盖梁支架专项施工方案.docx
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盖梁支架专项施工方案
嵩山路-黄郭路-南三环路立交工程Ⅱ标段
盖梁支架施工专项方案
审批:
河南五建集团嵩山路-黄郭路-南三环路立交工程
Ⅱ标段项目部
1、编制依据
1、《建筑施工计算手册》-江正荣编著
2、《马路桥涵施工技术规格》JTJ041-2000
3、《建筑施工扣件式钢管脚手架施工平安技术规范》JGJ130-2001
4、《脚手架施工及平安》-王宇辉、王勇等编著
5、《扣件式钢管脚手架计算手册》-王玉龙编著
6、《施工现场设施平安设计计算手册》-谢建民、肖辈编著
7、《嵩山路-黄郭路-南三环路立交工程两阶段施工图设计》
2、盖梁工程概况
本工程位于郑州市西南部,南三环及嵩山路、黄郭路、郑密马路(S316)交汇处,该工程为扩建工程,下部结构为钻孔灌注桩,墩柱结构,上部构造为预制箱梁、现浇箱梁、钢-砼叠合箱梁等形式。
主线桥13#墩盖梁混凝土方量为89.7m3,墩柱高度15.244m。
F匝道10#墩盖梁混凝土方量为39.1m3,为伸缩缝出盖梁,墩柱高7.814m。
其他一类盖梁为一般盖梁,一般为独墩盖梁形式,因此该三种盖梁均代表了本标段盖梁的特点,因此选择这三类盖梁作为支架设计的依据。
3、支架基础处理
3.1支架基础处理施工依次
清除地表杂土(树根、草木等)→整平→素土夯实→填筑35cm厚砖渣→碾压夯实整平→浇筑15cm厚C15素混凝土→整平→养生→支架安装
3.2表层处理及夯实
依据工程现场实际状况,支架搭设地表层为粘性土,部分现浇箱梁在原有市政道路路面上,承载力均较好。
可分别按如下方法进行表层处理。
在非原道路路面上的部分:
先清除表层杂质,浮土、树根等,将其整平处理,然后进行夯实处理,夯实密实度≥90%,压实度按正式路基的压实标准进行限制。
在原道路路面上的部分,如原道路路面结构良好,干脆在上面浇筑15cm厚C20混凝土即可。
全部表层处理的宽度,必需比支架搭设范围宽30cm。
3.3填筑砖渣
表层处理完毕后,即在上面进行填筑砖渣,砖渣可采纳养足碾进行碾压,压实度要求≥95%,压实度按正式路基的压实标准进行限制。
。
砖渣的铺筑面积为表层处理的全部面积,即盖梁投影面积两边外加宽150cm。
3.4浇筑混凝土
在压实的符合要求的砖渣上,浇筑15cm厚C20素混凝土,混凝土用平板振捣器振捣密实。
混凝土表面进行整平,形成1.5%的坡度,在坡度底脚,设置排水沟,做好四周的排水工作,以便雨水刚好排出。
混凝土的浇筑宽度盖梁投影面积每次外加不少于150cm,浇筑完毕后,进行洒水养生。
4、支架设计计算
4.1支架形式
1、主线桥盖梁支架形式为:
纵距60cm,横距60cm,步距90cm,主龙骨采纳3根φ48钢管并排布置,次龙骨采纳10cm×5cm方木结构,次龙骨横向依据15cm间距进行均布布置。
支架四周均设置施工操作平台,上部安装维护栏杆并挂防护网,有预应力施工的盖梁,两端分别进行加长作业平台。
2、伸缩缝处(双墩结构)盖梁支架形式为:
该墩位盖梁高度较高,均超过2m,因此设置盖梁底部纵距60cm,横距30cm,步距90cm,主龙骨采纳3根φ48钢管并排布置,次龙骨采纳10cm×5cm方木结构,次龙骨横向依据15cm间距进行均布布置。
支架四周均设置施工操作平台,上部安装维护栏杆并挂防护网,有预应力施工的盖梁,两端分别进行加长作业平台。
3、其他单墩处盖梁支架形式为:
垂直盖梁中心纵距左右各120cm依据横距60cm,纵距60cm,步距90cm布置。
其他超出两侧均采纳横距60cm,纵距90cm布置,步距90cm布置。
主龙骨采纳3根φ48钢管并排布置,次龙骨采纳10cm×5cm方木结构,次龙骨横向依据15cm间距进行均布布置。
支架四周均设置施工操作平台,上部安装维护栏杆并挂防护网,有预应力施工的盖梁,两端分别进行加长作业平台。
4、盖梁高度超过10m,必需加强防倾覆措施,在底部加设斜撑,上部四周拉揽风绳。
5、支架详细结构见支架设计图。
4.2主线桥盖梁支架计算
4.2.1荷载计算
1、盖梁荷载:
盖梁混凝土自重:
G=89.7×26=2332.2KN,支架高,取平安系数r=1.2,以全部重量作用于底板上计算单位面积压力:
F1=(G×r)/S=(2332.2×1.2)/(2.5×20)=56.0KN/m2
2、施工荷载:
F2=2.5KN/m2
3、振捣混凝土产生的荷载:
F3=2.0KN/m2
4、盖梁侧模板板:
F3=0.2KN/m2
5、竹胶板:
F5==0.1KN/m2
6、方木:
F6==7.5KN/m3
7、竹胶板标准抗弯强度fm≥15N/mm2
4.3.2底模强度计算
1、箱梁底模采纳高强度竹胶板,板厚15mm,竹胶板方木背肋间距为150mm,验收模板强度采纳宽b=150mm平面竹胶板。
