跨前桥港地面桥梁贝雷梁支架体系验算
本工程在第九联跨越前桥港地面桥梁，此处主线箱梁宽35.75米，匝道桥宽8.5米，地面桥梁跨度为13米，为保证施工过程中对地面桥梁进行有效的保护，施工至地面桥梁时采用搭设贝雷梁门洞的方式跨越地面桥梁，门洞纵梁采用贝雷梁跨越，计算跨度为15米，贝雷下垫焊接在一起的3排I36b 的工字钢，主线箱梁采用纵向24组单层双排贝雷梁，匝道段采用6组纵向贝雷梁，贝雷梁上部采用横向I20B 工字钢按90cm 布设，工字钢上搭设碗扣架，碗扣架搭设同一般加宽地段现浇箱梁支架搭设。
碗扣架上部顺桥向立杆间距布置为：因本桥跨地面桥梁范围内全部为箱梁梁跨中一般地段，所以碗扣架顺桥向间距全部按90cm 布设。
支架横桥向立杆间距布置为：
主桥：4×1.2+3×0.6+3×0.9+2×0.6+4×0.9+3×0.6+3×0.9+2×0.6+3×0.9+3×0.6+4×0.9+2×0.6+3×0.9+3×0.6+2×0.9 匝道：2×0.9+3×0.6+2×0.9+3×0.6+2×0.9 水平杆步距1.2m 一、荷载计算
永久荷载的分项系数取1.2，可变荷载的分项系数取1.4.
模板，支架和拱架设计计算的荷载组合
（1）模板、支架自重
（2）新浇筑砼、钢筋、预应力筋等的重力， （3）施工人员及施工设备、施工材料等荷载 （4）振捣砼产生的振动荷载 （5）新浇筑砼对模板的侧压力
（6）砼入模时产生的水平方向和冲击荷载
（7）设于水中的支架所承受的水流压力、波浪力等荷载。 （8）其它可能产生的荷载 1、箱梁自重
桥跨位置位于一般2米箱梁跨中截面，分别进行主桥和匝道桥不同位置的荷载计算，计算结果见箱梁支架横断面图，箱梁砼容重按26KN/m计算。 从图上可计算出主桥断面箱梁外腹板处最大面积荷载为27.586KN/m2，中腹板处面积荷载为37.83KN/m2，一般底板处荷载为13.388KN/m2，左侧翼板处荷载为10.4KN/m2，右侧翼板处为7.8KN/m2。此五处应分别验算立杆承载力，因右侧翼
板与匝道桥翼板相同荷载相同，主线箱梁只做四种断面位置验算。
匝道桥翼板处最大面积荷载为7.80KN/m2，外腹板处最大面积荷载为22.82KN/m2，一般底板处最大面积荷载为2.84KN/m2，分别进行计算 2、施工人员、机械荷载 取q 2=2.5KN/m
3、混凝土浇筑产生的冲击荷载 取q 3=2.0KN/m2
4、振捣混凝土产生的荷载 取q 4=2.0KN/m2 5、模板荷载
内模（包括支撑架）q 5-1=1.2KN/m2 侧模（包括侧模支撑）q 5-2=1.2KN/m2 底模（包括纵横方木）q 5-3=0.8KN/m2 6、支架自重
此处支架高=代表性设计标高14.165m-地面标高4.157m-箱梁及铺装2.17m-贝雷梁及基础2m=5.838m，平均支架按6米取。则有 q 6=6×3.84×10/1000/0.9×0.6=0.427KN/m2 二、主桥碗扣支架体系受力计算 1、主箱梁边侧腹板位置，
最大分布力为：Q=（q1-1 +q5-1+q5-2+q5-3+q6）×1.2+（q2+q3+q4）×1.4=（27.59+1.2+1.2+0.8+0.43）×1.2+（2.5+2.0+2.0）×1.4=46.56KN/m2 （1）单根立杆计算
外侧腹板位置碗扣架立杆布置为0.6m ×0.9m ，步距1.2m （横桥向在前） 单根立杆受力为：N=0.6×0.9×46.56=25.14KN＜【N 】=30KN; 2、主箱梁中腹板位置，最大分布力为
