满堂支架各种计算方法

2023-01-22

第一篇:满堂支架各种计算方法

现浇箱梁满堂支架设计及相关计算

中铁十五局集团第二工程有限公司

刘少修

摘 要:本文结合碗扣式支架的特点及工程实际,对碗扣式支撑架横、纵向方木及支架立杆进行了刚度、强度、稳定性检算 ;对支撑架对地基承载能力的要求进行了分析验算,提出了地基处理方案。同时,本文也为同类工程施工验算提供了可行的计算模式。

关键词:现浇箱梁 支架设计 检算

0、工程概况及设计说明

十里排枢纽C匝道桥位于龙浦高速公路十里排枢纽C匝道上。本桥全长215.84m。分两联:3×25+(25+38+25+25+20),第一联梁高1.5m,第二联梁高为2.0m;平面分别位于圆曲线(起始桩号:CK0+610.78,终止桩号:CK0+724.4,半径:120m,左偏)、缓和曲线(起始桩号:CK0+724.4,终止桩号:CK0+784.775,参数A:105m,左偏)和圆曲线(起始桩号:CK0+784.775,终止桩号:CK0+826.62,半径:350m,左偏)上,纵断面位于R=1635的竖曲线上。桥面净宽10.5m,箱体宽6.5m。墩台部位5m范围内底板厚度由端部至中部厚度由40cm渐变为25cm,其余部位厚度为25cm.、腹板厚度由端部至中部厚度由70cm渐变为50cm,其余部位厚度为50cm.。

根据本桥的实际情况,结合以往的工程施工经验,确定本桥采用碗扣式满堂支架法进行现浇。支架的设计以第二联箱梁的尺寸确定计算荷载、以最高净空13m确定支架的高度。

支架设计目标为:支架结构必须有足够的强度、刚度、稳定性;支架在承重后期弹性和塑性变形在15mm 以内;支架地基的沉降量及地基承载力应满足施工要求;支架顶面与梁底的高差应控制在理想值范围内,并应充分考虑拱度的预留问题。

1、满堂支架的设计(附碗扣式满堂支架设计示意图)

本桥支架的高度在1m~13m之间。将15cm 厚的C25混凝土层作为支架立杆底座基础,在砼基础上搭设碗扣式钢管支架。支架布置主要分三个区域进行设计:

①一般结构区底板布置,立杆按纵向间距0.9m,横向间距0.6m和0.9m,横杆步距1.2m进行布置;

②沿桥梁方向在端横梁、中横梁1.2m 范围内(梁端及支点区、渐变段)以及横隔板位置,立杆按纵向间距0.6m,横向间距0.6m,横杆步距1.2m进行布置;

③翼板宽2.0m,翼板立杆按纵向间距0.9m,横向间距1.2m,横杆步距1.2m进行布置。 ④支架两侧和腹板下沿桥梁纵向每3.6m(4.5m)设置一道横向十字斜杆,横向每隔四排或五排设置一道剪刀撑,间距不大于5m。支架高度通过可调托座调节,底座和顶托的丝扣旋出不超过三分之二且不大于30cm。桥梁内侧设置工作平台,外侧设置施工防护网。 1.1模板结构及支撑体系

1 模板的自重是支架计算荷载的重要组成。故,在此有必要对现浇箱梁的外(内)模板结构进行叙述。 1.1.1外模结构

模板结构是否合适将直接影响梁体的外观,外模面板均采用δ= 12mm 的竹胶板,面板尺寸1.2m×2.4m,以适应立杆布置间距,面板直接钉在横桥向方木上,横桥向方木采用10×10cm 方木,间距35cm(在端横梁、中横梁下部加密成间距20cm);横向方木置于纵向12×12cm方木上,纵向方木间距与立杆横向间距一致。在钉面板时,每块面板应从一端赶向另一端,以保证面板表面平整。腹板外膜及翼板底板分别固定在竖向和横向10×10cm 方木上,方木间距35cm。 1.1.2内模结构

预应力连续箱梁内模均采用方木作骨架支撑,竹胶板作面板。由于箱梁内净空高度第一联为1.0m,第二联为1.5m,内模骨架设计尽量少占净空,以利于箱梁底板混凝土的散料、振捣及内模的拆除。内模上、下面板骨架采用10×10cm 方木,间距0.4m。

2、支架检算

支架检算荷载按最大荷载截面计算。根据现浇箱梁支架布置方案,采用Ф48×3.5mm碗扣式支架搭设满堂支架,对其刚度、强度、稳定性必须进行检算,现以第二联现浇箱梁(第一联箱梁高1.5米,第二联箱梁高2.0米)跨中标准截面处支架及中(端)横梁处支架分别进行检算。

Ф48×3.5mm钢管的力学特性: 断面积A=π(D2−d2)/4=4.89cm2 截面惯性矩I=π(D4−d4)/64=12.15cm4 回转半径i=sqrt(D2−d2)/4=1.578cm 截面模量W=π(D4−d4)/32D=5.078cm3 钢材弹性模量E=2.1×105MPa 钢材轴向容许应力[σ]=140MPa 受压构件容许长细比[λ]=150 2.1跨中一般结构段截面处支架结构验算 2.1.1荷载计算

①钢筋混凝土梁单位重:N1=5.06×26/6.5=20.24 KN/m2 (钢筋混凝土梁重量按26kN/m3,现浇箱梁截面重力分布不均衡,支架主要由箱梁底板9根立杆受力,剩余翼板底6根立杆受力较小,故仅考虑对箱梁底板宽度范围内支架进行检算。) ②模板重量:N2=25×(9.7+15)×0.012/6.5=1.14 KN/m2

