U型槽通道施工方案.docx

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U型槽通道施工方案

U型槽通道（双通道）门式桁架搭设施工方案

1、施工重点及应对措施

1.1施工重点

本标段在建设时需要保证bcd区（b-L~d-U）车辆段范围内下部铺轨（长度约216米宽度13米）的正常进行,在首层高支模的脚手架中需要考虑预留出铺轨用的通道,在梁板施工时需要对漏下的砂浆、混凝土、水进行防护处理,保证下部车辆段铺轨工作的正常进行是工程的重点。

1.2主要应对措施：

1、根据铺轨基地范围组织流水施工,分段搭设门式钢架。

2、铺轨通道（双通道）门式钢架结构：

立柱采用D500X8钢管，@3000（门式桁架架宽度13m,高5m）,上部横向钢梁采用工50a工字钢,纵向钢梁采用工40a工字钢。

3、双通道和大通道门式钢架结构采用相应的大跨度钢结构搭设。

4、为保证在梁板施工时对漏下的砂浆、混凝土、水进行防护处理,具体措施在门式钢架纵梁上满铺密目式安全网,上铺双层模板,确保砂浆、砼不流入铺轨基地内。

5、立柱基础采用800*800*1000钢筋混凝土基础，钢筋配筋6φ18@130,混凝土标号C30。

1.3门式桁架的安装拆除

1.3.1安装施工工艺

本标段U型槽通道（双通道）门式桁架搭设主要构件钢柱由D500X8钢柱与与横向钢梁工50a工字钢、纵向钢梁工40a工字钢焊接再加工而成。

D500X8钢柱及横向钢梁工50a工字钢、纵向钢梁工40a工字钢制作

1、D500X8钢柱流程：

钢管检查→处理→拼接→矫直→自动气割下料→钢柱组装→钢柱焊接→清渣→旁弯校直→精整→横向钢梁焊接安装→纵向钢梁焊接安装。

2、横向钢梁工50a工字钢、纵向钢梁工40a工字钢流程：

钢梁检查→处理→拼接→矫直→自动气割下料→钢梁组装→钢梁焊接→清渣→旁弯校直→精整→横向钢梁焊接安装→纵向钢梁焊接安装。

3、钢柱及钢梁下料采用自动气割机，下料前先根据构件长度进行材料的拼接和焊接。

4、横向钢梁工50a工字钢、纵向钢梁工40a工字钢钢桁架的组装在组装胎架上进行，组装时把气割质量良好横梁放置于胎架上拼装，依次把气割质量良好纵梁放置于胎架上拼装成钢桁架。