Q=（q1-2 +q5-1+q5-2+q5-3+q6）×1.2+（q2+q3+q4）×1.4=
（37.83+1.2+1.2+0.8+0.43）×1.2+（2.5+2.0+2.0）×1.4=58.85KN/m2 （1）单根立杆计算
腹板位置碗扣架立杆布置为0.6m ×0.9m ，步距0.6m （横桥向在前），单根立杆受力为：N=0.6×0.9×58.85=31.77KN＜【N 】=40KN; 3、主箱梁一般底板位置 最大分布力为：
Q=（q1-3 +q5-1+q5-2+q5-3+q6）×1.2+（q2+q3+q4）×1.4=
（13.39+1.2+1.2+0.8+0.43）×1.2+（2.5+2.0+2.0）×1.4=29.52KN/m2 （1）单根立杆计算
2
一般底板位置碗扣架立杆布置为0.9m ×0.9m ，步距1.2m （横桥向在前） 单根立杆受力为：N=0.9×0.9×29.52=23.91KN＜【N 】=30KN; 4、主箱梁翼板位置，
最大分布力为：Q=（q1-4+q5-1+q5-2+q5-3+q6）×1.2+（q2+q3+q4）×1.4=（10.4+1.2+1.2+0.8+0.43）×1.2+（2.5+2.0+2.0）×1.4=25.94KN/m （1）单根立杆计算
翼板位置碗扣架立杆布置为1.2m ×0.9m ，步距1.2m （横桥向在前） 单根立杆受力为：N=1.2×0.9×25.94=28.02KN＜【N 】=30KN;
综上所述，所有立杆强度及稳定满足要求，箱梁模板、纵横小方木、工字钢等在一般箱梁断面已验算合格，此处不再重复验算。 三、匝道桥碗扣支架体系受力计算 1、匝道桥外侧腹板位置
最大分布力为：Q=（q1-1 +q5-1+q5-2+q5-3+q6）×1.2+（q2+q3+q4）×1.4=（22.82+1.2+1.2+0.8+0.43）×1.2+（2.5+2.0+2.0）×1.4=40.84KN/m2 （1）单根立杆计算
外侧腹板位置碗扣架立杆布置为0.6m ×0.9m ，步距1.2m （横桥向在前） 单根立杆受力为：N=0.6×0.9×40.84=22.05KN＜【N 】=30KN; 2、匝道桥一般底板位置
最大分布力为：Q=（q1-3 +q5-1+q5-2+q5-3+q6）×1.2+（q2+q3+q4）×1.4=（2.84+1.2+1.2+0.8+0.43）×1.2+（2.5+2.0+2.0）×1.4=16.86KN/m2 （1）单根立杆计算
匝道桥一般底板位置碗扣架立杆布置为0.9m ×0.9m ，步距1.2m （横桥向在前）单根立杆受力为：N=0.9×0.9×16.86=13.66KN＜【N 】=30KN; 3、匝道桥翼板（及主箱右翼板）位置
最大分布力为：Q=（q1-4 +q5-1+q5-2+q5-3+q6）×1.2+（q2+q3+q4）×1.4=（7.8+1.2+1.2+0.8+0.43）×1.2+（2.5+2.0+2.0）×1.4=22.82KN/m2 （1）单根立杆计算
翼板位置碗扣架立杆布置为0.9m ×0.9m ，步距1.2m （横桥向在前） 单根立杆受力为：N=0.9×0.9×22.82=18.48KN＜【N 】=30KN;
综上所述，所有立杆强度及稳定满足要求，箱梁模板、纵横小方木、工字钢等在一般箱梁断面已验算合格，此处不再重复验算。
