梁支撑专项施工方案.docx
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梁支撑专项施工方案.docx
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梁支撑专项施工方案
高架桥箱梁支架专项施工方案一
一.工程概况
本工程高架桥为现浇箱梁结构,分为左右两幅,箱梁跨度均为30m。
箱梁高为1.60m,宽度13.25m,其中箱体宽度7.25m,两侧挑臂长度各为3.00m。
跨中箱梁底板厚度0.2m,腹板厚度0.45m;顶板厚度均为0.20m;两侧挑臂根部厚度为0.45m,端部厚度为0.15m。
箱梁混凝土强度为C50,采用自拌混凝土。
考虑到箱梁体积庞大且为空心,所以决定分二次浇捣成型,第一次为顶板承托以下,第二次为顶板承托以上。
箱梁模板支架的设计、施工必须确保箱梁施工的质量及安全。
二、箱梁模板支架设计计算
2.1计算依据
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程JGJ130-2001》
2.2计算内容
(1)支架立杆稳定性及变形验算
(2)底层立杆强度验算
(3)抗倾覆验算
(4)地基承载力验算
(5)18mm厚九夹板强度、刚度
(6)纵横向方木强度、刚度
2.3箱梁模板支架设计
(1)基本构造:
本工程箱梁支撑体系为:
场地平整压实后散铺400㎜厚的三、七灰土,压实厚度为300㎜(备注:
具体要根据现场实际情况决定)。
在以处理好的地基上沿纵向铺设100×100mm的方木,并用100×100×5㎜的钢板为支架的底座,再搭设Φ48*3.5轮扣式满堂脚手架,在支架顶部铺设置100mm*100mm横向方木、100×100的纵向方木,在纵向方木上部铺设18mm厚九夹板,作为底模。
(2)荷载传递路线:
底板→纵向方木→横向方木→立杆→方木→30厚处理层(局部100厚C20砼)→地基
(3)100mm*100mm方木、18mm厚九夹板按照多跨连续梁受均布荷载进行内力计算,荷载取第二次混凝土浇捣时的恒载及活载
箱梁模板(底模)、支架计算书
支架体系技术参数
支撑立杆纵向间距为a,横向间距为b,步距s;方木间距c。
底板厚度位置:
a=600mm;b=600mm;c=600mm(横向);c=300mm(纵向);s=900㎜
悬臂位置:
a=600mm;b=600mm;c=600mm(横向);c=300mm(纵向)。
s=1200㎜
1计算说明
箱梁模板及支架体系为:
Φ48*3.5钢管满堂排架,18mm九夹板底模,100mm*100mm方木
(1)木材力学参数:
f=10.0Mpa;fv=1.7Mpa;E=10000Mpa。
(2)钢材力学参数:
f=215Mpa;fv=125Mpa;E=206000Mpa。
(3)Φ48*3.50钢管几何参数:
A=489mm2,i=15.8mm;I=1.219*105mm4;Wn=5078mm3;EI=2.51*1010n.mm2。
由于使用旧钢管,计算中按照Φ48*3.0钢管几何参数进行验算:
A=424mm2,i=15.9mm;I=1.078*105mm4;Wn=4493mm3;EI=2.22*1010n.mm2。
(4)竹胶板几何参数(1000mm宽度):
A=18000mm2,I=4.86*105mm4;Wn=54000mm3;EI=4.86*109n.mm2。
(5)10*10cm方木几何参数(竖向):
A=10000mm2,I=4.167*106mm4;Wn=1.67*106mm3;EI=4.167*1010n.mm2。
2荷载计算(按7号段计算,挂篮设计最重分段)
7号段箱梁高348.3cm,顶板厚28cm,底板厚39.6cm,腹板厚60cm。
荷载计算分为底板厚度400mm、实腹三种部位进行计算。
(1)模板、及支撑自重p1取0.25kn/m2;
(2)混凝土自重p2根据位置不同而异:
底板厚度400mm位置:
p21=(0.4*26.5)+0.25=12.175kn/m2。
实腹位置:
p21=3.483*26.5=92.3kn/m2。
(3)施工人员及设备荷载q1取1.5kn/m2。
(4)混凝土振捣产生竖向荷载q2取2.0kn/m2。
(5)风荷载:
Wk=0.7μz*μs*W0=0.45kn/m2。
3、立杆稳定及变形验算
(1)根据规范要求,立杆稳定及变形的荷载组合为:
永久荷载+施工均布荷载。
立杆稳定验算(按照旧钢管计算)
由于采用的是轮扣式满堂脚手架,是一种杆件轴心相交(接)的承插锁锁固式钢管脚手架,不计偏心作用则:
N/(ψ*A) 其中: N=1.2*[(0.6*0.6)*恒载]+1.4*[(0.6*0.6)*活载] =1.2*[(0.6*0.6)*92.3]+1.4*[(0.6*0.6)*(1.5+2.0)] =41.6376kn,(按照最大轴向力验算立杆稳定。 ) λ=1700/15.8=114,查表得ψ=0.537。 l0=h+2a=0.9+0.4*2=1.7m 钢管设计强度按照旧钢管考虑f=0.85*215=182.75n/mm2。 稳定验算: N/(ψ*A)=41637/(0.537*489) =158.56n/mm2<182.75n/mm2满足要求。 (2)立杆变形验算 立杆按照最大高度H=12.0m计算。 变形验算条件Δ=Δ1+Δ2+Δ3〈[Δ]; 弹性变形Δ1=N*H/(E*A)=41637*12000/(206000*489)=4.96mm; 接头非弹性变形Δ2=n*δ=4*0.5=2.00mm; 温度变形Δ3=H*α*ΔT=12000*0.000012*15=2.16mm; 允许变形[Δ]=H/1000=12000/1000=12mm。 变形验算: Δ1+Δ2+Δ3=4.96+2.00+2.16=9.12mm〈12mm,满足要求。 4.底层立杆强度验算 N/(A) N=1.2恒载+1.4活载+2*Ga+Gb Ga=2*纵横杆的重量 Gb=(层数-1)*步距*杆件的线重量 N=1.2恒载+1.4活载+2*Ga+Gb =41.637+0.92+0.46+0.69+0.42=44.127kn N/A=44127/489=90.239n/mm2<182.75n/mm2 5、抗倾覆验算 取600mm宽度为计算单位。 风荷载作用下引起的倾覆力矩M=0.85*1.4*Wk*La*H2/10=10.41KN·M 由自重引起的抗倾覆力矩为Mr=0.5*G*L=0.5*44.127*12=264.76KN·M ∴Mr>M,满足抗倾覆要求。 6、地基承载力验算 立杆底部用100mm*100mm*5mm钢垫块,做法: 散铺400mm厚三七灰土,压实300mm厚,地基的承载力要不低于300kpa。 具体做法附后。 根据规范要求,验算条件P〈kc*fgk kc*fgk=0.9*300=270kpa 实腹位置为最危险处: P=41.6376/(0.6*0.6)=115.66kpa<270kpa 为确保地基承载力,应进行地基加固处理。 加固办法: 场地采用14T震动压路机进行碾压;支架两侧设置排水沟,确保排水畅通。 实腹位置箱梁箱体下部为承台,支架直间架设在承台上,地基承载力能够确保。 7、九夹板强度及变形验算 竹胶板以1000mm宽度连续梁受均布荷载进行内力计算。 计算中荷载取箱梁底板、顶板混凝土自重及施工荷载。 (按最大处的重量计算) 连续梁线荷载ql2=(0.6*92.3)*1.2+(1.5+2.0)*0.6*1.4=41.637kn/m; 连续梁跨度L=0.30m; 抗弯强度验算: σ=0.105ql2/Wn=0.105*41.637*300/54000=0.0243n/mm2<10n/mm2,符合要求; 抗剪强度验算: τ=0.606ql/A=41.637*300*0.606/12*1000=0.63Mpa<1.7Mpa,符合要求; 抗弯刚度验算: ωmax=0.151ql4/(100EI)=0.151*41.637*3004/(100*4.86*109)=0.0356mm。 