一、 工程概况

100#拱涵位于xx大道b标K5+375，拱涵基础为C25砼，墙身为C25 钢筋砼，拱顶为C30钢筋砼，护拱为C15片石砼。拱圈厚度1.0m，内 拱半径1.0m。拱涵位于山谷谷底，下雨后施工作业面内长期有水 流，施工难度大。本拱涵拱顶砼较厚，对拱底模板及支撑系统的要 求较高。

二、 涵洞拱顶砼施工顺序

拱支架、模板自出口向进口隔段顺序施工，每段在沉降缝位置分 段。搭脚手搭设→拱架安装→支底模→扎钢筋→支外模→搭浇筑脚 手架→浇砼→养生→拆模及支架→护拱施工→防水及沉降缝施工。

• 1、 脚手架立杆用腕扣式脚手架，用上托撑支撑拱架，大小横杆用 钢管式脚手架，立杆纵向间距0.75m，横向间距0.9m，步距 0.6m，小横杆与涵洞内侧顶紧，部份部位增加托撑加固，并于 施工段的两端和中间增加剪力撑。

• 2、 拱架用木材制作，其受力及断面详计算书，制作大样详附图。 拱架置于脚手架立杆上，拱架与拱架之间用50*80木方连接， 保证临时脚手架的稳定性，连接形式详附图。

• 3、 钢筋采用￠12，间距为﹫200单层双向钢筋网片，搭接长度 35d，搭接长度不足35d的钢筋，采用单面焊，焊接长度10d。

• 4、 拱圈外模用M10水泥砂浆，Mu30条石砌筑，连同护拱一起施 工，外拱砌筑大样详附图。护拱的棱角应根据标高和平面位置 拉线砌筑，砌筑时砂浆饱满，错缝搭接。

• 5、 拱图采用C30商品砼，砼下料时对称进行，振动时称进行，浇 注分层进行，分层厚度500mm 。砼浇灌前，墙身与拱脚连接 的砼面凿毛并清洗干净。

三、 1# 拱涵拱架弓形杆受力计算

1 、荷载取值

• （ 1 ） 浇灌砼侧压力 4.671KPa

• （ 2 ） 振动荷载 4.0KPa

• （ 3 ） 施工人员荷载 2.0KPa

• 1 -

• （ 4 ） 组合钢模自重 0.5KPa

• （ 5 ） 砼自重 rH=252.0=50KPa

  • 2、 荷载组合

弯曲应变计算和验算中活载系数采用1.4,恒载系数采用1.2。

• 3、 拱架与拱架支撑间距0.75m。

• 4、 砼在初凝之前按液态传力，故拱架弓形木在最下段承受 力最大，荷载的最大点作用在拱脚，为安全考虑，按最 大荷载均布于弓形木来选用弓形木的断面。

• 5、 6#弓形木的断面选择 临时木结构采用杉木，其容许应力为11.2MPa，并可提高1.2

倍。

• 6#弓形杆按简支梁计算，其计算跨度为0.672m，拱架与拱架支 撑间距0.75m。

• （1）、6#弓形杆上的荷载（取弓形木上的最大受力点作均布

• 荷载）

q=((4+2)1.4+(251.26+0.5)*1.2)*0.75=35.1KN/m

• (2)、跨中弯矩M1/2=ql² /8=35.10.672² /8=2.029KN*m。

• （3）、需要的截面模量：

W=M/(1.2*＆w)=2.029/(1.21210³ )=1.409*10^-4 m³ 。

• 2 -

（4）、弓形木预设宽度b=100mm,

H=(6W/b)^1/2 =(61.409*10^-4 /0.1)^1/2 =0.09m。

初选截面为100mm*100mm。

• 6、根据所选的截面尺寸计算其挠度，

• I=bh³ /12=0.10.1³ /12=8.333*10^-6 m⁴ 。

F=5ql⁴ /(384EI)=535.10.672⁴ /(910⁶ 8.33310^-6 )=1.2410^-

3m。

f/l=1.24*10^-3 /0.672=1/542﹤(f/l)=1/400。

故选用100mm*100mm的方木合格。

• 7、验算2#弓形杆

  • （1）、2#弓形杆也选用100mm*100mm的断面进行验算。

  • （2）、荷载计算：（取拱脚点的荷载进行分布）

  • 2#弓形杆按简支梁计算，其计算跨度为0.26m，拱架与拱架支 撑间距0.75m。

q=((4+2)1.4+(252+0.5)*1.2)*0.75=51.75KN/m

• 2#弓形杆跨中弯矩M1/2=ql² /8=51.750.26² /8=0.437KN*m。

• 根据6#弓形杆的计算可知，选择100mm*100mm的弓形杆断面 能满足强度和刚度要求。

• 四、计算拱架撑杆的内力 ( 稳定性计算中恒载分项系数取 1.1 ，活 载取 1.0)

  • 1、振动荷载 4.0KPa

  • 2、施工人员荷载 2.0KPa

  • 3、组合钢模自重 0.5KPa

  • 4、砼自重： r*H

• 6#上弓形杆承受荷载：

N6=（（4.0+2.0）+(25*1.13+0.5)*1.1）0.750.67=18.906KN

• 3 -
  

6#杆→4#杆内力：

N6→4=18.906 KN*0.5

6#杆→2#杆受压内力分析：

Q6-2=((4+2.0)

+(251.13+0.5)1.1)0.670.750.5sin22.5°/sin112.5°=7.231K N。

6#杆→3#杆受压内力分析： Q6-3=((4+2.0) +(25*(1+1.26)/2+0.5)1.10.67*0.75)0.5 sin45°/sin112.5°=3.914KN。

2#杆受力分析：

a、恒载及振动、施工人员荷载

Na=((4+2.0) +(25*(2+1.26)/2+0.5)*1.1)0.260.75=10.31KN。

b、浇灌砼的侧压力 N侧=4.6710.750.26=0.91KN。 侧压力传向3#杆的内力为 N侧→3#杆：

0.910.5sin45/sin112.5=0.455*0.7653=0.348KN。

2#杆轴向压应力：

10.31sin22.5°/sin112.5°=10.310.414=4.268KN。

2#杆→3#杆轴向压力：

• 4 -

10.31sin45°/sin112.5°=10.310.765=7.89KN。

2#杆轴向压应力总和：

7.231+4.268=11.499KN

3#杆轴向压应力总和：

3.914+7.89+0.348=12.152KN。

3#杆其分解后的竖向荷载为：

N=12.152*cos45=8.59KN（本杆的轴向力较小，根据第八条可 知，其稳定性满足要求，不再进行验算） 五、计算 2# 、 4# 杆的稳定性

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