龙湖柏树西单箱五室变截面连续刚构桥梁专项施工方案.docx
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龙湖柏树西单箱五室变截面连续刚构桥梁专项施工方案
九龙湖柏树西路(K0+357桥梁工程)
满堂支架搭设
专
项
施
工
方
案
编制:
技术负责人:
项目经理:
审核:
编制单位:
日期:
一、工程概况:
柏树西路为一条南北向道路,道路北起龙兴大街,南至腾龙大街,道路全长约0.87Km,道路在K0+357处跨越一规划渠道,该处设置一座(16+26+16)m变高度连续箱梁桥。
二、满堂支架搭设施工方案
2.1承台施工完毕,强度达到2.5Mpa后,即可进行C40台身及墩柱施工。
将桥台承台基坑分层回填至+27.3标高,将桥墩承台基坑分层回填至25.8标高,后将渠底及绿道用20cm厚C20混凝土硬化。
标高台身和墩柱施工前,将与承台的施工缝处砼表面凿毛,剔除松散砼,清理渣物并冲洗干净。
然后绑扎台身及墩柱钢筋,经监理检查验收后支设模板。
模板采用δ=1.8cm厚竹胶板,以50×100木枋为竖向背楞,间距20cm,横向2根φ48钢管辅以双向φ16@60cm对拉螺杆进行对拉加固,底排螺杆距底面不得大于30cm,螺杆外套φ20PVC管。
墙身砼应分层浇筑,分层振捣,每层厚度不得大于50cm待砼强度达到设计要求强度100%后可拆模。
拆除内外侧模板,抽出对拉螺杆,采用1:
2水泥砂浆将对拉螺杆孔封堵。
为确保美观,水泥砂浆须掺入适量粉煤灰和白水泥,使封堵颜色与墙身砼颜色色泽一致后进行封堵填抹。
2.2台身模板计算:
2.2.1计算参数:
(1)Ф48*3.5钢管截面积A=489mm2,重量为3.84kg/m,回转半径i=15.78mm,弹性模量E=200000N/mm2,抗弯强度设计值[fc]=205N/mm2。
(2)5*10矩形楞木截面积A=5000mm2,重量为30kg/m,截面惯性矩Ix=412.67cm4,截面最小抵抗矩Wx=83.33cm3,弹性模量E=8000N/mm2,抗弯强度设计值fc=13N/mm2。
(3)M16对拉螺杆轴向拉力设计值N=24.5KN。
(4)18mm厚竹胶板抗弯强度设计值取35N/mm2,弹性模量取9898N/mm2,剪切强度[fv]=1.4N/mm2。
2.2.2荷载设计值计算:
(1)新浇砼对模板的侧压力标准值:
F=0.22γct0β1β2V1/2
F=γcH
γc—混凝土的重力密度((KN/m3)
t0—新浇砼的初凝时间,可按试验确定,缺资料时可取t0=200/(T+15)=200/(35+15)=4,T为混凝土的温度.
β1—外加剂影响修正系数,不掺外加剂时取1.0;掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2,取1.0.
β2—混凝土坍落度影响修正系数,本工程取1.15.
V—混凝土的浇筑速度(m/h),取3.0m/h.
H—混凝土侧压力计算处至新浇砼顶面的总高度(m)
设t0=4h,V=2m/h
墙体:
F=0.22×24×4×1.2×1.15×31/2=50.5KN/m2
F=24×5.0=120KN/m2
取较小值F=50.5KN/m2
(2)倾倒砼时产生的荷载标准值:
取水平荷载为2KN/m2
(3)振捣时荷载标准值:
4KN/m2
(4)荷载设计值:
F’=0.9×(1.2×50.5+1.4×(2+4))=62.1KN/m2
2.2.3承载能力验算:
(1)对拉螺杆承载能力验算:
选用φ16对拉螺杆,间距为450mm×450mm,每根对拉杆所承受的侧压力:
P=0.45×0.45×62.1=12.6KN<[N]=24.5KN
从以上验算可以看出,对拉螺杆的强度满足要求.
