贝雷架专项施工方案Word文档格式.docx
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万超
协助安质总监安全、质量控制和管理工作
项目物机部长
李开明
负责的材料、机械进场组织工作
合约部长
宋海
做好工程计量,并做好工作量统计
引桥现浇箱梁施工负责人
董际云
负责引桥现浇箱梁现场施工管理工作
引桥现浇箱梁技术负责人
2人
桑继承
王俊平
负责引桥现浇箱梁现场施工技术、质量管理工作
质检员
高文超
进行检查、监督工程技术、质量管理工作
试验员
3人
王建波
熊昌茂
彭峰
负责所有原材料及与工程有关试验工作
测量室
朱俊峰
杨权
陈鹤群
负责引桥工程施工中的一切测量工作
资料员
江琦
胡秀琴
负责现场资料整理完全,及时交付资料
施工作业人员
60人
略
负责引桥现浇箱梁具体施工
1.3.2引桥施工主要施工机械、仪器投入情况
主要施工机械配备表
序号
设备名称
规格型号
用途
1
空压机
6m3
2台
垫石混凝土凿毛
2
电焊机
30kW
10台
钢筋安装
3
钢筋切断机
GQ40D
钢筋加工
4
钢筋弯曲机
GJ-40
5
25T汽车吊
QY-25
1台
吊装模板、钢筋等
6
50T汽车吊
QY-50
转运材料吊装
7
混凝土泵车
浇注混凝土,1台备用
8
混凝土运输车
8m3
6台
浇注混凝土
9
轮式装载机
ZL-50
备用
10
潜水泵
养护混凝土
11
发电机
120KW
施工现场停电后供电
12
振动棒
ZN-50、75
考虑备用
二、支架搭设方案
1#墩-2#墩采用9组单层双排贝雷架和两组单层三排贝雷架,其中两翼缘各一组,3个腹板各3组单层三排贝雷架,之间各设置一组单层双排贝雷架。
两翼缘采用片石填注,然后碾压密实,并在其上浇筑混凝土。
安放2.4m×
2.4m×
0.3m的砼预制块,再在上搭设贝雷架。
腹板部分与底板部分贝雷架采用的基础方案如下:
由于1#、2#墩墩身不高,1#墩身高大约3m,2#墩身高大约4m,单层双排贝雷架高度1.5m,在1#、2#承台上盖10m×
1m×
0.6m的砼条形基础,再在其上搭设贝雷架,贝雷架水平放置,其上设置工字钢,1#位置贝雷架净空大约为90cm(墩高300-贝雷架高150-混凝土垫块高60),2#位置贝雷架净空大约为190cm(墩高400-贝雷架高150-混凝土垫块高60),底板模板通过调节托撑调平。
1#墩-2#墩跨度30m,桥面宽12.5m,采用国产贝雷片支架拼装成支架纵梁,双排单层加强型贝雷架与三排单层加强型贝雷架各为一组,两翼缘各设一组双排单层加强型贝雷架,3个腹板正下方各设一组三排单层贝雷片,三排单层贝雷片之间设置双排单层加强型贝雷架如下图,支架结构采用简支布置,计算跨径30m,有效支架跨径为28.7米。
纵梁由9个标准贝雷片与一个异性片组成。
贝雷梁及横向分配梁拼装
贝雷梁予先在陆上按每组尺寸拼装好,然后运输到位,安装在混凝土垫块上。
贝雷梁的位置需放线后确定,以保证桥轴线不偏移,为减少贝雷梁的磨损,在I20a与贝雷梁之间垫一δ3cm厚的硬杂木。
贝雷梁拼装完毕,其上铺设I20a横向分配梁,间距80cm,I20a与贝雷梁间采用Ф16“U”型螺拴固定,每个节点1套螺栓。
支架结构横断面布置图如下:
支架结构纵断面布置图如下:
㈢、横向分配梁
在贝雷架之上设横向分配梁,横向分配梁采用I20a工字钢,单根长12.5m,沿桥纵向间距80cm。
㈣、纵向分配梁
纵向分配梁采用10cm×
10cm的方木,间距30cm。
㈤、模板及支撑
模板采用15mm的竹胶板,箱梁底板直接在纵向分配梁上放模板,翼缘部分在横向分配梁搭设碗扣式钢管支架,然后在碗扣式钢管支架上搭设分配梁,最后在分配梁上拼装模板。
支架搭设施工工艺流程
地基简单处理(主要处理靠近1、2#承台附近)
测量放线
1#与2#承台混凝土垫块布设
对两边混凝土垫块进行
标高控制
贝雷梁安装
横分配型安装
贝雷梁间斜撑、抗风拉杆安装
横向分配梁(I20a)安装
碗扣支架安装
横向、纵向方木安装
底模安装
底板模板标高控制
三、模板及支架预压
3.1、预压目的
为确保箱梁现浇施工安全,需对贝雷架进行重载试验以检验贝雷架的承载能力和挠度值。
通过模拟贝雷架在箱梁施工时的加载过程来分析、验证贝雷架及其附属结构(模板、横梁、钢管支架等)的弹性变形,消除其非弹性变形。
通过其规律来指导贝雷架施工中模板的预拱度值及其混凝土分层浇注的顺序,并据此基本评判施工的安全性。
3.2、方法概述
预压方法就是模拟该孔砼梁的现浇过程,进行实际加载,以验证并得出其承载能力。
荷载按顺序逐加,进行连续观测,当完成120%荷载加载后,4小时观测一次,12小时观测一次,24小时再观测一次。
关于荷载:
简支砼箱梁长30米,计算重量约为624吨,试验的荷载为624×