四、主桥箱梁碗扣架下横桥向工字钢验算
横桥向工字钢采用I20按纵桥向90cm 间距分布于纵向贝雷梁上，贝雷梁在底板处间距1.5m ，翼板处间距2m ，工字钢上部承接碗扣架，其上荷载为碗扣架立杆传来的荷载，整体结构为一个23跨连续梁受上部集中荷载作用，为简化
2
计算，将工字钢上部每跨荷载相加，再除以该跨跨度，按线荷载加上工字钢每米质量荷载做为计算荷载，每跨按简支梁计算，最后再对公用支座支反力进行相加，得出支座总反力。
横向工字钢受力结构如下图
按简支梁将各数据代入得最终计算结果如下表
主线箱梁I20b 横向工字钢各跨度计算结果表
从上表计算得知横向工字钢计算应力、弯剪应力及刚度在简化为简支梁 的情况下强度及刚度均符合要求，各支点处支座反力计算见下表
主线箱梁I20b 横向工字钢各支点计算结果表
从上表的计算结果来看，纵向工字钢在第7、13、19组贝雷梁处支座反力最大，最大反力为56.23KN 。
五、匝道桥碗扣架下横桥向工字钢验算
匝道桥横桥向工字钢采用I20按纵桥向90cm 间距分布于纵向雷梁上，工字钢上部承接碗扣架，其上荷载为碗扣架传来的施工荷载，整体为一个5跨连续梁受上部集中荷载作用，工字钢跨度为2.0+1+2.5+1+2.0米，为简化计算，将工字钢上部每跨荷载相加，再除以该跨跨度，按线荷载加上工字钢每米荷载做为计算荷载，每跨按简支梁计算，最后再对公用支座支反力进行相加，得出支座总反力。
受力结构如下图
匝道桥I20b 横向工字钢各跨度计算结果表
匝道桥I20b 横向工字钢各支点计算结果表
从上表的计算结果来看，纵向工字钢在第2、4组贝雷梁处支座反力最大，最大反力为51.23KN 。 六、纵桥向贝雷梁的验算
从主线箱梁及匝道桥箱梁横向工字钢支座反力计算结果来看，贝雷梁最大受力位置应在主线箱梁第7、13、19组贝雷梁处，以第7组贝雷梁简支梁为计算对象，进行验算。
贝雷梁上部荷载为跨度0.9米间距的横向工字钢传来的荷载56.23KN, 折算成线荷载为56.78/0.9=62.47KN/m，
双排贝雷梁的自重线荷载为1.2×330kg ×2/3=264kg/m=2.64KN/m 综合两项荷截知贝雷梁纵向荷载为62.47+2.64=65.11KN/m
双排单层贝雷梁计算参数
因贝雷梁为简支结构，强度及刚度计算如下 Mmax=ql2/8=65.11×152/8=1831KN.m≤[M加强] Q=ql/2=65.11×15/2=488.32KN≤[M]
假设支座反力为F 时，正好达到不带加强弦杆容许弯矩1576.4KN.m ，则有（F/0.9+2.64）×152/8=1576.4KN.m，
求得F=48.07KN，所以在以上计算中，凡支座反力小于48.07KN 的可不设加强弦杆。
根据简支梁挠度计算公式
fmax=5ql4/384EI=5×65.11×103×154/(384×2.1×1011×1.1548688×10-2) =0.017697m＜15/400=0.0375 经验算贝雷梁刚度满足要求。
七、贝雷梁下工字钢剪力验算
因本次验算贝雷梁下3根I36b 工字钢放在既有地面桥梁搭板位置。因此只对工字钢进行抗剪验算。
从简支贝雷梁上部传来的荷载为488.32KN ，工字钢质量可忽略不计，根据工字钢剪力计算公式
τ=QmaxSx/dI=488.32×103×541.2×10-6/（3×1.6574×10-4×0.012）=44.29Mpa＜【τ】=80Mpa.
