满堂式碗扣支架现浇箱梁施工方案_精品文档.doc
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满堂式碗扣支架现浇箱梁施工方案
目录
一、编制依据
二、工程概况
三、满堂式碗扣支架现浇箱梁设计方案
四、满堂式碗扣支架力学验算
五、支架地基的处理
六、支架搭设
七、支架的预压与预拱度
八、支架施工安全文明措施
九、安全保证措施及事故应急救援预案
一、编制依据
1、国家有关政策、法规、建设单位、监理单位对本工程施工的有关要求。
2、中华人民共和国交通部发布的行业标准《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000、《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ025-86、《公路桥涵地基与基础设计规范》JTGD63-2007、《公路工程施工安全技术规程》JTJ076-95;《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008等现行有关施工技术规范、标准。
3、龙岩双永高速公路A10合同段两阶段施工图设计文件、技术交底、设计变更、补充、修改图纸及文件资料。
4、现场勘察和研究所获得的资料,以及相关补充资料;我单位施工类似工程项目的能力和技术装备水平。
5、《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008
6、杜荣军《建筑施工脚手架实用手册》中国建筑工业出版社
7、周水兴《路桥施工计算手册》人民交通出版社。
8、刘吉士、张俊义、陈亚军《桥梁施工百问》人民交通出版社
9、《建筑施工手册》(第四版)
10、《简明施工计算手册》
二、工程概况
龙门互通主线桥左幅起点桩号为ZK184+100.374,终点桩号为K184+990.400,桥长890.9米;右幅起点桩号为K184+099.5,终点桩号为K184+982.0,桥长882.5米。
桥型布置左幅桥为4×25+(20+30+25)+4×25+3×25+2×25+4×25+4×25+3×25+(27.2+30+27.2)+3×40m预应力混凝土连续梁,其中第2、4、5、9联采用现浇箱梁,其余采用预制T梁。
右幅桥为4×25+(25+30+25+20)+3×25+3×25+2×25+4×25+4×25+3×25+(23+30+23)+3×40m预应力混凝土连续梁,其中第1、2、3、5、9联采用现浇箱梁,其余采用预制T梁。
标准桥面宽度为12米和16米,在与匝道连接部桥梁变宽。
本方案以该桥左幅第九联单箱三室箱梁(详见如下构造图)为例进行编制,其桥型布置为27.2+30+27.2m预应力混凝土连续箱梁,具体详见附件《龙门互通主线桥左幅第九联箱梁一般构造图》,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,共896.5m3。
左幅第九联箱梁构造图
三、满堂式碗扣支架现浇箱梁设计方案
现浇箱梁支架采用满堂式Φ48mm×3.5mm碗扣支架,箱室内模采用木模板,箱梁底模板及侧模板均采用全新的122cm×244cm×1.5cm胶合板,纵桥向铺设,板下采用横木(分配梁)打孔后钉铁钉相连,板缝用宽胶带纸粘贴;底模下沿横桥向顺铺10cm×10cm方木;横木下为15cm×15cm方木作为承重梁,纵桥向架设在碗扣支架的可调上部托撑顶部。
箱梁砼浇筑采用二次浇筑法,第一次浇筑至腹板与翼缘板连接处,第二次浇筑顶板,待箱梁砼强度达到90%时进行预应力张拉。
根据经验,拟定在满堂支架长度范围内按照60×60cm(纵向×横向)布置立杆,纵横水平杆垂直步距为0.9m。
在纵横向布置斜向钢管剪力撑,两侧面及端面分别设置剪刀撑,底部增设纵横向扫地撑,以保证满堂支架的整体稳定性。
四、满堂式碗扣支架力学验算
(一)最不利荷载位置计算
综合考虑该梁的结构形式,在桥墩横梁位置最重,按箱梁底宽计算(扣翼缘板),取30#墩的断面面积为12×1.8=21.6㎡,该位置长度为1.5m,变化段2.5m,对该位置进行支架检算:
1、支架布置以60×60cm布置考虑,钢筋砼重量以26KN/m3计
每延米重量为:
21.6×1×26=561.6(KN)
则单位面积承重为:
q1=561.6KN/(12×1)=46.8(KN/㎡)
由于钢管布置为60cm×60cm,则
单根承载力为:
46.8KN/㎡×0.6×0.6=16.85(KN/根)
2、底模、方木及内模构造荷载
取 q2=5KN/㎡
3、钢管自重(按17m高度计算)
a、立杆自重(采用Ф48×3.5mm,碗扣式单位重量为62kg/m)
q31=0.062KN/m×17m=1.054(KN/根)
b、可调托座
q32=0.071KN/m×1个=0.071(KN/根)
c、横杆自重(采用Ф48×3.5mm,碗扣式单位重量为62kg/m)
q33=0.047KN/m×19×0.9=0.804(KN/根)