1.2=748.8吨。
此外不再增加额外的荷载,故现场应模拟施加总荷载约为748.8吨,其沿纵向30米长度方向分配,平均24.96吨/米。
关于基准点的设置:
模拟实际空模床的准确位置,并以此姿态作为挠度、位移和应力应变测量的初始态,
3.3、预压前的检查
一、检查贝雷架各构件联接是否紧固,金属结构有无变形,各焊缝检测是否满足设计规范的要求。
二、检查贝雷架的立柱与桥墩间的锚固是否牢固。
三、照明充足,警示明确。
四、完全模拟浇注状态进行全面检查,只有全面检查合格后方能进行试验工作。
3.4、荷载准备:
根据前述现场应模拟施加的总荷载约为748.8吨。
根据施工的实际情况,748.8吨荷载由以下几部分组成:
采用976.8吨配重砂袋与水袋。
加载程序
预压荷载分级:
0→50%→90%→100%→120%
荷载图见附图
加载过程中应注意的问题
1)对各个压重荷载必须认真称量、计算和记录,并由专人负责。
2)所有压重荷载应提前准备至方便起吊运输的地方。
3)在加载过程中,要求详细记录加载时间、吨位及位置,要及时通知测量组做现场跟踪观测。
未经观测不能进行下一级荷载。
每完成一级加载应暂停一段时间,进行观测,并对贝雷架进行检查,发现异常情况应及时停止加载,及时分析,采取相应措施。
如果实测值与理论值相差太大应分析原因后再确定下一步方案。
4)加载全过程中,要统一组织,统一指挥,要有专业技术人员及负责人在现场协调。
3.5、试验记录表格
每项工作每个表格都要记录指挥、协调、实施、记录、确认等人员名单和时间,表格主要有:
3.5.1、荷载加载程序记录
3.5.2、应变测量记录
3.5.3、应力状态汇总表
3.6、卸载方案及注意事项
卸载方案类似加载方案,只是加载程序的逆过程,卸载过程同样分两个阶段。
要均匀依次卸载,防止突然释荷之冲击,并妥善放置重物以免影响正常施工。
卸载时每级卸载均待观察完成,做好记录后再卸至下一级荷载,测量记录贝雷架的弹性恢复情况。
所有测量记录资料要求当天上报试验指导小组,现场发现异常问题要及时汇报。
附件贝雷架计算分析
一、受力分析
耿村阧大桥1#-2#墩引桥跨度为30m,桥梁体为等截面,梁高1.8米。
箱梁顶面宽12.5米,底面宽7.5米,顶板悬臂长2.5米,跨中腹板厚0.4米,底板厚0.25米,分2次浇注完工,第一次浇注底板和腹板,第二次浇注顶板,本文受力计算按一次浇注完毕,计算结果偏安全,横断面如下图所示。
㈠、恒载
1、梁体混凝土自重:
箱梁混凝土标号为C50,梁体混凝土自重取26KN/m3;
2、木模板自重取0.3KN/m2;
3、碗口式钢管支架自重取0.8KN/m3;
4、方木自重取7.5KN/m3;
5、工字钢I20a单位重:
27.91Kg/m;
6、贝雷自重取2KN/m;
贝雷支架:
根据生产厂家提供的1.5×
3.0型贝雷片重量为270Kg/片,加上支撑架、贝雷销子后按350Kg/片计算。
㈡、活载
1、施工人员、机具、材料及其它临时荷载,在计算模板及下面小方木时按均布荷载为2.5KN/m2计算。
2、振捣荷载:
水平方向取2.0KN/m2,竖向取4.0KN/m2。
模板材料是竹胶板,其静弯曲强度标准值为f=60Mpa,弹性模量为E=6.0×
103Mpa,模板厚度为1.5cm
二、腹板部位计算
2-1腹板墙模板基本参数
腹板墙模板的背部支撑由两层龙骨木楞组成,直接支撑模板的龙骨为次龙骨,即内龙骨;
用以支撑内层龙骨为外龙骨,即外龙骨组装成墙体模板时,通过穿墙螺栓将墙体两片模板拉结,每个穿墙螺栓成为外龙骨的支点。
模板面板厚度h=15.00mm,弹性模量E=9500.00N/mm2,抗弯强度[f]=60.00N/mm2。
内楞采用方木,截面100.00×
100.00mm,每道内楞1根方木,间距300mm。
外楞采用方木,截面100.00×
100.00mm,每道外楞1根方木,间距500mm。
穿墙螺栓水平距离600mm,穿墙螺栓竖向距离500mm,直径20.00mm。
腹板墙模板设计简图
2-2、腹板墙模板荷载标准值计算
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。
新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:
其中:
γ--混凝土的重力密度,取26.00kN/m3;
t--新浇混凝土的初凝时间,为0时(表示无资料)取200/(T+15),取5.714h;
T--混凝土的入模温度,取20.00℃;
V--混凝土的浇筑速度,取2.50m/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1.80m;
β1--外加剂影响修正系数,取1.20;