因工字钢支撑于搭板处，每组贝雷梁宽度为0.45m ，工字钢宽度为0.138米，假设剪力在工字钢截面内按45度角扩散，则工字钢与地面接触面积为 （0.45+0.36）×0.138×3=0.335m2
工字钢对搭板的正压力为488.32/0.335=1.457Mpa 桥头搭板可以直接承受此压力。
跨前桥港地面桥梁贝雷梁支架体系验算
本工程在第九联跨越前桥港地面桥梁，此处主线箱梁宽35.75米，匝道桥宽8.5米，地面桥梁跨度为13米，为保证施工过程中对地面桥梁进行有效的保护，施工至地面桥梁时采用搭设贝雷梁门洞的方式跨越地面桥梁，门洞纵梁采用贝雷梁跨越，计算跨度为15米，贝雷下垫焊接在一起的3排I36b 的工字钢，主线箱梁采用纵向24组单层双排贝雷梁，匝道段采用6组纵向贝雷梁，贝雷梁上部采用横向I20B 工字钢按90cm 布设，工字钢上搭设碗扣架，碗扣架搭设同一般加宽地段现浇箱梁支架搭设。
碗扣架上部顺桥向立杆间距布置为：因本桥跨地面桥梁范围内全部为箱梁梁跨中一般地段，所以碗扣架顺桥向间距全部按90cm 布设。
支架横桥向立杆间距布置为：
主桥：4×1.2+3×0.6+3×0.9+2×0.6+4×0.9+3×0.6+3×0.9+2×0.6+3×0.9+3×0.6+4×0.9+2×0.6+3×0.9+3×0.6+2×0.9 匝道：2×0.9+3×0.6+2×0.9+3×0.6+2×0.9 水平杆步距1.2m 一、荷载计算
永久荷载的分项系数取1.2，可变荷载的分项系数取1.4.
模板，支架和拱架设计计算的荷载组合
（1）模板、支架自重
（2）新浇筑砼、钢筋、预应力筋等的重力， （3）施工人员及施工设备、施工材料等荷载 （4）振捣砼产生的振动荷载 （5）新浇筑砼对模板的侧压力
（6）砼入模时产生的水平方向和冲击荷载
（7）设于水中的支架所承受的水流压力、波浪力等荷载。 （8）其它可能产生的荷载 1、箱梁自重
桥跨位置位于一般2米箱梁跨中截面，分别进行主桥和匝道桥不同位置的荷载计算，计算结果见箱梁支架横断面图，箱梁砼容重按26KN/m计算。 从图上可计算出主桥断面箱梁外腹板处最大面积荷载为27.586KN/m2，中腹板处面积荷载为37.83KN/m2，一般底板处荷载为13.388KN/m2，左侧翼板处荷载为10.4KN/m2，右侧翼板处为7.8KN/m2。此五处应分别验算立杆承载力，因右侧翼
板与匝道桥翼板相同荷载相同，主线箱梁只做四种断面位置验算。
匝道桥翼板处最大面积荷载为7.80KN/m2，外腹板处最大面积荷载为22.82KN/m2，一般底板处最大面积荷载为2.84KN/m2，分别进行计算 2、施工人员、机械荷载 取q 2=2.5KN/m
3、混凝土浇筑产生的冲击荷载 取q 3=2.0KN/m2
4、振捣混凝土产生的荷载 取q 4=2.0KN/m2 5、模板荷载
内模（包括支撑架）q 5-1=1.2KN/m2 侧模（包括侧模支撑）q 5-2=1.2KN/m2 底模（包括纵横方木）q 5-3=0.8KN/m2 6、支架自重
此处支架高=代表性设计标高14.165m-地面标高4.157m-箱梁及铺装2.17m-贝雷梁及基础2m=5.838m，平均支架按6米取。则有 q 6=6×3.84×10/1000/0.9×0.6=0.427KN/m2 二、主桥碗扣支架体系受力计算 1、主箱梁边侧腹板位置，
最大分布力为：Q=（q1-1 +q5-1+q5-2+q5-3+q6）×1.2+（q2+q3+q4）×1.4=（27.59+1.2+1.2+0.8+0.43）×1.2+（2.5+2.0+2.0）×1.4=46.56KN/m2 （1）单根立杆计算
