盖梁施工受力验算.docx

1、盖梁施工受力验算16161.工程概况 12.盖梁设计技术参数 13 .施工规范及质量标准 24.拟用施工方案 25.受力验算 55.1剪力棒受力验算 55.2满堂支架受力验算 1.253验算结果5.4荷载预压6.1剪力销工艺流程及操作要点 1.66.4模板制作及安装 336.5混凝土的运输 346.6.盖梁混凝土的浇筑及养护 35.6.7张拉、压浆 36 7.质量保证措施 398.安全生产制度 399.41环保措施1.工程概况本工程位于兴安南路与大黑河交叉处，东临航盖路，南临S102省道，此 条道路为呼市的重要交通要道，行车量大，西邻赛罕区金河镇西大黑河村， 北邻赛旱罕区巧报镇东大黑河村。施工

2、里程为K0+167.826K0+737.826 ,包括36个盖梁，P1#P7#墩在大黑河河底，平均绝对标高为1041.0m , P8#P18#墩、位于大黑河北岸 树林中,绝对标高为1043.70m1044.60m。场地所处地貌单元为大青山山前冲洪积扇和大黑河冲洪平原交汇地段 ，河床为原地貌砂石、粉质粘土。经长期雨、洪水冲刷，形成不规则浅滩。 2 .盖梁设计技术参数盖梁长为22.40m ,宽为2.2m ,高2.0m ,设计为C50现浇钢筋混凝土，3.施工规范及质量标准3.1城市桥梁设计规范3.2城市桥梁工程施工与质量验收规范3.3公路桥涵施工技术规范3.4公路工程质量检验评定标准3.5钢筋焊接及

3、验收规范3.6昆凝土结构工程施工质量验收规范3.7公路工程施工安全技术规程3.8钢结构工程施工质量检验评定标准3.9钢结构设计规范CJJ- 2011CJJ 2- 2008JTG/T F50- 2011JTG F80/1 - 2004JGJ50205- 2003GB50204 - 2002JTJ076-95GB50205-2001GB50017-20033.10由建设单位提供的本标段设计文件和施工图3.11与建设单位签订的施工承包合同3.12本公司所拥有的技术设备施工能力及类似工程的施工经验3.13国家及地方现行的其他相关法律、法规、规范、规程、技术标准、验收标准4.拟用施工方案根据实际情况决定

4、采用剪力销法和搭设支架法共同施工。该方法的原理是，在墩柱上穿剪力棒承载工字钢，以工字钢为受力主梁搭设盖梁受力底座，在此底座上进行盖梁、钢筋、混凝土的施工，但由于盖梁的悬臂太长，单以工字钢为受力主梁无法满足施工要求，所以结合实际情况，在盖梁悬臂 的一定范围内搭设满堂支架以保证盖梁的施工。施工要点在于穿剪力棒搭设 盖梁底座受力平台和满堂支架的搭设长度。通过粗略估算采用以下材料搭设 盖梁底座受力平台。采用100钢棒作剪力棒，左右墩柱各1根。采用50b工字钢作为受力主梁，墩柱两侧各1根，每根长为12m。采用25b槽钢作小横梁，在工字钢上按中到中0.5m等间距布置，共布设 28根，每根长3.0m。采用1

5、0cm*10cm方木作为盖梁底模垫层，在槽钢上按中到中0.3m等间距 布置，共布设9根，每根长12m。采用10cm*10cm方木作为高度调平层，安装在槽钢与方木之间。采用搭设60cm*60cm满堂支架，横断面长度为6.0m ,纵断面为3.0m。 具体布置如图2所示。4.0/ r1R - /I横 jgM- 一 b ” 、 ， “ _sc-rrltCM 寸 m r“fiS后地而 -Lrj , lkN才严 严才 尹 严 fi.O7遵梁搭设立面国图2 盖梁底座搭设示意图 单位：m5.受力验算通过图2可以看出，剪力棒承受的盖梁荷载，荷载首先通过方木传递到槽 钢上，再通过槽钢传递到工字钢上，最后传递到剪力

6、棒上。所以要对方木、 槽钢、工字钢、剪力棒都要进行验算。在实际施工中，部分钢筋和墩柱顶混 凝土的重量由墩柱承担，底座承载的盖梁重量小于盖梁实际重量，在计算中 仍按盖梁实际重量计算，以提高受力底座的安全系数。满堂支架所承载的盖 梁重量，钢模板受压变形很小，可以忽略不计，故钢模板受力不再进行验 算，只验算顶托方木的受力。5.1剪力棒受力验算5.1.1所有荷载的计算5.1.1.1盖梁模板的自重Q1盖梁底模、侧模均采用面板厚度8=5mm的大块钢模，钢模单位重量按 0.8KN/m2计算；则整个盖梁模板自重 为(底模宽度取 2.4m ,长度取 22.8m ;横向侧模长度取22.6m ,高度取2.0m):(

