现浇箱梁支架拆除方案

2024-05-15

现浇箱梁支架拆除方案(精选6篇)

篇1:现浇箱梁支架拆除方案

厦门市××大道××××××××桥

预应力混凝土现浇连续箱梁

支架拆除方案

厦门×××××项目部 二○一三年十月十五日

一、工程概况:

B匝道桥共设置4联,采用[(3×30)+(30+45+30)+(3×30+25)+(25+30+25)]米,第一、三、四联采用等截面预应力混凝土连续现浇箱梁,第二联采用变截面预应力混凝土连续现浇箱梁。C匝道桥共设置3联,采用[(25+31+30+2×25)+(30+45+30)+(5×30)]米,第一、三联采用等截面预应力混凝土连续现浇箱梁,第二联采用变截面预应力混凝土连续现浇箱梁。桥面全宽9.0m,箱梁底宽3.95m,悬臂长2.2米,等截面箱梁梁高1.8m,变截面梁底面按Y=X2/525.3125米二次抛物线变化,支点处梁高2.6米,跨中及梁端的梁高为1.8米。

二、支架的结构形式

现浇箱梁支架基本选用WDJ满堂式碗扣支架,但后溪立交C匝道桥因现场存在排洪渠、地下管线、上跨马路及地形高差影响等问题,第5、6、7三跨设为贝雷支架,其中第7跨横跨马路设跨度为2*9米的工字钢门洞支架,在对应C匝道桥门洞支架的路段上,B匝道桥也设置了相同的跨马路门洞支架。

碗扣式支架下部设可调底座调整横杆各层标高,上部设可调螺杆以调整底模标高。可调螺杆上设纵向方木(12cm*12cm),作为底模板的主肋,主肋上铺横向方木(10cm*10cm),作为底模板的次肋。立杆步距120cm,立杆间距分60cm,90cm、120 cm三种,纵横剪刀撑每隔4排设置一道,支架两侧立杆高于现浇箱梁顶面150cm,加两道横杆做为防护栏。立杆下面布设宽15cm、5cm厚的通长木垫板,贝雷支架及门洞工字钢支架的承重结构主要由钢筋混凝土基础、Φ630mm钢管支柱、双400a工字钢主横梁、贝雷桁架(门洞为630工字钢)等构件组成。结构传力途径为:模板-方木(或120工字钢)-可调性木楔-贝雷片(或工字钢)纵梁-工字钢主横梁-钢管立柱-扩大基础-地基。

模板采用1.5cm厚酚醛复膜胶合板,板肋采用10×10cm方木。第5、6、7跨贝雷梁均由5组双排单层普通型贝雷桁架组成。门洞支架中的主纵梁由10根630工字钢组成。每排钢管支柱共由5根Φ630mm钢管组成。

三、支架拆除的工艺

(一)、WDJ碗扣式满堂支架的拆除工艺

1、支架的拆除时间

支架拆除时间,应按施工设计图的要求,箱梁现浇混凝土强度达设计要求95%、预应力钢绞线张拉及注浆施工完成、经过单位工程负责人、质量自检人员和监理工程师的检查验证同意后,方可拆除施工支架。

2、支架的卸载

为了避免在拆架过程中产生过大的的瞬时荷载,引起不应有的混凝土裂缝,使梁体顺利实现应力转换,在支架拆除前,首先要正确进行支架的卸载,严格按照从跨中向支座依次循环松动顶托螺杆,当达到一定卸落量后,支架方可脱落梁体。

先拆除支撑在翼板上的支架,保证全梁翼板处于无支撑状态,再松动腹板的顶托螺杆,接下来松动底板的顶托螺杆,人员分成两组,从跨中向两端同步松动,使梁体均匀下落,分几个循环卸完。卸落量开始宜小,一次下8mm,以后逐渐增大。在纵向应对称均衡卸落,在横向应同时一起卸落。

在拟定卸落程序时应注意以下事项:1)在卸落前应画好每次卸落量的标记。2)卸载时应均匀、缓慢、对称进行。3)多跨连续梁应同时从跨中对称卸载。

3、支架拆除的顺序

拆架程序应遵守由上而下,由跨中向两边,先翼板后底板,先支的后拆,后支的先拆的原则。拆架时要先拆栏杆、翼板、外伸梁支架,再拆除箱梁底板支架,从跨中对称往两边拆。先拆模板、剪刀撑、斜撑、而后小横杆、大横杆、立杆等,拆除剪刀撑时,应先拆中间扣,再拆两头扣,拆完后由中间的人负责往下传递钢管。并按一步一清原则依次进行,要禁止上下层同时进行拆除工作。整个拆架过程中必须有技术人员跟班指挥与检查。

4、支架杆件的搬运落地

拆除时要统一指挥,上下呼应,动作协调,当解开与另一人有关的结扣时,应先通知对方,以防坠落。架上作业人员应作好分工和配合,传递杆件时应掌握重心,平稳传递。

所有杆件和扣件在拆除时应分离,不准在杆件上附着扣件或两杆连着送到地面。模板、钢管,应自外向里竖立搬运,防止物件直接从高处坠落伤人。拆除后的模板、方木及支架钢管等物件时,严禁将物件直接抛下,必须将所有物件用绳索绑扎后自下而下缓慢下放至地面,或通过其他施工人员手中平稳传递至地面。

拆除的材料应堆放在一定的地点,分类妥善存放。

(二)、贝雷支架、工字钢支架的拆除工艺

1、支架的拆除时间

支架拆除时间,与满堂式支架相同,在箱梁现浇混凝土强度达设计要求95%、预应力钢绞线张拉及注浆施工完成、经过单位工程负责人、质量自检人员和监理工程师的检查验证同意后,方可拆除施工支架。

2、支架的卸载

先拆除支撑在翼板上的支架,保证整联翼板处于无支撑状态,当翼板支架拆除后,方可拆除箱梁底部支架上的可调性木楔,严格按照从跨中向支座依次卸落,使梁体顺利实现应力转换。

卸落木楔采用先松动后拆除的方法,从跨中向两端同步松动,松动量开始宜小,以后逐渐增大,使梁体均匀下落,在纵向应对称均衡松动,在横向应同时松动。

拆除木楔时均匀、缓慢、对称进行。多跨连续梁应同时从跨中对称拆除。

3、支架的拆除方法

①拆除翼板、腹板模板:梁体张拉完成后,拆除翼板下碗扣脚手架顶部顶托后,从跨中向跨端分层拆除碗扣钢管支架;

②拆除贝雷梁(工字钢纵梁)与横梁及其他构件的连接; ③采用拉链葫芦将翼板、腹板、底板下的贝雷梁(工字钢纵梁)沿主横梁拖拉至梁体翼板外侧;

④由专人指挥采用2台25t的吊车整体吊起贝雷梁(工字钢纵梁),吊放至地面,及时安排工人将拆下的贝雷梁打散,堆码整齐;

⑤采用2台25t吊车将工字钢主横梁垂直提升30cm后向同一侧偏移钢管支柱,然后落至地面安全位置集中堆码;

⑥切割、拆除钢管立柱,进行吊运及分类堆码; ⑦破除立柱的混凝土承台基础,恢复原路面。

四、支架拆除前的组织与准备工作

1、拆架前,全面检查待拆支架,根据检查结果,拟订作业计划,确定拆除时间、拆除范围、拆除工程量以及相应投入的人力、物力和机械等。

2、人员的组织工作。成立拆除作业指挥小组和由专业技术工人为骨干的拆除施工队伍。支架拆除前主管副经理、安全专业工程师、现场安全员、技术员到达现场进行安全技术交底,对操作工人进行安全教育。直至每个操作工人对操作安全注意事项均了解清楚、安全措施到位后方可进行拆除支架施工。

3、机械设备的组织工作。拆除前应准备好数量足够、质量完好的机械设备和各种小型工具,如吊车、手动葫芦、钢丝绳、吊环、麻绳、撬棍、扳手及其他专用工具。

4、施工现场的清理与准备工作。①划分拆除作业区段,周围设绳索围栏、设警戒区域,张挂醒目的警戒标志。警戒区域内禁止非作业人员进入。②清理作业现场。首先察看施工现场环境,包括架空线路、脚手架、地面的设施等各类障碍物、地锚、缆风绳及被拆架体各吊点、附件、电气装置情况,凡能提前拆除的尽量拆除掉。将支架内遗留的材料、物件及垃圾块清理干净。所有清理物应安全输送至地面,严禁高处抛掷。

五、支架拆除的安全技术措施

1、所有进入施工现场的人员必须配戴安全帽,正确穿戴好个人防护用品,高空临空作业人员配置安全带。作业人员服装衣扣需全部扣好,应避免穿宽松肥大的服装,严禁赤脚和穿拖鞋,应穿软底鞋。高温天气要做好避暑工作。

2、凡患有不宜从事高空作业疾病的人一律禁止上架作业。参加高空作业的人员班前严禁饮酒。作业人员如有身体不适应停止作业。

3、拆除人员进入岗位以后,对被拆架体先进行检查,有需要加固的部位,应先加固再拆除,防止架体倒塌。

4、作业人员组成若干小组,分工协作,相互呼应,动作协调,禁止单人进行拆除较重杆件等危险作业。拆除全过程中,必须专人担任指挥和监护。拆除作业安全员必须在现场监督,操作人员必须按操作规程施工,发现违规行为或安全隐患立即停止作业,进行整改合格后方能继续施工。

5、用于起重吊装的设备、工具必须使用合格产品,质量可靠,吊具上要设保险装置。

6、起重机作业时,起重臂和重物下方禁止有人停留、工作或通过。重物吊运时,禁止从人上方通过。禁止用起重机载运人员。地面上的配合人员应躲开可能落物的区域。禁止上下层同时进行拆除工作。

7、进行撬、拉、推、抛、拨等操作时,要注意正确的姿势,站稳脚跟,防用力过猛时身体失去平衡。使用撬棒注意放稳和力的支点,防止滑脱、弹出滑脱、弹击伤人。

8、传递杆件及其他材料、工具等应抓紧抓牢,并明确告知对方,以防失落,作业人员所使用的小型工具应挂绳,以防脱手坠落。作业人员应随身配戴工具袋,便于零小器件的收用,严禁将物件直接抛下,必须将所有物件用绳索绑扎后自下而下缓慢下放至地面。

9、不得在支架上临时堆放过多材料、工具,物件应放稳系牢,以防坠落伤人。已松开连接的杆件要及时拆除移走,避免发生意外坠落。拆下的零部件、杆件,应按规格分批运到地面。