把拼装好的桁架柱面放置于焊接胎架上进行焊接，采用气保焊，按焊接顺序焊接。

焊接完成后，采用校直机等机械矫正法矫正变形的桁架截面。

1.3.1.2钢柱钢梁的安装

钢柱安装前应对9米平台梁的定位轴线、基础轴线和标高等进行检查。

为安装方便，安装钢立柱后，安装钢梁，就位后随即焊接，使其变为稳定体系。

1吊装顺序

吊装顺序为：

先安装完钢柱（进行找正、安装系杆、支撑等之后）固定好后，检验达到要求后再进行钢梁的安装。

2吊装准备工作

2.1在柱吊装之前，先对基础预埋板标高、定位轴线位置，作全面的检查复核并作整改，以保证吊装位置的准确。

并在基础表面把建筑物轴线、安装中心线，柱脚范围用墨线弹出来，并标明标高高差，以供后续施工。

2.2安装前，混凝土基础面预埋板标高误差应控制好，后续钢柱直接落至钢板上，以提高钢柱的安装效率和准确性。

2.3对制作完毕的钢柱进行质量检查，确定钢柱的吊点，并作相应的准备。

2.4在钢柱底板侧面标出两个方向的轴线，并在钢柱下部适当高度处标出标高线（基准点标高），以便于校正钢柱的平面位置和垂直度，以及标高等工作。

2.5材料堆放平面位置，确定在相应的柱脚基础旁边，卸车时即按对应位置布置，以避免二次搬运。

1.3.1.3焊接操作工艺

焊接操作工艺：

焊接方法采用手工电弧焊、确保构件的质量。

焊前准备：

检验构件下料的长度和垂直度及剖口是否符合规范要求，应在定位架定位，并开始点固焊。

点固焊所采用的焊接材料、型号应与焊接材质相匹配，焊接电流要比正式施焊电流大。

点固焊点数和长度应以焊接过程中不致使其开裂和位置偏移为准，焊点两侧应平稳过渡，焊点高度一般不超过焊缝高度的2/3。

点固焊完毕后，应清除熔渣、飞溅等。

检查焊点质量，如出现开裂、气孔、熔合不良，应将其磨掉重焊。

焊接：

施焊前将施焊处及其两侧（10mm）的水、油污等杂物清除干净。

根据焊条直径选择焊接电流。

焊接焊条一律采用E4303焊条，冷却清渣。

注意事项：

焊接时应作适当的调整，使焊缝在两侧母材获得良好的熔合。

本方案提供的安装方法，能有效地保证施工质量，又好又快地满足了设计和各方交叉施工的各项要求。

1.3.2拆除施工工艺

拆除程序应遵循由上而下、先搭后拆的原则,不准分立面拆架或在上下两步同时拆架,做到一步一清、一杆一清。

所有纵、横向等工字钢应随架子拆除同步下降,严禁先将纵、横向等工字钢整层或数层拆除；分段拆除高差不应大于两步（如高差大于两步,应增设连墙件加固）。

拆除下的材料不得直接向下抛掷,应传送至下层承料面再水平运输到工作面外。

2轨行区范围桁架上现浇混凝土结构概况

2.1混凝土构件概况、参数混凝土构件概况、参数

表2.2.1轨行区范围内b、c、d区混凝土构件概况、参数

工程

部位

层高

（m）

构件

编号

构件特征（mm）

砼强度

等级

截面

（b×h）

跨（高）

度

纵向主筋

上部/下部

轨行区范围b、c、d区9.00m平台梁

8.5

b-KL4

450×1200

16000

2φ32+2φ14

C35

b-KL3

450×1200

16000

2φ32+2φ14

C35

b-KL2

450×1200

16000

2φ32+2φ14

C35

b-KL1

450×1200

16000

2φ25+2φ14

C35

C-K17

450×1200

16000

2φ32+2φ14

C35

C-K16

450×1200

16000

2φ32+2φ14

C35

d-K5

450x1200

15600

7φ25

C35

轨行区范围b、c、d区9.00m平台板

8.5

180mm

9250

双层双向φ16@100

C35

3轨行区范围桁架上混凝土结构参数、模板设计样本参数

根据轨行区范围桁架上结构部位特征，故选择下表代表部件进行验算。

详细如下表：

表3.1轨行区范围桁架上梁板混凝土构件、模板设计样本参数表

结构

形式

梁（板）所处位置

验算梁截面（板厚）

梁（板）底

标高（m）

支撑架高度（m）

适用梁截面

备注

梁1

轨行区范围b、c、d区9.00m平台及8c#楼梁

450×1200

+6.3

1.3m

450×1200

桁架上支撑

板1

轨行区范围b、c、d区9.00m平台及8c#楼梁

180mm

+8.5

3.5m

桁架上支撑

4轨行区范围桁架上支撑体系计算书

4.1梁支撑计算

轨行区范围桁架上梁模板支撑计算

一、参数信息

1.模板支撑及构造参数

梁截面宽度B（m）:

0.45；梁截面高度D（m）:

1.20；

混凝土板厚度（mm）:

180.00；立杆沿梁跨度方向间距La（m）:

0.40；

立杆上端伸出至模板支撑点长度a（m）:

0.30；

立杆步距h（m）:

0.90；板底承重立杆横向间距或排距Lb（m）:

0.90；

梁支撑架搭设高度H（m）：

3.00；梁两侧立杆间距（m）:

1.05；

承重架支撑形式:

梁底支撑小楞垂直梁截面方向；

梁底增加承重立杆根数:

4；

采用的钢管类型为Φ48×3.5；

立杆承重连接方式:

双扣件，考虑扣件质量及保养情况，取扣件抗滑承载力折减系数:

0.80；

2.荷载参数

模板自重（kN/m2）:

0.35；钢筋自重（kN/m3）:

1.50；

施工均布荷载标准值（kN/m2）:

2.5；新浇混凝土侧压力标准值（kN/m2）:

24.5；

倾倒混凝土侧压力（kN/m2）:

2.0；振捣混凝土荷载标准值（kN/m2）:

2.0；

3.材料参数

木材品种：

马尾松；木材弹性模量E（N/mm2）：

10000.0；

木材抗弯强度设计值fm（N/mm2）：

13.0；木材抗剪强度设计值fv（N/mm2）：

1.5；

面板类型：

胶合面板；面板弹性模量E（N/mm2）：

9500.0；

面板抗弯强度设计值fm（N/mm2）：

13.0；

4.梁底模板参数

梁底方木截面宽度b（mm）：

50.0；梁底方木截面高度h（mm）：

100.0；

梁底纵向支撑根数：

4；面板厚度（mm）：

18.0；

5.梁侧模板参数

次楞间距（mm）：

200，主楞竖向根数：

4；

主楞间距为：

200mm，200mm，200mm；

穿梁螺栓水平间距（mm）：

500；

穿梁螺栓直径（mm）：

M14；

主楞龙骨材料：

钢楞；截面类型为圆钢管48×3.5；

主楞合并根数：

2；

次楞龙骨材料：

木楞，宽度50mm，高度100mm；

次楞合并根数：

2；

二、梁模板荷载标准值计算

1.梁侧模板荷载

强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。

其中γ--混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；

t--新浇混凝土的初凝时间，可按现场实际值取，输入0时系统按200/（T+15）计算，得4.000h；

T--混凝土的入模温度，取35.000℃；

V--混凝土的浇筑速度，取2.500m/h；

H--混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取1.020m；

β1--外加剂影响修正系数，取1.200；

β2--混凝土坍落度影响修正系数，取1.150。

根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F；

分别计算得46.083kN/m2、24.480kN/m2，取较小值24.480kN/m2作为本工程计算荷载。

三、梁侧模板面板的计算

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。

强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。

面板计算简图（单位：

mm）

1.强度计算

跨中弯矩计算公式如下:

其中，W--面板的净截面抵抗矩，W=100×2.1×2.1/6=73.5cm3；

M--面板的最大弯距（N·mm）；

σ--面板的弯曲应力计算值（N/mm2）

[f]--面板的抗弯强度设计值（N/mm2）；

按以下公式计算面板跨中弯矩：

其中，q--作用在模板上的侧压力，包括:

新浇混凝土侧压力设计值:

q1=1.2×1×24.48×0.9=26.44kN/m；

倾倒混凝土侧压力设计值:

q2=1.4×1×2×0.9=2.52kN/m；

q=q1+q2=26.438+2.520=28.958kN/m；

计算跨度（内楞间距）:

l=200mm；

面板的最大弯距M=0.125×28.958×2002=1.45×105N·mm；

经计算得到，面板的受弯应力计算值:

σ=1.45×105/7.35×104=1.97N/mm2；

面板的抗弯强度设计值:

[f]=13N/mm2；

面板的受弯应力计算值σ=1.97N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求！

2.挠度验算

q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值:

q=28.96N/mm；

l--计算跨度（内楞间距）:

l=200mm；

E--面板材质的弹性模量:

E=9500N/mm2；

I--面板的截面惯性矩:

I=100×1.8×1.8×1.8/12=48.6cm4；

面板的最大挠度计算值:

ν=5×28.96×2004/（384×9500×4.86×105）=0.131mm；

面板的最大容许挠度值:

[ν]=l/250=200/250=0.8mm；

面板的最大挠度计算值ν=0.131mm小于面板的最大容许挠度值[ν]=0.8mm，满足要求！

四、梁侧模板内外楞的计算

1.内楞计算

内楞（木或钢）直接承受模板传递的荷载，按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。

本工程中，龙骨采用木楞，截面宽度50mm，截面高度100mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=5×102×2/6=166.67cm3；

I=5×103×2/12=833.33cm4；

内楞计算简图

（1）.内楞强度验算

强度验算计算公式如下:

其中，σ--内楞弯曲应力计算值（N/mm2）；

M--内楞的最大弯距（N·mm）；

W--内楞的净截面抵抗矩；

[f]--内楞的强度设计值（N/mm2）。

按以下公式计算内楞跨中弯矩：

其中，作用在内楞的荷载，q=（1.2×24.48×0.9+1.4×2×0.9）×1=28.96kN/m；

内楞计算跨度（外楞间距）:

l=200mm；

内楞的最大弯距:

M=0.101×28.96×200.002=1.17×105N·mm；

最大支座力:

R=1.1×28.958×0.2=6.371kN；

经计算得到，内楞的最大受弯应力计算值σ=1.17×105/1.67×105=0.702N/mm2；

内楞的抗弯强度设计值:

[f]=13N/mm2；

内楞最大受弯应力计算值σ=0.702N/mm2小于内楞的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求！

（2）.内楞的挠度验算

其中l--计算跨度（外楞间距）：

l=500mm；

q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值：

q=28.96N/mm；

E--内楞的弹性模量：

10000N/mm2；

I--内楞的截面惯性矩：

I=8.33×106mm4；

内楞的最大挠度计算值:

ν=0.677×28.96×5004/（100×10000×8.33×106）=0.147mm；

内楞的最大容许挠度值:

[ν]=500/250=2mm；

内楞的最大挠度计算值ν=0.147mm小于内楞的最大容许挠度值[ν]=2mm，满足要求！

2.外楞计算

外楞（木或钢）承受内楞传递的集中力，取内楞的最大支座力6.371kN,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。

本工程中，外龙骨采用钢楞，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

截面类型为圆钢管48×3.5；

外钢楞截面抵抗矩W=10.16cm3；

外钢楞截面惯性矩I=24.38cm4；

（1）.外楞抗弯强度验算

其中σ--外楞受弯应力计算值（N/mm2）

M--外楞的最大弯距（N·mm）；

W--外楞的净截面抵抗矩；

[f]--外楞的强度设计值（N/mm2）。

根据三跨连续梁算法求得最大的弯矩为M=F×a=1.738kN·m；

其中，F=1/4×q×h=8.688，h为梁高为1.2m，a为次楞间距为200mm；

经计算得到，外楞的受弯应力计算值:

σ=1.74×106/1.02×104=171.014N/mm2；

外楞的抗弯强度设计值:

[f]=205N/mm2；

外楞的受弯应力计算值σ=171.014N/mm2小于外楞的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

（2）.外楞的挠度验算

其中E-外楞的弹性模量：

206000N/mm2；

F--作用在外楞上的集中力标准值：

F=8.688kN；

l--计算跨度：

l=500mm；

I-外楞的截面惯性矩：

I=243800mm4；

外楞的最大挠度计算值:

ν=1.615×8687.520×500.003/（100×206000.000×243800.000）=0.349mm；

根据连续梁计算得到外楞的最大挠度为0.349mm

外楞的最大容许挠度值:

[ν]=500/400=1.25mm；

外楞的最大挠度计算值ν=0.349mm小于外楞的最大容许挠度值[ν]=1.25mm，满足要求！

五、穿梁螺栓的计算

验算公式如下:

其中N--穿梁螺栓所受的拉力；

A--穿梁螺栓有效面积（mm2）；

f--穿梁螺栓的抗拉强度设计值，取170N/mm2；

查表得：

穿梁螺栓的直径:

14mm；

穿梁螺栓有效直径:

11.55mm；

穿梁螺栓有效面积:

A=105mm2；

穿梁螺栓所受的最大拉力:

N=（1.2×24.48+1.4×2）×0.5×0.495=7.964kN。

穿梁螺栓最大容许拉力值:

[N]=170×105/1000=17.85kN；

穿梁螺栓所受的最大拉力N=7.964kN小于穿梁螺栓最大容许拉力值[N]=17.85kN，满足要求！

六、梁底模板计算

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。

计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的三跨连续梁计算。

强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。

本算例中，面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=400×18×18/6=2.16×104mm3；

I=400×18×18×18/12=1.94×105mm4；

1.抗弯强度验算

按以下公式进行面板抗弯强度验算：

其中，σ--梁底模板的弯曲应力计算值（N/mm2）；

M--计算的最大弯矩（kN·m）；

l--计算跨度（梁底支撑间距）:

l=150.00mm；

q--作用在梁底模板的均布荷载设计值（kN/m）；

新浇混凝土及钢筋荷载设计值：

q1:

1.2×（24.00+1.50）×0.40×1.20×0.90=13.22kN/m；

模板结构自重荷载：

q2:

1.2×0.35×0.40×0.90=0.15kN/m；

振捣混凝土时产生的荷载设计值：

q3:

1.4×2.00×0.40×0.90=1.01kN/m；

q=q1+q2+q3=13.22+0.15+1.01=14.38kN/m；

跨中弯矩计算公式如下:

Mmax=0.10×14.378×0.152=0.032kN·m；

σ=0.032×106/2.16×104=1.498N/mm2；

梁底模面板计算应力σ=1.498N/mm2小于梁底模面板的抗压强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求！

2.挠度验算

根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。

最大挠度计算公式如下:

其中，q--作用在模板上的压力线荷载:

q=（（24.0+1.50）×1.200+0.35）×0.40=12.38KN/m；

l--计算跨度（梁底支撑间距）:

l=150.00mm；

E--面板的弹性模量:

E=9500.0N/mm2；

面板的最大允许挠度值:

[ν]=150.00/250=0.600mm；

面板的最大挠度计算值:

ν=0.677×12.38×1504/（100×9500×1.94×105）=0.023mm；

面板的最大挠度计算值:

ν=0.023mm小于面板的最大允许挠度值:

[ν]=150/250=0.6mm，满足要求！

七、梁底支撑的计算

本工程梁底支撑采用方木。

强度及抗剪验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。

1.荷载的计算：

（1）钢筋混凝土梁自重（kN/m）：

q1=（24+1.5）×1.2×0.15=4.59kN/m；

（2）模板的自重线荷载（kN/m）：

q2=0.35×0.15×（2×1.2+0.45）/0.45=0.332kN/m；

（3）活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载（kN/m）：

经计算得到，活荷载标准值P1=（2.5+2）×0.15=0.675kN/m；

2.方木的支撑力验算

静荷载设计值q=1.2×4.59+1.2×0.332=5.907kN/m；

活荷载设计值P=1.4×0.675=0.945kN/m；

方木计算简图

方木按照三跨连续梁计算。

本算例中，方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=5×10×10/6=83.33cm3；

I=5×10×10×10/12=416.67cm4；

方木强度验算:

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的设计值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:

线荷载设计值q=5.907+0.945=6.852kN/m；

最大弯距M=0.1ql2=0.1×6.852×0.4×0.4=0.11kN.m；

最大应力σ=M/W=0.11×106/83333.3=1.316N/mm2；

抗弯强度设计值[f]=13N/mm2；

方木的最大应力计算值1.316N/mm2小于方木抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!

方木抗剪验算：

截面抗剪强度必须满足:

其中最大剪力:

V=0.6×6.852×0.4=1.644kN；

方木受剪应力计算值τ=3×1644.48/（2×50×100）=0.493N/mm2；

方木抗剪强度设计值[τ]=1.5N/mm2；

方木的受剪应力计算值0.493N/mm2小于方木抗剪强度设计值1.5N/mm2,满足要求!

方木挠度验算:

最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下:

q=4.590+0.333=4.922kN/m；

方木最大挠度计算值ν=0.677×4.922×4004/（100×10000×416.667×104）=0.02mm；

方木的最大允许挠度[ν]=0.400×1000/250=1.600mm；

方木的最大挠度计算值ν=0.02mm小于方木的最大允许挠度[ν]=1.6mm，满足要求！

3.支撑钢管的强度验算

支撑钢管按照简支梁的计算如下

荷载计算公式如下：

（1）钢筋混凝土梁自重（kN/m2）：

q1=（24.000+1.500）×1.200=30.600kN/m2；

（2）模板的自重（kN/m2）：

q2=0.350kN/m2；

（3）活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载（kN/m2）：

q3=（2.500+2.000）=4.500kN/m2；

q=1.2×（30.600+0.350）+1.4×4.500=43.440kN/m2；

梁底支撑根数为n，立杆梁跨度方向间距为a，梁宽为b，梁高为h,梁底支撑传递给钢管的集中力为P，梁侧模板传给钢管的集中力为N。

当n=2时：

当n＞2时：

计算简图（kN）

变形图（mm）

弯矩图（kN·m）

经过连续梁的计算得到：

支座反力RA=RB=0.139kN，中间支座最大反力Rmax=3.126；

最大弯矩Mmax=0.081kN.m；

最大挠度计算值Vmax=0.017mm；

最大应力σ=0.081×106/5080=16.002N/mm2；

支撑抗弯设计