木拱支架计算文档格式.docx
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c.纵梁和横梁要求两面锯平,接触面不小于12cm,厚度不小于15cm;
纵向和横向均设“人”字形斜撑。
拱架设计图如下:
3.1支架搭设方法及基本要求
3.1.1本工程架体搭设从桥台一端开始搭设。
立好立杆后,及时设置扫地杆和第一步大小横杆。
3.1.2架体与主体结构拉结牢靠后,随着架体升高,剪刀撑应同步设置。
3.1.3安全网在剪刀撑等设置完毕后设置。
3.2支架使用规定
3.2.1、严禁上架人员在架面上奔跑、退行;
3.2.2、严禁在架上戏闹或坐在栏杆上等不安全处休息;
3.2.3、严禁攀援支架上下,发现异常情况时,架上人员应立即撤离;
3.2.4、支架上垃圾应及时清除,以减轻自重。
四、支架稳定性及地基承载力计算
4.1陈淌坪4桥为钢筋砼拱桥。
拱圈重量为0.65×
15.67×
14.97×
2450=373568.5kg。
4.2拱架荷载计算:
a.拱圈荷载:
q1=373568.5/(13×
14.97)×
9.8÷
1000=18.81KN/m2
b.施工荷载:
q2=1.5KN/m2
c.施工集中荷载:
q3=2.5KN/m2
d.木材荷载:
q4=0.5KN/m2
拱顶总荷载:
q强=18.81+1.5+2.5+0.5=23.31KN/m2
q刚=18.81+0.5=19.31KN/m2
拱架立面立柱间距为1.45m,横面立柱间距1.15m,采用直径不小于14cm松木,其强度符合规范A-3类木材,其顺纹容许弯应力σW=12Mpa,顺纹容许拉应力σi=8Mpa,弹性模量E=9×
103Mpa。
模板为横铺,厚5cm,置于弓形木上。
一、模板验算:
模板按1m宽计算
截面抵抗矩w=100×
52/6=416.667cm3
惯性矩I=100×
53/12=1041.667cm4
按JTJ025-86规范2.1.12条第一行规定,可取:
容许弯应力σW=12×
1.15=13.8Mpa
弹性模量E=9×
103×
1.15=10.35×
103Mpa=10.35×
106KN/m2
最大弯矩M=qL2/10=23.31×
0.992/10=2.2846KN·
m
弯曲强度Q=M/W=2.2846/(416.667×
10-6)=5483KN/m2=5.483MPa<[σ]=13.8MPa(强度安全)
抗弯刚度f=qL4/(128EI)=19.31×
0.994/(128×
10.35×
106×
1041.667×
10-8)=1.35×
10-3m=1.35mm<〔f〕=L/400=990/400=2.475mm(挠度安全)
二、弓形木计算:
弓形木采用宽16cm×
高18cm
截面面积A=16×
18=288cm2
截面抵抗矩w=16×
182/6=864cm3
惯性矩I=16×
183/12=7776cm4
截面回转半径r=√(I/A)=5.196cm
(1)拱顶处弓形木:
L=145cm
q=23.31×
1.15=26.8KN/m2
M=qL2/8=26.8×
1.452/8=7.043KN·
Q=M/W=7.043/(864×
10-6)/1000=8.152MPa<σW=13.8Mpa(强度安全)
f=5qL4/(384EI)=5×
19.31×
1.454/(384×
7776×
10-8)×
1000=1.59mm<〔f〕=L/400=1450/400=3.625mm(挠度安全)
(2)1/4跨处弓形木:
斜角21.385°
L0=L/cos21.385=155.7cm
1.15×
cos21.385=24.96KN/m2
N=23.31×
1.557×
sin21.385=15.21KN
M=qL2/8=24.96×
1.5572/8=7.564KN·
λ=L0/r=155.7/5.196=29.96<80
∮=1.02-0.55((λ+20)/100)2=0.883
K=σW/σi=12/8=1.5
Q=M/W+K×
N/(∮×
A)=7.564/(864×
10-6)+1.5×
15.21/(0.883×
288×
10-4)=9651.8KN/m2=9.65MPa<σW=13.8Mpa(强度安全)
1.564/(384×
10-8)×
1000=1.85mm<
〔f〕=L/400=1557/400=3.89mm(挠度安全)
(3)拱脚第二跨处弓形木:
斜角37.607°
L=L/cos37.607=183.03cm
cos37.607=21.237KN/m2
1.83×
sin37.607=29.936KN
M=qL2/8=21.237×