2、模板力学性能
弹性模量E=0.5×104Mpa
设计抗弯强度σ=强度标准值/1.55=15/1.55=9.6Mpa
截面惯性矩I=bh3/12=15×1.53/12=4.21cm4
截面反抗矩W=bh2/6=15×1.52/6=5.62cm3
截面积A=bh=15×1.5=22.5cm2
3、模板受力计算
底模板均布荷载:
F=F1+F2+F3+F4=56.0+2.5+2.0+0.2=58.45KN/m2
q=Fb=58.45×0.15=8.77KN/m
跨中最大弯矩:
M=qL2/8=8.77×0.152/8=0.024KN·m
模板的弯拉压力:
σ=M/W=0.024×103/5.62×10-6
=4.27Mpa<[σ]=9.6Mpa
因此,竹胶板弯拉应力满意要求
挠度:
从竹胶板下方木背肋布置,可以把竹胶板看作多跨等跨连续梁,按三等跨均布荷载作用连续梁进行计算,计算公式为:
f=KwqL4/100EI=(0.677×8.77×103×0.154)/(100×0.5×107×5.63×10-8)=0.11mm<L/400=0.3mm
4.3.3横梁强度计算
方木采纳落叶松,强度等级为TC17,落叶松容许抗弯应力[σ]=11Mpa,弹性模量E=1.0×104Mpa。
横梁为10×5cm方木,依据盖梁底板最大跨径部分进行计算,方木长边方向竖直放置,方木跨径为0.6m,中对中间距为0.15m。
截面反抗矩:
W=bh2/6=0.05×0.12/6=8.33×10-5m3
截面惯性矩I=bh3/12=0.05×0.13/12=4.17×10-6m4
作用在横梁上的均布荷载为:
q=F×b=(F1+F2+F3+F4+F5)×b=58.55×0.15=8.78KN/m
跨中最大弯矩为:
M=qL2/8=8.78×0.62/8=0.40KN·m
1、横梁的弯拉压力:
σ=M/W=0.4×103/8.33×10-5
=4.8Mpa<[σ]=11Mpa,故横梁弯拉应力满意要求。
2、横梁挠度:
按单跨简支梁进行计算
f=5qL4/384EI=(5×8.78×0.64)/(384×1.0×107×8.33×10-6)=0.18mm<L/400=0.3mm故,横梁强度满意要求。
4.3.4纵梁强度计算
纵梁定托内放置3根φ48钢管,跨径为0.6m,间距为0.6m。
截面反抗矩:
W=2.84cm3
截面惯性矩I=6.81×cm4
0.6m长纵梁上担当4根横梁重量为:
0.1×0.05×0.6×7.5×4=0.09KN
横梁施加在纵梁上的均布荷载为:
0.09/0.6=0.15KN/m
作用在横梁上的均布荷载为:
q=F×b=(F1+F2+F3+F4+F5)×15+0.15
=58.55×0.6+0.15=35.28KN/m
跨中最大弯矩为:
M=qL2/10=35.26×0.62/10=1.30KN·m
1、纵梁的弯拉压力:
σ=M/W=1.30×103/2.84×3
=152Mpa<[σ]=218Mpa,故纵梁弯拉应力满意要求。
2、纵梁挠度:
按单跨简支梁进行计算
f=0.689×10-2×qL4/EI=(0.689×10-2×35.28×104×0.64)/(2.1×107×6.81×3)=0.07mm
故,纵梁强度满意要求。
4.3.5支架承载力计算
主线桥盖梁下立杆总数为20×2.5/0.36=138根.
则承载力为:
138×3=414t(每根立杆承重按3t计算)
平安系数:
414/(233+0.5×20×2.5)=1.6
4.3.6支架稳定性计算
支架稳定性验算
立杆长细比λ=L0/i
=900/[0.35×(48+41)÷2]=58
由长细比可查得轴心受压构件的纵向弯曲系数φ=0.779
考虑风荷载时,依据立杆的稳定性计算公式进行计算。
立杆截面积Am=3.14×(242-20.52)=489mm2
由钢材容许应力表查得弯向容许应力[σ]=145Mpa
所以,立杆轴向荷载[N]=Am×φ×[σ]=489×0.779×145
=55.2KN>N=21.93KN
故,支架稳定性满意要求。
依据上述同样的方法,计算得伸缩缝(双墩)盖梁、单墩盖梁支架设计均符合要求,支架图详见支架设计图。
4.3.7立杆地基承载力计算
本满堂支架搭设在已经平整夯实,上面并浇注15cm厚C20混凝土面上,所以fgk>120Kpa,对于混凝土,取Kc=1。
立杆基础底面的平均压力应满意P<fg
盖梁混凝土自重:
233t
基础表面混凝土重:
20t
模板及方木依据0.5t/m,共20×2.5×0.5=25t
支架重量:
每立方钢管支架共重约80Kg,则整个盖梁下支架共重约60t
地基总承重:
233+25+20+60=338t
σ实=(338×10)/(2.5×20)=67.6Kpa
σ实<[σ]地基承载满意要求
结论:
依据以上布置的支架和竹胶板、方木均能满意受力要求。