4、施工活荷载(脚手架施工均布活荷载标准值,以3KN/㎡计,基于安全考虑,取5KN/㎡)
q4=5KN/㎡
5、单根钢管设计轴向力
荷载组合:
施工恒载:
NGK=(q1+q2)×0.6×0.6+q3
=(46.8+5)×0.6×0.6+1.929
=20.577(KN/根)
活荷载:
NQK=q4×0.6×0.6=5×0.6×0.6=1.8(KN/根)
轴向力:
N=1.2NGK+1.4NQK
=1.2×20.577+1.4×1.8
=27.212(KN/根)
6、立杆的稳定性检算
Ф48×3.5mm钢管相关设计参数
外径d(mm)
壁厚T(mm)
截面积A(mm2)
惯性矩I(mm4)
48
3.5
4.89×102
1.215×105
抵抗矩W(mm3)
回转半径(mm)
弹性模量
5.07×103
1.58
2.0×105
单根钢管截面面积(按壁厚3mm计,另外乘以0.75折减系数):
A=489×0.75=367mm2;回转半径:
i=1.58cm
由于λ=l/i=120/1.58=76
查得φ=0.744
N/(φ×A)=27212/(0.744×367)
=99.66MPa≤168Mpa
(其中,Q235钢管容许应力为210Mpa×80%=168Mpa,80%为疲劳折减系数)
根据以上计算可知,钢管立杆的稳定性符合要求,安全系数168/99.66=1.688,其中未计算剪刀撑重量。
(二)纵横木楞力学验算
纵向木楞采用15×15cm方木,横向木楞采用10×10cm方木,材质为松木,按较低强度等级TC13,抗弯允许应力fm=11(N/m),顺纹抗剪fv=1.4(N/m㎡),横纹局部承压fc90=2.9(N/m㎡),弹性模量E=10000(N/m㎡),露天折减系数为0.9,木材折减系数为0.8。
A=125cm2,I=4218.75cm4,Wa=562.5cm3。
最不利荷载位置计算
1、箱梁混凝土荷载:
支架布置以60×60cm布置考虑,钢筋砼重量以26KN/m3计
每延米重量为:
21.6×1×26=561.6(KN)
则单位面积承重为:
q1=561.6KN/(12×1)=46.8(KN/㎡)
2、施工荷载
a、底模及内模构造荷载
取q2=5KN/m2
b、其他活荷载
取q4=5KN/㎡
3、荷载组合,由于支架布置为60cm×60cm,则
q=q1+q2+q4=(46.8+5+5)×0.6=34.08(KN/m)
即q=34.08×1000
=3.408×104(N/m)
4、木楞跨中弯矩
Mmax=ql2/8=3.408×104×0.62/8=1533.6(N·m)
5、弯应力
σm=M/Wa=1533.6/(562.5/1000000)=2.726×106(N/㎡)
即σm=2.726×106/1000000
=2.726(N/m㎡)﹤fm=7.92(N/m㎡)
其中:
fm=11×0.9×0.8=7.92
安全系数为:
7.92/2.726=2.9
6、局部承压力
荷载:
q×0.6/2=3.408×104×0.6/2=10224(N)
承压应力:
10224/(150×150)=0.4544(N/mm2)﹤fc90=2.088(N/mm2)
其中:
fc90=2.9×0.8×0.9=2.088(N/mm2)
安全系数:
2.088/0.4544=4.59
7、剪应力验算
荷载:
10224(N)
剪应力:
10224/(150×150)=0.4544(N/mm2)
﹤fv=1.008(N/mm2)
其中:
fv=1.4×0.8×0.9=1.008(N/m㎡)
安全系数:
1.008/0.4544=2.22
(三)地基承载力验算
按最不利位置计算荷载组合,单根钢管轴向力为:
荷载组合:
N=1.2NGK+1.4NQK
=1.2×20.577+1.4×1.8
=27.212(KN/根)
由于支架以60×60cm布置,单位面积荷载为:
27.212/(0.6×0.6)
=75.59(KN/㎡)
通过地基处理并铺筑20cm厚C20砼,承载力可以满足要求。
五、支架地基的处理
(一)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。
基础处理见下图。
(二)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。
六、支架搭设
采用支架现浇,支架的搭设采用WDJ满堂落地式碗扣支架,支架布距60cm×60cm。
1、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,支撑情况见“侧模支架横断图”。
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,在纵横方木相交处钻孔,用螺栓拧紧,其平面图大样如下图:
侧模支架横断面图(L/2)
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;腹板与翼板结合部采用“腹顶翼