7、2.0*22.6*2+2.4*22.8+2.2*2.8*2 ) *0.8KN/m 2=126.0 KN按面积比例进行平均分配，剪力棒所承受的模板重为：Q仁 126.0/22.4 KN/m 2* (7.2+2.4*2 ) m2 =67.5 KN5.1.1.2盖梁混凝土的重量Q2剪力棒所承受的盖梁混凝土方量为 23.915*2.2=52.613m 3，参照简明 公路施工手册取钢筋砼的容重为26.0 KN/m3，侧剪力棒所承受的盖梁混凝 土重量为：Q2=52.613m 3*26.0 KN/m 3=1367.9 KN5.1.1.3施工人员和施工机具荷载 Q3人员及施工小型机具设备等按浇筑混凝土时有工人

8、及管理人员 6名，70kg/人，振动棒2台，25kg/台，其他设备300kg ；则人员及施工小型机具 设备荷载为：Q3= ( 6*70+25*2+300 )*10/1000=7.7 KN5.1.1.4振捣混凝土时的荷载Q4参照相关资料，振捣混凝土时在有效范围内产生的荷载为 2.0kpa，所以取：Q4 2.0m*2.0m*2.0kpa=8KN5.1.1.5方木的重量Q5方木每道的铺设长度(按忽略桥墩计算)为12.0m ,布置9道，参照相 关资料p木=6.0 KN/m 3 ,所以方木的重量为：Q5=V*p 木=9*12.0*0.1*0.1*6=6.5 KN5.1.1.6槽钢的重量 Q6参照相关资料

9、，25b槽钢的延米重量为 313.3N/m,每根槽钢长度为 3.0m ,放置28根，共长84m。所以槽钢的重量为：Q6=84*284.5/1000=26.4KN5.1.1.7工字钢的重量 Q7参照相关资料，50不工字钢的延米重量为1014.6N/m,每根槽钢长度为12.0m ,放置2根，共长24m。所以槽钢的重量为：Q7=24*1014.6/1000=24.4KN5.1.2方木的受力验算方木所受荷载为：Q 木二Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=1460.1KN参照简支梁的内力计算方法弯矩强度计算公式:M将验算所得值与方木的抗弯强度进行比较，验证是否满足受力要求受力体系图It U V If V I

10、V 1 I V U I 111 P I V I I V f V V I弯矩图均布荷载:q=( Q 木/L 木)/n 木=(1460.1KN/12m)/9=13.6KN/m方木的计算跨径：L=0.5m弯矩：叱=13.6KN/m * （ 0.5m ） 2/8=425N*m截面抵抗矩:W詈=0仆* （0仆）2/6=1,67*10 -4cm3弯矩强度：=2.6MPaW实际弯曲强度o=2.5MPa , 10cm*10cm 的允许弯曲强度为o= 13.0MPa,安全系数13.0MPa/2.6MPa=5.0 1.2,由此可见方木的铺设满足受力要求5.1.3槽钢的受力验算槽钢所受荷载为：Q 槽二Q1+Q2+Q

11、3+Q4+Q5+Q6=1484.0KN5.1.3.1强度验算参照简支梁的内力计算方法弯矩计算公式：M二磴8截面抵抗矩：W=98.5cm 3弯矩强度计算公式： -W将验算所得值与方木的抗弯强度进行比较，验证是否满足受力要求 受力体系图U I V I V I 1 v I J I I 7 11 If I V I I V I 1K Ik弯矩图.专业资料.均布荷载：q=( Q 槽 /L 木)/*0.5m/2.2二 (1484.0KN/12m ) *0.5/2.2=28.1KN/m槽钢的计算跨径：L=2.2m弯矩：M 二理=28.1KN/m * (2.2m )2/8=17KN*m8截面抵抗矩：W=98.5

