特大桥薄壁空心高墩墩身施工方案Word文档下载推荐.docx
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施工区段内空心墩为矩形型薄壁空心墩,墩四角带有R0.5米的弧,墩身长为5.6米,宽为2.5米,承台顶面以上2.0m及墩顶以下0.5m范围内为实体段,墩顶中部顺桥向通长开一个3.5m(上宽)和4.6(上宽)凹槽,做为检查墩顶设备之用,墩高25m~28m。
2施工准备
2.1施工场地
一分部QMW大桥架子队设置有钢筋加工场地,利用已建完设完成QMW大桥钢筋加工场进行钢筋加工,加工完成并检验合格后,运至现场进行绑扎。
2.2施工便道
一分部QMW大桥便道贯通已全桥,交通便利,施工便道宽度为6m,便道采用砂夹石填筑,并在表面填筑时均向外侧留2%的横坡以便排水,现场高差较大达30m,但便道最大坡度应控制在15%以内。
2.3施工供电
在全桥沿线埋设施工电缆,架设电杆,以供现场用电。
为预防突然停电对正常施工的影响,在各工点配备发电机作为备用电源。
由于现场教复杂,有些施工地点无法铺设电缆,现场根据所用电量增加发电机以保证施工用电。
3薄壁空心墩支架方案及验算
2、3、4墩为薄壁空心墩,最大高度为26.40m,墩身高度较高,采取分段浇注以保证模板稳定性,模板采用定型钢模,每节1.5m,并设1m、0.5m的调整节段,施工时根据墩身高度支立,为加快施工进度,采取在模板四周加设支架,搭设施工平台,如下图所示:
墩身模板加支架(外膜)平面示意图
墩身模板加支架立面示意图
采用模板支架可以加快施工进度,下部拆除后的模板进行下一个墩身模板支立。
薄壁墩对拉螺杆和螺帽都采用Φ14mm规格,满足模板强度要求。
第一次浇注至实体段顶(浇注下部实体段),浇筑完成后,开始拼装上部模板6-8m,利用模板外侧支架平台进行施工,附模板支架承载力检算书:
每个操作平台:
采用Φ48mm、壁厚3.5mm钢管根,每根长6m,槽钢上铺设竹板,槽钢外侧采用直径20mm钢管竖向立柱及横向栏杆,并用防护网维护,防止坠物。
一、爬梯脚手架设计及安装
爬梯支架采用外径Φ48mm、壁厚3.5mm钢管及扣件围绕桥墩搭设双排支架,支架与桥墩连成一个整体,支架施工按下述要求搭设:
1、技术要求。
脚手架主要起安装爬梯供人员上下和砼输送管道垂直安装作用,必须具有足够的强度、刚度和稳定性;
支承部分必须有足够的支承面积,基底采用C20砼硬化,有基土时必须坚实并有排水措施;
脚手架立杆间距及横杆步距必须满足要求。
2、搭设方法。
清平夯实基土,进行地面砼硬化,围绕墩柱搭设十字扣件支架,立杆纵距1.5m,横距1.5m,步距1.8m。
3、支架受力分析及计算。
对于一般的扣件式钢管脚手架在搭设前首先必须力学验算,架体结构的主要传力途径为:
各种竖向荷载横向—水平杆—纵向水平杆—立杆—垫木—地基。
从传力途径可以看出,结构杆件中立杆底段是受力最大,因此在计算过程中主要计主杆底段和地基。
计算时主要考虑的荷载可分为恒荷载和活荷载。
前者主要包括结构自重和构配件自重,后者主要是水平风荷载。
在脚手架的搭设计算中,最主要的是通过荷载的分布情况及大小,验算立杆的刚度和稳定性是否满足要求。
另外,脚手架构造、脚手架加强加固必须满足施工要求和安全技术规范要求。
以QMW桥4#墩爬梯支架(高度30m)为例进行计算入下:
二、钢管脚手架受力验算
(一)脚手架主要荷载计算
1、脚手架结构自重
1)立杆:
总长度L1=6×
5×
67=2010m
2)横向水平杆:
总长度L2=(30/1.8+1)×
6×
68=7344m
3)纵向水平杆:
总长度L3=(30/1.8+1)×
2×
38=1368m
脚手架自重G1=(L1+L2+L3)×
3.84=41172kg,产生的轴向力NG1≈412KN。
2、安全爬梯结构自重
爬梯层数n=30/1.8=17,每层重量(3m)30kg,总重量G2=17×
30=510kg,产生的轴向力NG2=5.1KN。
3、输送泵管结构自重
竖向泵管总长度L=30m,泵管单位重量16kg/m,总重量G3=30×
16=480kg,产生的轴向力NG3=4.8KN。
4、上下人员产生的轴向力
按照最多10人同时上下作业,产生荷载按750kg计算,产生轴向力NG4=7.5KN。
由以上计算可知,钢管脚手架主要承受结构自重产生的轴向力,爬梯、泵管等产生的轴向力相对较小。
(二)脚手架立杆计算
1、立杆计算长度l0按下式计算:
l0=kμh(5.3.3)