2 (竹胶板重量按25kN/m3) ③方木重量:N3=8(0.12×3×7.2+0.122×9+0.12×30)/6.5=0.79 KN/m2 ( 方木重量按8KN/m3) ④支架重量:

根据现场情况以最高支架13米进行检算

N4=33.3(9×13×2+10×6.5×2+9×10×1)/6.5=2.33 KN/m2 ( 钢管自重每米取33.3N) ⑤人员及机器重:N5=1.5 KN/m2 ⑥倾倒混凝土时冲击产生的水平荷载:N6=3.0 KN/m2 (采用汽车泵取值3.0KN/m2) ⑦振捣砼时产生的荷载:N7=2.0 KN/m2 (对水平面模板为2.O KN/m2;对垂直面模板为4.0 KN/m2) 荷载组合:N′=1.2 (20.24+1.14+0.79+2.33)+1.4(1.5+3+2)=38.5 KN/m2(已考虑荷载分项系数)

单根模板支架立杆的最大轴向力可取:N=38.5×0.92=31.2 KN 2.1.2立杆强度及稳定性验算 2.1.2.1立杆强度验算:

N/A≤[σ] N/A=31.2/4.89=63.8 Mpa≤[σ]= 140 MPa×1.2 =170 MPa(临时结构,取1.2的允许应力增大系数)

k=[σ]/N=2.6≥1.3 结论:安全系数k≥1.3,立杆强度符合要求。 2.1.2.2立杆稳定验算:

N≤A[σ] 长细比λ=l/i=120/1.578=76.05≤[λ]=150 查表得轴心受压件的稳定系数=0.651 N=32.27KN≤[N]=A[σ]=0.651×489×170=54117.63N=54.12KN 结论:N≤[N],立杆满足强度及稳定性要求 2.1.3横向方木强度和刚度验算

支架中采用10×10cm 横向方木,按连续梁(三等跨连续梁为计算模型)计算。

3 2.1.3.1横向方木强度验算:

M=0.1ql2≤[σw]W q=38.5-1.2(1.14+0.63+2.33)=33.58 KN/m2 M=0.1ql2=0.1×33.58×0.35×0.92=952.0 N·m≤[σw]W=0.10×0.102/6×10=1666.7 N·m ([σw]方木设计抗弯强度,取[σw]=10 MPa;M为方木所受弯矩,W为截面抵抗矩W=bh2/6) 2.1.3.2横向方木刚度验算:

f=0.677ql4/100EI≤l/400 f=0.677×33.58×0.35×0.94/(100×9×103×0.10×0.103/12)=0.70mm≤l/400=0.9/400=2.3mm (E为方木弹性模量,取E=9×103)

结论:f为方木挠度,横向方木满足强度和刚度要求。 2.1.4纵向方木强度和刚度验算

支架中采用12×12cm纵向方木,按连续梁计算。 2.1.4.1纵向方木强度验算:

M=0.1ql≤[σw]W M=0.1ql2=0.1×33.58×0.9×0.92=2447 N·m≤[σw]W=(0.123/6×10×106)=2880 N·m ([σw]方木设计抗弯强度,取[σw]=10 MPa;M为方木所受弯矩;W为截面抵抗矩W=bh2/6) 2.1.4.2纵向方木刚度验算:

f=0.677ql4/100EI≤l/400 f=0.677×33.58×0.9×0.94/(100×9×103×0.124/12)=0.86mm ≤l/400=0.9/400=2.3mm (E为方木弹性模量,取E=9×103) 结论:纵向方木满足强度和刚度要求

小结:跨中标准截面处支架结构设计满足施工及规范要求。 2.2梁端(中)横梁截面处支架结构验算 2.2.1荷载计算

①钢筋混凝土梁单位重:N1=13.0×26/6.5=52 KN/m2 (钢筋混凝土梁重量按26kN/m3,由箱梁底板范围布置12根立杆主要受力) ②模板重量:N2=25×9.7×0.012/6.5=0.45 KN/m2 ③方木重量:N3=8(0.12×3×7.2+0.122×12)/6.5=0.48 KN/m2 ④支架重量:

4 2根据现场情况以最高13米高支架进行检算

N4=33.3(10×7.5+12×13+10×12)/6.5=1.8 KN/m2 ⑤人员及机器重:N5=1.5 KN/m2 ⑥倾倒混凝土时冲击产生的水平荷载:N6=2.0 KN/m2 ⑦振捣砼时产生的荷载:N7=2.0 KN/m2 前载组合:N′=1.2 (52+0.45+0.48+1.8)+1.4(1.5+3+2)=74.77 KN/m2 单根模板支架立杆的轴向力:N=74.77×0.6×0.9=40.38 KN 2.2.2立杆强度及稳定性验算 2.2.2.1立杆强度验算:

N/A≤[σ] N/A=40.38/4.89=82.57Mpa≤[σ]= 140×1.2MPa =170 MPa k=[σ]/N=2.06≥1.3 结论:安全系数k≥1.3。立杆强度符合要求。 2.2.2.2立杆稳定验算:

N≤A[σ] 长细比λ=l/i=120/1.578=76.05≤[λ]=150 查表得轴心受压件的稳定系数=0.651 N=40.38KN≤[N]=A[σ]=0.651×424×170=54117.63N=54.12KN 结论:N≤[N],立杆满足强度及稳定性要求 2.2.3横向方木强度和刚度验算

支架中采用10×10cm 横向方木,按连续梁(三等跨连续梁为计算模型)计算。 2.2.3.1横向方木强度验算:

M=0.1ql≤[σw]W q=74.77-1.2(0.48+1.8)=72.03 KN/m2 M=0.1ql2=0.1×72.03×102×0.35×0.62=907.58 N·m≤[σw]W=0.10×0.102/6×10×106=1666.7 N·m ([σw]方木设计抗弯强度,取[σw]=10 MPa;M为方木所受弯矩;W为截面抵抗矩W=bh2/6) 2.2.3.2横向方木刚度验算:

f=0.677ql/100EI≤l/400 f=0.677×72.03×0.35×0.6/(100×9×10×0.10×0.10/12)=0.29mm≤

43342l/400=0.6/400=1.5mm 结论:f为方木挠度,横向方木满足强度和刚度要求。 2.2.4纵向方木强度和刚度验算

支架中采用12×12cm纵向方木,按连续梁(三等跨连续梁为计算模型)计算。 2.2.4.1纵向方木强度验算:

M=0.1ql≤[σw]W M=0.1ql2=0.1×72.03×0.6×0.62=1555.8 N·m≤[σw]W=(0.123/6×10×106)=2880 N·m ([σw]方木设计抗弯强度,取[σw]=10 MPa;M为方木所受弯矩;W为截面抵抗矩W=bh2/6) 2.2.4.2纵向方木刚度验算:

f=0.677ql4/100EI≤l/400 f=0.677×72.03×0.6×0.64/(100×9×103×0.124/12)=0.24mm ≤l/400=0.6/400=1.5mm 结论:纵向方木满足强度和刚度要求 2.2.5水平杆、节点扣件抗滑移分析

因水平杆件只承受自重,主要起对立杆的约束作用,上部荷载没有通过纵向或横向水平杆传给立杆,作用于水平杆的力小,基本没有变形,且水平杆一般不会导致整个脚手架的破坏,因此在进行杆件强度验算时,无需对水平杆进行反计算。扣件的受力在不考虑水平风荷载的作用下,只受到立杆弯曲变形产生的局部内力,其值远小于单个节点扣件承载力8.5KN,因此也无须计算。

小结:端(中)横梁截面处支架结构设计满足施工及规范要求。

23、支架地基承载力检算

按照每根立杆承受4t轴力计算,下垫纵向方木,立杆下有效承压面积:S0.120.60.072m;P40000N0.072m22555555.6Pa555.6KPa

显然,原地面地基不能满足设计要求,必须对原地面进行处理。地基处理拟采用换填夯实法。在夯实整平后的地基上浇注15cm厚C25素混凝土,横向宽度12.5m。经过处理后的基础完全能够满足承载要求。地基下沉等非弹性变形在预压以后自行消除。为了防止雨水(地表水)长期浸泡软化支架的地基,在沿线路方向较低的一侧做50*50cm砂浆排水沟。

4、支架预压

支架搭设完毕进行堆载预压,预压重量为现浇箱梁梁体重量的120%,压载实物为土袋,以消

6 除支架非弹性变形,确保梁体质量及安全。预压时间为一周。 4.1测点布置

测点沿纵向布置于跨中、1/4跨和距墩柱支点1m处,每个测量断面布设三个观测点,为箱梁中心点和腹板中心点。加载前,先准确确定各测点位置,以铁钉做标记。 4.2压载过程

预压前,测量各测点标高。

根据混凝土重量的分配情况,以及混凝土浇注的顺序,按规定分级加载至120%施工荷载。土袋堆放顺序为先底板,后翼板,均要对称进行。为防止土袋压载时碰到阴雨天气,土袋吸湿重量增加而引起支架失稳,故土袋全部上完后,应用蓬布覆盖防雨。

土袋堆放完毕后,测量各点标高。每天定时观测两次,待连续三天的测量数据在±3mm以内,并报测量监理工程师签认合格后,确定支架稳定后方可卸除土袋,卸除土袋前测量各点标高。卸除顺序为先翼板后底板,亦对称进行。土袋卸除完毕后,测量各点标高。 4.3数据处理

测量人员对每次详细记载的测量数据进行汇总整理、分析计算,拿科学的计算结果指导下一步施工。亦为预拱度的设置提供科学的依据。

参考文献:

[1]《路桥施工计算手册》,周水兴 何兆益 邹毅松 ,人民交通出版社,2001.5 [2]《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》(JGJ 166-2008), 中华人民共和国住房和城乡建设部 发布,2008.11 [3]《结构力学教程(Ⅰ)》,龙驭球 包世华 匡文起 袁驷,高等教育出版社,2000.7

碗扣式满堂支架设计示意图

现浇连续箱梁一般结构段碗扣支架示意图施工防护栏横向斜杆每设置横向纵向间距纵向方木方木水沟方木厚分层夯实地基混凝土现浇连续箱梁(端)中横梁处碗扣支架示意图施工防护栏横向斜杆端(中)横梁处设置横向纵向间距纵向方木方木水沟方木厚分层夯实地基混凝土

第二篇:满堂脚手架面积计算方法:

满堂脚手架,按实际塔设的水平投影面积计算,不扣除附墙柱、柱所占面积,其基本层高以3.6m以上至5.2m为准。凡超过3.6m、在5.2m以内的天棚抹灰及装饰装修,应计算满堂脚手架基本层;层高超过5.2m,每增加1.2m计算一个增加层,增加层的层数=(层高-5.2m)/1.2m,按四舍五入取整数。室内凡计算了满堂脚手架者,其内墙面装饰不再计算装饰架,只按每100㎡墙面垂直投影面积增加改架工1.28工日。

