向布置见图2.1所⽰。

图 2.1 K74+066.5主线桥盘扣脚⼿架横断⾯图（1）

图2.1 BK0+779匝道桥⽀架横桥向布置图（2）3. 计算依据

（1）《昆明⾄楚雄⾼速公路扩建⼯程SJ-2标5合同段禄丰⽴交》（2）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG63-2007）

（3）《公路钢筋混凝⼟及预应⼒混凝⼟桥涵设计规范》（JTG D62-2012）（4）《建筑施⼯承插型盘扣式钢管⽀架安全技术规程》（JGJ 231-2010）（5）《建筑施⼯临时⽀撑结构技术规范》（JGJ 300-2013）（6）《建筑施⼯扣件式钢管脚⼿架安全技术规范》（JTG 130-2011）（7）《钢结构设计规范》(GB50017－2003)

（8）《公路桥涵钢结构及⽊结构设计规范》（JTJ025－86）4. 计算参数

(1) Q345B钢：许允强度[f]=300N/mm2(2) Q235钢：许允强度[f]=205N/mm2（3）弹性模量：钢材：2.06×105N/mm2⽊材：9000N/mm2

(4)钢管截⾯特性：直径φ60管

壁厚：t=3.2mm，截⾯积：A=571mm2，惯性矩：I=231000mm4，截⾯模量：W=7700mm3，回转半径：i=20.1mm

（5）混凝⼟容重取26kN/m3。5. 荷载计算

5.1钢筋混凝⼟荷载

荷载计算选择主线桥K74+066.5承载最薄弱处（第7#桥敦两侧）⽀架。

(1)现浇混凝⼟荷载计算,荷载最⼤处，混凝⼟截⾯⾯积为1.06㎡（由CAD测量得）

图5.1箱梁横截⾯最弱处结构图(2)最弱处最⼤荷载

如图所⽰最不利处每⼀⽴杆承重最⼤部分⽴杆纵向间距为1.5m，横向间距取1.2m 为计算间距，则每⼀⽴杆最⼤承重为1.06×1.5×26=41.34（kN）计算。5.2荷载

a、混凝⼟容重取26kN/m3，a=1.06×1.5×26=41.34(kN)b、模板及主次龙⾻荷载取1.2kN/m2,b=1.2×1.2×1.5=2.16(kN)c、架体⾃重取⼚家0.15kN/m3,c=0.15×1.2×1.5×16=4.32(kN)d、施⼯⼈员及设备荷载取3kN/m2,d=3×1.2×1.5=5.4(kN)6. 计算分析

6.1 脚⼿架⽴杆的承载⼒及稳定性计算

6.1.1 本项⽬的⽀撑系统产品的有关设计参数详见下表：

6.1.2 ⽴杆轴向⼒设计值

该桥承载最薄弱处（第7#桥敦两侧）⽀架轴向⼒:

依据《建筑施⼯承插型盘扣式钢管⽀架安全技术规程》（JGJ231-2010）标准5.3.1-1式N= 1.3∑NGK +1.5∑N

QK

N：⽴杆轴向⼒设计值。∑NGK

:模板及⽀架⾃重、新浇混凝⼟⾃重和钢筋⾃重标准值产⽣的轴向⼒总和（kN）;∑NQK

:施⼯⼈员及施⼯设备荷载标准值和风荷载标准值产⽣的轴向⼒总和（kN）。∑NGK

=41.34+2.16+4.32=47.82（kN）∑NQK=5.4(kN)

则 N=1.3×47.82+1.5×5.4=70.27(kN)

根据《国家建筑⼯程质量检测中⼼》BECT-CL1-2012-148检测报告，四柱抗压试值为834.3kN。则每根⽴杆抗压值为：834.3÷4=208.575kN取安全系数S=2，则单根⽴杆的许⽤荷载为［f］=104kN。70.27kN＜104kN ⽴杆轴向设计值满⾜条件6.1.3不组合风荷载的⽴杆稳定性