β2--混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。
根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值:
F1=52.240kN/m2
实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值:
F1=47.250kN/m2
按《施工手册》,新浇混凝土作用于模板的最大压力,按下列公式计算,并取其中的较小值:
倒混凝土时产生的荷载标准值:
F2=4.00kN/m2。
2-3、腹板墙模板面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
计算的原则是按照龙骨的间距和模板面的大小,按支撑在内楞上的三跨连续梁计算。
面板计算简图
1.强度计算:
σ=M/W<
[f]
σ──面板的强度计算值(N/mm2);
M──面板的最大弯距(N.mm);
W--面板的净截面抵抗矩,W=50×
1.5×
1.5/6=18.75cm3;
[f]──面板的强度设计值(N/mm2)。
M=ql2/10
q──作用在模板上的侧压力,它包括:
新浇混凝土侧压力设计值,q1=1.2×
0.5×
47.250=28.35kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值:
q2=1.4×
4.00=2.8kN/m;
l──计算跨度(内楞间距),l=300mm;
面板的强度设计值[f]=60.00N/mm2;
经计算得到,面板的强度计算值14.952N/mm2;
面板的强度验算σ=14.952N/mm2小于面板的强度设计值[f],满足要求!
2.挠度计算:
v=0.677ql4/100EI<
[v]=l/250
q──作用在模板上的侧压力,q=23.63N/mm;
l──计算跨度(内楞间距),l=300mm;
E──面板的弹性模量,E=9500.00N/mm2;
I──面板的截面惯性矩,
I=50×
1.5/12=14.063cm4;
面板的最大允许挠度值,[v]=1.2mm;
面板的最大挠度计算值,v=0.97mm;
面板的挠度验算v=0.97小于面板的最大允许挠度值[v]=1.2,满足要求!
2-4、墙模板内外方木楞的计算
1.内楞木直接承受模板传递的荷载,通常按照均布荷载的三跨连续梁计:
。
W=10×
10×
10/6=166.67cm3;
I=10×
10/12=833.33cm4;
本算例中,龙骨采用木楞,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
内楞计算简图
(1)内楞强度计算:
σ=M/W<
σ──内楞强度计算值(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)。
M=ql2/10
q──作用在内楞的荷载,
q=(1.2×
47.250+1.4×
4.00)×
0.3/1=18.69kN/m;
l──内楞计算跨度(外楞间距),l=500mm;
内楞强度设计值[f]=13N/mm2;
经计算得到,内楞的强度计算值2.803N/mm2;
内楞的强度验算σ=2.803N/mm2小于内楞强度设计值[f],满足要求!
(2)内楞的挠度计算:
E──内楞的弹性模量,E=9500N/mm2;
内楞的最大允许挠度值,[v]=2mm;
内楞的最大挠度计算值,v=0.16mm;
面板的挠度验算v=0.16小于内楞的最大允许挠度值[v]=2,满足要求!
2.外楞木承受内楞传递的荷载,按照集中荷载下的三跨连续梁计算。
本算例中,外龙骨采用木楞,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
外楞计算简图
(3)外楞强度计算:
σ=M/W<
σ──外楞强度计算值(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)。
M=0.175Pl
其中:
P──作用在外楞的荷载,P=(1.2×
0.6×
0.5/1=18.69kN;
l──外楞计算跨度(对拉螺栓水平间距),l=600mm;
外楞强度设计值[f]=13N/mm2;
经计算得到,外楞的强度计算值11.775N/mm2;
外楞的强度验算σ=11.775N/mm2小于外楞强度设计值[f],满足要求!
(4)外楞的挠度计算:
v=1.146Pl3/100EI<
E──外楞的弹性模量,E=9500N/mm2;
外楞的最大允许挠度值,[v]=2.4mm;
外楞的最大挠度计算值,v=0.584mm;
外楞的挠度验算v=0.584小于外楞的最大允许挠度值[v]=2.4,满足要求!
