墩柱盖梁抱箍及支架法施工方案Word格式文档下载.docx
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以上工序经检查确认无误后,即可安装盖梁底模,盖梁中预留10mm拱度。
盖梁两侧搭设单独的脚手架并铺脚手板作操作平台。
5、钢筋的制作、运输与安装
在盖梁底模安装、底模高程验收合格后,开始安装盖梁钢筋。
钢筋由钢筋班组加工制作,钢筋的制作与安装严格按照施工图纸和施工规范来进行。
为方便施工,加快进度,确保施工安全,盖梁钢筋尽可能在地面拼装,然后用吊机进行吊装;
在吊车施工不便处,可直接在底模上拼装钢筋。
注意挡块钢筋的预埋。
6、安装侧模
在盖梁钢筋安装验收合格后,严格按施工要求安装盖梁侧模。
7、砼的浇筑及养护
(1)、砼的浇筑
模板安装完毕以后,请监理现场检验模板的平面位置、顶部标高、节点联系及稳定性。
经检验合格后,即开始浇筑混凝土。
盖梁混凝土采用泵车进行混凝土的浇筑。
混凝土要连续灌注,水平分层、一次成型,每层厚度不超过50cm,上下两层间隔时间不得超过1.5h,在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完上层混凝土。
采用插入式振动器振动,振动时宜快插慢拔,振动棒移动距离不超过该棒作用半径的1.5倍;
与模板保持5~10cm的距离;
避免振动棒碰撞模板、钢筋;
插入下层混凝土5~10cm;
每一处振动时,应边振动边徐徐提出振动棒。
混凝土的振动时间,应保证混凝土获得足够的密实度,当混凝土不再下沉、混凝土不出气泡、混凝土表面开始泛浆时,表示该层振捣适度。
为了保证盖梁表面的光洁度、防止气泡孔的出现,严格控制混凝土的坍落度。
(2)、砼的养护
在盖梁混凝土浇筑完毕后,立即派专人将表面用塑料薄膜覆盖,浇水养护。
8、模板与支模架的拆除
当盖梁混凝土抗压强度达到3.0Mpa时,并保证不致因拆模而受损坏时,可拆除盖梁侧模板。
拆模时,可用锤轻轻敲击板体,使之与混凝土脱离,再用吊车拆卸,不允许猛烈敲打和强扭等方法进行,模板吊运至指定位置堆放。
待混凝土强度达到设计强度的100%时,才能拆除盖梁支模架体系。
支模架拆除时,严格按由上而下的顺序进行。
四、盖梁抱箍法施工模板设计
1、侧模与端模支撑
侧模为竹胶板,模板厚度为1.5cm,在侧模中、下部设2道φ16的栓杆作拉杆,上下拉杆间距60cm,拉杆通过山型卡卡扣在竖带上,竖带为双排φ48的钢管,竖带与侧模间设置4.5cm×
6.5cm的方木外楞,外楞间距20cm。
端模与侧模设计相同。
2、底模支撑
底模为竹胶板,模板厚度为1.5cm,在底模下部采用间距15cm10×
10方木作横梁,横梁长3.0m。
盖梁悬出端底模下设三角支架支撑,三角架放在横梁上。
横梁底下设纵梁。
3、纵梁
在横梁底部采用2幅28b型槽钢作为纵梁。
纵梁与纵梁之间用钢管扣件连接固定;
纵梁下为抱箍。
纵梁墩柱跨中计划用支架顶托承担部分压应力,支架搭设于连接墩柱的系梁上,此处支架为辅助作用,不另计算承担压应力值。
4、抱箍
采用两块半圆弧型钢板(板厚t=20mm)制成,M24的高强螺栓连接,抱箍高0.3m。
抱箍紧箍在墩柱上产生摩擦力提供上部结构的支承反力,是主要的支承受力结构。
为了提高墩柱与抱箍间的摩擦力,同时为保护墩柱砼面,在墩柱与抱箍之间设一层2~3mm厚的橡胶垫。
5、防护栏杆与工作平台
支模架体系外单独搭设脚手支架以支撑工作平台,与盖梁支撑系统分离,脚手支架采用φ48的钢管搭设,竖向间隔0.5m设一道水平杆,横向每3档设置一道斜撑。