该桥承载最薄弱处（7#桥敦两侧）⽀架⽴杆稳定性计算 ⽴杆计算长度：l 0=h ’+2ka

h ’: ⽀架⽴杆顶层⽔平杆步距(m),宜⽐最⼤步距减少⼀个盘扣的距离；取h ’=1.5-0.5=1.0(m)。k ：悬臂端计算长度折减系数，可取0.7;

a ：⽀架可调托座⽀撑点⾄顶层⽔平杆中⼼线的距离（m ）。 则 l 0=1.0+2×0.7×0.45=1.63(m) 另⼀⽴杆计算长度：l 0=ηhη：⽀架⽴杆计算长度修正系数，⽔平杆步距为1.5m 时可取1.2。 h: ⽀架⽴杆中间层⽔平杆最⼤竖向步距（m ）,取1.5m 。 l0=1.2×1.5=1.8（m ） 两个l 0中取⼤者，取l 0=1.8m

⽴杆长细⽐：λ=l 0/i=1.8/0.0201=89.55 ⽴杆稳定性： N/φA ≤f

按λ=89.55 查表D-2，得φ=0.55 A ：钢管截⾯积，查表C-2得A=571(mm 2) W ：钢管截⾯模量，查表C-2得W=7700(mm 3)则 N/φA=70.27÷(0.55×571)=70.27÷314.05=0.224（kN/mm 2）=224(N/mm 2) f ：钢材的强度，查表C-1，Q345的[f]为300N/mm 2 224N/mm 2＜300N/mm 2 故稳定性满⾜要求。

结论：经计算1.8⽶箱梁⽴杆的稳定性合格。但当前JGJ231-2010标准的稳定性计算没有提到斜拉杆对其影响。但不可忽视斜拉杆的作⽤。 6.1.4 组合风荷载的⽴杆稳定性 ⽴杆稳定性计算组合风荷载：⽴杆轴向⼒设计值：N= 1.3∑NGK+0.9×1.5∑NQKfN N W MANE

≤-+)'1.11(00?γ?γ

φ----轴⼼受压构件的稳定系数，根据⽴杆长细⽐λ= lo/i=1800mm/20.1mm=90，按《建筑施⼯承插型盘扣式钢管⽀架安全技术规程》JGJ231-2010中，附录表D-2取值，＝0.550

A---⽴杆的截⾯积（mm 2），按《建筑施⼯承插型盘扣式钢管⽀架安全技术规程》JGJ231-2010中，附录C 表C-2采⽤，M60系列A ＝571mm 2。

Mw---计算⽴杆段由风荷载设计值产⽣的弯矩（kN ·m ）。

W---⽴杆截⾯模量（mm 3）, 按《建筑施⼯承插型盘扣式钢管⽀架安全技术规程》JGJ231-2010中，附录C 表C-2采⽤，M60系列W ＝7700mm 3。

Mw=0.9×1.5Mwk=(0.9×1.5ωklah 2)/10 ωk---风荷载标准值（kN/mm 2）。

la---⽴杆纵距（m ），迎风⾯⽴杆纵距。取最⼤值为1.5m 。 h---横杆竖向最⼤步距（m ）。取最⼤值为1.5m 。根据《建筑施⼯承插型盘扣式钢管⽀架安全技术规程》JGJ231-2010中4.2.2式 ωk=µz µs ω0µz---风压⾼度变化系数，按JGJ231-2010附录B 确定，取µz=1.31

µs---⽀架风载荷体形系数，按JGJ231-2010第4.2.3条，查《建筑结构荷载规范》GB 50009表8.3.1得η=0.97。µs=1.41ω0---基本风压值（kN/m 2），按《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001规定采⽤，取重现期n=10对应的风压值。根据GB50009-2001标准50年⼀遇全国基本风压值，该地区取ω0=0.2kN/m 2 。则ωk=µz µs ω0=1.31×1.1.41×0.2=0.369（kN/m 2）

根据《建筑施⼯临时⽀撑结构技术规范》JGJ 300-2013中4.4.6-3得： 风荷载产⽣的⽴杆轴⼒NQK=ωklaH 2/B=7.6 kNMw=(0.9×1.5ωklah 2)/10=0.9×1.5×0.369×1.5×1.52

/10=0.17（kN ·m ） N=1.3∑NGK+0.9×1.5∑NQK=70.27+0.9×1.5×(5.4+7.6)=87.82(kN)组合风荷载时，桁架式⽀撑结构中的单元桁架整体稳定性验算应按下列公式计算：fN NW MANE≤-+)

