现浇箱梁支架方案计算

2023-03-25

方案具有明确的格式和内容规范,要求其具有很强的实践性和可操作性,避免抽象和假大空的内容,那么具体如何制定方案呢?下面是小编为大家整理的《现浇箱梁支架方案计算》仅供参考,希望能够帮助到大家。

第一篇:现浇箱梁支架方案计算

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:某桥现浇箱梁钢管支架预压方案.

(2×50+25)m箱梁钢管支架预压方案

一、 概述: 对(2×50+25)m现浇箱梁钢管支架进行预压以便获取支架弹性变形和非弹性变形量及地基沉降量,为连续箱梁底模设置预抬值提供依据。 现浇箱梁断面图

现浇箱梁钢管支架预压荷载断面图 砂袋砂袋 砂袋砂袋

现浇箱梁钢管支架预压平面位置及测点的布置图

断面图

断面图

二、 加载及卸载顺序:

按荷载总重的0→50%→100%→50%→0进行加载及卸载,并测得各级荷载下的测点的变形值;

三、 预压时间:

荷载施加100%后,观测次数一般为加载前、加载完毕、加载12小时、加载24小时、加载48小时和卸载完毕共6次(卸载必须在支架不再变形原形后进行)。施工时按时、准确、认真地测量数据,最后综合分析这些数据,删除不合理的值,为施工预拱度提供准确可靠原数据。

四、 观测方法:

在箱梁底板的腹板位置设测点,5米一个断面,每断面三个测点。测点选择在钢管立柱上(测点布置见图);按照加载及卸载步骤分别测的各级荷载下的模板下沉量及地面下沉量,并在卸载后全面测得个测点的回弹量。

五、 加载荷载计算:

采取分幅分跨预压,预压时腹板1米范围内所压荷载为=0.5m×2.8m×2.6 (吨/立方米)×1.2=4.36吨/每延米长。底板5米范围内所压荷载=5m×0.5m× 2.6(吨/立方米)×1.2=7.8吨/每延米长。翼缘板3.75米范围内所压荷载为=3.75m×0.3m×2.6(吨/立方米)×1.2=3.51吨/每延米长。顶板部位重量折入底板预压重量。单幅25m跨荷重取不少于963吨(查施工图中的材料数据,对单幅25m跨长进行计算得到的钢筋混凝土理论重量),单幅50m跨荷重取不少于1927吨(查施工图中的材料数据,对单幅50m跨长进行计算得到的钢筋混凝土理论重量)。箱梁混凝土重量计算时,比重取2.6吨/每立方米。

故预压时腹板位置以砂袋进行等重预压,底板以砂袋堆围堰加水加压,假设每袋重80Kg。

腹板纵向每1米长位置需54.5袋砂石料。

底板纵向每1米长位置需97.5袋砂石料。 翼缘板纵向每1米长位置需43.9袋砂石料。

堆载时必须对称加载,先加腹板部位,再加底板部位。

六、 安全注意事项:

1、 所有工作人员必须戴安全帽。

2、 严禁人员进入试压区。

3、 现场试压人员及机具由负责人统一指挥。

4、 加载时逐步加载,禁止加载物冲击承重平台。

5、 发现异常情况,应立即停止作业;经检查分析处理后方可继续进行。

第三篇:14米边跨现浇箱梁满堂支架施工方案

人行桥满堂支架施工方案

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×

1

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)

= 0.0327 mm< [f] = 1.125 mm( [f] = L/400 )刚度满足要求。

第四篇:重庆碚东嘉陵江大桥14米边跨现浇箱梁满堂支架施工方案

中铁十四局集团重庆碚东嘉陵江大桥 14米边跨现浇箱梁满堂支架 施 工 方 案

一、概述 1.1 工程概况

碚东嘉陵江大桥现浇箱梁为单箱单室结构,每边跨现浇段长14m,顶板宽19m,底板宽11m,翼板悬臂长4m,箱梁顶板设置成1.5%双向横坡,梁高4m,腹板厚50cm,底板厚32cm。边跨现浇梁端设一道2m厚横隔板,且设置人洞以便施工,边跨梁段底板也设有一人洞供施工及成桥运营后检查用。

箱梁为三向预应力结构。所有纵向预应力采用大吨位群锚体系,顶板预应力钢束采用22ΦS15.24钢绞线束,其标准强度为1860MPa,底板预应力钢束采用19ΦS15.24钢绞线。横向预应力采用3ΦS15.24钢绞线,其标准强度为1860MPa,扁锚体系,间距0.5m,规格为BM15-3,采用一端张拉、另一端固定的锚固方式,张拉端与固定端沿桥纵向交错布置。竖向预应力采用4ΦS15.24钢绞线,纵向间距50cm。 1.2 施工方法简介

东阳岸现浇段位于料场内,场地已硬化,无需再处理地基,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υ48×3.5mm脚手管做排架。 1.3 施工工艺流程

二、满堂支架搭设及预压 2.1 地基处理

东阳岸边跨现浇段位于料场内,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 (可删)

钢管规格为υ48×3.5mm,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:

2.9175×14×0.005×7.85×103+(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(υ48×3.5)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(υ48×3.5),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υ= 0.744 ,则有: [ N ] = υAf =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υ18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υ48×3.5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。

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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