10、汽车起重机作业时要严格遵守操作规程,与其他相关人员进行密切配合、谨慎作业。

11、设置沉降观测点,重点为跨中、支座、1/4L等处,如有异常情况立即采取措施。

12、马路施工时注意与交警配合,搞好交通管制、车辆导流,维护交通安全和施工安全。

13、项目部应急预案领导小组及相关组织做好准备,随时应对各种突发事件。

篇2:现浇箱梁支架拆除方案

1 当砼强度达到2.5Mp后,方可拆除非承重模板,当砼强度不小于设计强度标准值的75%时,方可拆除承重模板,拆模时应小心,不得有震动、重敲、强扭,防止薄板、变截面处砼产生裂缝,

2 对预应力梁,应在预应力筋张拉完毕后或张拉到一定数量之后,再拆除承重模板,以免梁体砼受拉造成不良影响。

篇3:现浇箱梁支架拆除方案

现浇箱梁在目前公路工程施工过程中极为常见, 尤其是在高速公路的施工中, 在互通立交、高速公路跨线桥等的设计中, 经常会现浇预应力连续箱梁, 满堂式支架搭设作为现浇箱梁施工中最为关键的环节, 其荷载计算是否准确, 搭设方案是否合理, 考虑是否周详直接影响到施工过程中以及浇筑完成后支架的稳定性和梁体的质量, 本方案以郑卢高速公路洛阳至洛宁段K6+132.015耿家门分离式立交桥为例浅析满堂支架搭设及荷载验算。

2 工程概况

1) 设计参数。

郑卢高速公路洛阳至洛宁段为河南省新建高速公路, 该段地处山区, 沟壑较多, 本桥位于土建二标, 设计桥宽10 m, 双向双车道, 跨径为20 m+32 m+20 m。

2) 编制依据。

a.郑州至卢氏高速公路洛阳至洛宁段两阶段施工图设计。

b.现行公路桥梁施工技术规范和公路工程质量检验评定标准。

c.工程现场实际情况。

3 基础处理

满堂式支架搭设中, 基础处理是重中之重, 如果基础处理不好, 对于以后的支架搭设、模板安装、混凝土浇筑过程中的安全和质量都会有影响, 同时, 如果在支架搭设并混凝土浇筑后出现地基沉降情况, 将会出现严重的质量事故, 所以基础的处理必须作为重点加以考虑。

3.1 方案比选

基础的处理一般有三种方案:

1) 全幅处理, 处理宽度为桥梁双幅宽度每侧再加1 m~2 m, 硬化地基采用碎石进行处理, 处理深度结合现场情况而定, 一般情况下不少于30 cm, 必要时使用水泥稳定碎石作为硬化材料, 为节省成本, 视地基承载力情况可在下面铺筑碎石, 表面5 cm~10 cm铺筑水泥稳定碎石;

2) 使用混凝土进行处理, 将地基根据支架的设计方案在每排支架的底部处理成宽度不小于40 cm带状混凝土条, 处理前的准备工作和第一种方案一致;

3) 两者结合, 在采用第一种方案的同时, 支架立杆下面采用方案二处理。

以上三种方案第一种比较适合于降雨量较大的季节, 成本相对来说要高于第二种方案, 第二种方案适合于无降雨或有微雨的季节, 降雨量不能影响到地基的稳定性, 第三种方案适合于雨季, 并且地基为软弱地基的情况下采用。

本桥地处挖方地段, 土质为粉质黏土, 纵坡为单向纵坡, 经过轻型静力触探试验, 桥下地基承载力在100左右, 地基为偏软弱地质, 透水性较强, 所以选择方案三进行处理。

3.2 地基处理

地基处理施工时, 首先要将桥墩周围桩系梁上部填土挖开, 分层夯填密实, 然后在地基处理前要先进行场地平整碾压, 使整个地基处于一个高程面上或可以使地基沿桥梁纵向形成一致的纵坡, 最后在其上均匀地铺筑碎石或水泥稳定碎石, 碾压密实后的表面要平整并且有轻微的横坡以便于雨季排水, 为了不使雨水浸泡地基, 地基在桥梁两侧最外侧50 cm的位置设排水沟并设置相应的引水设施, 本桥为单向纵坡, 地基处理后在纵坡上游地基外侧1 m~2 m处设置截水沟, 在经过荷载验算设计出支架布置后, 在每排支架的下部采用方案二横向处理。

4 荷载计算

荷载计算是支架搭设的指导依据, 只有在经过准确地计算过综合支撑荷载后, 才能安全可靠地设计出支架的搭设方案。在荷载的计算过程中, 要将支架所可能支撑的所有荷载均加以考虑, 不能使工程出现安全隐患。在计算前, 首先要初步制定支架的设计方案以便确定支架的自重, 然后经过计算以确定该方案是否可行, 支架的设计以本桥中跨为依据, 初步设计方案见“支架配置”及图1~图3, 荷载计算如下。

注:1.本图所示尺寸单位为cm;2.水平杆件布置从地面起最低一排布置第1层, 向上每1.2 m布一层, 最顶部三层间距0.6 m;3.图中未示剪刀撑

4.1 边跨计算

1) 梁体自重。

梁体的自重包括混凝土和钢筋的自重, 由于本桥为后张法, 故不考虑钢绞线的自重。

注:1.图中尺寸单位均为cm;2.此图纵向位置具体施工时由跨中向两边推移

本跨混凝土总方量为132.8 m3, 混凝土自重为24 k N/m3, 即2.45 t/m3。

全梁钢筋总质量为102.44 t, 本跨总重:

2) 支架及模板自重。

全跨满堂式支架共用钢管暂定为10 000 m, 每米4.62 kg。

箱梁内模采用高密度板, 即桥梁专用模板, 外模采用竹胶板, 箱梁模板面积为:

外模:

底板:

腹板:

顶板:

内模:

支架顶部设两层方木, 下层方木为10 cm×12 cm, 直接搭于支架顶托上, 沿桥长方向布置, 上层方木为5 cm×8 cm, 间距30 cm, 沿桥横向布置。上层方木长4 m的67根, 长6 m的67根;下层方木长4 m的75根。全桥方木自重:

上层方木:

下层方木:

3) 施工人员及设备荷载。

均布活荷载取1.0 k N/m2, 施工人员及设备荷载为:

4) 振捣混凝土产生的荷载。

振捣混凝土产生的荷载取2.0 kN/m2。

5) 混凝土对模板侧面的压力。

混凝土对侧面产生的压力取以下两数的最小值。

6) 倾倒混凝土产生的荷载。

倾倒混凝土产生的荷载取6 k N/m2。

7) 标准荷载为:

根据计算结果, 按每根立杆承力30 k N计算, 共需配置立杆不少于225根, 按每排布置15根, 共需最少布置15排, 由于此跨位于路基边坡上, 无法满布, 故采用分段布置, 段与段间采用钢梁连接, 在钢梁上布置立杆进行支撑, 钢梁采用40a型工字钢, 具体布置如下:

全跨满堂式支架共用钢管为7 548 m, 每米4.62 kg。

全跨用工字钢6 m 8根, 12 m 8根, 共计144 m, 采用40a型工字钢, 每米67.6 kg。

4.2 中跨计算

1) 梁体自重。

梁体的自重包括混凝土和钢筋的自重, 由于本桥为后张法, 故不考虑钢绞线的自重。

本跨混凝土总方量为207.7 m3, 混凝土自重为24 k N/m3, 即2.45 t/m3。

全梁钢筋总质量为102.44 t, 本跨总重:

2) 支架及模板自重。

本跨满堂式支架共用钢管18 164 m, 每米4.62 kg。

箱梁内模采用高密度板, 即桥梁专用模板, 外模采用竹胶板, 箱梁模板面积为:

外模:

底板:

腹板:

顶板:

内模:

支架顶部设两层方木, 下层方木为10 cm×12 cm, 直接搭于支架顶托上, 沿桥长方向布置, 上层方木为5 cm×8 cm, 间距30 cm, 沿桥横向布置。上层方木长4 m的107根, 长6 m的107根;下层方木长4 m的120根。

全桥方木自重:

上层方木:

下层方木:

3) 施工人员及设备荷载。

均布活荷载取1.0 k N/m2, 施工人员及设备荷载为:

4) 振捣混凝土产生的荷载。

振捣混凝土产生的荷载取2.0 k N/m2。

5) 混凝土对模板侧面的压力。

混凝土对侧面产生的压力取以下两数的最小值。

6) 倾倒混凝土产生的荷载。

倾倒混凝土产生的荷载取6 k N/m2。

7) 标准荷载为:

5 支架配置

5.1 中跨配置

1) 横向布置。

满堂式支架横向杆件的配置选取90 cm和60 cm两种, 在腹板的位置选取间距60 cm, 在其他部位选取90 cm, 在箱梁的顶板外侧相隔90 cm增设立杆1排, 横向排列共21排。

2) 纵向布置。

满堂式支架纵向杆件的配置也选取90 cm和60 cm两种, 因在桥墩处有中横梁, 承力较重, 所以选取60 cm间距, 跨中选取90 cm间距, 中横梁处60 cm间距4个, 其他部位90 cm间距30个, 共用立杆39列。全跨共用立杆569根。

3) 杆件根数。

立杆总根数为15×39=585根, 扣除墩柱处立杆16根, 共计569根。

杆件承力选取30 k N/根 (横杆1.2 m步距) , 立杆总承力为:

569×30=17 070 k N>10 760.53 k N。

可以满足承力要求。

5.2 边跨配置

1) 横向布置。

满堂式支架横向杆件的配置选取90 cm和60 cm两种, 在腹板的位置选取间距60 cm, 在其他部位选取90 cm, 在箱梁的顶板外侧相隔90 cm增设立杆1排, 横向排列共21排。

2) 纵向布置。

满堂式支架纵向杆件的配置也选取90 cm, 60 cm和30 cm三种, 因在桥墩处有中横梁, 承力较重, 所以选取60 cm间距, 跨中选取90 cm间距, 钢横梁两端承力点采用30 cm, 支撑点处共计60 cm间距12个, 30 cm间距6个, 共用立杆21列。全跨共用立杆315根。

3) 杆件根数。

立杆总根数为15×21=315根, 扣除墩柱处8根, 共计307根。

杆件承力选取30 k N/根 (横杆1.2 m步距) , 立杆总承力为:

307×30=9 210 k N>6 719.18 k N。

可以满足承力要求。

5.3 剪刀撑

支架搭设完成后, 为保证支架的稳定性, 在满堂脚手架架体外侧四周及内部纵、横向每4排由底至顶设置连续竖向剪刀撑。由于架体搭设高度在8 m及以上, 在架体底部、顶部及竖向间隔每2步分别设置连续水平剪刀撑。水平剪刀撑和竖向剪刀撑斜杆相交平面设置。剪刀撑宽度设置为8 m。