'1.11(00?γ?γ

N —单元桁架的轴⼒设计值，N =4N=4×87.82=351.28kN ；

—单元桁架的稳定系数,应根据等效长细⽐λ 查规范JGJ300-2013附录A 取值；

λ —单元桁架的等效长细⽐，λ =2H/i =2×16000/450=71，查表?=0.703； i —单元桁架的等效截⾯回转半径,i=l min/2=9000/2=450mm ； l min —⽴杆纵向间距与横向间距中的较⼩值；

A —单元桁架的等效截⾯积，A =4A=4×571=2284mm 2； f —钢材的抗压强度设计值,取300N/mm 2； M —单元桁架的弯矩设计值B H

l P M b wk Q22γ==

1.4×2×0.55×1500×16000 2=31793548.39N ·mm18600

P WK —风荷载的线荷载标准值，P WK =w k l a =0.369×1.5=0.55N/mmW —单元桁架的等效截⾯模量，W =2Al min =2×571×9000=10278000mm 3E N '—单元桁架的欧拉临界⼒，22

'λπA E N E =

= 3.142 2×206000×2284=921kN712

单元桁架整体稳定性验算如下： 1.1×351.28×103+

1.1×31793548.390.703×2284

10278000×（1-1.1×0.703×351.28）921

=245.48N/mm 2 < f=300 N/mm 26.2箱梁底模板计算1.8m

底模采⽤密铺15mm 多层板，顺桥向布置，按满布考虑，取1⽶板宽验算。 6.2.1 特性如下：

截⾯抵抗拒：W ＝bh 2/6=1000×152/6= 37500mm 3 惯性矩： I=bh 3/12=1000×153/12=281250mm 4弹性模量： E=6000 N/mm 2许⽤应⼒： f=13N/mm2m

6.2.2各荷载取值：

a、钢筋及砼⾃重取26kN/m3×1.8m（梁⾼） =46.8kN/m2b、箱室内模板荷载取1.2kN/m2

c、施⼯⼈员及设备荷载取3kN/m26.2.3荷载组合：

恒荷载分项系数取1.3，活荷载分项系数取1.5。取1m宽的板为计算单元。= [1.3×(a+b)+1.5×c] ×1×1.1 =73.59kN/mq2

⾯板按三跨连续梁计算，次龙⾻间距取l=150mm。q

受⼒计算简图6.2.4强度验算：

l2 =1/10×73.59×1502=165577.5N·mmMmax =1/10×qmax

最⼤弯应⼒：

σmax=Mmax/W =165577.5/37500=4.4N/mm2故模板强度满⾜要求。6.2.5挠度验算：最⼤挠度:

l4/100EI=0.677×73.59×1504/（100×6000×281250）ωmax=0.677q2

=0.15mm<[ω]=L/400=150/400=0.375mm故模板刚度满⾜要求。6.3次龙⾻的承载⼒计算

6.3.1 次龙⾻承载⼒设计值有关参数

本⽀撑架次龙⾻计算选择架体最弱处次龙⾻进⾏验算，即现浇混凝⼟梁腹板处下部的架体次龙⾻。主龙⾻上部次龙⾻纵向跨度按1.5⽶计，横向按150mm间距布置，次龙⾻的荷载设为均布荷载。6.3.2次龙⾻为50×70mm⽅钢管，其⼒学参数如下：截⾯抵抗矩：W=12400mm3惯性矩： I=434100mm4弹性模量： E=206000N/mm2许⽤应⼒：［fm

