盖梁施工受力验算.docx

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盖梁施工受力验算

1.工程概况1

2.盖梁设计技术参数1

3.施工规范及质量标准2

4.拟用施工方案2

5.受力验算5

5.1剪力棒受力验算5

5.2满堂支架受力验算1.2

53验算结果

5.4荷载预压

6.1剪力销工艺流程及操作要点1.6

6.4模板制作及安装33

6.5混凝土的运输34

6.6.盖梁混凝土的浇筑及养护35.......

6.7张拉、压浆36

7.质量保证措施39

8.安全生产制度39

环保措施

1.工程概况

本工程位于兴安南路与大黑河交叉处，东临航盖路，南临S102省道，此条道路为呼市的重要交通要道，行车量大，西邻赛罕区金河镇西大黑河村，北邻赛旱罕区巧报镇东大黑河村。

施工里程为K0+167.826〜K0+737.826,包括36个盖梁，P1#〜P7#墩

在大黑河河底，平均绝对标高为1041.0m,P8#〜P18#墩、位于大黑河北岸树林中,绝对标高为1043.70m〜1044.60m。

场地所处地貌单元为大青山山前冲洪积扇和大黑河冲洪平原交汇地段，

河床为原地貌砂石、粉质粘土。

经长期雨、洪水冲刷，形成不规则浅滩。

2.盖梁设计技术参数

盖梁长为22.40m,宽为2.2m,高2.0m,设计为C50现浇钢筋混凝土，

3.施工规范及质量标准

3.1城市桥梁设计规范》

3.2城市桥梁工程施工与质量验收规范》

3.3公路桥涵施工技术规范》

3.4公路工程质量检验评定标准》

3.5〈钢筋焊接及验收规范》

3.6《昆凝土结构工程施工质量验收规范》

3.7公路工程施工安全技术规程》

3.8〈钢结构工程施工质量检验评定标准》

3.9〈钢结构设计规范》

CJJ-2011

CJJ2-2008

JTG/TF50-2011

JTGF80/1-2004

JGJ50205-2003

GB50204-2002

JTJ076-95

GB50205-2001

GB50017-2003

3.10由建设单位提供的本标段设计文件和施工图

3.11与建设单位签订的施工承包合同

3.12本公司所拥有的技术设备施工能力及类似工程的施工经验

3.13国家及地方现行的其他相关法律、法规、规范、规程、技术标准、验

收标准

4.拟用施工方案

根据实际情况决定采用剪力销法和搭设支架法共同施工。

该方法的原理

是，在墩柱上穿剪力棒承载工字钢，以工字钢为受力主梁搭设盖梁受力底

座，在此底座上进行盖梁、钢筋、混凝土的施工，但由于盖梁的悬臂太长，

单以工字钢为受力主梁无法满足施工要求，所以结合实际情况，在盖梁悬臂的一定范围内搭设满堂支架以保证盖梁的施工。

施工要点在于穿剪力棒搭设盖梁底座受力平台和满堂支架的搭设长度。

通过粗略估算采用以下材料搭设盖梁底座受力平台。

采用©100钢棒作剪力棒，左右墩柱各1根。

采用50b工字钢作为受力主梁，墩柱两侧各1根，每根长为12m。

采用25b槽钢作小横梁，在工字钢上按中到中0.5m等间距布置，共布设28根，每根长3.0m。

采用10cm*10cm方木作为盖梁底模垫层，在槽钢上按中到中0.3m等间距布置，共布设9根，每根长12m。

采用10cm*10cm方木作为高度调平层，安装在槽钢与方木之间。

采用搭设60cm*60cm满堂支架，横断面长度为6.0m,纵断面为3.0m。

具体布置如图2所示。

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遵梁搭设立面国

图2盖梁底座搭设示意图单位：

5.受力验算

通过图2可以看出，剪力棒承受的盖梁荷载，荷载首先通过方木传递到槽钢上，再通过槽钢传递到工字钢上，最后传递到剪力棒上。

所以要对方木、槽钢、工字钢、剪力棒都要进行验算。