12、cm 3弯矩强度： M=172.6MPaW实际弯曲强度o=172.6MPa，25b槽钢的允许弯曲强度为沪215MPa, 安全系数215MPa/172.6MPa=1.25 1.2，由此可见槽钢的铺设满足受力要 求。5.1.3.2剪应力验算槽钢两端支承力为：Q=ql/2=28.1*2.2/2=30.91KN25b槽钢的截面面积为：A=39.91cm 2萨Q/A=30.91KN/39.91cm 2=7.8 MPa 1.2,由此可见工字钢的铺设满足受力要 求。5.1.4.2剪切应力验算剪力销处支承力 Q=1508.4/4=377.1KN,50b工字钢的截面面积为：A=129.25cm 2萨(-qa+Q

13、 ) /A=(-62.9*2.2+377.1)/(129.25*2*100)=9.3MPa 寸=125MPa安全系数大于1.2,符合要求。5.1.4.3挠度计算均布荷载：q=62.9 KN/m截面惯性矩：1=48556 cm4弹性模量：E=2.1*105 MPa挠度计算公式:f=qL4 (5-24a 2/L2) /384EI=62.9*7.2 4*1012*(5-4*2.4 77.2 2)/(384*2.1*10 5*48556*2*10 4)=10.5mm v f=7200/400=18mm挠度变形满足规范要求横梁悬臂端挠度f= qaL3( 3a3/L3+6a 2/L2-1)/24EI=62

14、.9*2.4*7.2 3*(3*2.43/7.23+6*2.4 2/7.2 2-1)/(24*2.1*10 5*48556*2*10 4)=-2.6mm v f=2200/400=5.5mm符合要求5.1.5剪力棒的受力验算剪力棒主要承受剪力，所以只进行剪力验算Q 棒二 Q 工二Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7=1508.4KNT 棒=Q 棒/4=377.1KNS=3.14*0.05 2=7.85*10 -3m2牛=48 MPa v T=125MPa剪力棒尺寸满足受力要求。5.2满堂支架受力验算满堂支架所承载的盖梁重量，钢模板受压变形很小，故钢模板的受力不再进行验算，只验算顶托方木的受

15、力。由图中尺寸计算，盖梁两端底面积基本一样，所以受力计算只验算一段，剩余模板重量和混凝土重量平均分 配。521所有荷载的计算521.1盖梁模板的自重Q1盖梁底模、侧模均采用面板厚度8=5mm的大块钢模，钢模单位重量按 0.8KN/m2计算；则整个盖梁模板自重为 (底模宽度取 2.4m ,长度取22.8m ;横向侧模长度取22.6m ,高度取2.0m):(2.0*22.6*2+2.4*22.8+2.2*2.8*2 ) *0.8KN/m 2=126.0 KN/m 2按面积比例进行平均分配，剪力棒所承受的模板重为：Q=126.0/22.4 KN/m 2* (7.2+2.4*2 ) m2 =67.5

16、KN一段满堂支架所承受的模板重为：(126.0-67.5 ) /2=29.25KN5.2.1.2盖梁混凝土的重量Q2剪力棒所承受的盖梁混凝土方量为 23.915*2.2=52.613m 3，一端满堂支架所承受的混凝土方量为 (91.74-52.613 ) /2=19.563m 3 ,参照简明公路施工手册取钢筋砼的容重为26.0 KN/m 3 ,则一端满堂支架所承受的盖梁混 凝土重量为：Q2=19.563*26.0 KN/m 3=508.6 4KN5.2.1.3施工人员和施工机具荷载 Q3人员及施工小型机具设备等按浇筑混凝土时有工人及管理人员 6名，70kg/人，振动棒2台，25kg/台，其他设

17、备300kg ;则人员及施工小型机具 设备荷载为：Q3= ( 6*70+25*2+300 )*10/1000=7.7 KN5.2.1.4振捣混凝土时的荷载Q4参照相关资料，振捣混凝土时在有效范围内产生的荷载为 2.0kpa，所以取：Q4 2.0m*2.0m*2.0kpa=8KN一端满堂支架总荷载为：Q0= Q1+Q2+Q3+Q4=553.6KN计算荷载取安全系数1.2，侧Q 总= 1.2* Q 0=664.32 KN单位面积的重量为：664.32/(5.2*2.2)=58.1KN/m 25.2.2底模横楞方木验算横向方木的横向跨度为0.6m ,纵向间距为0.6m ,则荷载为q=0.6m*58.