1.832/8=8.89KN·
λ=L0/r=183/5.196=35.22<80
∮=1.02-0.55((λ+20)/100)2=0.852
A)=8.89/(864×
29.936/(0.852×
10-4)=12119.4KN/m2=12.1MPa<σW=13.8Mpa(强度安全)
1.834/(384×
10-8)=3.5mm<〔f〕=L/400=1830/400=4.575mm(挠度安全)
三、拱架立柱:
A=(14/2)2×
π=153.938cm2
w=3.14×
143/32=269.392cm3
I=3.14×
144/64=1885.74cm4
r=√(I/A)=3.5cm
容许应力σW=12×
1.45×
1.15=38.87KN
按L=400cm
λ=L/r=400/3.5=114.286<80
∮=3000/λ2=0.23
Q=N/(∮×
A)=38.87/(0.23×
153.938×
10-4)=10974KN/m2=10.974MPa<σW=13.8Mpa(安全)
4.4、地基容许承载力验算:
承压面积A1=π×
72=153.94cm2
计算面积枕木宽20cmAb=20×
145=2900cm2
β=√(Ab/A1)=4.34
r0Nd≤0.9Βa1fcd
其中Nd=23.31×
1.15=38.87KN
根据公路圬工桥涵设计规范JTGD61—2005取C15混凝土轴心抗压fcd=5.87MPa
0.9βA1fcd=0.9×
4.34×
153.94×
10-4×
5.87×
103=352.9KN>31.51KN
经计算,拱架强度满足施工要求,
五、拱圈钢筋工程
5.1钢筋基本要求
(1)本工程所用钢筋应符合规范要求方能进场使用。
(2)钢筋进场前要作相应试验,合格后报监理工程师审核通过方可使用。
(3)钢筋的进货程序应符合项目部材料进场检验程序。
(4)钢筋进场后必须按规格分批验收、堆存,不得混杂,应挂有标识。
(5)钢筋的品种、规格、数量必须准确无误,钢筋的代用必须征得监理工程师的同意方可操作。
5.2钢筋加工
(1)钢筋调直和清除污锈
钢筋的表面应洁净,使用前应将表面油渍、漆皮等清除干净。
钢筋应平直、无局部弯折,成盘的钢筋和弯曲的钢筋均应调直。
(2)钢筋的弯制和末端弯钩应符合设计要求和规范JTJ041-2000中的规定。
(3)主拱纵向主筋加工应预先根据钢筋接头形式,满足规范JTJ041-2000的要求,计算出每节段施工的主筋长度,且在场下先根据计算的长度将钢筋焊接成为整根。
5.3钢筋现场安装与连接
(1)纵向主筋接头位置均设在主拱圈施工间隔槽内。
(2)纵向主筋的现场连接主要采用焊接。
焊接时两钢筋搭接端部应先折向一侧,使两接合钢筋轴线一致。
接头双面焊缝长度不小于5d,单面双面焊缝长度不小于10d(d为钢筋直径)。
(3)纵向主筋的焊接接头在钢筋安装时,应该满足规范JTJ041-2000中的要求,即接头长度区段内,同一根钢筋不得有两个接头,配置在接头长度区段内受力钢筋,其接头的截面面积,在受拉区不应超过总截面面积的50%,焊接接头长度区段指35d(d为钢筋直径)且不小于50cm。
(4)钢筋焊接前必须进行试焊,合格后方可正式施焊,焊工必须有上岗证,焊条选择应符合规范表JTJ041-2000中的规定。
如监理工程师有要求,搭接焊接头可现场取样试验。
钢筋接头的焊接满足规范JTJ041-2000中的要求。
(5)拱圈底模铺好后,即测设中线、边线、标高、标出各分段点及横隔板的位置,作为安装其他模板及绑扎钢筋的依据。
拱圈钢筋安装采用在桥下加工弯制,运至拱架上就地焊接及绑扎施工。
钢筋焊接绑扎顺序按拱脚至拱跨1/4段,先安箍筋后穿主筋的办法;
拱跨1/4处至拱顶段先穿主筋后套箍筋,以利施工。
主钢筋接头、箍筋及横隔板钢筋连接采用焊接;
间隔槽钢筋除纵桥向在焊接分段钢筋时一次成型外,其余的横桥向钢筋和箍筋可在浇筑前绑扎。
(6)钢筋绑扎时,应校核钢筋网片间距,以保证钢筋网片的保护层符合要求。
5.4钢筋保护层
为确保砼外观质量,减少保护层垫块与模板接触面积,在钢筋与模板间设置塑料保护层卡子或垫块,卡子中设半圆孔,套入外层钢筋。
垫块不少于4个/m2,呈梅花型布置。
5.5预埋钢筋
拱脚处预埋钢筋如与墩身钢筋有冲突,主拱预埋钢筋位置不动,适当移动墩身钢筋。
预埋钢筋必须准确,固定牢固。
六、主拱圈砼工程
本工程拟采用商品砼,由砼运输车运至现场,砼输送泵浇注入模。
6.1C30砼材料及砼的质量
(1)砼配合比应按有关规定进行验证,其强度、和易性、耐久性等指标符合有关规范要求,合格后报监理工程师审核批准后方可使用。
(2)砼的砂率和坍落度应满足泵送要求,砂率控制在40%~50%,坍落度为13cm~15cm。