2-5、穿墙螺栓的计算
计算公式:
N<
[N]=fA
N──穿墙螺栓所受的拉力;
A──穿墙螺栓有效面积(mm2);
f──穿墙螺栓的抗拉强度设计值,取170N/mm2;
穿墙螺栓的直径(mm):
20.00
穿墙螺栓有效直径(mm):
17
穿墙螺栓有效面积(mm2):
A=226.865
穿墙螺栓最大容许拉力值(kN):
[N]=38.567
穿墙螺栓所受的最大拉力(kN):
N=14.175
穿墙螺栓强度验算满足要求!
三、贝雷支架纵梁在均布荷载下的计算
3-1.荷载组合
贝雷支架上承受的荷载分以下几种:
(1)箱梁砼自重,根据电脑计算可知箱梁的断面面积为7.5㎡,箱梁砼自重荷载q1=26×
7.5=195KN/m。
(2)模板自重荷载q2=750×
0.015×
12.5/100=14.06KN/m。
(3)10cm×
10cm方木纵向分配梁自重荷载q3=750×
0.1×
12.5/(0.3×
100)=3.125KN/m。
(4)翼缘部分钢管支架自重(包括2个翼缘)q4=1.5×
0.8×
2=2.56KN/m。
(5)横向分配梁I20工字钢自重q5=27.19×
12.5/0.6/100=5.66KN/m。
(6)施工人员、机具、材料及其它临时荷载(活载)q6=2.5×
12.5=31.25KN/m。
荷载组合:
q=1.2x(q1+q2+q3+q4+q5)+1.4xq6=308.164KN/m。
3-2贝雷架安全性计算
假设按十一个双排单层贝雷计算(将三排单层先看做双排单层),计算合适后单独考虑三排单层
此荷载q由11组双排单层贝雷架平摊,每组贝雷架承受的荷载为28KN/m。
1.贝雷架弯矩计算
M=ql2/8=28×
15×
15/8=787.5KN﹡m<
[M]=1576KN﹡m,满足要求。
2.贝雷架剪力计算
Q=ql/2=28×
15/2=210KN<
[Q]=490.5KN
3.贝雷架挠度计算
根据施工手册
fmax=5ql4/384EI=5×
28×
1000×
154/384/2.06×
1011/0.011548688=0.0122m<1/400=0.075m,满足要求。
对三排单层,纵向平均所受荷载为:
箱梁腹板砼自重荷载q1=26×
1.8×
0.6+26×
0.4×
0.3=31.2KN/m,加上其他荷载估算为40KN/m,小于平均荷载,可以断定腹板处贝雷架是安全的。
M=ql2/8=40×
30×
30/8=4500KN﹡m<
[M]=4809.4KN﹡m,满足要求。
Q=ql/2=40×
30/2=600KN<
[Q]=698.9KN
40×
304/384/2.06×
1011/0.011548688=0.0197m<1/400=0.075m,满足要求。
贝雷架之上横向分配梁计算(I20工字钢)
贝雷架之上横向分配梁计算I20工字钢的弯矩分配法,工字钢上承受的荷载分布图如下:
查相关手册,I20a工字钢的截面特性和容许荷载如下:
回转半径:
i=8.16cm、惯性矩:
I=2369cm4、截面抵抗弯矩:
W=236.9cm3E=2.1×
105Mpa
取一半用弯矩分配法进行近视计算得
一半工字钢简图
固端MBA=19.45KN*m
MBc=McB=0.45KN*m
MDc=McD=6.62KN*m
MDE=0.12KN*m
UBA=3/7UBC=4/7
UCB=BCD=0.5
UDC=UDE=0.5
进行弯矩传递得最大弯矩为15kN*m
最大剪力为31KN
应力验算
σ=M/W=62.7MPa<
[σ]=140Mpa
强度满足要求
τ=3V/(2A)=3*15/2/0.003*1000=15Mpa
主应力σ1=sqrt(σ2+4τ2)=71Mpa<
[σ]=140Mpa满足规范要求
四、翼缘模板支架计算
4-1、综合概况
由于其中模板支撑架高为大约1.6米,为确保施工安全。
设计范围包括:
翼缘板取半跨考虑,长×
宽=15m×
2.5m,厚取平均值0.25m。
据研究,碗扣式模板支架在有上碗扣的情况下,其承载力可比扣件式提高15%左右,在计算中暂不做调整,但在搭设过程中要注意检查,支模架的上碗扣不能缺失。
模板支架选型
根据本工程实际情况,结合施工现场现有施工条件,经过综合技术经济比较,选择碗扣式钢管脚手架作为模板支架的搭设材料,进行相应的设计计算。
4-2、搭设方案
(一)基本搭设参数
模板
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