XX河桥现浇箱梁满堂支架施工方案Word格式.docx
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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或45cm;
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×
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×
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2#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2#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12#铁丝把网眼与杆件绑牢。
2.5.8扣件安装应符合下列规定:
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。
三、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×
25KN/m3=100kN/m2(取3.0m砼厚度1.33系数计算)
模板荷载:
P2=4949.13×
9.8×
10-3/(14×
0.5)=6.93kN/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组合钢模板或密度板)
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=4949.13Kg
设备及人工荷载:
P3=(10×
60+8×
25+1000)×
10-3/(14×
0.5)=2.52kN/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×
100kN/m2=25kN/m2
则有P=(P1+P2+P3+P4)=134.45kN/m2
取0.2安全系数,则有P计=P×
1.2=161.34kN/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=16.134kN/m
W=bh2/6=10×
152/6=375cm3
由梁正应力计算公式得:
σ=q1L2/8W=16.134×
0.92×
106/(8×
375×
103)
=4.356Mpa<[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×
15×
102)
=0.72603Mpa<[τ]=2Mpa(参考一般木质)
由矩形简支梁挠度计算公式得:
E=0.1×
105Mpa;
I=bh3/12=2812.5cm4
fmax=5q1L4/384EI
=5×
10-3×
0.94×
1012/(384×
2812.5×
104×
0.1×
105)
=0.49mm<[f]=2.25mm([f]=L/400=900/400=2.25mm)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:
0.3=161.34×
0.3=48.402kN/m
152/6=375cm3
σ=q1L2/8W=48.402×
0.32×
=1.45206Mpa<[σ]=10Mpa
强度满足要求;
48.402×
(0.3/2)/(2×
0.34×
=0.01805mm<[f]=0.75mm([f]=L/400=300/400=0.75mm)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=161.34kN/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=1.578cm
f——钢材的抗压强度设计值,按文献2表5.1.6采用,f=205MPa
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=74.582kN
而Nmax=P计×
A=161.34×
0.3×
0.9=43.5618kN
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/(2.1×
105×
4.89×
=4.242mm
压缩变形不大
单幅箱梁60m跨混凝土1159m3,自重约2990吨,按上述间距布置底座,则每跨连续箱梁下共有19×
101=1919根立杆,可承受5757吨荷载(每根杆约可承受30kN),安全比值系数为5757/2990=1.92,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
荷载主要是通过支架、枕木传递到地基上,下面检算支架对地基的要求:
满堂支架布于场地已硬化,可按C15砼考虑,即每平方米地基容许承载力为1500t/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,外侧模采用组合钢模板箱体内采用1.5×
3.0m组合钢模板或密度板,钢模后背肋采用[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组合模钢板,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脚手管做排架或原木杆,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;
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
程
部二○○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=145.206kN/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=3.676kN.m由梁正应力计算公式得:
σw=Mmax/W=3.676×
106/(141×
103)
=26.07Mpa<[σw]=145Mpa满足要求;
挠度计算按简支梁考虑,得:
E=2.1×
fmax=5q2L4/384EI
145.206×
0.454×
2.1×
1130×
104)
=0.0327mm<[f]=1.125mm([f]=L/400)刚度满足要求。