符合要求。 该变形未考虑荷载的不利分布及施工顺序,实际施工过程中的挠度比计算数值大。 混凝土浇筑前,考虑施工人员及设备荷载p的不利分布,按照简支梁受跨中集中荷载(p取1000n)验算。 σ=0.25Pl/Wn=0.25*1000*300/54000=1.39n/mm2<10n/mm2,符合要求; 8、方木强度及变形验算 100mm*100mm方木按照连续梁受均布荷载进行内力计算。 计算中荷载取箱梁底板、顶板混凝土自重及施工荷载。 (按最大处的重量计算) 连续梁线荷载q51=q41*0.60=41.637*0.60=24.98kn.m;跨度L=0.6m; 抗弯强度验算: σ=0.105ql2/Wn=0.105*24.98*600/1.67*106=0.9n/mm2<17n/mm2,符合要求; 抗剪强度验算: τ=0.606ql/A=24.98*600*0.606/10000=0.91Mpa<1.7Mpa,符合要求; 抗弯刚度验算: ωmax=0.151ql4/(100EI)=0.151*24.98*600/(100*4.167*1010)=0.05mm。 符合要求。 该变形未考虑荷载的不利分布及施工顺序,实际施工过程中的挠度比计算数值大。 混凝土浇筑前,考虑施工人员及设备荷载p的不利分布,按照简支梁受跨中集中荷载(p取1000n)验算。 σ=0.25Pl/Wn=0.25*1000*600/8.3*106=0.018n/mm2<10n/mm2,符合要求。 横向10×10㎝方木按照连续梁受节点边缘及跨中集中荷载作用进行内力计算。 集中荷载P1=0.5*N=20.08*0.5=10.04kn;跨度L=0.60m 抗弯强度验算: σ=0.158Pl2/Wn=0.158*10.04*6002/1.67*106=5.7n/mm2<17n/mm2,符合要求; 抗剪强度验算: τ=Q/A=1.5*5020/1002=0.753Mpa<125Mpa,符合要求; 抗弯刚度验算: ωmax=0.603Pl3/(100EI)=0.603*5020*6003/(100*2.51*1010)=0.18mm,符合要求; 2.4.箱梁钢管支架构造要求 (1)支撑应设纵横向扫地杆,扫地杆应紧靠底座,位于距离底座小于200mm的位置。 (2)每二层纵横向水平杆的平面位置设一水平加强层(具有水平剪刀支撑的层面)。 (3)在满堂支架的纵向、横向分别设置剪刀撑。 纵向剪刀撑位于两侧立面及箱梁边腹板下,共设置4道;横向剪刀撑每五或六个立杆纵距设置一道(用扣件式钢管搭设间距6米的剪刀撑,抗支架倾覆,保证满堂支架整体稳定性)。 (4)剪刀撑钢管接长宜采用搭接,剪刀撑采用普通扣件固定在与之相交的纵、横向水平杆上,中心线至主节点距离不宜大于150mm。 (5)剪刀撑斜杆的倾角在45~60度之间。 (6)每两跨箱梁支架设置1处斜道,斜道坡度1: 3左右,栏杆高度1.2m,挡脚板高度不应小于180mm。 (7)除满足上述要求外,支架构造尚需满足《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程JGJ130-2001》的相关要求。 三.箱梁轮扣式满堂脚手架施工 3.1施工准备 操作人员必须经过专业技术培训并考试合格,持证上岗。 按照支撑系统专项施工方案施工,施工前进行技术安全交底。 3.2搭设及使用 (1)操作人员必须戴好安全帽,佩带并正确使用安全带。 (2)立杆间距应按施工方案进行设置,先在钢板铺设的地坪上放线确定立杆位置,将立杆与水平杆连接成第一层支撑架体,完成一层搭设后,应对立杆的垂直度进行初步校正,然后搭设扫地杆,逐层搭设支撑架体,每搭设一层纵向横向水平杆时,应对立杆进行垂直度校正,不得错层搭设。 (3)搭设两层以上的支撑架体应设
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