6 支架搭设

1) 每搭完一步脚手架后, 根据支架搭设图校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。

2) 底座安放应符合下列规定:

a.底座、垫板均应准确地放在定位线上;b.垫板采用1.8 m×0.15 m×0.25 m的枕木。

3) 立杆搭设应符合下列规定:立杆接长除顶层顶步可采用搭接外, 其他各层各步接头必须采用对接扣件连接;相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内, 且应符合下列规定:两根相邻立杆的接头不允许设置在同步内, 同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不小于500 mm;各接头中心至主接点的距离不大于步距的1/3;开始搭设立杆时, 应每隔6跨设置一根抛撑, 直至支架安装稳固后, 方可根据情况拆除。

4) 纵向水平杆搭设应符合下列规定:

a.水平横杆全部采用碗扣式杆件;b.对接扣件的开口应朝上或朝内。

5) 脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200 mm处的立杆上。横向扫地杆也应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。当立杆基础不在同一高度时, 必须将高处的纵向扫地杆向低处延长2跨与立杆固定, 高低差不应大于1 m。

摘要:结合工程实例, 介绍了现浇箱梁满堂式支架搭设的设计参数及编制依据, 探讨了满堂式支架搭设中的基础处理方案, 并对荷载的计算过程进行了阐述, 同时研究了支架配置的具体措施, 以保证支架的稳定性和梁体的质量。

关键词:现浇箱梁,满堂式支架,剪刀撑,荷载计算

参考文献

[1]JTJ 041—2000, 公路桥涵施工技术规范[S].

[2]交通部第一公路工程总公司.公路施工手册:桥涵[M].北京:人民交通出版社, 2000.

[3]郑州至卢氏高速公路洛阳至洛宁段两阶段施工图设计 (第三册共五册) [Z].

[4]JGJ 130—2011, 建筑施工扣件式脚手架安全技术规范[S].

篇4:现浇箱梁支架设计问题的探讨

关键词:现浇箱梁 支架 设计

中图分类号:U445.46文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)03(b)-0100-01

1工程概况

某公路桥梁全长216.6m,跨径组合(m)为2×25+(25+2×30+25)+2×25。上部构造为单箱三室等高度截面钢筋砼连续箱梁,箱梁现骄施工时,支架体系采用WDJ碗扣式多功能钢支架。支架安装顺序:地基处理→测量放样→安装底托调平→安装底层门架→安装纵横水平钢管→安装上层门架→安装调节杆→安装顶托调平→安装剪刀撑及斜撑。

2支架设计

支架第一、三联顺桥向布置间距为1.2m,横桥向间距为1.0m,支点附近横隔梁处间距加密顺桥向布置间距为0.6m,横桥向间距为0.5m;第二联顺桥向布置间距为1.0m,横桥向间距为1.0m,支点附近间距加密顺桥向布置间距为0.5m,横桥向间距为0.4m.支架顶部设2层方木将模板荷载传至支架。第一层顺桥向布置,截面为12cm×15cm,中心间距为30cm,跨距90cm,置于第二层方木上;第二层横桥向布置,截面为10cm×10cm,间距90cm,跨距60cm,置于碗扣式支架顶托上。为保证支架的稳定性,以纵桥向每隔3.6m间距横向布置剪刀撑,同时顺桥向连续布置6道剪刀撑。剪刀撑用6m长φ48普通钢管连续布置,与地平面成45°,角度偏差小于15°,每一处与碗扣支架连接处必须用扣件紧固,剪刀撑必须上至底模板,下至地面,在地面处设置垫木。支架立杆底部采用可调底座(0~600mm),支架立杆顶部采用可调托撑(0~600mm)普通立杆规格为2400mm、1800mm两种,横杆规格为600mm、900mm两种。

3 设计验算

支架所受荷载包括箱梁砼荷载21.2kN/m2,钢筋荷载为3.4MN/m2,施工人员及设备荷载为1.0kN/m2,内外模板荷载为0.75kN/m2,传力层方木荷载为0.4kN/m2,支架自重为2.9kN/m2,其它荷载为1.4kN/m2。

(1)胶合板强度及挠度验算。胶合板采用优质覆膜竹胶板(122cm×244cm×1.8cm),胶合板最低静弯曲强度为25kN/mm2,弹性模量E为3500kN/mm2,胶合板厚度18mm,板底间距200mm,宽度1mm,承受荷载为41.6MN/m2,安全系数取1.5,按两跨连续梁进行验算,线荷载q为0.0416N/mm,胶合板截面的抵抗矩W=bh2/6=54mm3,弯矩M=0.125ql2=208N·mm,抗弯承载能力为M/W=3.9N/mm2,<25N/mm2;截面惯性矩I=bh3/12=486mm4,挠度f=0.52ql4/(100EI)=0.20mm<0.5mm,满足要求。

(2)胶合板底方木抗弯强度及挠度验算。方木最低抗弯强度值为13N/mm2,弹性模量E=9000N/mm2,截面为100mm×100mm;荷载为42.2kN/m2,安全系数取为1.5,间距为300mm,跨距l为900mm,按两跨连续梁验算;单根方木线荷载q为12.7N/mm,方木截面抵抗矩W=bh2/6=166666.7mm3,弯矩M=0.125qL2=1285875N·mm;抗弯承载能力为M/W=7.7N/mm2<13N/mm2;截面惯性矩I=bh3/12=8333333.3mm4,挠度f=0.52ql4/(100EI)=0.81mm<2.3mm,满足要求。

(3)支架顶托上方木抗弯强度及挠度验算。方木最低抗弯强度值为13N/mm,弹性模量E为9000N/mm,截面为100mm×100mm,间距为900mm,跨距l为600mm,荷载为42.2kN/m2,安全系数取1.5,线荷载q为38.0N/mm,按两跨连续梁计算;方木截面抵抗矩W=bh2/6=166666.7mm3,弯矩M=0.125ql2=1710000N·mm;抗弯承截能力M/W=10.3N/mm2<13N/mm2;截面惯性矩I=bh3/12=8333333.3mm4;挠度f=0.52qL4/(100EI)=0.34mm<1.5mm,满足要求。

(4)支架强度及稳定性验算。承受荷载为46.58kN/m2,安全系数取1.5,支架间距为0.6m×0.9m,单根立杆受力N为25153N;单根立杆钢管抗压及抗弯强度f为140MPa,壁厚3.5mm,直径48mm,截面积4.89cm2,抗压承载能力σ=N/S=51.4<140MPa;支架横桥向稳定性按双排架计算,步距1.2m,荷载对立杆底部产生的弯矩M=qdh2/26qs/15=1.2×1000×0.048×62/26×1.2×1000×1.3/15=1660.8N·m,式中:q为风荷载,取1.2kN/m2;d为立杆直径,d=48mm;h为立杆高度,h=6.0m;s为梁体侧面单排杆宽度范围内面积,s=1.3m2,稳定性<KAKHf=0.85×0.94×140=111.86MPa。式中Φ为稳定系数,取0.195,A为立杆毛截面积,A=1810mm2,B为立杆横桥向间距,B=0.6m,KA为与截面有关的调整系数,取0.85,KH为与高度有关的调整系数,取0.94,满足要求。

4 结语

施工中通过支架沉降观测点的跟踪观测,支架的非弹性变形量均小于2mm,箱梁底板混凝土外表平整度小于4mm,表明现浇箱梁支架设计是成功的,可供同类工程参考。

参考文献

[1]曾周成,王耀传.金水沟大桥零号块施工托架设计[J].长沙铁道学院学报(社会科学版),2005(1).

[2]杨丽梅.悬浇预应力连续刚构桥设计应注意的问题[J].低温建筑技术,2009(1).

[3]施有富.现浇支架模板设计计算实例[J].科技创新导报,2010,5:81.

篇5:水中现浇箱梁支架搭设方案

(水中现浇箱梁)

中铁二十局一处苏州市 官渎里立交工程项目经理部 二OO二年四月十七日

目 录

一、工程概况

二、施工方法及施工方案

1、临时支墩布设

2、贝雷梁支架的布设

3、贝雷梁的架设

4、支架搭设

三、附图

1、H桥(H20-C30)支架结构布置图

2、C桥(C28-C30)支架结构布置图

3、B桥(B29-B32)支架结构布置图

四、计算资料

1、C桥支架布设计算资料

2、B桥支架布设计算资料

3、临时桩坐标一览表

水中现浇箱梁支架搭设方案

一、工程概况:

苏州市官渎里立交工程共有三座跨河,分别为B、C、H三线桥,所跨河道为苏浏河坝基桥段,与新建坝基桥平行跨越。三桥中,B线桥B29-B32为一联四跨现浇钢筋砼连续箱梁,C桥C27-C30,H桥H19-C30均为一联三跨现浇预应力砼连续箱梁。三桥中以C线桥跨径最大,为3×34m,而以B桥的桥面最宽,其最宽处达19m,为渐变段。

三桥均为现浇箱梁跨河,因此施工存在一定的难度,尤以对现浇箱梁的支架有更高,更严的要求。需水面上搭设现浇箱梁支架,且同时需考虑桥下通航。支架搭设的成功与否,直接关系到整个官渎里立交工程的成败。为确保整个工程顺利进行,按时、保质、高效的完成水中现浇箱梁施工任务,经过多种方案详细比较、筛选,我标段拟在水中布设临时钻孔桩支墩,在支墩横梁上架设贝雷梁跨越,然后在其上铺设工字钢,形成基础,搭设碗扣支架,铺底模的方法搭设水中支架。具体搭设方案见下。

二、施工方法及施工方案:

1、临时支墩布设

根据B、C、H线三桥各自的特点及跨径,为确保水中支架的安全,拟在三桥每跨中加设一个临时支墩,以缩小贝雷梁跨径,从而缩小支架材料的跨中弯矩,达到既安全又节省材料的效果。水中临时支墩拟采用跨中附近布置一排横桥向钻孔桩,其数量根据桥宽来决定,H桥和C桥为两根,B桥则采用三根桩,桩径均采用1m,桩顶标高高出水面40cm,钻孔桩横桥向布置在箱梁底板边缘下方,来承受箱梁主要荷载。以C线桥为例,C桥临时钻孔桩布置在跨中桥梁中心线两侧,两桩中心间距为6m。临时钻孔桩桩长经过计算,为确保安全拟采用25m,其承载力完全满足现浇箱梁支架施工要求。钻孔桩施工方法同主桥的钻孔桩施工,以确保其质量。水中钻孔桩施工完毕后,即可在其上接桩进行墩柱浇注,临时支墩均为桩柱一体式,经调查,为满足紧急情况下通航要求,净空拟按5m计算。据此,从贝雷梁底标高进行推算,从而确定临时支墩的高度,立柱拟采用1.0m的圆柱,在立柱顶部两边预埋上两根角铁,并在立柱中心预埋一块A3钢板,以稳定横梁工字钢。同时在桩与立柱交接处预埋一块A3钢板,加设一道钢横系梁,材料采用工字钢,以增加钻孔桩的横向稳定性。