18、1KN/m 234.86KN/m5.2.2.1 10cm*10cm 方木的截面特性及物理性能截面抵抗矩：W=bh 76=100*100 76=1.67*10 -4m3截面惯性矩：匸 bh 3/12=100*100 3=8333333.3mm 4弹性模量：E=10000N/mm 2弯曲强度：o=13N/mm 2容许挠度：=L/400=1.5mm522.2弯曲强度验算M = - =34.86*0.6 2/8=1.6KN*m8o=M/W=1.6KN*m/1.67*10 -4m 3=9.6MPa实际弯曲强度o=9.6MPa ,小于容许弯曲强度o=13MPa ,满足要求。5.2.2.3挠度验算3=5qL

19、 4/384EI=5*34.86*(0.6) 4/(384*10000*8333333.3)=0.71mm实际挠度3=0.71mm ,小于容许挠度w =1.5mm ,满足要求。由以上可知强度、挠度均符合要求，所以底模横楞方木的布置可以满足施工 要求。5.2.3底模纵楞方木的验算底模纵楞方木的布置和底模横楞方木的布置格局一样 ，由底模横楞方木验算可知，底模纵楞方木的布置也能满足施工要求。5.2.4单肢立杆稳定性验算o=N/ A 三f其中 N立杆的轴心压力设计值即 N=58.1*0.6*0.6+10*0.096=21.9 KNLo计算长度,取 Lo =1.2+2*0.2=1.6 m模板支架立杆伸出

20、顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度 0.2m建筑施工碗扣式安全技术规范(JGJ166-2008)式5.3.1-2 :N=21.9 KN 三 Af=0.578*489*205N=57.9KN式中：A立杆截面积，A=489mm 2; l=1.58cm 轴心受压杆件稳定系数 ，按细长比查该规范附录 C,=0.578 ；长细比 启L/l=160/1.58=101.26 ;f钢材强度设计值，查该规范附录B表B2, f=205N/m 2。不等式成立，满足规范要求。53验算结果通过受力验算，拟用方案满足盖梁受力要求，可以组织施工。5.4荷载预压受力计算完成后，用1.2倍荷载施压的方法进行实际检验，确定其

21、尺寸与承 受力的关系，同时验算支撑体系的稳定性。6.工艺流程及操作要点6.1剪力销工艺流程及操作要点6.1.1工艺流程图6.1工艺流程图工艺流程：预埋孔洞-穿入圆钢-安装钢托架-安装槽钢横梁-安装底 模板t安装钢筋安装侧模板浇注混凝土 养生拆侧模板拆底模板 拆钢托架-拆钢棒-进入下个盖梁施工6.1.2施工要点6.121剪力销安装墩身施工时，在墩柱预埋PVC管，预埋孔洞底面标高二设计墩顶标高-（底模+方木+槽钢+工字钢厚度+圆钢高度）。要求定位准备，误差不大于 5mm。如果误差较大时可通过楔木调整，使标高满足规范要求。根据以上 的受力验算情况，决定预埋内径为11cm的硬脂PVC管，预埋位置在盖梁

22、底 78.5cm。这78.5cm包括50cm工字钢高度，8.0cm槽钢高度，10cm木楔高 度，10cm方木高度，0.5cm盖梁底模高度。墩柱拆模后，测量放线并放出墩顶标高，配合汽车起重机将圆钢在两墩 柱上穿入并固定，上面采用墩柱两侧各放一根工字钢做横向主梁 ，两条工字钢安装平稳，主梁上面安放一排间距相等的槽钢。在槽钢上铺设底模板，盖 梁斜角部分可采用方木进行支垫，用木楔调平。同时搭设0.8m宽的施工作 业平台，平台周围设置护栏，并悬挂安全网。6.2.2盖梁施工盖梁钢筋在钢筋加工厂进行制作，采用汽车起重机吊装盖梁钢筋，由钢 筋工人辅助卸下钢筋，按照图纸进行绑扎。钢筋绑扎自检合格后报监理工程 师

23、检验，检验合格后开始吊装模板，进行安装。模板刚度、强度符合技术规 范要求，安装完毕后对其平面位置、顶面标高及纵横向稳定性进行检查。模 板安装完毕经监理工程师检验合格后开始浇筑混凝土 ，浇筑前将墩柱顶面用水湿润后再用与混凝土同一品牌和规格的水泥砂浆涂抹一层 ，混凝土浇筑要求一次连续完成，浇筑至盖梁梁体顶面设计标高后，将梁体顶面抹平。浇筑完毕后要用土工布覆盖并定期洒水养生。盖梁混凝土达到设计强度后，将其表面凿毛，测出支座垫石的位置与高程后浇筑垫石并覆盖养生 ，允许偏差标准详见下表表622剪力销法盖梁施工实测项目允许偏差标准检杳项目检验标准检验方法断面尺寸（mm ）+20尺量：检杳3个断面轴线偏位（