(2)背枋强度验算:
将模板承受压力转为线荷载(以背枋最大间距,承受最大压力为例):
q=0.2×62.1=12.4KN/m
按单跨简支梁M=0.125ql2=0.125×12.4×0.452=0.314KN.m
σ=M/Wn=0.314×106/83330=3.77N/mm2<[fm]=13N/mm2
(3)背枋刚度验算:
按单跨简支梁计算:
挠度ω=1.3×ql4/(100EI)
=1.3×12.4×4504/(100×8000×4166700)=0.94mm
从以上验算可以看出,模板背枋的强度和刚度满足要求。
2.3台身施工完成后,进行箱梁结构的施工。
箱梁施工顺序为:
满堂支撑架搭设→底板浇筑→箱涵空心层模板搭设→顶板及横梁浇筑→拆模。
主体结构采用整体搭支架就地浇筑工艺施工。
顶板支模搭设满堂支撑架,双向间距45cm,顶板模板采用δ=1.8cm厚竹胶板拼装而成,以10×10cm木枋作小横梁,间距15cm,φ48×3.5cm钢管做纵梁,φ48满堂钢管脚手架作支撑体系。
模板拼缝采用夹双面胶带或涂抹玻璃胶的方法进行封堵,以防漏浆。
顶板模板经监理检查验收后按设计图纸安装顶板钢筋。
在砼浇筑前,应清理模板内杂物及垃圾,并冲洗干净。
经监理工程师检查验收后浇筑砼。
混凝土采用搅拌运输车运至现场,泵车入模。
浇筑C40砼的同时留置同养试块以确定主梁拆模及时间。
2.4主梁支架及模板力学计算
支架均架设在底板上,使用φ48×3.5扣结式钢管支架,顺桥向间距为0.6m,横桥向间距为0.6m,在支架顶横桥向用15×12cm方木作为纵梁,跨度0.6m,间距0.6m。
纵梁上用10cm×10cm方木作为横梁,小横梁跨度为0.6m,间距为0.2m,其上铺1.8cm厚竹胶板作为顶板底模。
验算时选取桥梁结构最大自重处,即骨架A靠近墩柱处,钢筋砼高度2.5m为计算单元。
2.4.1模板强度验算:
(1)计算时两端接简支板考虑,其计算跨度L取0.2m,计算宽度取0.6m
(2)荷载计算:
G1k=300N/m2
G2K+G3K=2.5*26*103/1/1=2.5×104N/m2
施工人员及设备荷载Q1K=2.5×103N/m2
均布线荷载设计值为:
q1=0.9*(1.2*(300+65000)+1.4*2500)*0.6=44204N/m
q1=0.9*(1.35*(300+24800)+1.4*0.7*2500)*0.45=48927N/m
根据以上比较,应取q1=48927作为验算依据
当Q1K为集中荷载时
线荷载设计值q2=0.9*1.2*(300+65000)*0.6=42314N/m
跨中集中荷载设计值P=0.9*1.4*2500=3150N
(3)模板强度验算
施工荷载为均布线荷载:
M1=q1L2/8=48927*0.2*0.2/8=245N*m
施工荷载为集中荷载:
M2=q2L2/8+PL/4=42314*0.2*0.2/8+3150*0.2/4=369N*m
由于M2>M1,故应采用M2验算强度
模板截面抵抗矩:
W=bh2/6=0.6*0.018*0.018/6=3.24*10-5m3
模板跨中处最大应力:
σ=Mmax/W=369.1/W=11.3N/mm2<[f]=35N/mm2
强度满足要求
(4)模板挠度计算:
模板惯性矩I=bh3/12=600*183/12’=2.9*105mm4
仅考虑永久荷载标准值:
q=65300*0.6=39180N/m
模板跨中挠度计算值:
ω=5ql4/384EI=0.5mm
=0.28mm<[ω]=200/400=200/400=0.5mm
模板挠度满足要求。
2.4.2小横梁验算
(1)计算跨度0.6m,计算宽度0.2m,截面尺寸为10.0cm×10.0cm,力学模型为承受均布线荷载的多跨连续梁,为安全起见,简化为承受均布荷载的简支梁计算。