2、贝雷梁支架布设

根据现浇箱梁支架的需要,为确保施工质量及进度,经过多种方案比较,我标段拟采用水中跨为贝雷梁跨越,因贝雷梁整体刚性好,强度大。为保证一定的净空和净宽,需在两端和跨中设置支墩,跨中支墩采用桩柱一体式,两端则拟采用钢管支墩,同样,以C线为例,因为C桥的桥宽和跨径比H线桥大,在同样标准下,满足了C桥,也就能满足H桥。B桥虽桥宽有所增加,但B桥钻孔桩增加到三根,同样也能满足要求。在C桥28#墩上承台布置12根φ600×6mm的钢管桩,用I30b工字钢连接,上搁横桥向一排4I30b工字钢,并连成一个整体,作为支撑贝雷梁的横梁。在C29#一侧,在承台上布置两个钢支墩,每个支墩由4根φ600×6mm的钢管构成,其底部和顶部各焊接一块A3钢板,调平,在其上同样也搭设一根横梁,横梁由4根I30b工字钢构成。上述布置经过计算,其受力情况满足要求。C28和C29#墩的钢支墩长度不相等,但必须满足使其各自顶上所支承的4根I50b工字钢横梁在同一标高上,从而保证贝雷梁在同一高度。水中横梁标高由立柱来控制。水中临时支墩上的横梁,因C线桥两临时桩间距较大,经过计算,横梁拟采用4根I50b工字钢作为横梁,用钢板将4根焊成一个整体。在横梁两端和焊接处加筋板,以增加受力和强度。横梁与立柱顶上的预埋钢板焊接,并固定在两预埋的角铁之间,以增加横梁的稳定性。B、C、H三桥跨中临时墩上的横梁均采用4根I50b的工字钢,以力求保险。横梁顶通过标高来控制水平。在承台的布置的钢管支墩,所采用的φ600×6mm的钢管,其承载力完全满足贝雷梁架设的要求。钢管的上、下两端均焊接一块70×70cm、2cm厚的A3钢板,下底的A3钢板通过地脚螺栓和承台连在一起,以增加支墩的稳定性。各钢管支墩之间均通过水平缀条和斜撑连接。钢管支撑与横梁之间也通过焊接的方式固定在一起。这样在承台上的所有钢管支墩就连成一个整体,大大提高了支墩的稳定性。

3、贝雷梁的架设

钢管支墩和临时钻孔桩支墩的横梁搭设完毕,标高符合要求后,即可在其上架上纵桥向的贝雷梁,贝雷梁采用上下加强型双排单层贝雷梁,经过计算,综合桥宽和跨径,B桥在B29-B30#一跨布置6组12片,其余为5组10片贝雷梁,在C桥、H桥分别为4组8片双排单层贝雷梁跨越。经过计算,此种布置形式完全能够满足现浇箱梁的施工,其强度挠度均能达到规范要求。每组贝雷梁与横梁之间能过U形卡子与横梁连接,用螺栓拧紧,必要时通过在横梁上加焊角铁的方法来固定贝雷梁。每组贝雷梁的安放位置经过计算,保证受力均匀,分布合理。

贝雷梁为定型钢构件,其标准尺寸为1.5×3 m,因此,在布置临时支墩的时候,应尽量考虑使支点位置位于两片贝雷梁的接头处,或者是贝雷梁腹杆加强处,临时支墩位置不一定在跨中,但以最大跨径34m来计算,仍能满足施工要求,故在架设贝雷梁时对此可不与考虑。C29-C30之间有一部份地基位于水中,所以对C28-C29跨贝雷梁予以延长9m到岸边,在岸上设一临时支墩来支撑贝雷梁。一跨4组成5组贝雷之间,通过角铁或者是法兰连接,形成拉杆,以增加贝雷梁的自身稳定性。拉杆位置每隔6m左右设置一道,贝雷梁的架设应严格按要求施工,保证其受力效果。经计算,整个水中支架共计需用540片左右加强型贝雷梁。

4、支架搭设

贝雷梁架设完毕,便可在上面铺设一层I20b工字钢,用来分布上面传递下来的荷载,同时也就用作上层碗扣件支架的基础,即同于以后陆地上施工时的地基。I20b工字钢横桥向布置,间距控制在1m,在横梁处适当予以加密,工字钢与贝雷梁之间全部用U形卡子连接,螺栓拧紧,I20b工字钢铺完以后,即同于陆地上箱梁施工的基础,在其上搭设碗扣件支架铺设方木和底模,搭设要求同陆地上施工要求,其施工方法见现浇梁施工方案。

水中支架验算

水中现浇箱梁支架的计算,主要是验算贝雷梁的挠度、强度以及在临时支墩上的横梁验算。C线桥桥宽为9.5m,跨径为34m,在桥宽和跨径上都比H线桥要大,因此,以同样的标准搭设H桥支架,在验算支架时,满足了C桥同时也就满足了H线桥。B桥因处于变截面上,以B29#~B31#一跨桥面最宽,B30#~B31#墩跨径最大,所以以B29#~B30#墩一跨的重量来验算B30#~B31#一跨的跨径,这样,在整个B桥上也都适应。

一、C线桥支架计算:(C28#~C29#)

1、荷载组合:

(1)砼自重:g1=506/(34×3)×2.6=12.9T/m

3(2)竹胶板重量:

C线桥每延米底模竹胶板用量为S1=12.18m2,取竹胶板比重ρ=0.8T/m3,厚度为h =1.5cm竹胶板,则每延米竹胶板重量为:

g2=12.18×0.0015×0.08≈0.015T/m

(3)底模用方木重量:

在1m断面范围内共设置3根横向10×10cm的,纵向9根15×15cm的方木,共计总重量为:

g3=0.8×(0.1×0.1×10×3+0.15×0.15×1×9)≈0.4T/m

(4)碗扣件支架(取纵向为0.9m一排)

经计算贝雷梁以上至箱梁底以下的碗扣件支架搭设平均高度为7m,在每一延米范围内:

立杆:3×14.02×9≈0.38T

横杆:3.97×9×5=0.18T

顶托、底托:(6.75+6.45)×9=0.119T

平均每延米范围内,碗扣件支架重量为:g4=0.68T/m

(5)横向I20b工字钢自重:

g5=0.311T/m

(6)一片上下加强型贝雷梁自重:

贝雷片自重:0.27T

加强弦杆2根:2×80=0.16T

插销:2×0.003=0.006T

支承件:0.021T

一片上加强型贝雷梁自重为:g6=0.27+0.16+0.006+0.021≈0.5T

因此,贝雷梁以上部分砼,底模方木,碗扣件支架总重量为:

q1=(12.9+0.015+0.4+0.68)=14T/m

拆合成砼自重为ρ=(14×34×3)/506≈2.822T/m3

计算时为安全起见,考虑到部分施工荷载的影响,对I20b工字钢以部份重量按砼自重ρ=3.0T/ m3来计算考虑。

则有:q1=506×3.0/34×3≈14.822T/m2、C28-C29顶层I20b工字钢验算:

C28-C29一跨拟采用4组8片加强型双排单层贝雷梁跨越,四片梁最大间距2.13m(见附后布置图),在贝雷梁上铺设一层I20b工字钢,横桥向间距为1.0m,长度采用10m长。

(1)平均分配到I20b工字钢上的均布荷载计算:

一跨长度为34m,则所需工字钢根数约为32根

则有:q2=(14.822×34)/(32×10)=1.581T/m

(2)强度计算

按最不利的受力情况,简支状态来计算

查表得:I20b工字钢

Ix=2500cmWx=250cm则跨中最大弯矩为Mc=1/8qLMc=1/8×1.581×10×2.132=8.966KN·m

由强度公式б=Mc/Wx可得

бmax=Mc/Wx=8.966×103/250×10-6≈35.864MPa<[б]=210MPa强度符合要求

(3)挠度计算

因I20b工字钢上以荷载较多,可视其为均布荷载,故挠度公式为:

fmax=5qL4/384EI

fmax=(5×1.581×104×2.13×103)(/384×210×109×2500×10-8)≈0.81mm

而允许挠度f允=L/400≈4mm

有fmax=0.81mm

3、C28-C29一跨纵桥向贝雷梁验算

(1)贝雷梁上所受的均布荷载计算

a、I20b工字钢上部重量按砼比重ρ=3.0T/m来计算,则有:

G1=ρ〃v=14.882×34≈506T

b、32根I20b工字钢重量:

G2=32×10×0.0311=9.952T

c、四组8片加强型贝雷梁自重:

G3=0.5×12×2×4=48T

则平均分布到贝雷梁上的均布荷载为:

q3=(506+9.952+48)/(4×34)=4.147T/m

(2)强度计算

根据布置图:取计算跨径Lo=16.5m

查公路计算手册,双排单层(加强型)贝雷梁:

Ix=1154868.8cm

4Wx=15398.8cm按最不利情况计算(取简支状态)

跨中弯矩:Mc=1/8qL2

Mc=1/8×4.147×10×16.52=1411.3KN·m

而手册中,贝雷梁允许承受最大弯矩为M允=3375 KN·m

Mc=1411.3KN·m

则由公式б=Mc/Wx可得

бmax=Mc/Wx=1411.3×103/15398.3×10-6≈91.653MPa<[б]=210MPa强度符合要求

(3)挠度计算

由挠度公式:f=5qL4/384EI可得

fmax=(5×4.147×104×16.54×103)/(384×210×109×1154868.8×10-8)≈16.5mm

而允许挠度f=L/400≈37.5mm挠度符合要求

(4)支点处剪力计算

QA=QB=qL/2=(16.5×4.147×10)/2=342.13KN

QA=QB=342.13KN

b、取实际受力情况,按连续梁计算

(1)强度计算

弯矩计算

由力学近似公式求得:

M=Km〃q·L2,取弯矩系数Km=0.07

则有:M=0.07×4.147×10×16.52=790.32KN·m符合要求

бmax=Mc/Wx=790.32×103/15398.3×10-6≈51.325MPa<[б]=210MPa强度符合要求

(2)挠度计算

由近似公式可得f=Kw×(q×L4/100EI),取挠度系数Kw=0.521

则有:fmax=(0.521×(4.147×104×16.54×103))/(100×210×109×1154868.8×10-8)≈6.6mm挠度符合要求

(3)支点处剪力计算

由近似公式可得

Q=Kv〃q·L,取剪力系数Kv=0.625

则有:Q=0.625×4.147×10×16.5=427.66KN

4、C28-C29临时支墩上横梁计算

C桥临时支墩拟采用φ1.0m的钻孔桩,钻孔桩中心间距为6.14m,拟采用4根I50b工字钢组焊成一根整横梁。

(1)荷载计算

a、横梁以上部份总重量为:G4=G1+G2+GG4=506+9.952+48=563.952T

则临时墩上横梁所承受的荷载为:

Q=1/2G4=1/2×563.952=281.98T

b、4根9m长I50b工字钢自重为:

G5=4×9×0.101=3.636T

则平均分布于单根I50b工字钢上的均布荷载为q5=0.101T/m

c、四组贝雷梁作用于横梁上,可视为四个集中荷载

则有:P1=P2=P3=P4=(G4×1/2)/4=G4/8≈704.94KN

RA=RB=(1/2G4+G5)/2≈(281.98+3.636)/2≈1428.1KN

(2)强度计算

由公式可得,跨中弯矩为Mc

则有Mc=P1L1+P2L2-1/2q5L32-RAL4

=704.9×(2.01+2.13/2)+704.9×2.13/2+1/2×0.101×(4.5/2)2-1428.1×3.07

=-1456.4KN·m

查表得,I50b工字钢:Ix=48560cm

4Wx=1940cm所以单根I50b工字钢所能承受的最大弯矩为:

M=[б] ×Wx=210×109×1940×10-6=407.4KN·m

4根共计承受总弯矩为:M总=4×407.4≈1629.6 KN·m

Mc=1456.4 KN·m< M总=1629.6 KN·m

故采用4根I50b工字钢符合要求

5、C28-C29一跨跨中临时桩桩长计算

(1)荷载计算

a:P1=RA=RB=1428.1KN b:按桩长为22m考虑,则桩本身重量为: P2=ρv=2.5×π×(1。05/2)2×22≈476KN

(2)按单桩轴向容许承载力计算

P=ρj/K

计算时,取安全系数K=2,则有ρ=1/2ρj P=P1+P2=1904KN

则有p=1/2ρj =1/2UΣLiτi+λMoA{[бo]+K2γ2(h-3)}

(3)参数取定:

①临时桩桩径采用1.0m,则周长取C=2πr=π×1.05=3.3m

②λ:桩入土长度影响的修正系数 取λ=0.85 ③考虑孔底沉淀淤泥影响的清孔系数:取mo=0.7 ④A:桩底截面积:A=πr2=π×(0.52)2=0.85m

2⑤[бo]:对临时桩按[бo]=0来考虑

⑥k2:地基土容许承载力随深度的修正系数:取k2=3 ⑦γ2;查地质堪察报告:取γ2=19KN/m

3⑧τ:取极限摩阻力按取τ=30KPa

由公式得:

1904=1/2×3.3×h×30+0.85×0.7×0.85×{0+3×19×(h-3)}

反求得:h=25m

注:在此计算中:

①不考虑桩底的承载力

②安全系数取K=2

③极限摩阻力取偏小值τ=30KPa

④按桩长为20m来考虑桩自重

二、B桥支架计算

B桥的支架验算,因详细的施工图未到,故拟采用以B29#-B30#一跨的重量来验算最大跨径,B30#-B31#墩。根据布置图取计算跨径Lo=12m,经计算B29-B30#墩平均截面积为9.877m2。

①荷载计算

a、每延米砼自重:q6=9.877×3=29.631T/m

b、B30-B31#墩跨径为25m

则该跨砼重量:G5=25×29.631=740.775T

c、5组10片加强型贝雷梁自重:G6=0.5×2×5×8=40T

d、贝雷梁上I20b工字钢重量G7

承I20b工字钢平均长度为16m,跨径为25m,则:

G7=25×16×0.0311=12.44T

e、横梁自重G8

B线桥临时支墩上横梁也拟采用4根I50b工字钢,长度为15m

则:G8=5×16×0.101=8.08T

②B30-B31#墩纵向贝雷梁计算

a、按最不利受力情况简支状态来计算

平均分配到每延米贝雷梁上的荷布荷载为:

q7=(G5+G6+G)/L=(740.775+40+12.44)/5×24=6.61T/m

则有Mc=1/8qL2

Mc=1/8×6.61×10×122=1189.8KN〃m

查手册得,加强型双排单层贝梁

Ix=1154868.8cm4 Wx=15398.3cm允许最大弯矩:M允=3375KN〃m

Mc=1189.8KN〃m< M允=3375KN〃m符合要求

бmax=Mc/Wx=1189.8×103/15398.3×10-6=77.3MPa<[б]=210MPa强度符合要求

(2)挠度计算

由公式f=5qL4/384EI

fmax=(5×6.61×104×123×103)/(384×210×109×1154868.8×10-8)≈7.4mm

fmax=7.4mm

(3)剪力验算

QA=QB=qL/2=1/2×6.61×10×12=396.6KN< Q允=490.5KN剪力符合要求

b、取实际受力情况,按连续梁计算

(1)强度计算

查公路手册,连续梁弯矩计算公式为:

M=Km〃qL2取弯矩系数=0.07

则有:M=0.07×6.61×10×122=666.3KN·m

M=666.3 KN·m

由强度公式б=Mc/Mx可得

[б] =Mc/Mx=666.3×103/15398.3×10-6=43.3MPa<[б]=210MPa强度符合要求

(2)挠度验算

由挠度计算公式f=Kw×qL4/100EI可得,取挠度系数Kw=0.521

fmax=(0.521×6.61×104×124×103)/(100×1154868.8×10-8×210×109)≈3mm挠度符合要求

(3)剪力计算

由公式Q=Kv〃qL得,取剪力系数Kv=0.625

Q=0.625×6.61×10×12=495.78>Q允=490.5KN

剪力略大于容许剪力,在支点处对贝雷梁适应用槽钢予以加强

3、B桥横梁计算

B桥临时桩拟采用3根,以B29-B30#墩之间桥面最宽,因此,B29-B30之间的钻孔桩间距最大,按取两桩中心间距L=6.8m来计算,横梁拟采用4根I50b工字钢组焊而成。

(1)荷载计算

a、横梁以上部份重量:G9=(G5+G6+G7)×1/2

G9=(740.775+40+12.44)×1/2=396.61T

b、横梁上均布荷载q8=0.101T/m

(2)强度计算

取实际受力情况:按连续梁计算,由连续梁弯矩近似计算公式可得

M=Km〃P〃L取Km=-0.333

则有:M=-0.333×661.1×6.8≈1497KN·m

4根I50b工字钢所承受的跨中最大弯矩为:

M总=4× [б] ×Wx

=4×210×109×1940×10-6=1629.6KN·m

M=1497 KN·m< M总=1629.6KN·m

故采用4根I50b工字钢用作横梁,符合要求

(3)挠度计算

由挠度近似计算公式可得f=Kw×FL4/100EI可得,取挠度系数Kw=2.508

fmax=(2.508×6.61×104×6.83×103)/(100×210×109×4×48560×10-8)≈12.8mm

f允=L/400=17mm

fmax=12.8mm< f允=17mm挠度符合要求

4、B线桥临时桩桩长计算

B线桥临时桩所承受的最大轴向压力为:RA=1349KN,而C线桥25m桩所承受的反力为:1428KN。B线桥桩所承受的力小于C线桥,故C桥的桩长在B桥同样适应,为安全起见B桥临时桩桩长采用L=25m。

临时钻孔桩桩长计算

根据单桩轴向受压容许承载力公式计算

[P]=1/2U∑Liτi+λmoA{[бo]+k2γ2(h-3)}

以最大跨径的C线桥为例

C桥平均每联重531T,按跨中取1/3重量,则分配到每根临时钻的重量为:P=1/6×531=88.5吨

取k=2的安全系数,则P=88.5×2=177吨≈1770KN

1、参数确定:

(1)临时桩桩径采用1.0m,则周长取C=2πr=π×1.3=4.084m

(2)λ:桩入土长度影响的修正系数

取λ=0.85(3)考虑孔底沉淀淤泥影响的清孔系数:取mo=0.7(4)A:桩底截面积:A=πr2=π×(0.52)2=0.85m

2(5)[бo]:桩底取处土的容许承载力:

取[бo]=170KPa

(6)k2:地基土容许承载力随深度的修正系数:取k2=3(7)γ2;坝基桥附近土层:eo=0.8~0.085,查地质资料:取γ2=19KN/m

3(8)τ:极限摩阻力:取τ=45KPa 由公式:

∴1770=1/2×4.084×h×45+0.88×0.7×0.85{170+3×19×(h-3)=91.89h+0.506×(170+57(h-3))

解方程得:

∴1770=91.89h+0.506×[170+57h-171] = 91.89h+86.02+28.842h-86.526 h=14.66m 取h=15m来进行施工

2、C28-C29跨中贝雷梁计算

(1)上层32根10m长I20b工字钢重量为:G1=32×10×0.0311=9.952T

采用 且加强型的双排单层贝雷梁,计算路径取17.5m

则平均分配到每组贝雷梁上的均布荷载为(取1.5的不均匀折成系数)

q=(506+9.952)×1.5/(4×36)=5.375T/m

查手册,加强型双排单层贝雷梁:

IX=1154868.8cmWX=15398.3cm则跨中弯矩:

Mc=1/8qL2=1/8×5.375×17.52=205.762T〃m=2057.62KN〃m

查手册,双排单层贝雷梁允许跨中弯矩为M=3375KN〃m

Mc=2057.62KN·m<3375KN,故弯矩满足要求

fmax=5qL4/384EI=(5×5.375×104×17.54×103)/(384×210×109×1154868.8×10-8)=2.71cm

δmax=Mc/Wx=2057.62/153983×10-6=133MPa<[δ]=210MPa强度符合要求

水中支架验算

一、顶层I20工字钢验算:

1、综合考虑,为简化计算,确保安全,计算受力图示均按简支梁来计算,砼比重按ρ=3T/m3来考虑

以C28-C29一跨来计算,该跨砼体积为:V=506/3=168.67m则该跨砼自重G=506T,该跨跨径为L=34m

则平均每延米吨位数为:q1=506T/34m=14.89T/m

(1)计算顶层I20工字钢,间距按1.0m来考虑,下层四组8片贝雷梁间距为1.6m,平均分配到每根I20工字钢的均布荷载为:

q=506/32×10=1.582T/m

取1.5的不均匀折诚系数:则q=1.582×1.5=2.372T/m

跨中最大弯矩计算:Mc=1/8×2.372×1.62=0.759 T〃m=7.59KN·m

查表得:I20b工字钢:

IX=2500cm

4WX=250cm3

则бmax=Mc/Wx=7.59×103/250-6=30.36MPa<[δ]=210MPa fmax=(5qL4)/(384EI)=(5×2.372×104×1.64×103)/(384×210×109×2500×10-8)=0.386mm

(2)横桥向的横梁计算

先按2根I40b工字钢进行验算

4组36m长贝雷梁自重:(双排单层加强型),按每节24.5KN来计算(查手册)

一组为12节,4 组共计48节,则自重为:

G1=48×24.5KN/节=1176KN

则三排横梁共计承重为:

G=(506+9.95+117.6)×1.5/3=316.78T

以跨径最大的水中临时墩来考虑:

先拟采用3根I40b工字钢作横梁,长度采用9m

RA=RB=316.78/2=158.39T=1583.9KN

则Mc=P1L1+P2L2=PAL

=791.95×4.46+791.95×2.23-1583.9×2.5=1338.4KN·m

查表得I40b工字钢:IX=22780cm4

WX=1140cm3

I40b容许应力[δ]=210MPa

∴容许弯矩:W=[δ] ×WX=210×109×1140×10-6=239.4KN〃m

则每排所需I40b工字钢根数为:n=1338.4/239.4≈6根

若取I56b工字钢来计算:

IX=68512.5 WX=2246.69

则容许弯矩M=[δ] ×WX=210×109×2446.69×10-6=513.8

则n=1338.4/513.8=3根

材料计算(C桥)

C28-C29贝雷梁考虑向C30方向延桥6m(两节)

1、则C桥共计需贝雷片:(36+6)/3×8=112片(加强型)2、9m长I56b工字钢:

3×3×9=54m,共计重:54×0.115=6.21T

3、I20b工字钢:单根长10m

10×32=320m

G=320×0.0311=9.952T

4、φ700×10mm的钢护筒,两根单根长:C28#墩

临时立柱顶到箱梁底高度为:(0.012+0.15+0.2+1.5+0.56+0.08)=2.502m

临时墩柱顶标高:C28=15.224-2.502=12.722m

C29=14.564-2.802=12.062m

则φ200的长度为:9.722m

8根φ245的钢管:长度:9.562m

φ32精轧螺纹钢:4根,长度:3.5m

B桥计算

B桥因图纸未到,加上安全因素,平均按每延米35T来考虑计算荷载,以B30~B31#墩为例,取计算跨径25m

则该跨总重量为:25×35=875T

1、计算贝雷梁

拟彩和5组加强型双排单层贝雷梁

则平均每组贝雷梁承重为:q=875/5=175T

按计算跨径为27m来计算,则平均每延米承得为6.482T/m,按13米的跨径来检算贝雷梁

查表得:IX=1154868.8cm

4WX=15398.3cm3

则跨中弯矩:Mc=1/8qL2=1/8×6.482×132=136.94T/ m=1369.4KN〃m

Mc<3375KN〃m的容允弯矩:安全系数K=2.46 fmax=(5qL4)/(384EI)=(5×6.482×104×134×103)/(384×210×109×1154868.8×10-8)=9.94mm

δmax=Mc/Wx=1369.4×103/15398.3×10-6=96.7MPa<[δ]=210MPa强度符合要求

B桥临时墩顶横梁计算

一、重量计算:

5组贝雷梁重:

G1=45×24.5KN/节=1102.5KN=110.25T

该跨砼自重按:每延米35T来考虑,则重点为875T

则总重为:G总=875+110.25=985.25T

在跨中中间宽度15m的贝雷梁计算

钻孔桩拟定桩距采用6m

平均每片横梁上承受荷载:983.25/3=328.42

平均到每组贝雷梁的荷载为:328.42/5=65.7T

由公式可得:先计算B点处的最大弯矩

MB支=KM〃PL 取修正系数Km=0.203

=-0.203×657KN×6m=800.23KN·m ∴fmax=(5qL4)/(384EI)=(5×800.23×104×64×103)/(384×210×109×1154868.8×10-8)=5.6mm δmax=Mc/Wx=800.23×103/15318.3×10-6=52MPa<[б]=210MPa强度符合要求

B桥材料计算

B29#-B30#跨径:20米

B30#-B31#跨径:2.5米

B31#-B32#跨径:23米

贝雷梁片数:

21米:56片

25米:64片

23米:64片

横梁:40片+5×6=70片

共计用贝雷梁片数为:56+64+64+70=254片

C桥材料计算:

贝雷梁:(36+6)/3×8=112片

H桥

共需贝雷片:128片

三种桥共计需用贝雷片:245+128+112=485片

水中现浇箱梁支架验算

B、C、H三线桥中,以C28-C29一跨跨径最大,而以B29-B30一跨桥面最宽,处于变截面段,在同样条件下,以B桥和C桥来验算支架,也就满足了H桥,现就以C桥和B桥来进行检算。

一、1、综合考虑,为简化计算,保证安全,所有计算受力图示均按简支状态来计算。

2、结合我单位长期的施工经验,对砼比重按P=3T/m3来考虑,取值时,其内已包含了该部份砼数量的施工模板,机具、人群,操作荷载及砼自重。

3、计算时,从安全角度出发,统一取1.5的不均匀折减系数。

二、C28-C29一跨顶层I20b工字钢验算

1、重量计算

查图纸可得,该跨砼自重为G1=506/3×3=506T

则该跨平均每延米自重为:q1=506/34=14.89T/m

取I20b工字长度为10m长计算,下层用作支承的双排单层贝雷梁间距为1.6m,I20b工字钢纵桥向间距为1.0m。

则平均分配到每根I20b工字钢的均布荷载q2为:

q2=(506/32×10)×1.5=2.372T/m

2、I20b工字钢强度和挠度验算

查表得I20b工字钢:

IX=2500cm

4WX=250cm4

跨中最大弯矩Mc

Mc=1/8qL2=1/8×2.372×1.62=0.759T·m

由公式可知:

бmax=Mc/Wx=0.759×10×103/250×10-6=30.36MPa<[б]=210MPa

f max=5qL4/384EI=(5×2.372×104×1.64×103)/(384×210×109×2500×10-8)=0.386mm

f max=0.386

三、C28-C29纵桥向4组贝雷梁验算

1、荷载组合:

(1)上层32根10m长I20b工字钢自重:GG2=32×10×0.311=9.952T

(2)经设计和计算,贝雷梁采用4组加强型双排单层,查手册得:

双排单层贝雷梁:IX=1154868.8cm

4Wx=15398.3cm3

每节(3m)贝雷梁自重:按24.5KN来计算,取计算跨径为17.5m

4组36m长贝雷梁自重:G3=36/3×4×24.5=1176KN

则平均分配到每组贝雷梁上的均布荷载为:qq3=(506+9.95+117.6)×1.5/(4×36)=6.6T/m

(3)跨中弯矩Mc=1/8q3L2

Mc=1/8×6.6×17.52=252.66T·m≈2526.6KN·m

查手册,双排单层贝雷梁允许最大跨中弯矩为:Mo=3375KN·m

Mc=2526.6KN·m< Mo=3375KN·m 弯矩符合要求

(4)бmax=Mc/Wx=2526.6×103/15398.3×10-6=164.1MPa<[б]=210MPa 强度符合要求

(5)f max=5qL4/384EI=(5×6.6×104×17.54×103)/(384×210×109×1154868。8×10-8)=33mm

f允许=L/400=175000/400=43.8mm

f max=33

(6)支点处剪力验算

支点处剪力QA=G/2=(6.6×17.5×10)/2=577KN

允许剪力Q允=490.5KN

QA>Q允故在支点处对贝雷梁应予以加强

四、支墩上横梁验算

按采用3根I56a工字钢来考虑:

3根9m长I56工字钢自重为G4

G4=3×9×0.1062=2.87T

横梁跨中弯矩Mc计算

三排横梁共计承重为G5

G5=(506+9.95+117.6+2.87)=636.42T

则每排横梁承重:G=212.14×1.5=318.21T

支点处支座仅力为:RA=RB=318.21/2=159.11T

每排横梁共计受四个集中荷载:

P1=P2=P3=P4=318.21/2=79.56T

则跨中弯矩为Mc=P1L1+P2L2-RA〃L

∴Mc=795.6×4.46+795.6×2.23-1591.1×2.5=1344.82KN〃m

查表得I56a工字钢:

IX=68512.5cm

4WX=2446.69cm则跨中允许弯矩Mo=[б] ×WX

∴Mo=210×109×2446.69×10-6=513.8KN·m

∴3根I56a工字钢允许弯矩为:

M允=3×513.8=1541.4KN·m>1344.82 KN·m

故采用3根I56a工字作横梁符合要求

五、B桥纵桥向贝雷梁计算

B桥因图纸未到,参考C桥箱梁自重为q1=14.89T/m,考虑安全原因,B桥砼自重按q5=35T/m来考虑计算,现计B30-B31一跨25m来计算

1、荷载计算

(1)砼按q5=35T/m来计算,忽略I20b工字的重量

则砼自重为:G6=35×25=875T

(2)采用5组加强型双排单层贝雷梁,该跨跨径为25m

5组贝雷梁自重:G7=27/3×5×24.5=110.25T

则平则分配到每组贝雷梁上均布荷载:qq4=(875+110.25)/5×27=7.298T/m×1.5=10.95T

按13m跨径来验算贝雷梁

跨中弯矩为Mc

Mc=1/8qL2=1/8×10.95×132=231.32T·m

Mc=2313.2KN·m

f max=5qL4/384EI=(5×10.95×104×134×103)/(384×210×109×1154868。8×10-8)=16.8mm

бmax=Mc/Wx=2313.2×103/15398.3×10-6=150MPa<[б]=210MPa 强度符合要求

QA=QB=ql/2=10.95×10×13=711.75KN>490.5KN故在支点处对贝雷梁应予以加强

六、B线桥横梁验算

因B线桥较宽,该桥下用口作支撑贝雷梁用的横梁也随之加宽且B线桥临时支墩均为一排三根钻孔桩,所以B线桥的横梁拟采用双排单层贝雷梁,长度拟定为15m,在桥面中心布置三根钻孔桩,桩中心间距为6m。