使用了满堂脚手架后,3.6米以上的内墙装饰不再另行计算装饰脚手架,而内墙的砌筑脚手架仍按里脚手架规定计算。满堂脚手架的使用视其高度而定,

当天棚净高在3.6M以下者,不管天棚采用何种装饰工艺,均不计算装饰脚手架。

当天棚净高在3.6M至5.2M之间时,天棚的装饰脚手架按满堂脚手架本层定额计算,

当天棚净高在5.2M上时,天棚的装饰脚手架要计算基本层和增加层两个定额项目。对于常见的现浇砼有梁板,实际施工过程中模板下侧钢管及扣件为模板支撑,不是满堂脚手架。

计算有梁板结构脚手架工程量时应按计算规则区分柱、梁构件计算并套用相应的脚手架定额。计算方法室内天棚装饰(包括抹平扫白)满堂脚手架,按室内净面积计算,即室内结构净长乘以结构净宽以面积计算,附墙柱、垛、内部独立柱所等占面积不予扣除。满堂脚手架工程量=室内净长度×室内净宽度。

说明

一、凡工业与民用建(构)筑物所需垂直运输,均按本定额执行。

二、建筑物垂直运输以建筑物的檐高及层数两个指标划分定额子目。凡檐高达到上一级而层数未达到时,以檐高为准;如层数达到上一级而檐高未达到时,以层数为准。

三、建筑物檐高系指建筑物自设计室外地面标高至檐口滴水标高。无组织排水的滴水标高为屋面板顶,有组织排水的油水标高为天沟板底。地下室和屋顶有围护结构的楼梯间、电梯间、塔楼、望台等,计算建筑面积,不计算高度、层数。

四、建(构)筑物垂直运输定额中的塔式起重机,应另计算场外运输费。

五、建筑物垂直运输1~6层(檐高20m以内)、7~8层(檐高20~28m)分卷扬机施工和塔式起重机施工两种。9层及其以上(檐高28m以上)时,均按自升式塔式起重机和室外施工电梯施工。

六、7-8层(檐高20~28m)垂直运输及增加费只包含6层以上(檐高20m以上)的垂直运输和超高的人工工日、离心清水泵等增加费,不包含1~6层(檐高20m以内)的垂直运输费。。

七、9层及其以上(檐高28m以上)的高层建筑垂直运输及增加费指除含7层及以上(檐高20m以上)垂直运输费和超高人工工日、离心清水泵、28层以上通讯等增加费外,还包括1~6层(20m檐高以内)的垂直运输费。

工程量计算规则

一、 一般规则

1、 建筑物垂直运输工程量按建筑面积计算。

2、 烟囱、水塔、筒仓等构筑物垂直运输工程量以"座"计算。

二、1-6层建筑物垂直运输:凡建筑物层数在6层及以下,同时檐高在20m以下,按6层及以下建筑面积计算,包括地下室和屋顶楼梯间等建筑面积。

三、 高层建筑物垂直运输及增加费:

1、 凡建筑物在6层以上或檐高在20m以上者,均可计取垂直运输及增加费。檐高在20m以上时,以建筑物檐高与20m之差,除以3.3m(余数不计)为超高折算层层数(除本条第(5)、(6)款外),乘以按本条(3)款计算的折算世运 面积,计算工程量。

2、 当上层建筑面积小于下层建筑面积的50%时,应垂直分割为两部分计算。层数(或檐高)高的范围与层数(或檐高)低的范围分别按本条款(1)规则计算。

3、 当上层建筑面积大于等于下层建筑面积的50%时,则按本条款第(1)款规定计算超高折算系数,以建筑物楼面高度20m及以上实际层数面积的算术平均值为折算层面积 ,乘以超高折算层层数,计算工程量。

4、 当建筑物檐高在20m以下,而层数在6层以上时,以6层以上建筑面积套用7~8层子目。

5、 当建筑物檐高超过20m,但未达到23.3m,则无论实际层数多少,均以最高一层及以上建筑面积套用7~8层子目。

6、 当建筑物檐高在28m以上,但未超过29.9m时,按3个超高折算层和本条(3)款折算层面积相乘,套用9~12层子目,余下建筑面积不计。

7、 凡套用了7~8层子目者,余下建筑面积还应套用6层以内子目。

8、 地下室及垂直分割后的高层范围外的1~6层(20m以骨)裙房面积,均套用6层以内子目。

第三篇:一工区 方案优化(满堂支架与贝雷支架)

连续梁满堂支架与贝雷架施工方案比选

一、工程概况

光武路南兰高速互通式立交 FK0+226 F 匝道桥跨径组合为:3x25+3x28+3x25m,桥梁右偏角90°。上部结构采用现浇预应力混凝土连续箱梁;桥梁全长为241m。全宽10.50m。

光武路南兰高速互通式立交 JK0+376 J匝道桥跨径组合为:4x25+4x25m,桥梁右偏角90°。桥梁全长为207m。全宽10.50m。

本工区共有现浇连续梁2处共5联(单幅),均为双室箱梁。有25m、28m、等2种跨径,具体的跨径组合形式如下。箱梁标准截面尺寸为:梁高1.5m,1,7m两种,顶板厚25cm,底板厚22cm,腹板厚50cm,梁底宽6.50m。,箱梁顶面宽度有10.50m。

本项目连续梁所在的桥梁墩高都在10m以内,且桥位处地势平坦,地质良好,本方案将按照一联最大跨径组合为3x25+3x28+3x25m的F匝道桥桥进行方案说明和受力检算。

二、主要施工方案简述

1、方案一:满堂支架现浇法

主要做法:

(1)采用碎石土对原地表进行换填压实处理。检测地基承载力。 (2)换填碎石土压实整平后,浇注20cm厚C20混凝土做支架基础。 (3)搭设满堂支架。

(4)支架预压。采用水袋预压,按总荷载120%进行超载预压,测量支架体系各部位沉降,以此沉降值调整模板预拱度。 (5)安装模板。根据支架体系预压沉降及设计预拱度计算设置实际预拱度。