平台上设置防护栏杆,防护栏杆搭设高度高出盖梁底模不小于1.2m。
6、盖梁抱箍材料数量汇总表
盖梁抱箍按5套用量考虑。
配件名称
单位
数量
重量(kg)
备注
抱箍
套
5
827.4
半径0.4m
M24螺栓螺帽
40
高强度螺帽
五、盖梁满堂支架法施工模板设计
1、侧模与端模及底模设计
侧模、端模及底模的设计同上抱箍法模板设计。
2、纵梁
在横梁底部采用横桥向三道双拼φ48钢管作为纵梁。
纵梁与纵梁之间用钢管系杆连接固定;
纵梁下为满堂支架。
3、满堂支架
满堂支架搭设位置基础为C30钢筋砼系梁,系梁抗压强度足以满足盖梁整体浇筑时支模架所需承重的强度。
盖梁支撑系统为满堂支架,支架采用φ48×
3.5mm钢管,横桥向立杆布置间距为0.6m,纵桥向立杆间距为0.45m,满堂支架纵横向每隔3道设置剪刀撑。
横杆步距为1.2m,地坪上0.15m设置扫地杆,加强支架的整体连接与稳定。
支架搭设好后,用可调顶托来调整支架高度或拆除模板用。
4、防护栏杆与工作平台
防护栏杆与工作平台支撑系统与盖梁支模架系统分离单独搭设。
六、侧模支撑计算
砼浇筑时的侧压力主要由拉杆和钢管背带承受,Pm为砼浇筑时的侧压力,T为拉杆承受的拉力。
1、荷载计算
砼浇筑时的侧压力:
Pm=Kγh,当v/T≤0.035时,h=0.22+24.9v/T
式中:
K—外加剂影响系数,取1.2;
γ—钢筋砼容重,取26KN/m3;
h—有效压头高度;
v—砼浇筑速度,此处取值0.45m/h,
T—砼入模温度,此处按25℃考虑
则:
v/T=0.45/25=0.018<
0.035
h=0.22+24.9v/T=0.668m
Pm=Kγh=1.2×
26×
0.668=20.84KPa
砼振捣对模板产生的侧压力按4KPa考虑,
Pm=20.84+4=24.84KPa
盖梁长度每延米上产生的侧压力按最不利情况考虑,即砼浇筑至盖梁顶时,盖梁上产生的纵向每米侧压力:
P=Pm×
(H-h)+Pm×
h/2=24.84×
0.732+24.84×
0.668/2=26.48KN
(参考《路桥施工计算手册》p173)
2、拉杆拉力验算
拉杆(φ16圆钢)纵向间距0.6m,0.6m范围砼浇筑时的侧压力由上、下两根拉杆承受:
σ=(T1+T2)/A=0.6P/2πr2
=0.6×
26.48KN/(2×
201.06mm2)=39.5MPa
σ=39.5MPa<
[σ]=160MPa,满足抗拉要求。
(参考《路桥施工计算手册》p182)
七、抱箍验算
(1)、盖梁钢筋砼自重:
G1=27.4×
1.4×
1.6m3×
26KN/m3=1596KN;
(2)、模板自重(按钢筋砼自重的3%计算):
G2=48KN;
(3)、施工荷载及其他荷载:
G3≈20KN;
(4)、纵横梁自重(按钢筋砼自重的8%计算):
G4=128KN;
纵梁上的总荷载:
Gz=G1+G2+G3+G4=1792KN
纵梁所承受的荷载假定为均布荷载q:
q=Gz/L=1792/28.4=63.1KN/m
单边28b槽钢所承受的均布荷载为:
q’=q/2=31.6KN/m
每个墩柱设一个抱箍支承上部荷载,由上面计算可知每个抱箍所承受的竖向压力N=Gz/5=358.4KN,该值即为抱箍体需产生的摩擦力。
2、抱箍受力计算
(1)、螺栓数目计算
抱箍体所承受的竖向压力N:
358.4KN
抱箍所受的竖向压力由M24高强螺栓的抗剪力产生。
(参考《路桥施工计算手册》p426)
M24螺栓的允许承载力[NL]]=Pμn/K