24、mm ）10全站仪或经纬仪：纵、横各测两点顶面咼程（mm ）10水准仪：检杳35点支座垫石预留位置（mm）10尺量；每个6.2.3拆模、养护在混凝土终凝后，开始洒水养护，用土工布覆盖，共养生7天。混凝土 抗压强度达到2.5Mpa后，方可进行侧模拆除，拆模时不得硬砸以免损伤混 凝土面层。待混凝土抗压强度达到设计强度 75%后，可进行底模和支架的拆 除。6.2.4剪力销的拆除拆除底模时，先将木楔拔出，然后取出方木和槽钢，由于混凝土和模板的粘结力使底模牢牢的粘在盖梁混凝土上，不受外力不会自动脱落，方木和槽钢拆除后，用汽车起重机将盖梁底模两侧吊住，然后人工轻轻敲打，使其脱落坐落在工字钢上，然后从侧面滑

25、出6.2满堂支架的工艺流程及操作要点621满堂支架设计本支架采用碗扣式满堂脚手架，其结构形式如下：一般底板纵、横向立 杆间距为60cm。在高度方向每间隔1.2m设置一排纵、横向联接脚手钢管， 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 排横向立杆各设置一道剪刀撑。立杆底部设可调底座，其下为15cm厚C20 素混凝土垫层；立杆顶部设可调托座，其上安装10 xiOcm底模纵向方木、 间距同立杆横距 60cm ;纵向方木上设 10 x10cm底模横向方木，间距60cm ;横向方木上安装钢模板。满堂支架的具体构造要求如下：1、 地基原地面在大黑河底水不满足施工承载力要求 ，将原

26、地面换填砂砾50cm ,用重型压路机分层压实，压实度90% ;之后浇筑15cm厚C20素混 凝土；由于碗扣式脚手架为定型支架，要求混凝土表面平整、无坡度、凹凸 等；要求地基处理范围宽出支架范围 100cm ;并设置不小于2%的纵向排水坡。2、 立杆每根立杆均设置标准底座，可直接放置在混凝土基础面上。由标准底座 下皮向上200mm处，必须设置纵、横向扫地杆。3、 纵横向水平杆纵、横向水平杆应水平设置，步距1.2m ,凡立柱与纵向水平杆的相交 处均必须设置一根横向水平杆，严禁任意拆除。4、 支撑体系为保证脚手架的整体稳定性必须设置剪刀斜撑 ，剪刀斜撑的斜杆与地面的夹角在45 -60。之间，采用扣件

27、式钢管架。支架四周剪刀斜撑设置要求：均设置剪刀斜撑支架内部剪刀斜撑设置要求：每隔3跨设置一道剪刀斜撑，从两端转角 处起由底至顶连续布置剪刀斜撑中的斜杆接长应采用对接扣件连接 ，采用旋转扣件固定在立柱上或横向水平杆上，在端部固定位置与中心节点的距离不 大于15cm ;对接长出支架高度时，采用搭接，搭接范围为一个步距。622满堂支架施工工艺622.1满堂支架施工工艺流程满堂支架施工工艺流程图622.2地基处理、原地面在大黑河底水不满足施工承载力要求 ，将原地面换填砂砾50cm，用重型压路机压实，压实度90%。、为了防止浇筑混凝土时 ，雨水浸泡、软化支架的地基，浇筑厚 15cm的C15混凝土封闭层。

28、由于碗扣式脚手架为定型支架，要求混凝土垫 层表面平整。622.3测量放线高程控制：根据地面标高，盖梁底的设计标高、预留拱度，计算支架的 高度。为了便于施工，在梁下的地面上布设若干个高程控制点，在搭设时控 制支架的高度，以便确定盖梁底的标高。桥的平面控制：为了便于施工，在桥的四周布设四个控制点，作为桥位 平面控制。按支架设计图放线，标定每根立杆的位置。622.4支架搭设、支架搭设严格按照支架设计图进行施工，首先拉线安放支架立杆可 调支座。、碗扣式满堂支架安装时，在可调基础上先立定位立杆，再将横杆接 头插入立杆的碗扣内，压紧并放置碗扣锁固，按照由底层向上的顺序安装。、支架搭设接近设计标高时，采用立杆可调托盘进行调平，此时支架 顶应预留底模纵横方木和底模板高度，以便用于调整标高。施工过程中必须严格控制可调底座和可调托盘的螺杆留在立柱内的长度玄 15cm ,以避免局 部失稳。剪刀斜撑