(6)按设计图纸及规范要求绑扎钢筋。

(7)按设计图纸及规范要求浇注符合设计要求的梁体混凝土,按规定制作混凝土试块。

(8)拆侧模养护。混凝土强度达到拆模强度时拆除侧模,并采用正确方法进行养护。

(9)梁体张拉压浆。混凝土达到初张拉条件时进行初张拉,达到终张拉条件时进行终张拉,及时进行压浆封锚封端作业。

(10)拆除支架及底模。按支架拆除专项方案拆除支架及底模,转运至下一孔梁循环。

2、方案二:贝雷梁支架现浇法

主要做法:

(1)条形混凝土基础采用钢筋混凝土。。

(2)搭设贝雷支架体系。利用可调砂箱、钢横梁、贝雷梁支架构成模板底支架体系。

(3) 支架预压。采用水袋预压,按总荷载120%进行超载预压,测量支架体系各部位沉降,以此沉降值调整模板预拱度。

(4)安装模板。根据支架体系预压沉降及设计预拱度计算设置实际预拱度。

(5)按设计图纸及规范要求绑扎钢筋。

(6)按设计图纸及规范要求浇浇符合设计要求的梁体混凝土,按规定留置混凝土试块。

(7)拆侧模养护。混凝土强度达到拆模强度时拆除侧模,并采用正确方法进行养护。

(8)梁体张拉压浆。混凝土达到初张拉条件时进行初张拉,达到终张拉条件时进行终张拉,及时进行压浆封锚封端作业。

(9)拆除支架及底模。按支架拆除专项方案拆除支架及底模,转运至下一孔梁循环。

三、方案比选

1、安全性

方案一安全隐患:

(1)地基处理局部不密实,局部受力不均,造成支架局部失稳跨塌;危险性大。(易控制) (2)支架节点多,节点不紧固,支架搭设不规范,检查不到位,加固措施不到位,造成支架松动倾倒跨塌,危险性大。(易控制) (3)模板吊装不安全。支架横向宽度大,吊车臂伸长,易发生倾倒。(易控制) 方案二安全隐患:

(1)砂箱及横梁体系不安全。砂箱不水平,横梁变形,造成贝雷梁支架倾斜而跨塌,危险性大。(不易控制) (2) 贝雷梁结构不安全。强度不足,销子螺栓连接不牢,造成贝雷梁支架变形跨塌,危险性大。(不易控制) (3)模板吊装不安全。支架横向宽度大,吊车臂伸长,易发生倾倒。(不易控制) (4)支架杆件不标准,材质质量差,强度不够,造成变形跨塌,危险性大。(不易控制)

2、质量 方案一质量隐患:(易控制) (1)支架局部变形,造成梁体线型不顺; 方案二质量隐患:(不易控制) (1)支架局部变形,造成梁体线型不顺;

3、经济性(方案二较方案一节约62794元/孔) 方案一成本:(支架费用:138472元/联) (1)地基处理费用:清运表层土:0.5*84*15*6.8=4284元

换填碎石土:0.5*84*15*4=2520元

混凝土垫层:0.2*84*15*330=83160元

(2)支架(碗扣式脚手架)租用费用:42523米*0.016元*50天=34018元 (3)支架搭设费用:30人*3天*150元/天/人=13500元。

(4)扣件及十字扣3300个*50天*0.006=990元

(4)其它费用:模板、钢筋、混凝土费用一致。 方案二成本:(支架费用:201266元/联) (1)临时支墩费用:12条*400元/条=4800元 (2)贝雷梁支架体系费用:(7030元) 25a H350型钢1008米 *2元/米/天*45天=90720元(按1联租); 48个砂箱3840元(按1联);

5米Ф630钢管支墩52716元(按1联买);

贝雷梁27片39960元(27片*1850元/片*0.8(20%残值)=39960元租45天);

(3)贝雷梁安装费用:吊车1台班*1500元/台班+人工6人*120元/人=2200元;

(4)其它费用:模板、钢筋、混凝土费用一致。

4、进度(方案二较方案节约工期2天/1联) 方案一循环工期:(47天) (1)基础换填处理:1天 (2)混凝土垫层:1天 (3)支架搭设:3天 (4)支架拆除:2天

(5)其它工期:模板、钢筋、混凝土、张拉压浆等时间共计40天。 方案二循环工期:(49天) (1)砼条形临时支墩:2天 (2)砂箱、横梁安装:2天 (3)支架吊装:2天 (4)支架拆除:3天

(5)其它工期:模板、钢筋、混凝土、张拉压浆等时间共计40天。

5、现场文明施工

方案一:满堂支架体积小,易于堆放。(易控制) 方案二:贝雷支架整体好,零星构件少,易清理。(不易控制)

四、结论

通过以下分析比较,方案一安全可控,质量可靠,经济合理(每孔梁成本少62794元),快速简便适用(每循环提前工期2天)。故拟选用方案一进行施工。

高铁连接线一工区

2018年6月17日

第四篇:现浇简支梁满堂支架施工

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现浇简支梁满堂支架施工

现浇简支梁满堂支架施工

摘要:本论文阐述现浇简支梁满堂支架的施工方法,结合实际工点工程概况,考虑到满堂支架施工先进快捷的优势,从设计到验算,再到施工,全面介绍了满堂支架施工的技术要点。

关键词:满堂支架 设计 验算 施工 技术要点

中图分类号:TQ639.2文献标识码:A文章编号:

满堂支架施工是梁体现浇施工中较为成熟的一种工艺,具有工程造价相对较低、操作方便灵活、适应性强、占用施工场地少、节约制架设备投资等特点,对于保证质量、提高工效十分有利。以下内容即为结合实际工点阐述的满堂支架施工工法。

1满堂支架设计及验算

1.1 支架设计要求

(1)、支架结构必须有足够的强度、刚度、稳定性。

(2)、支架在承重后期弹性和塑性变形应控制在15mm以内。

(3)、支架部分地基的沉降量控制在5mm以内,地基承载(压)力达250kPa。(支架设计完后进行验算)

(4)、支架顶面与梁底的高差应控制在理想值范围内,且应与预留拱度通盘考虑。

1.2支架搭设设计

测量人员根据原地面标高及梁底标高计算满堂支架高度及硬化混凝土基础顶面标高,然后根据原地面地质情况确定换填碎石垫层厚度,换填并碾压密实,并对地基承载力及地基沉降进行检测和检算,确保地基具有良好的承载力,满足施工荷载下地基承载检算要求,通过检算地基承载力不得小于200KPa;然后在经过处理压实平整的地基上浇筑30cm厚C20混凝土作为支架基础。搭设WDJ碗扣式多功能钢支架,横桥向方向,梁体腹板下支架间距为30cm,其余为60cm;顺桥向方向,支架间距为60cm,步距0.6m。支架外围四周设剪刀撑,

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内部沿桥梁纵向每4排立杆搭设一排横向剪刀撑,支架高度通过可调托座和可调底座调节。

1.3支架结构检算

根据碗扣式支架的布置方案,采用WDJ碗扣式多功能钢支架,对其刚度、强度、稳定性必须进行检算。钢管的内径Ф41mm外径Ф48mm。

断面积

转动惯量

回转半径

截面模量

钢材弹性系数

钢材容许应力

1.3.1 一般截面箱身支架结构验算

荷载计算及荷载的组合

A、钢筋混凝土梁重:(钢筋混凝土梁重量按26kN/m3计算)

B、支架模板重

① 模板重量:(内模未计)

(钢模重量按82.64kN/m3计算)

② I20工字钢重量:

(工字钢重量按31,54KG/m计算)

③ 方木重量:

(方木重量按8.33KN/m3计算)

④ 支架重量:

根据现场情况按3米高支架进行检算。

(《JGJ166-2008 建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》说明3m立杆重量16.84kg、0.6m横杆重量2.82kg)

C、人员及机器重

(《JGJ166-2008 建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》)

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D、振捣砼时产生的荷载

( 《JGJ166-2008 建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》)

E、倾倒混凝土时冲击产生的水平荷载

(采用汽车泵取值3.0KN/m2)

前载组合:

按照最不利位置计算单元1中单根立杆受力:

1.3.2立杆强度及稳定性验算

(1)、立杆强度验算

式中:安全系数;支架钢管设计抗压强度;钢管有效截面积;计算单元对立杆的压力。

参见《路桥施工计算手册》。

(2)立杆稳定验算

,由《路桥施工计算手册》查得

结论:立杆满足强度及稳定性要求。

1.3.3 纵向方木强度和刚度验算

支架中采用100×100mm纵向方木,间距0.25m,验算时按简支梁计算。

A、纵向方木强度验算

式中:—方木设计抗弯强度,;

—方木截面抵抗矩;

—方木所受弯矩;

B、纵向方木刚度验算

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式中:—方木挠度;

结论:纵向方木满足强度和刚度要求。

1.3.4 整体验算检验:(以32m简支箱梁为例)

查图纸得出,每跨现浇箱梁钢筋混凝土V=334.3m3,

按箱梁底部支架承重计算:整个支架系统承重为: KN

安全系数k=3.4也满足施工要求。

结论:以上模板、支架及支架基础处理能满足32m简支箱梁的施工要求。

满堂支架施工

2..1 原地面处理

根据设计提供地质资料结合我分部施工期间现场勘探,现浇梁地质无不良软弱地质,也无岩溶发育区段,在回填碎石土前需要采用挖机进行清除地表虚碴,清除墩或台间表层耕植土、有机土等杂物,当纵横向地面坡度变化时,做成高1.2m,宽2m台阶,确保边坡稳定。

2.2回填

地面处理完毕,报验合格后,采用碎石土回填,回填最大粒径不宜超过15cm,采用YZ-20JC压路机分层碾压,底层按厚度不大于50cm控制,压实系数不得小于0.8,面层1m内深范围按虚铺厚度35cm控制,压实系数应大于0.9。回填宽度顶部按不小于梁边线外2m,其回填边坡比按1:1.5m坡比回填。在碾压过程中应严格控制分层厚度和最佳含水量,确保压实密度,每层必须进行检测压实度和地基承载力,如果压实度和地基承载力达不到200Kpa应多碾压,或减少虚铺厚度。回填实应从低处开始回填,当有台阶时应及时施作C20片石砼挡墙,在回填时要避免墩受偏压。

2.3地面硬化处理

基底处理好后压实度和地基承载力检测合格后,浇筑30cm厚C20混凝土基础。地面横向坡度按水平考虑,纵向坡度按线路坡度设置,以便于顶底托的调节。硬化宽度为梁边线外侧1.5m。

2.4排水系统

为了有效及时排出地表水,在硬化边纵向两侧开挖40×30cm的

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排水沟,排水沟采用M10砂浆铺底,厚10cm,排水沟分段开挖形成坡度,低点开挖集水坑以便排水。