式中,P—M24高强螺栓的预拉力,取225KN;
μ—摩擦系数,取0.3;
n—传力接触面数,取1;
K—安全系数,取1.3。
[NL]=225×
0.3×
1/1.3=51.9KN
螺栓数目m计算:
m=N/[NL]=358.4/51.9=6.9≈7个,本次单个抱箍计算截面上的螺栓数目m为8个,则每条高强螺栓提供的抗剪力:
P’=N/8=358.4/8=44.8KN<[NL]=51.9KN,螺栓满足抗剪要求。
(2)、螺栓轴向受拉计算
墩柱砼与钢抱箍之间设置一层橡胶垫,按橡胶与钢抱箍之间的摩擦系数取μ=0.3计算抱箍产生的压力Pb=K’N/μ=1.2×
358.4/0.3=1433.6KN由高强螺栓承担。
K’—荷载安全系数,取值1.2;
[S]—高强螺栓的预拉力,M24高强螺栓取值225KN。
则N’=Pb=1433.6KN
抱箍的压力由8条M24的高强螺栓的拉力产生,即每条高强螺栓的拉力为N1=Pb/8=179.2KN<[S]=225KN
因此,M24高强螺栓满足抗拉强度要求。
(3)、求螺栓需要的力矩
①、由螺帽压力产生的反力矩M1=μ1×
N1×
L1
μ1—0.15钢与钢之间的摩擦系数;
L1—力臂,M24螺栓取0.015m;
则M1=0.15×
179.2×
0.015=0.403KN·
m
②、M2为螺栓爬升角产生的反力矩,升角为10°
M2=μ1×
cos10°
×
L2+N1×
sin10°
L2[力臂L2=0.011]=0.15×
0.011+179.2×
0.011=0.633KN·
M=M1+M2=1.036KN·
m=103.6Kg·
所以要求螺栓的扭紧力矩M≥104Kg·
3、抱箍体的应力计算
(1)、抱箍壁为受拉产生拉应力
抱箍壁采用面板δ20mm的钢板,抱箍高度为0.3m。
则抱箍壁的纵向截面积:
S1=0.02×
0.3=0.006m2。
抱箍体拉应力σ=1/2×
K×
N/(μS1)=0.5×
1.3×
358.4/(0.3×
0.006)=129.4MPa<[σ]=140MPa,满足设计抗拉要求。
(2)、抱箍体剪应力
τ=(1/2RA反力)/(2S1)=(1/2×
358.4)/(2×
0.006)=14.9MPa<[τ]=85MPa,弯曲应力根据第四强度理论
σW=(σ2+3τ2)1/2=(129.42+3×
14.92)1/2=132MPa<[σW]=145MPa
满足抗剪强度要求。
通过以上验算证明:
盖梁抱箍法施工是安全可靠的。
八、满堂支架受力验算
1、底模板下10×
10cm纵向木枋验算
底模下满堂脚手架立杆按照60cm×
45cm布置,底模下纵桥向木枋按15cm中心间距布置,对于纵向木枋的验算,取计算跨径为0.45m,按简支梁受力考虑进行验算:
盖梁钢筋砼荷载:
P1=27.4×
1.6×
26/(27.4×
1.6)=36.4KN/m2
模板自重荷载(按钢筋砼自重的3%计算):
P2=1.092KN/m2
设备及人工荷载:
P3=(8×
70+2×
25+150)×
9.8×
10-3/(27.4×
1.6)=0.17KN/m2(说明:
假设浇筑时有8名工人,70Kg/人;
振动棒2台,25Kg/台;
其它150Kg)
砼浇筑冲击及振捣荷载:
(取钢筋砼重量的25%):
P4=0.25×
36.4=9.1KN/m2
则有P=P1+P2+P3+P4=46.762KN/m2
取1.2倍的安全系数,则P’=P×
1.2=56.12KN/m2
底模下纵向木枋中心间距0.15m,跨径0.45m,则:
q1=P’×