］=205N/mm2

许⽤挠度：[ω]=1500/250=6mm6.3.3各荷载取值如下：a、混凝⼟均布荷载：q

1

=1.8m×26kN/m3=46.8kN/m2。b、模板及主次龙⾻取：q2

=1.2kN/m2

c、施⼯⼈员及设备荷载取：q3=3kN/m26.3.4 荷载组合：

恒荷载分项系数取1.3，活荷载分项系数取1.5。q=[1.3×（q1+q2）+1.5×q3

]×0.15×1.1 =[1.3×（46.8+1.2）+1.5×3]×0.15×1.1=11(kN/m)6.3.5强度验算：最⼤弯矩：Mmax

=ql2/10=11×15002/10=2475000(N·mm)最⼤应⼒：σ=M

max /W=2475000/12400=199.5(N/mm2)＜［fm

］=205N/mm2

故次龙⾻强度满⾜使⽤要求。6.3.5 挠度验算：最⼤挠度按简⽀梁验算。最⼤挠度ω=0.677ql4/100EI

=0.677×11×15004/（100×206000×434100）=4.2mm < [ω]=1500/250=6mm

⼩结：箱梁腹板下次⾻间距按150mm，其余部位按200mm排列，强度和刚度满⾜使⽤要求。6.4主龙⾻的承载⼒计算

6.4.1 主龙⾻承载⼒设计值有关参数

本⽀撑架主龙⾻计算选择架体最弱处主龙⾻进⾏验算，即现浇混凝⼟梁中部主龙⾻跨度最⼤，且承载相对较⼤处下部的架体主龙⾻。主龙⾻上部次龙⾻纵向跨度按 1.5⽶计，按150mm间距布置，主龙⾻的荷载设为均布荷载，主龙⾻跨距为1.5m，详见图

6.1所⽰。

图6.1 架体主龙⾻最弱处⽰意图

6.4.2 主龙⾻为16#⼯字钢，其⼒学参数如下：截⾯抵抗矩：W=141000mm3惯性矩： I=11300000mm4弹性模量： E=2.06×105 N/mm2

许⽤应⼒：f c=205N/mm2，许⽤挠度：[ω]=1500/400=3.75mm6.4.3 各荷载取值如下：

混凝⼟均布荷载：根据图中受⼒情况，选择中部主龙⾻跨度最⼤处且荷载相对较⼤部位(0.8×26kN/m3)作为计算点。其承载⾯积为0.8m2 ,混凝⼟容重取26kN/m3。a、=0.8×26kN/m3=20.8kN/mb、模板及主次龙⾻取1.2kN/m2，q2

=1.2kN/m2×1.5m=1.8kN/m

c、施⼯⼈员及设备荷载取3kN/m2，q3

=3kN/m2×1.5m =4.5kN/m6.4.4荷载组合：

恒荷载分项系数取1.3，活荷载分项系数取1.5。

q=[1.3×（a+b）+1.5×c]×1.1=[1.3×（20.8+1.8）+1.5×4.5]×1.1=39.743(kN/m) 6.4.5强度验算：最⼤弯矩：Mmax

=ql2/8=39.743×15002/8=11177718.75(N·mm)最⼤应⼒：f=M

max /W=11177718.75/141000=79.3(N/mm2)＜fc

=205N/mm26.4.6挠度验算：最⼤挠度按简⽀梁验算。最⼤挠度ω=5ql4/384EI

=5×39.743×15004/（384×206000 ×11300000） =1.13mm < [ω]=1500/400=3.75mm⼩结：主龙⾻强度和刚度均满⾜使⽤要求。7.地基承载⼒计算根据公式 P= N/A

式中：P ----- ⽴杆基础底⾯处的平均压⼒设计值A ----- 基础底⾯计算⾯积

N ----- ⽴杆传⾄基础顶⾯的轴⼼⼒设计值

N = 70.27kN （即单根⽴杆传⾄基础顶⾯的轴⼼⼒设计值）

基础处理采⽤20cm厚度C20砼，经过45°⾓扩散后基础的宽度变为0.54m ,如下图所⽰：

⽴杆基础图

计算⾯积A为:A=（0.14+2*0.2*tg45°）2=0.29m2

P= N/A =70.27kN（取⽴杆最⼤荷载）/ 0.29m2 =242kN/m2

经计算地基处理后的承载⼒应⼤于242kN/m2,或加厚硬化厚度，⽅可满⾜⽀架使⽤要求。8. 结论

计算结果汇总表如下：表8-1计算结果统计表

结论：⽀架在不考虑风荷载作⽤下⽴杆稳定性均满⾜《建筑施⼯承插型盘扣式钢管⽀架安全技术规程》（JGJ231-2010）标准要求。主龙⾻（16#⼯字钢）和次龙⾻（50×70mm ⽅钢管）强度刚度均满⾜规范要求。地基承载⼒应满⾜计算结果的要求。中铁⼆⼗三局集团第三⼯程有限公司2019年9⽉