外侧腹板位置碗扣架立杆布置为0.6m ×0.9m ，步距1.2m （横桥向在前） 单根立杆受力为：N=0.6×0.9×46.56=25.14KN＜【N 】=30KN; 2、主箱梁中腹板位置，最大分布力为
Q=（q1-2 +q5-1+q5-2+q5-3+q6）×1.2+（q2+q3+q4）×1.4=
（37.83+1.2+1.2+0.8+0.43）×1.2+（2.5+2.0+2.0）×1.4=58.85KN/m2 （1）单根立杆计算
腹板位置碗扣架立杆布置为0.6m ×0.9m ，步距0.6m （横桥向在前），单根立杆受力为：N=0.6×0.9×58.85=31.77KN＜【N 】=40KN; 3、主箱梁一般底板位置 最大分布力为：
Q=（q1-3 +q5-1+q5-2+q5-3+q6）×1.2+（q2+q3+q4）×1.4=
（13.39+1.2+1.2+0.8+0.43）×1.2+（2.5+2.0+2.0）×1.4=29.52KN/m2 （1）单根立杆计算
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一般底板位置碗扣架立杆布置为0.9m ×0.9m ，步距1.2m （横桥向在前） 单根立杆受力为：N=0.9×0.9×29.52=23.91KN＜【N 】=30KN; 4、主箱梁翼板位置，
最大分布力为：Q=（q1-4+q5-1+q5-2+q5-3+q6）×1.2+（q2+q3+q4）×1.4=（10.4+1.2+1.2+0.8+0.43）×1.2+（2.5+2.0+2.0）×1.4=25.94KN/m （1）单根立杆计算
翼板位置碗扣架立杆布置为1.2m ×0.9m ，步距1.2m （横桥向在前） 单根立杆受力为：N=1.2×0.9×25.94=28.02KN＜【N 】=30KN;
综上所述，所有立杆强度及稳定满足要求，箱梁模板、纵横小方木、工字钢等在一般箱梁断面已验算合格，此处不再重复验算。 三、匝道桥碗扣支架体系受力计算 1、匝道桥外侧腹板位置
最大分布力为：Q=（q1-1 +q5-1+q5-2+q5-3+q6）×1.2+（q2+q3+q4）×1.4=（22.82+1.2+1.2+0.8+0.43）×1.2+（2.5+2.0+2.0）×1.4=40.84KN/m2 （1）单根立杆计算
外侧腹板位置碗扣架立杆布置为0.6m ×0.9m ，步距1.2m （横桥向在前） 单根立杆受力为：N=0.6×0.9×40.84=22.05KN＜【N 】=30KN; 2、匝道桥一般底板位置
最大分布力为：Q=（q1-3 +q5-1+q5-2+q5-3+q6）×1.2+（q2+q3+q4）×1.4=（2.84+1.2+1.2+0.8+0.43）×1.2+（2.5+2.0+2.0）×1.4=16.86KN/m2 （1）单根立杆计算
匝道桥一般底板位置碗扣架立杆布置为0.9m ×0.9m ，步距1.2m （横桥向在前）单根立杆受力为：N=0.9×0.9×16.86=13.66KN＜【N 】=30KN; 3、匝道桥翼板（及主箱右翼板）位置
最大分布力为：Q=（q1-4 +q5-1+q5-2+q5-3+q6）×1.2+（q2+q3+q4）×1.4=（7.8+1.2+1.2+0.8+0.43）×1.2+（2.5+2.0+2.0）×1.4=22.82KN/m2 （1）单根立杆计算
翼板位置碗扣架立杆布置为0.9m ×0.9m ，步距1.2m （横桥向在前） 单根立杆受力为：N=0.9×0.9×22.82=18.48KN＜【N 】=30KN;
综上所述，所有立杆强度及稳定满足要求，箱梁模板、纵横小方木、工字钢等在一般箱梁断面已验算合格，此处不再重复验算。
四、主桥箱梁碗扣架下横桥向工字钢验算