(3)砼的初凝时间不得小于8h。
采用高效优质减水剂,延长砼的初凝时间,改善和提高砼和易性。
砼的最大水灰比和最小水泥量应符合JTJ041-2000规范规定。
砼的砂、碎石、水泥采用配料机配料,配料机的计量系统应在校核合格期内。
砼的搅拌时间应符合规范JTJ041-2000表10.4.2规定
砼运输采用砼运输车,砼从搅拌机倒出后,用砼运输车运输送到施工部位,时间不超过30min。
6.2砼浇注
(1)拱圈砼施工时沿拱跨方向分环分段对称浇注,准确控制两端浇注速度,各段接缝面与拱轴线垂直,按对称原则先从拱脚开始浇注至四分点,再从拱顶向四分点浇注。
如下图所示:
各分段内砼应一次连续浇注完毕,因故中断时,应浇注成垂直于拱轴线的施工缝,如已浇注成斜面,应凿成垂直于拱轴线的平面或台阶式结合面。
第二环由拱脚向拱顶对称进行浇注。
每节段砼连续浇注不得中断,保证在砼初凝时间内浇注完毕。
(2)砼振捣采用插入式振动器,振动器移动距离不得超过其作用半径的1.5倍;
与侧模应保持在一定的间距,插入下层砼5cm~10cm,每一处振动完毕后应边振动边徐徐提出振动棒,应避免振动棒碰撞模板、钢筋,插棒时布点均匀,对拐角和斜坡死角处应加密布点,不得漏振或过振。
砼振捣原则:
砼不再下沉、不再冒泡、表面开始泛浆后为止。
(3)主拱圈浇筑前,必须挂好吊线锤,架设全站仪,安排专人负责观测拱架在浇筑过程中的变形量,控制浇筑速度和调整浇筑部位,并安排专人检查拱架,因受压不一致造成拱架松动及变形要及时处理,确保拱架安全。
(4)主拱合拢段(1/4处)砼浇注时段应选择在一天中温度相对较低且处于温度即将上升的凌晨,合拢温度大约为24℃。
6.3砼养护及拆模
(1)砼浇注完成并初凝后,立即铺土工布覆盖洒水养护,养护时间不低于7d,在砼初凝前不得受水冲蚀。
(2)主拱圈须等养护试件强度达到设计强度的70%,方可拆模。
七、支架的拆除顺序及方案
卸落拱架在拱圈合龙后至少二星期进行。
7.1拆除顺序
拆架程序应遵循由上而下,先搭后拆的原则,不准按立面拆架或在上下两层同时拆架。
做到一步一清,一杆一清,拆除后架体的稳定性不被破坏。
拆除顺序为:
安全网—栏杆—剪刀撑—小横撑—大横撑—立杆
支架整体拆除顺序为:
应该先拆除跨中处支架,再拆除桥墩处支架,由跨中向两侧桥墩方向推进。
具体拆除顺序及拆除方式见下图:
7.2拆除方案
拆除拱架应在拱圈合拢后至少二星期进行,同时桥台全部工程及台后填土必须基本完成。
支架拆除前,在梁顶做好梁体沉降的观测点,对这些点,在支架拆除前进行标高测量,在支架拆除过程中时时观察标高变化情况。
同时支架拆除时,也要派专人对梁底进行观察,如有异常情况,应立即停止支架拆除工作。
待查明原因或通过讨论后,按调整方案进行作业。
支架拆除时,方木要与脚手架错开拆除,即拆一排方木,就拆支撑该方木的脚手架。
支架拆除时从跨中开始,先拆除梁体跨中处支架,再拆除桥墩处支架,再从跨中同时向两侧拆除,为保证拆除过程中支架的稳定性,每层支架水平拆除自上而下推进。
严格按拆架工艺,依次拆除支架,所拆除下来的所有材料成堆放置好,择优可以重复利用。
八、其他注意事项
(1)主拱施工应严格按照各项施工安全操作规程进行。
(2)应做好河床支架基础的防护工作,防止支架及基础受到冲刷,同时应在桥位上游施工便道上设置子堤,防止因偶然的河流高水位对支架的冲击破坏。
(3)砼施工过程中严格保证质量,砼浇注完毕应立即进行养护,砼养护对砼质量保证至关重要,应严格按照有关工艺进行。
(4)主拱施工中的预埋钢筋及其他预埋件不得遗漏。
(5)电焊作业应符合电焊有关安全规定,避免烧伤、烫伤。
立模后若需电焊,应注意保护模板不被烧伤。
(6)施工操作中应注意保护主拱圈施工监测的预埋设备。
(7)拱桥是一种有推力的结构。
桥台的质量对整个拱桥的安全性影响很大。
砼浇筑前必须将台后混凝土施工完毕。
施工中也要注意及时进行台后填土并分层夯实。
(8)拱桥各阶段施工均注意对称均衡施工,以免拱轴线发生不正常变形,导致发生安全和质量事故。
(9)施工每阶段均要进行施工观测,控制主拱圈的变形。
(10)主拱圈混凝土的内在质量和外在质量均严格控制。
混凝土浇筑时保证浇筑进度和振捣密实,所有工作缝认真凿毛清洁,确保新老混凝土的结合强度,并注意混凝土养生,所有主拱圈外表面均达到平整、光洁和全桥混凝土颜色一致。
(11)严格控制主拱圈的轮廓尺寸,施工误差限制在施工规范允许范围之内,防止主拱圈混凝土开裂和棱边碰损,待混凝土强度达到有关要求后方可拆模。
第一合同段项目部
2011年6月17日
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