在实际施工中，部分钢筋和墩柱顶混凝土的重量由墩柱承担，底座承载的盖梁重量小于盖梁实际重量，在计算中仍按盖梁实际重量计算，以提高受力底座的安全系数。

满堂支架所承载的盖梁重量，钢模板受压变形很小，可以忽略不计，故钢模板受力不再进行验算，只验算顶托方木的受力。

5.1剪力棒受力验算

5.1.1所有荷载的计算

5.1.1.1盖梁模板的自重Q1

盖梁底模、侧模均采用面板厚度8=5mm的大块钢模，钢模单位重量按0.8KN/m2计算；则整个盖梁模板自重为（底模宽度取2.4m,长度取22.8m;横向侧模长度取22.6m,高度取2.0m）:

（2.0*22.6*2+2.4*22.8+2.2*2.8*2）*0.8KN/m2=126.0KN

按面积比例进行平均分配，剪力棒所承受的模板重为：

Q仁126.0/22.4KN/m2*（7.2+2.4*2）m2=67.5KN

5.1.1.2盖梁混凝土的重量Q2

剪力棒所承受的盖梁混凝土方量为23.915*2.2=52.613m3，参照〈简明公路施工手册》取钢筋砼的容重为26.0KN/m3，侧剪力棒所承受的盖梁混凝土重量为：

Q2==52.613m3*26.0KN/m3=1367.9KN

5.1.1.3施工人员和施工机具荷载Q3

人员及施工小型机具设备等按浇筑混凝土时有工人及管理人员6名，

70kg/人，振动棒2台，25kg/台，其他设备300kg；则人员及施工小型机具设备荷载为：

Q3=（6*70+25*2+300）*10/1000=7.7KN

5.1.1.4振捣混凝土时的荷载Q4

参照相关资料，振捣混凝土时在有效范围内产生的荷载为2.0kpa，所以

取：

Q4~2.0m*2.0m*2.0kpa=8KN

5.1.1.5方木的重量Q5

方木每道的铺设长度（按忽略桥墩计算）为12.0m,布置9道，参照相关资料p木=6.0KN/m3,所以方木的重量为：

Q5=V*p木=9*12.0*0.1*0.1*6=6.5KN

5.1.1.6槽钢的重量Q6

参照相关资料，25b槽钢的延米重量为313.3N/m,每根槽钢长度为3.0m,放置28根，共长84m。

所以槽钢的重量为：

Q6=84*284.5/1000=26.4KN

5.1.1.7工字钢的重量Q7

参照相关资料，50不工字钢的延米重量为1014.6N/m,每根槽钢长度为

12.0m,放置2根，共长24m。

所以槽钢的重量为：

Q7=24*1014.6/1000=24.4KN

5.1.2方木的受力验算

方木所受荷载为：

Q木二Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=1460.1KN

参照简支梁的内力计算方法

弯矩强度计算公式:

将验算所得值与方木的抗弯强度进行比较，验证是否满足受力要求

受力体系图

ItUVIfVIV1IVUI111PIVIIVfVVI

弯矩图

均布荷载:

q=（Q木/L木）/n木=（1460.1KN/12m）/9=13.6KN/m

方木的计算跨径：

L=0.5m

弯矩：

叱

=13.6KN/m*（0.5m）2/8=425N*m

截面抵抗矩:

W詈=0仆*（0仆）2/6=1,67*10-4cm3

弯矩强度：

—=2.6MPa

实际弯曲强度

o=2.5MPa,10cm*10cm的允许弯曲强度为[o]=13.0MPa,

安全系数13.0MPa/2.6MPa=5.0>1.2,由此可见方木的铺设满足受力要求

5.1.3槽钢的受力验算

槽钢所受荷载为：

Q槽二Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6=1484.0KN

5.1.3.1强度验算

参照简支梁的内力计算方法

弯矩计算公式：

M二磴

截面抵抗矩：

W=98.5cm3

弯矩强度计算公式：

将验算所得值与方木的抗弯强度进行比较，验证是否满足受力要求受力体系图

UIVI\VI1vIJII711IfIVIIVI1KI

弯矩图

.专业资料.