式中k——计算长度附加系数,其值取1.155。
μ——考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数,应按表5.3.3采用,本次取1.50;
h——立杆步距。
l0=kμh=1.155×
1.5×
1.8=3.12m
2、由风荷载设计值产生的立杆段弯矩Mw,按下式计算:
Mw=0.85×
1.4Mwk=0.85×
1.4ωklah2/10(5.3.4)
式中Mwk——风荷载标准值产生的弯矩;
ww——风荷载标准值,应按本规范(4.2.3)式计算;
la——立杆纵距。
计算Mw=0.85×
1.4Mwk=1.19×
Mwk=1.19×
ωklah2/10=1.19×
0.076×
1.82/10=0.044KN·
M
3、计算立杆段的轴向力设计值N,按下列公式计算:
N=1.2(NG1k+NG2k)+0.85×
1.4ΣNQk(5.3.2-2)
式中NG1k——脚手架结构自重标准值产生的轴向力;
NG2k——构配件自重标准值产生的轴向力;
ΣNQk——施工荷载标准值产生的轴向力总和,内、外立杆可按一纵距(跨)内离工荷载总和的1/2取值。
计算:
Ng=1.2(NG1k+NG2k)+0.85×
1.4ΣNQk
=1.2×
(412+5.1)+0.85×
1.4x(4.8+7.5)
=515.16KN
单肢立杆所受轴向力N=Ng/67=515.16/29=7.689KN
4、立杆的稳定性按照有风组合情况考虑,立杆的稳定性按下式计算:
N/φA+Mw/W≤f
N—计算立杆段的轴向力设计值,按规范(5.3.2-1、2)计算;
φ—轴心受压构件的稳定系数,根据长细比λ由本规范附录C查表C取值,当λ大于250时,φ=7320/λ2;
λ—长细比,λ=lo/i;
lo—计算长度,按规范第5.3.3条规定计算;
i—截面回转半径,查规范附录B表B为1.58mm;
A—立杆的截面面积,查规范附录B表B为489mm2;
MW—计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,按规范(5.3.4)式计算;
f—钢材的抗压设计强度值,查本规范表5.1.6为205N/mm2;
N/φA+Mw/W=7689/(0.552×
489)+44/508=28.485+0.087=28.572<f=205N/mm2
通过计算可知,脚手架立杆稳定性满足要求。
(三)连墙件计算
1、连墙件的强度、稳定性和连接强度应按现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GBJ18)、《钢结构设计规范》(GBJ17)、《混凝土结构设计规范》(GBJ10)等的规定计算。
(1)连墙件的轴向力设计值应按下式计算:
N1=Nlw+No(5.4.1)
式中Nl——连墙件轴向力设计值(kN);
Nlw——风荷载产生的连墙件轴向力设计值,应按本规范第5.4.2条的规定计算;
No——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN),单排架取3,双排架取5。
N1=Nlw+No=15.32+5=20.32KN
2、由风荷载产生的连墙件的轴向力设计值,应按下式计算:
Nlw=1.4·
wk·
Aw(5.4.2)
式中Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧面的迎风面积。
Nlw=1.4·
Aw=1.4×
14.4×
10=15.32KN
4支座垫石施工
1、立模、绑扎钢筋
(1)模板采用竹胶板制作而成,立模前要确保模板底部平整,不平整的用混凝土砂浆找平。
(2)钢筋绑扎,钢筋绑扎前,对预埋在盖梁上的钢筋进行除锈,底层、顶层及四周钢筋进行电焊,钢筋间距、保护层厚度要求要符合设计及规范要求,钢筋绑扎完成后经监理工程师检查签证,方可进行安装模板。
(3)模板安装,模板在安装前,对模板表面进行清洁、校正、涂脱模剂(以便拆模),安装时用建筑双面胶带堵塞板缝,保证砼浇筑时无漏浆。
模板及支架加固牢靠后,对平面位置进行检查,符合要求后报监理工程师签证方可进行浇筑。
2、砼浇筑
砼浇筑采用集中搅拌,砼罐车运输,串桶放模施工,浇筑前充分做好准备。
振动时,振动棒与侧模应保持适当距离,避免振动棒碰撞模板,不得漏振。
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