承受从模板上传来的均布线荷载。
(2)荷载计算:
模板横梁自重G1k=300N/m2
主梁自重G2K+G3K=2.5×104N/m2
施工人员及设备荷载Q1K=2.5×103N/m2
均布线荷载设计值为:
q1=0.9*(1.2*(300+65000)+1.4*2500)*0.2=14735N/m
q1=0.9*(1.35*(300+65000)+1.4*0.7*2500)*0.15=16309N/m
根据以上比较,应取q1=16309作为验算依据
当Q1K为集中荷载时,
线荷载设计值q2=0.9*1.2*(300+65000)*0.2=14105N/m
跨中集中荷载设计值P=0.9*1.4*2500=3150N
(3)小横梁强度验算
施工荷载为均布线荷载:
M1=q1L2/8=16309*0.6*0.6/8=734N*m
施工荷载为集中荷载:
M2=q2L2/8+PL/4=14105*0.6*0.6/8+3150*0.6/4=1107N*m
由于M2>M1,故应采用M2验算强度
横梁截面抵抗矩:
W=bh2/6=103/6=167cm3,取木材抗弯强度f=13N/mm2
横梁跨中处最大应力:
σ=Mmax/W=2.6N/mm2<[f]=13N/mm2
强度满足要求
(4)小梁挠度计算:
取木材弹性模量E=1*104N/mm2
截面惯性矩I=bh3/12=833cm4
仅考虑永久荷载标准值:
q=65300N/m2*0.2m=13060N/mm
横梁跨中挠度计算值:
ω=5ql4/384EI=0.264mm
<[ω]=L/400=600/400=1.5mm
刚度验算满足要求
2.4.4纵梁验算
(1)计算跨度0.6m,间距0.6m,截面尺寸为15×12cm。
力学模型为承受集中荷载的多跨连续梁,按每跨承受2个集中荷载的3跨等跨连续梁计算,承受从横梁上传来的集中荷载作用,忽略方木自重。
单个集中荷载:
P=9.8kN
纵梁跨中最大弯矩:
M=0.238PL=0.238*9.8*0.6=1.39KN.m
(2)纵梁强度验算
纵梁15×12cm钢管截面抵抗矩:
W=360cm3
纵梁跨中处最大应力:
=Mmax/W=1.39*106/3.6*105=3.8N/mm2<[f]=13N/mm2
(3)纵梁跨中挠度:
纵梁方木惯性矩:
I=bh3/12=15*123/12=2160cm4
ω=2.716*Pl3/100EI=0.26mm<[ω]=L/400=600/400=1.5mm
纵梁应力及最大挠度均符合要求。
2.4.5支架立杆验算
支架高度约6m,横杆步距1.2m,立杆计算长度取1.2m,i=15.78mm。
(1)荷载计算:
模板横梁自重G1k=300N/m2
主梁自重G2K+G3K=2.5×104N/m2
施工人员及设备荷载Q1K=2.5×103N/m2
组合一:
N=0.9*(1.2*(300+65000)+1.4*2500)*0.6*0.6=26523N
组合二:
N=0.9*(1.35*(300+65000)+1.4*0.7*2500)*0.6*0.6=29356N
根据上述比较,应采用组合二为验算依据。
(2)稳定性验算:
长细比:
λ=l/i=1200/15.78=76
查表得φ=0.75。
钢管容许稳定承载力:
[N]=φ[σ]A=205*106*489*10-6*0.75=75.2KN
轴心压力:
N=29.4KN<[N]=75.2KN
立杆稳定性满足要求。
2.4.6地基承载力验算:
本工程支架在河床及绿道底部设置一层20㎝厚的C20混凝土,其下设20*20cm垫板,根据地勘报告,其承载力标准值取fk=230kPa。
基底地基承载力:
f=N/A=29.4KN/(0.6*0.6)
=81.7KPa<fk=230kPa
支架地基容许承载力满足要求。
2.4.7模板支架设计图见图2.4.7
图2.4.7