2.5 施工技术交底

支架搭设前工程技术负责人应按已批准的支架搭设方案的要求对搭设和使用人员进行技术和安全交底。

2.6 测量放样

测量人员用全站仪放样箱梁在地基上的竖向投影线,并用白灰撒上四周轮廓标志线,现场技术员根据投影线定出单幅箱梁的纵、横向中心线,同样用白灰线做上标记。

2..7布设立杆可调底座

根据立杆位置布设可调底座,挂线控制线形、标高,放置平整、牢固,底部无悬空现象。

2..8碗扣支架安装

根据立杆及横杆的设计组合,从底部向顶部依次安装立杆(先长后短)、横杆。不同规格长度的立杆要交错布置,一般先全部装完一个作业面的底部立杆及部分横杆,再逐层往上安装,同时安装所有横杆。立杆和横杆安装完毕后,安装斜杆,保证支架的稳定性。斜撑通过扣件与碗扣支架连接,安装时尽量布置在框架结点上。底层水平框架的纵向直线度应≤L/200;横杆间水平度应≤L/400。支架全高的垂直度应≤L/500,最大允许偏差应小于100mm。

2..9可调托撑安装

为便于在支架上高空作业,安全省时,可在地面上大致调好可调托撑伸出量,再运至支架顶部安装。根据梁底高程变化决定顺桥向控制断面间距,横桥向设左、中、右三个控制点,精确调出可调托撑标高。然后用明显的标记标明可调托撑伸出量,以便校验。最后再用拉线内插方法,依次调出每个可调托撑的标高,可调托撑伸出量一般控制在30cm以内为宜。

2..10支架的检查和验收

(1)支架检查的重点内容为:

① 保证架体几何不变形的斜杆、十字撑等设置是否完善;

② 基础是否有不均匀沉降现象,立杆底座与基础面的接触有无

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松动或悬空情况;

③ 立杆上碗扣是否可靠锁紧;

④ 立杆连接销是否安装、斜杆扣接点是否符合要求、扣件拧紧程度;

(2)支架应随施工进度定期进行检查,达到设计高度后进行全面的检查和验收。

(3)停工超过一个月恢复时应进行检验。

(4) 支架验收时,应具备下列技术文件

① 施工组织设计及变更文件;

② 专项施工设计方案;

③ 周转使用的支架构配件使用前的复验合格记录;

④ 搭设的施工记录和质量检查记录;

(5)验收合格后,应对支架进行等荷载预压后,方可投入使用。

2..11纵横梁及外模安装

可调托撑标高调整完毕后,在其上安放I20a工字钢横梁,采用10cm×10cm方木置于工字钢上作小楞,作为模板支撑。

结论

本文结合满堂支架设计与施工经验,对现浇梁满堂支架的施工技术作了阐述。实践表明,采用进行满堂支架的施工技术,不仅克服了施工现场的各种困难,使工程质量和工程进度得到了保证,而且使得梁无错位、无裂缝,颜色一致,顺畅美观,保证了梁的刚度和稳定性要求。

参考文献:

[1] 筑龙网《桥梁满堂支架施工技术的应用》2011-8-5

[2] 赵志缙,应惠清主编《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ166-2008) 2004

[3] 周水兴,何兆益等主编《路桥施工计算手册》 人民交通出版社2001

[4] 龙驭球,包世华主编 《结构力学》高等教育出版社2006

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第五篇:现浇箱梁满堂支架施工技术探讨

[摘 要]满堂支架法是目前桥梁上部现浇连续箱梁采用最多的、最普遍的施工方法。本文结合工程实例,对现浇箱梁满堂支架的施工技术作一些探讨。

[关键词]现浇箱梁 满堂支架 施工技术

中图分类号:F332 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)11-0177-01

满堂支架法是目前桥梁上部现浇连续箱梁采用最多的、最普遍的施工方法。满堂支架的施工,是整个现浇箱梁施工的一个非常重要的、基础性的工艺环节。支架地基的承载力是否满足要求,支架的强度和稳定性是否符合要求,支架压载试验的数据是否准确、真实,这些环节将直接影响到施工安全和工程质量。本文结合工程实例,对现浇箱梁满堂支架的施工技术作一些探讨。

一、工程概况

某市政互通立交桥型布置为27.2+30+27.2m预应力混凝土连续箱梁,采用满堂式碗扣支架现浇,支架高度8-17m,梁体高度1.8m,顶板宽度L=12-16m,底板宽度8-12m,在与匝道连接部桥梁变宽,为单箱三室箱梁。桥面纵坡3.00%,桥面横坡2%。箱梁采用C50混凝土。

二、满堂支架施工技术

1、支架地基的处理

(1)场地平整。用挖掘机和推土机对原地面进行整平、压实,压实度达到96区要求,地基承载力在200Kpa以上,且无软弱下卧层。地基的处理范围至少宽出搭设支架之外0.5m。同时,为便于施工,同一跨内的标高尽量与路线设计标高一致。

(2)防积水措施为防止下雨积水造成地基浸泡,造成地基承载力降低,产生地面不均匀下沉,对梁施工质量造成影响,在支架顺桥向两侧设排水沟,以便将雨水及时排除,如逢下雨安排专人负责排除积水。

2、支架搭设

(1)支架的搭设采用WDJ满堂落地式碗扣支架,支架布距60cm×60cm。碗扣式支架型号为:WDJ48×3.5型,要求每根杆件做到无变形、无弯曲,杆件有变形和受伤以及碗托有破裂的严禁使用。立杆布距为60cm×60cm。横杆步距为90cm间距。纵横向水平拉杆按2个步距的间距设置。纵横向加设剪刀撑,其纵向角度控制在45°-65°,其下部在纵横向设置交会,交会点距地面的高度大于40cm,剪刀撑采用9米钢管,钢管长度搭接大于60cm,并采用双扣联接,扣件接头部位的外露钢管长度大于10cm。纵向铺设15cm×15cm方木;横向铺设10cm×10cm方木,跨中净间距为15cm,小横梁处净间距10cm。支架高度根据现场实测在为8-17米。