均布荷载：

q=（Q槽/L木）/*0.5m/2.2二（1484.0KN/12m）*0.5/2.2=28.1KN/m

槽钢的计算跨径：

L=2.2m

弯矩：

M二理=28.1KN/m*（2.2m）2/8=17KN*m

截面抵抗矩：

W=98.5cm3

弯矩强度：

M=172.6MPa

实际弯曲强度o=172.6MPa，25b槽钢的允许弯曲强度为[沪215MPa,安全系数215MPa/172.6MPa=1.25>1.2，由此可见槽钢的铺设满足受力要求。

5.1.3.2剪应力验算

槽钢两端支承力为：

Q=ql/2=28.1*2.2/2=30.91KN

25b槽钢的截面面积为：

A=39.91cm2

萨Q/A=30.91KN/39.91cm2=7.8MPa<[T=125MPa

安全系数大于1.2,符合要求。

5.1.3.3挠度验算

截面惯性矩：

1=3619.5cm4

弹性模量：

E=2.1*105MPa

f=5qL4/384EI=5*28.1*22004/（384*2.1*105*3619.5*104）=1.2mm

[f]=L/400=5.5mm

符合要求

5.1.4工字钢的验算

5.1.4.1强度验算

工字钢所受荷载为：

Q工二Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7=1508.4KN

参照外伸臂梁计算跨中弯矩

弯矩计算公式：

M二磴（1-4a2/L2）

截面抵抗矩：

W=1942.2cm3

弯矩强度计算公式：

将验算所得值与规范允许值进行比较，验证是否满足规范要求受力体系图

IfVIIIvvIiIfIiVIINfjrIifIIVJIIVV

弯矩图

均布荷载：

q=（Q工/L木）/2=（1508.4KN/12m）/2=62.9KN/m

工字钢的计算跨径：

L=7.2m

外挑臂长度：

a=2.4m

弯矩：

M工（1-4a2/L2）=62.9KN/m*（7.2m）2*（1-4*（2.4m）2/

（7.2m）2）=226.5KN*m

截面抵抗矩：

W=1942.2cm3

弯矩强度：

M=116.6MPa

实际弯曲强度o=116.6MPa,50b槽钢的允许弯曲强度为［沪215MPa,安全系数215MPa/116.6MPa=1.84>1.2,由此可见工字钢的铺设满足受力要求。

5.1.4.2剪切应力验算

剪力销处支承力Q=1508.4/4=377.1KN,

50b工字钢的截面面积为：

A=129.25cm2

萨（-qa+Q）/A=（-62.9*2.2+377.1）/（129.25*2*100）=9.3MPa<［寸=125

MPa

安全系数大于1.2,符合要求。

5.1.4.3挠度计算

均布荷载：

q=62.9KN/m

截面惯性矩：

1=48556cm4

弹性模量：

E=2.1*105MPa

挠度计算公式:

f=qL4（5-24a2/L2）/384EI

=62.9*7.24*1012*（5-4*2.477.22）/（384*2.1*105*48556*2*104）

=10.5mmv[f]=7200/400=18mm

挠度变形满足规范要求

横梁悬臂端挠度

f=qaL3（3a3/L3+6a2/L2-1）/24EI=62.9*2.4*7.23*（3*2.43/7.23+6*2.42/7.22

-1）/（24*2.1*105*48556*2*104）=-2.6mmv[f]=2200/400=5.5mm

符合要求

5.1.5剪力棒的受力验算

剪力棒主要承受剪力，所以只进行剪力验算

Q棒二Q工二Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7=1508.4KN

T棒=Q棒/4=377.1KN

S=3.14*0.052=7.85*10-3m2

牛=48MPav[T=125MPa

剪力棒尺寸满足受力要求。

5.2满堂支架受力验算

满堂支架所承载的盖梁重量，钢模板受压变形很小，故钢模板的受力

不再进行验算，只验算顶托方木的受力。

由图中尺寸计算，盖梁两端底面积

基本一样，所以受力计算只验算一段，剩余模板重量和混凝土重量平均分配。

521所有荷载的计算

521.1盖梁模板的自重Q1

盖梁底模、侧模均采用面板厚度8=5mm的大块钢模，钢模单位重量按0.8KN/m2计算；则整个盖梁模板自重为（底模宽度取2.4m,长度取

22.8m;横向侧模长度取22.6m,高度取2.0m）:

（2.0*22.6*2+2.4*22.8+2.2*2.8*2）*0.8KN/m2=126.0KN/m2

按面积比例进行平均分配，剪力棒所承受的模板重为：

Q=126.0/22.4KN/m2*（7.2+2.4*2）m2=67.5KN

一段满堂支架所承受的模板重为：

（126.0-67.5）/2=29.25KN

5.2.1.2盖梁混凝土的重量Q2

剪力棒所承受的盖梁混凝土方量为23.915*2.2=52.613m3，一端满堂支

架所承受的混凝土方量为（91.74-52.613）/2=19.563m3,参照〈简明公路

施工手册》取钢筋砼的容重为26.0KN/m3,则一端满堂支架所承受的盖梁混凝土重量为：

Q2==19.563*26.0KN/m3=508.64KN

5.2.1.3施工人员和施工机具荷载Q3

人员及施工小型机具设备等按浇筑混凝土时有工人及管理人员6名，

70kg/人，振动棒2台，25kg/台，其他设备300kg;则人员及施工小型机具设备荷载为：

Q3=（6*70+25*2+300）*10/1000=7.7KN

5.2.1.4振捣混凝土时的荷载Q4

参照相关资料，振捣混凝土时在有效范围内产生的荷载为2.0kpa，所以

取：

Q4~2.0m*2.0m*2.0kpa=8KN

一端满堂支架总荷载为：

Q0=Q1+Q2+Q3+Q4=553.6KN

计算荷载取安全系数1.2，侧

Q总=1.2*Q0=664.32KN

单位面积的重量为：

664.32/（5.2*2.2）=58.1KN/m2

5.2.2底模横楞方木验算

横向方木的横向跨度为0.6m,纵向间距为0.6m,则荷载为

q=0.6m*58.1KN/m234.86KN/m

5.2.2.110cm*10cm方木的截面特性及物理性能

截面抵抗矩：

W=bh76==100*10076=1.67*10-4m3

截面惯性矩：

匸bh3/12=100*1003=8333333.3mm4

弹性模量：

E=10000N/mm2

弯曲强度：

[o]=13N/mm2

容许挠度：

[®]=L/400=1.5mm

522.2弯曲强度验算

M=^-=34.86*0.62/8=1.6KN*m

o=M/W=1.6KN*m/1.67*10-4m3=9.6MPa

实际弯曲强度o=9.6MPa,小于容许弯曲强度[o]=13MPa,满足要求。

5.2.2.3挠度验算

3=5qL4/384EI=5*34.86*（0.6）4/（384*10000*8333333.3）=0.71mm

实际挠度3=0.71mm,小于容许挠度[w]=1.5mm,满足要求。

由以上可知强度、挠度均符合要求，所以底模横楞方木的布置可以满足施工要求。

5.2.3底模纵楞方木的验算

底模纵楞方木的布置和底模横楞方木的布置格局一样，由底模横楞方木

验算可知，底模纵楞方木的布置也能满足施工要求。

5.2.4单肢立杆稳定性验算

o=N/©A三[f]

其中N—立杆的轴心压力设计值

即N=58.1*0.6*0.6+10*0.096=21.9KN

Lo—计算长度,取Lo=1.2+2*0.2=1.6m

模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度0.2m

建筑施工碗扣式安全技术规范》（JGJ166-2008）式5.3.1-2:

式中：

A—立杆截面积，A=489mm2;l=1.58cm

=0.578；长细比启L/l=160/1.58=101.26;

f—钢材强度设计值，查该规范附录B表B2,f=205N/m2。

不等式成立，满足规范要求。

53验算结果

通过受力验算，拟用方案满足盖梁受力要求，可以组织施工。

5.4荷载预压

受力计算完成后，用1.2倍荷载施压的方法进行实际检验，确定其尺寸与承受力的关系，同时验算支撑体系的稳定性。

6.工艺流程及操作要点

6.1剪力销工艺流程及操作要点

6.1.1工艺流程

图6.1工艺流程图

工艺流程：

预埋孔洞-穿入圆钢-安装钢托架-安装槽钢横梁-安装底模板t安装钢筋—安装侧模板—浇注混凝土—养生—拆侧模板—拆底模板—拆钢托架-拆钢棒-进入下个盖梁施工

6.1.2施工要点

6.121剪力销安装

墩身施工时，在墩柱预埋PVC管，预埋孔洞底面标高二设计墩顶标高-

（底模+方木+槽钢+工字钢厚度+圆钢高度）。

要求定位准备，误差不大于5mm。

如果误差较大时可通过楔木调整，使标高满足规范要求。

根据以上的受力验算情况，决定预埋内径为11cm的硬脂PVC管，预埋位置在盖梁底78.5cm。

这78.5cm包括50cm工字钢高度，8.0cm槽钢高度，10cm木楔高度，10cm方木高度，0.5cm盖梁底模高度。

墩柱拆模后，测量放线并放出墩顶标高，配合汽车起重机将圆钢在两墩柱上穿入并固定，上面采用墩柱两侧各放一根工字钢做横向主梁，两条工字

钢安装平稳，主梁上面安放一排间距相等的槽钢。

在槽钢上铺设底模板，盖梁斜角部分可采用方木进行支垫，用木楔调平。

同时搭设0.8m宽的施工作业平台，平台周围设置护栏，并悬挂安全网。

6.2.2盖梁施工

盖梁钢筋在钢筋加工厂进行制作，采用汽车起重机吊装盖梁钢筋，由钢筋工人辅助卸下钢筋，按照图纸进行绑扎。

钢筋绑扎自检合格后报监理工程师检验，检验合格后开始吊装模板，进行安装。

模板刚度、强度符合技术规范要求，安装完毕后对其平面位置、顶面标高及纵横向稳定性进行检查。

模板安装完毕经监理工程师检验合格后开始浇筑混凝土，浇筑前将墩柱顶面用

水湿润后再用与混凝土同一品牌和规格的水泥砂浆涂抹一层，混凝土浇筑要

求一次连续完成，浇筑至盖梁梁体顶面设计标高后，将梁体顶面抹平。

浇筑

完毕后要用土工布覆盖并定期洒水养生。

盖梁混凝土达到设计强度后，将其

表面凿毛，测出支座垫石的位置与高程后浇筑垫石并覆盖养生，允许偏差标

准详见下表

表622剪力销法盖梁施工实测项目允许偏差标准

检杳项目

检验标准

检验方法

断面尺寸（mm）

+20

尺量：

检杳3个断面

轴线偏位（mm）

全站仪或经纬仪：

纵、横各测

两点

顶面咼程（mm）

±10

水准仪：

检杳3〜5点

支座垫石预留位置

（mm）

尺量；每个

6.2.3拆模、养护

在混凝土终凝后，开始洒水养护，用土工布覆盖，共养生7天。

混凝土抗压强度达到2.5Mpa后，方可进行侧模拆除，拆模时不得硬砸以免损伤混凝土面层。

待混凝土抗压强度达到设计强度75%后，可进行底模和支架的拆除。

6.2.4剪力销的拆除

拆除底模时，先将木楔拔出，然后取出方木和槽钢，由于混凝土和模板

的粘结力使底模牢牢的粘在盖梁混凝土上，不受外力不会自动脱落，方木和

槽钢拆除后，用汽车起重机将盖梁底模两侧吊住，然后人工轻轻敲打，使其