1、一根横梁自重G8=15/3×24.5=12.25T 2、5组贝雷梁自重G9=G7=110.25T

3、砼自重G10=G6=875T

∴单根横梁所承受的总重量为G总=(875+110.25+12.25×3)=1022T

一根横梁有三个支撑点,上搁5组贝雷梁

则有:

RA=RB=RC=1022/3×3=113.56T

每个集中荷载力为:

P1=P2=P3=P4=P5=1022/3×5=38.14T

查手册经计算,多跨连续梁B点的弯矩为:

MB支=Km×P×C=0.203×681.4×6≈830KN·m

MB支=830KN·m

对B点剪力进行计算

QB=P4+P5-RB=68.14×2-113.56=27.72KN

篇6:现浇箱梁支架拆除方案

一、概述 1.1工程概况

兴隆镇沙田村河片头人行桥项目是新建人行桥工程。拟建桥位于自贡市沿滩区兴隆镇,本桥跨老蛮桥水库,连接瓦扎山和河片头。

本桥的修建主要为方便两地居民的出行方便。桥梁设计范围为KO+000-KO+46.2,全长为46.2m。

本桥上部结构,主跨:采用一孔18m箱型拱桥,桥台台帽上设置防震挡板及150×200×28板式橡胶支座,中跨跨中设置2cm,边跨跨中设置1cm预拱度,其余各点按二次抛物线分配。设计荷载3.5Kn/m2。主跨拱圈采用箱形等截面混凝土结构。桥台采用C25片石砼台身及基础,栏杆所用钢管为镀锌钢管,栏杆安装采用立柱插入预留孔(Φ10cm),然后灌25#小石子砼.斜腿铰支座采用钢瓦铲支座,支座由N7U形钢及斜退撑座内N6U形钢构成。

1.2施工方法简介,采用扣件式满堂支架现浇施工工艺进行施工。施工时,翼缘模板及外侧模采用定制钢模板,内模采用组合钢模板,底模采用大块钢模板或竹胶板,内模支撑采用φ48×3.5mm脚手管做排架。

二、满堂支架搭设及预压 2.1地基处理

现浇段位于料场内,基本已用砼硬化,基本可不用进行地基处理。若有未硬化完全处,可先用装载机将表层松土推平并压实,如果发现弹簧土须及时清除,并回填合格的砂类土或石料进行整平压实。原有地基整平压实后,铺设15cm厚碎石,采用人工铺平,用蛙式夯土机进行夯压。在石子层上按照安装满堂支架脚手钢管立杆所对应的位置铺设支垫钢板。

2.2材料选用和质量要求

钢管规格为φ48×3.5mm,且有产品合格证。钢管的端部切口应平整,禁止使用有明显变形、裂纹和严重绣蚀的钢管。扣件应按现行国家标准《钢管支架扣件》(GB15831)的规定选用,且与钢管管径相配套的可锻铸铁扣件,严禁使用不合格的扣件。新扣件应有出厂合格证、法定检测单位的测试报告和产品质量合格证,当对扣件质量有怀疑时,应按现行国家标准《钢管支架扣件》(GB15831)的规定抽样检测。旧扣件使用前应进行质量检查,有裂缝、变形、锈蚀的严禁使用,出现滑丝的螺栓必须更换。

2.3支架安装

本支架采用“碗扣”式满堂支架,其结构形式如下:纵向立杆布置间距以90cm为主,箱梁两端为60cm;横向立杆在箱梁腹板所对应的位置间距90cm,腹板及底倒角处钢管间距60cm,其中腹板下加密两列普通钢管,以加强腹板处支架的承载能力;翼缘横、纵向立杆均按90cm布置。在高度方向横杆步距120cm,使所有立杆联成整体,为确保支架的整体稳定性,在每三排横向立杆和每三排纵向立杆各设置一道剪刀撑(可详见《边跨现浇段碗扣式满堂支架平面布置图》)。在地基处理好后,按照施工图纸进行放线,纵桥向铺设好支垫钢板,便可进行支架搭设。支架搭设好后,用可调顶托来调整支架高度或拆除模板用。

碗扣架安装好后,对于箱梁底板部份,在可调顶托上横向铺设1200×10×15cm的木枋(15cm面竖放,底板两端各悬出50cm),共24根。然后在其上铺设纵向1400×10×15cm的木枋(15cm面竖放,竖放的目的增加刚度),腹板50cm宽度内木枋满铺,底板其余间距25cm铺设,共50根。对于翼缘部份,钢管架直接搭设到翼缘底,先在顶托上安装纵向1400×10×15cm(15cm面竖放)的木枋,共17根,根据翼缘底板坡面将木枋加工成楔型,若翼缘模板有背肋架,则可不必横向再铺木枋,直接让加工成楔型的木枋与背肋架接触紧密,若翼缘模板无背肋架,则横向间距40cm布置10X15cm(15cm面平放)的木枋,共36根,每根约长410cm。

支架底模铺设后,测放箱梁底模中心及底模边角位置和梁体横断面定位。底模标高=设计梁底+支架的变形+(±前期施工误差的调整量),来控制底模立模。底模标高和线形调整结束,经监理检查合格后,立侧模和翼板底模,测设翼板的平面位置和模底标高(底模立模标高计算及确定方式类同箱梁底板)。

2.4现场搭设要求

2.4.1本工程架体搭设从26#交界墩盖梁一端开始搭设,以盖梁外缘10厘米为第一排立杆。立好立杆后,及时设置扫地杆和第一步大小横杆,扫地杆距基面25厘米,支架未交圈前应随搭设随设置抛撑作临时固定。箱梁腹板对应处必须用普通钢管增设两列立杆,随碗扣架一起搭设。

2.4.2架体与26#交界墩拉结牢靠后,随着架体升高,剪刀撑应同步设置。

2.4.3安全网在剪刀撑等设置完毕后设置。

2.4.4为了便于拆除交界墩盖梁处的模板,可在支座安装完成后,在支座四周铺设一层泡沫塑料,顶面标高比支座上平面高出2~3mm。在拆除底模板时将盖梁顶处的泡沫塑料剔除,施工时严禁用气焊方法剔除泡沫以免伤及支座。

2.5技术要求 2.5.1相邻立杆接头应错开布置在不同的步距内,与相邻大横杆的距离不宜大于步距的三分之一;

2.5.2在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑等用的直角扣件、旋转扣件中心点的相互距离不宜大于15厘米;

2.5.3对接扣件的开口应朝上或朝内;(可删)

2.5.4各杆件端头伸出扣件边缘的长度不应小于100mm;

2.5.5立杆的垂直偏差应不大于架高的1/300;

2.5.6上下横杆的接长位置应错开布置在不同的立杆纵距中,与相连立杆的距离不大于纵距的1/3;

2.5.7安全网应满挂在外排杆件内侧大横杆下方,用26#铁丝把网眼与杆件绑牢。

2.5.8扣件安装应符合下列规定:(可删)

2.5.8.1 扣件规格必须与钢管外径相同; 2.5.8.2螺栓拧紧力矩不应小于50KN〃M;

2.5.9

主节点处必须设置一根横向水平杆,用直角扣件扣接且严禁拆除。主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm。

三、满堂支架预压

安装模板前,要对支架进行压预。支架预压的目的:

1、检查支架的安全性,确保施工安全。

2、消除地基非弹性变形和支架非弹性变形的影响,有利于桥面线形控制。

本方案拟按7m一段分段预压法进行预压,预压方法依据箱梁砼重量分布情况,在搭好的支架上的堆放与梁跨荷载等重的砂袋(或钢材、水箱)(梁跨荷载统一考虑安全系数为1.2)。施工前,每袋砂石按标准重进行分包准备好,然后用汽车吊或简易扒杆进行吊装就位,并按箱梁结构形式合理布置砂袋数量。

为了解支架沉降情况,在预压之前测出各测量控制点标高,测量控制点按顺桥向每2米布置一排,每排4个点。在加载50%和100%后均要复测各控制点标高,加载100%预压荷载并持荷24小时后要再次复测各控制点标高,如果加载100%后所测数据与持荷24小时后所测数据变化很小时,表明地基及支架已基本沉降到位,可卸载,否则还须持荷进行预压,直到地基及支架沉降到位方可卸压。支架日沉降量不得大于2.0毫米(不含测量误差),一般梁跨预压时间为三天。卸压完成后,要再次复测各控制点标高,以便得出支架和地基的弹性变形量(等于卸压后标高减去持荷后所测标高),用总沉降量(即支架持荷后稳定沉降量)减去弹性变形量为支架和地基的非弹性变形(即塑性变形)量。预压完成后要根据预压成果通过可调顶托调整支架的标高。

四、支架受力验算

4.1 底模板下次梁(10×15cm木枋)(15cm面竖放)验算

底模下脚手管立杆按照90cm(腹板下60cm,并增强两列普通钢管)布置,纵向次梁木枋腹板处满铺,底板其余处间距25cm,对于纵向次梁木枋的验算,取计算跨径为0.9m,按简支梁受力考虑,分别验算底模下腹板对应位置和底板中间位置:

底模处砼箱梁荷载:P1 = 4.0m×25 KN/m3= 100 kN /m2(取4.0m砼厚度计算)

模板荷载:P2 =4949.13×9.8×10-3/(14×0.5)= 6.93 kN /m2

(腹板内外模重量及内模顶板模板重量由其下木枋承受,翼缘模板重量由翼缘部份钢管架承受,内模底板模板(含倒角模板)由底板下之木枋承受)。

(腹板外模与底板底模采用厚度5mm大面钢板制作,内模采用1.5×0.3m组合钢模板)

腹板内外模模板重量为:

2.9175×

0.00

7.85

×103+(108.56+252.99+150.02+209.75)/100/0.3×14/1.5×14.91= 4949.13 Kg

设备及人工荷载:P3 =(10×60+8×25+1000)×9.8×10-3/(14×0.5)=2.52 kN /m2

(假设单侧腹板有10名工人,60Kg/人;振动棒8台,25Kg/台;其它设备1000Kg)砼浇筑冲击及振捣荷载:(取砼重量的25%)

P4 = 0.25×100 kN/m2 = 25 kN /m2

则有P =(P1 + P2 + P3 + P4)= 134.45 kN /m2

取0.2安全系数,则有P计=P×1.2= 161.34 kN /m2

因为腹板下木枋满铺,故取间距为10cm,则有:

q1=P计×0.10= 161.34 × 0.10 = 16.134 kN/m

W = bh2/6 = 10×152/6 =375 cm3

由梁正应力计算公式得:

σ = q1L2/ 8W =16.134×0.92 ×106/(8×375×103)

=4.356 Mpa < [σ] = 10Mpa

强度满足要求。由矩形梁弯曲剪应力计算公式得:

τ = 3Q/2A = 3×16.134×103×(0.9 /2)/(2×10×15×102)

= 0.72603 Mpa< [τ] = 2Mpa(参考一般木质)

强度满足要求。

由矩形简支梁挠度计算公式得:

E = 0.1×105 Mpa; I = bh3/12 = 2812.5 cm4

f max = 5q1L4 / 384EI

= 5×16.134×103×10-3×0.94 ×1012 /(384×2812.5×104×0.1×105)

= 0.49 mm< [f] = 2.25mm([f] = L/400=900/400=2.25 mm)

刚度满足要求。

底板砼仅厚32cm,底板下木枋布置间距为25cm,其强度验算同上,能满足要求。

4.2 顶托横梁10×15cm(15cm面竖放)木枋验算

腹板处脚手管立杆纵向间距为0.9m,横向间距为0.9m、0.6m(腹板加强后间距为0.3m)两种,为简化计算,按简支梁受力进行验算,实际为多跨连续梁受力,取计算跨径为0.3m,仅验算底模腹板对应位置即可:

q1=P计×0.3= 161.34 × 0.3 = 48.402 kN/m

W = bh2/6 = 10×152/6 = 375 cm3

由梁正应力计算公式得:

σ = q1L2/ 8W =48.402×0.32 ×106/(8×375×103)

=1.45206 Mpa < [σ] = 10Mpa

强度满足要求;

由矩形梁弯曲剪应力计算公式得:

τ = 3Q/2A = 3×48.402×103×(0.3 /2)/(2×10×15×102)

= 0.72603 Mpa< [τ] = 2Mpa(参考一般木质)

强度满足要求;

由矩形简支梁挠度计算公式得:

E = 0.1×105 Mpa; I = bh3/12 = 2812.5 cm4

f max = 5q1L4 / 384EI

= 5×48.402×103×10-3×0.34 ×1012 /(384×2812.5×104×0.1×105)

= 0.01805 mm< [f] = 0.75mm([f] = L/400=300/400=0.75 mm)

刚度满足要求。

4.3 立杆强度验算 脚手管(φ48×3.5)立杆的纵向间距为0.9m,横向间距为0.9m、0.6m和0.3m,因此单根立杆承受区域即为底板0.9m×0.9m、0.9m×0.6m或0.9m×0.3m箱梁均布荷载,由横桥向木枋集中传至杆顶。根据受力分析,不难发现腹板对应的间距为0.6m(0.3m)×0.9m立杆受力比其余位置间距为0.9m×0.9m的立杆受力大,故以腹板下的间距为0.6m(0.3m)×0.9m立杆作为受力验算杆件。

则有P计 = 161.34 kN /m2

对于脚手管(φ48×3.5),据参考文献2可知:

i ——截面回转半径,按文献2附录B表B知i = 1.578 cm

f ——钢材的抗压强度设计值,按文献2表5.1.6采用,f=205 MPa

A ——立杆的截面面积,按文献2附录B表B采用,A=4.89cm2

由于大横杆步距为1.2m,长细比为λ=L/i = 1200 / 15.78 = 76

由长细比查表(参考文献2)可得轴心受压构件稳定系数φ= 0.744,则有: [ N ] = φAf =0.744×489×205 = 74.582 kN

而Nmax = P计×A =161.34×0.3×0.9 = 43.5618 kN

可见[ N ] > N,抗压强度满足要求。

另由压杆弹性变形计算公式得:(按最大高度10m计算)

△L = NL/EA = 43.5618×103×10×103/(2.1×105×4.89×102)

=4.242 mm

压缩变形不大

单幅箱梁每跨混凝土295.5m3,自重约753吨,按上述间距布置底座,则每跨连续箱梁下共有24×17=408根立杆,可承受1249吨荷载(每根杆约可承受30kN),安全比值系数为1249/753 = 1.6587,完全满足施工要求。

经计算,本支架其余杆件受力均能满足规范要求,本处计算过程从略。

4.4地基容许承载力验算

边跨合拢段满堂支架布于料场内,其内场地已硬化,可按C15砼考虑,即每平方米地基容许承载力为1530t/m2,而箱梁荷载(考虑各种施工荷载)最大为16.13t/m2,完全满足施工要求。

五、模板工程

为保证现浇箱梁的外观质量光洁度、表面平整度和线形,加快施工进度,本工程箱梁底模可采用大块钢模板或铺设竹胶板,外侧模采用大块钢模板(可用挂篮外模所拆下的大块钢模板),箱体内采用1.5×3.0m组合钢模板,钢模后背肋采用主桥挂篮外模拆下的[12槽钢顺桥向布置,槽钢布置间距为50cm左右。箱梁外侧模板和翼缘模板采用大型钢板,由专业模板加工厂家加工制作。面板采用5mm厚钢板,横肋采用∠70角钢,背带采用2[12槽钢,背带间距为90cm,每块模板上设有3道背带,每道背带上设置两根φ18的拉杆。经受力验算和挂篮悬臂现浇模板施工检验,此模板强度和刚度完全能够满足施工要求。

箱梁内模支撑采用φ48×3.5脚手管做排架,立柱支撑在底模顶面上,脚手管顺桥向按0.9米设置一排,每排7根,且每排均需设置剪刀撑和纵、横水平撑,以增加支架的整体稳定性,防止内模胀模,内模支架的搭设原理及方式与满堂支架的搭设原理及方式基本相同。

六、支架安全要求

6.1支架使用规定

6.1.1

严禁在架上戏闹或坐在栏杆上等不安全处休息;

6.1.2严禁攀援支架上下,发现异常情况时,架上人员应立即撤离;

6.1.3支架上垃圾应及时清除,以减轻自重并防止坠物伤人。

6.2

拆除规定

6.2.1

拆除顺序:护栏→脚手板→剪刀撑→小横杆→大横杆→立杆件;

6.2.2

拆除前应先清除支架上杂物及地面障碍物;

6.2.3

拆除作业必须由上而下逐层拆除,严禁上下同时作业; 6.2.4拆除过程中,凡已松开连接的杆、配件应及时拆除运走,避免误扶、误靠;

6.2.5拆下的杆件应以安全方式吊走或运出,严禁向下抛掷。

6.2.6

搭拆支架时地面应设围栏和警示标志,并派专人看守,严禁非操作人员入内;

6.3支架安全措施

6.3.1禁止任意改变构架结构及其尺寸;

6.3.2禁止架体倾斜或连接点松驰;

6.3.3

禁止不按规定的程序和要求进行搭设和拆除作业;

6.3.4搭拆作业中应采取安全防护措施,设置防护和使用防护用品;

6.3.5

不得将模板支架、缆风绳、泵送混凝土输送管等固定在支架上,严禁悬挂起重设备;

6.3.6

不得在六级以上大风、雷雨和雪天下继续施工。

6.4钢管支架的防电、避雷措施

6.4.1防电措施

6.4.1.1

钢管支架在架设的使用期间要严防与带电体接触,否则应在架设和使用期间应断电或拆除电源,如不能拆除,应采取可靠的绝缘措施。

6.4.1.2钢管支架应作接地处理,设一接地极,接地极入土深度为2~2.5m。

6.4.1.3夜间施工照明线通过钢管时,电线应与钢管隔离,有条件时应使用低压照明。

6.4.2

避雷措施

6.4.2.1

避雷针:设在架体四角的钢管脚手立杆上,高度不小于1m,可采用直径为25~32mm,壁厚不小于3mm的镀锌钢管。

6.4.2.2

接地极:按支架连续长度不超过50m设置一处,埋入地下最高点应在地面以下不浅于50cm,埋接地极时,应将新填土夯实,接地极不得埋在干燥土层中。垂直接地极可用长度为1.5~2.5m,直径为25~50mm的钢管,壁厚不小于2.5mm。

6.4.2.3

接地线:优先采用直径8mm以上的圆钢或厚度不小于4mm的扁钢,接地线之间采用搭接焊或螺栓连接,搭接长度≥5d,应保证接触可靠。接地线与接地极的连接宜采用焊接,焊接点长度应为接地线直径的6倍或扁钢宽度的2倍以上。

6.4.2.4接地线装置宜布置在人们不易走到的地方,同时应注意与其它金属物体或电缆之间保持一定的距离。

6.4.2.5接地装置安设完毕后应及时用电阻表测定是否符合要求。

6.4.2.6

雷雨天气,钢管支架上的操作人员应立即离开。

七、施工现场安全管理和措施

7.1 在主要施工部位、作业点、危险区、主要通道口挂安全宣传标语或安全警告牌; 7.2 施工现场全体人员严格执行《建筑安装工程安全技术规程》和《建筑安装工人安全技术操作规程》;

7.3 施工现场杜绝任意拉线接电;

7.4 配电系统设总配电箱、分配电箱、开关箱、实行分级配电。开关箱装设漏电保护器;

7.5 施工机械进场安装后经安全检查合格后投入使用。

参考文献:

1、《材料力学》李庆华 主编 西南交通大学出版社 2000.11

2、《建筑施工扣件式钢管支架安全技术规程》(JGJ130-2001)

中铁十四局集团重庆碚东嘉陵江大桥项目经理部 工

二○○六年十二月一日

附:若顶托横梁采用I16工字钢的验算:

假设:脚手管立杆纵向间距为0.9m,横向间距为0.9m和0.45m,顶托工字钢横梁按横桥向布置,间距90cm。因此计算跨径为0.9m和0.45m,为简化计算,按简支梁受力进行验算,实际为多跨连续梁受力,计算结果偏于安全,仅验算底模腹板对应位置即可:

平均荷载大小为q2=P计×0.9 = 161.34×0.9 = 145.206 kN/m

另查表(参考文献1)可得:

WI16 =141×103mm3 ; I = 1130×104mm4 ; S = I / 13.8

跨内最大弯矩为:

Mmax = q2L2/8=145.206×0.45×0.45/8= 3.676 kN.m

由梁正应力计算公式得:

σw = Mmax / W = 3.676×106 /(141 ×103)

= 26.07 Mpa < [σw] = 145 Mpa 满足要求;

挠度计算按简支梁考虑,得:

E = 2.1×105 Mpa;

f max = 5q2L4 / 384EI

= 5×145.206×0.454×1012 /(384×2.1×105×1130×104)

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