(2)腹板及翼板位置做定型排架,支架均为10cm×10cm方木。在排架上钉10×4cm木板条,净距10cm,以防止竹胶板变形过大。

(3)木排架的加固,除了纵向用木板两两相连,有部分加固作用外,在纵横方木相交处C20钻孔,用螺栓拧紧。

(4)通过底脚螺栓初步控制支架底面标高,计算立杆长度。

(5)测设顶托实际标高,并通过调整顶托螺旋来调整支架标高,调丝器不使用偏心杆件,出丝长度保持一致,并要求越短越好。

(6)模板拼装时,必须对缝平整,底板与腹板结合部,为防止漏浆采用“底包侧”方式,并加垫“L”型橡皮垫;腹板?c翼板结合部采用“腹顶翼”方式,防止浇筑过程中,因受扰动而造成漏浆。端部模板制作时应准确量测各部尺寸。

(7)顶托标高调整完毕后,在其上安放15×15cm的方木纵梁,在纵梁上间距30cm安放10×10cm的方木横梁,横梁长度随桥梁宽度而定,比顶板一边各宽出至少50cm,以支撑外模支架及检查人员行走。安装纵横方木时,应注意横向方木的接头位置与纵向方木的接头错开,且在任何相邻两根横向方木接头不在同一平面上。

(8)人行坡道坡度可为1:3,并在坡道脚手板下增设横杆,坡道可折线上升;人行梯架设置在尺寸为1.8×1.8m的脚手架框架内,梯子宽度为廊道宽度的1/2,梯架可在一个框架高度内折线上升。梯架拐弯处应设置脚手板及扶手。

3、支架的预压及预拱度

(1)预压的目的。为检查地基承载力及支架承受梁体荷载的能力,减少和消除支架产生的非弹性变形、方木间的间隙、地基瞬时沉降等并获取支架预压沉降观测值用来做设置预拱值的参考数据。

(2)加载的方法。支架的预压方式拟用沙袋或水袋预压。预压时间不少于7天,在预压前必须进行整体支架检查和验收,并对临时荷载的重量进行检验。预压时,根据箱梁的结构形式计算箱梁的重量,然后用沙袋(沙袋容砂体积1立方米,带吊带)或水袋按上部混凝土重量分布情况进行布载,加载重量按设计要求不小于恒载,拟定为恒载的1.2倍。因沙袋在下雨过程中会吸水增重,对支架稳定定造成影响,现场必须准备彩条布,下雨前及时将所有沙袋全断面覆盖遮雨。

(3)布点及观测。

①加载前布设观测点,在地基和底模上沿支点、跨径的L/

4、L/2等截面处横桥向腹板处各布设3个观测点,在跨径的L/2翼板处各布2个观测点,观测点的布设要上下对应,目的是既要观测地基的沉降量(垫木上),又要观测支架、方木的变形量(底模上),在观测点处采用钢钉标识或预埋钢筋的方法,保护观测点不扰动,以便测量预压前后及卸载后的标高。

②加载顺序按混凝土浇筑的顺序进行,加载时沙袋堆放均衡平稳,不可重放或加载过于集中而损伤支架。加载时分三次进行,各次加载的重量分别为总重(梁体重量的1.2倍)的30%、30%和40%。加载完成后观测一次,加载12小时、加载24小时、加载48小时和加载完毕各观测一次,加上加载前观测一次,共6次,连续两次观测累计沉降量不超过3mm,即为趋于稳定,沉降稳定48小时且总预压时间不小于7天后,经监理工程师同意,即可进行卸载。卸载时先卸载完上层砂袋(卸载时要保证均匀,防止支架受过大偏压),再卸载下层砂袋,使支架受到的压力均匀减少。

③支架的预压应加强稳定性观测,确保安全,一旦发现变形量不收敛则立即采取卸载或紧急撤离等措施。

④卸载后及时进行回弹后观测,根据观测记录整理出预压沉降结果,计算支架、地基综合非弹性变形值及支架弹性变形值,作为在支架上设置预拱的依据,通过测量调整箱梁底模高程。

⑤混凝土在浇筑过程中,加强对支架的观测,在箱梁的不同点位悬挂标尺,用水准仪对支架沉降情况进行测量,根据测量结果决定下一步混凝土的浇筑方案和对支架安全性的评估,及时调整浇筑方案并对支架进行加固处理。

(4)数据整理分析。观测结束对测量数据进行处理,根据总沉降值和卸载后观测值计算弹性变形量。根据试验所测得的数据进行分析,对本工程所设计的预应力现浇箱梁模板支架进混凝土浇筑时产生的变形进行有效的控制。可依据变形量调整箱梁的底标高,实现混凝土浇筑完成后能达到设计所要求的梁底标高。如发现立柱下沉比较明显,需对地基处理进行加强。

(5)预拱度的设置。预拱度设置按设计注明考虑,预应力混凝土连续箱梁除为抵消支架弹性变形而设置的预拱外,支架不另设预拱。混凝土浇注施工前应通过计算出跨中预拱度,其它各点的预拱度以此点按直线或二次抛物线进行分配。

三、结束语

满堂支架的施工是一个非常重要的基础性施工工艺环节,在施工过程中一定要对地基的处理,支架体系的设计和搭设,支架的压载试验等工序给予充分的重视,严格按照有关规范和要求施工,确保施工质量和施工安全。

参考文献

[1] 林凤飞,现浇箱梁满堂支架的施工技术,《城市建设理论研究》2012年第5期

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