脱落坐落在工字钢上，然后从侧面滑出

6.2满堂支架的工艺流程及操作要点

621满堂支架设计

本支架采用碗扣式满堂脚手架，其结构形式如下：

一般底板纵、横向立杆间距为60cm。

在高度方向每间隔1.2m设置一排纵、横向联接脚手钢管，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横向立杆各设置一道剪刀撑。

立杆底部设可调底座，其下为15cm厚C20素混凝土垫层；立杆顶部设可调托座，其上安装10xiOcm底模纵向方木、间距同立杆横距60cm;纵向方木上设10x10cm底模横向方木，间距

60cm;横向方木上安装钢模板。

满堂支架的具体构造要求如下：

1、地基

原地面在大黑河底水不满足施工承载力要求，将原地面换填砂砾

50cm,用重型压路机分层压实，压实度＞90%;之后浇筑15cm厚C20素混凝土；由于碗扣式脚手架为定型支架，要求混凝土表面平整、无坡度、凹凸等；要求地基处理范围宽出支架范围100cm;并设置不小于2%的纵向排水

坡。

2、立杆

每根立杆均设置标准底座，可直接放置在混凝土基础面上。

由标准底座下皮向上200mm处，必须设置纵、横向扫地杆。

3、纵横向水平杆

纵、横向水平杆应水平设置，步距1.2m,凡立柱与纵向水平杆的相交处均必须设置一根横向水平杆，严禁任意拆除。

4、支撑体系

为保证脚手架的整体稳定性必须设置剪刀斜撑，剪刀斜撑的斜杆与地面

的夹角在45°-60。

之间，采用扣件式钢管架。

支架四周剪刀斜撑设置要求：

均设置剪刀斜撑

支架内部剪刀斜撑设置要求：

每隔3跨设置一道剪刀斜撑，从两端转角处起由底至顶连续布置剪刀斜撑中的斜杆接长应采用对接扣件连接，采用旋

转扣件固定在立柱上或横向水平杆上，在端部固定位置与中心节点的距离不大于15cm;对接长出支架高度时，采用搭接，搭接范围为一个步距。

622满堂支架施工工艺

622.1满堂支架施工工艺流程

满堂支架施工工艺流程图

622.2地基处理

⑴、原地面在大黑河底水不满足施工承载力要求，将原地面换填砂砾

50cm，用重型压路机压实，压实度＞90%。

⑵、为了防止浇筑混凝土时，雨水浸泡、软化支架的地基，浇筑厚15cm的C15混凝土封闭层。

由于碗扣式脚手架为定型支架，要求混凝土垫层表面平整。

622.3测量放线

高程控制：

根据地面标高，盖梁底的设计标高、预留拱度，计算支架的高度。

为了便于施工，在梁下的地面上布设若干个高程控制点，在搭设时控制支架的高度，以便确定盖梁底的标高。

桥的平面控制：

为了便于施工，在桥的四周布设四个控制点，作为桥位平面控制。

按支架设计图放线，标定每根立杆的位置。

622.4支架搭设

⑴、支架搭设严格按照支架设计图进行施工，首先拉线安放支架立杆可调支座。

⑵、碗扣式满堂支架安装时，在可调基础上先立定位立杆，再将横杆接头插入立杆的碗扣内，压紧并放置碗扣锁固，按照由底层向上的顺序安装。

⑶、支架搭设接近设计标高时，采用立杆可调托盘进行调平，此时支架顶应预留底模纵横方木和底模板高度，以便用于调整标高。

施工过程中必须

严格控制可调底座和可调托盘的螺杆留在立柱内的长度玄15cm,以避免局部失稳。

剪刀斜撑

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