横桥向工字钢采用I20按纵桥向90cm 间距分布于纵向贝雷梁上，贝雷梁在底板处间距1.5m ，翼板处间距2m ，工字钢上部承接碗扣架，其上荷载为碗扣架立杆传来的荷载，整体结构为一个23跨连续梁受上部集中荷载作用，为简化
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计算，将工字钢上部每跨荷载相加，再除以该跨跨度，按线荷载加上工字钢每米质量荷载做为计算荷载，每跨按简支梁计算，最后再对公用支座支反力进行相加，得出支座总反力。
横向工字钢受力结构如下图
按简支梁将各数据代入得最终计算结果如下表
主线箱梁I20b 横向工字钢各跨度计算结果表
从上表计算得知横向工字钢计算应力、弯剪应力及刚度在简化为简支梁 的情况下强度及刚度均符合要求，各支点处支座反力计算见下表
主线箱梁I20b 横向工字钢各支点计算结果表
从上表的计算结果来看，纵向工字钢在第7、13、19组贝雷梁处支座反力最大，最大反力为56.23KN 。
五、匝道桥碗扣架下横桥向工字钢验算
匝道桥横桥向工字钢采用I20按纵桥向90cm 间距分布于纵向雷梁上，工字钢上部承接碗扣架，其上荷载为碗扣架传来的施工荷载，整体为一个5跨连续梁受上部集中荷载作用，工字钢跨度为2.0+1+2.5+1+2.0米，为简化计算，将工字钢上部每跨荷载相加，再除以该跨跨度，按线荷载加上工字钢每米荷载做为计算荷载，每跨按简支梁计算，最后再对公用支座支反力进行相加，得出支座总反力。
受力结构如下图
匝道桥I20b 横向工字钢各跨度计算结果表
匝道桥I20b 横向工字钢各支点计算结果表
从上表的计算结果来看，纵向工字钢在第2、4组贝雷梁处支座反力最大，最大反力为51.23KN 。 六、纵桥向贝雷梁的验算
从主线箱梁及匝道桥箱梁横向工字钢支座反力计算结果来看，贝雷梁最大受力位置应在主线箱梁第7、13、19组贝雷梁处，以第7组贝雷梁简支梁为计算对象，进行验算。
贝雷梁上部荷载为跨度0.9米间距的横向工字钢传来的荷载56.23KN, 折算成线荷载为56.78/0.9=62.47KN/m，
双排贝雷梁的自重线荷载为1.2×330kg ×2/3=264kg/m=2.64KN/m 综合两项荷截知贝雷梁纵向荷载为62.47+2.64=65.11KN/m
双排单层贝雷梁计算参数
因贝雷梁为简支结构，强度及刚度计算如下 Mmax=ql2/8=65.11×152/8=1831KN.m≤[M加强] Q=ql/2=65.11×15/2=488.32KN≤[M]
假设支座反力为F 时，正好达到不带加强弦杆容许弯矩1576.4KN.m ，则有（F/0.9+2.64）×152/8=1576.4KN.m，
求得F=48.07KN，所以在以上计算中，凡支座反力小于48.07KN 的可不设加强弦杆。
根据简支梁挠度计算公式
fmax=5ql4/384EI=5×65.11×103×154/(384×2.1×1011×1.1548688×10-2) =0.017697m＜15/400=0.0375 经验算贝雷梁刚度满足要求。
七、贝雷梁下工字钢剪力验算
因本次验算贝雷梁下3根I36b 工字钢放在既有地面桥梁搭板位置。因此只对工字钢进行抗剪验算。
从简支贝雷梁上部传来的荷载为488.32KN ，工字钢质量可忽略不计，根据工字钢剪力计算公式
τ=QmaxSx/dI=488.32×103×541.2×10-6/（3×1.6574×10-4×0.012）=44.29Mpa＜【τ】=80Mpa.
因工字钢支撑于搭板处，每组贝雷梁宽度为0.45m ，工字钢宽度为0.138米，假设剪力在工字钢截面内按45度角扩散，则工字钢与地面接触面积为 （0.45+0.36）×0.138×3=0.335m2
工字钢对搭板的正压力为488.32/0.335=1.457Mpa 桥头搭板可以直接承受此压力。