0.15=56.12×
0.15=8.418KN/m
W=bh2/6=10×
102/6=166.7cm3
由梁正应力计算公式得:
σ=q1L2/8W=8.418×
0.452×
106/(8×
166.7×
103)=1.278MPa<[σ]=10MPa,强度满足要求。
由矩形梁弯曲剪应力计算公式得:
τ=3Q/2A=3×
8.418×
(0.45/2)×
103/(2×
10×
102)
=0.284Mpa<[τ]=2Mpa(参考一般木质),强度满足要求。
由矩形简支梁挠度计算公式得:
E=0.1×
105Mpa;
I=bh3/12=833.3cm4;
fmax=5q1L4/384EI
fmax=5×
103×
10-3×
0.454×
1012/(384×
0.1×
105×
833.3×
104)=0.054mm<[f]=1.125mm([f]=L/400=450/400=1.125mm)
刚度满足要求。
2、横桥向双拼φ48钢管纵梁的抗弯计算
支架立杆的横桥向间距为0.6m,纵桥向间距为0.45m,因此,顶托支撑的双拼φ48钢管的计算跨径为0.6m。
底模下10cm×
10cm木枋传递给双拼钢管纵梁每平方的力为:
F=P’×
0.6×
0.45=56.12×
0.45=15.152KN
则Mmax=0.1FL跨=0.1×
15.152×
0.6=0.909KN·
弯曲强度:
σmax=Mmax/ω=0.909×
106/(5.078×
103)=179MPa<[σ]=430Mpa(双拼钢管215Mpa×
2)
抗弯强度:
fmax=1.883(FL跨2)/100E’I’=1.883×
(15.152×
6002)/(100×
2.1×
1.215×
105)=0.004mm<[f]=6mm(双拼钢管3mm×
因此,双拼钢管满足抗弯强度要求。
3、立杆强度验算
支架钢管(φ48×
3.5)立杆的纵向间距为0.6m,横向间距为0.45m,因此单根立杆承受区域即为底板0.6m×
0.45m盖梁均布荷载,由10×
10木枋传递给双拼钢管再由双拼钢管集中传至杆顶。
现以间距为0.6m×
0.45m立杆作为受力验算杆件。
P’=56.12KN/m2
对于支架钢管(φ48×
3.5),有:
i—截面回转半径,i=1.578cm;
f—钢材的抗压强度设计值,f=205MPa;
A—立杆的截面面积,A=4.89cm2;
由于横杆步距为1.2m,则长细比λ=L/i=1200/15.78=76,由长细比查表得轴心受压构件稳定系数φ=0.744,则:
[N]=φAf=0.744×
489×
205=74.582KN
而Nmax=P’×
A’=56.12×
[N]>N,因此立杆抗压强度满足要求。
另由压杆弹性变形计算公式得:
(按最大高度2.7m计算)
△L=NL/E’A=15.152×
2.7×
103/(2.1×
4.89×
102)=0.398mm,压缩变形不大
盖梁钢筋砼自重约160吨,每跨约为40吨,满堂支架按上述间距布置,则盖梁下每一跨度至少有8×
3=24根立杆,可承受72吨荷载(每根杆约可承受30KN),安全比值系数为72/40=1.8,完全满足施工要求。
4、地基容许承载力验算
满堂支架搭设底基础为C30钢筋砼横系梁,横系梁宽1m,高0.8m,地基容许承载力>1500t/m2,而盖梁荷载(考虑各种施工荷载)最大为5.6t/m2,系梁地基容许承载力完全满足施工要求。
经以上综合计算,半幅盖梁(27.4m×
1.6m×
1.4m)采用本满堂支模架系统满足盖梁施工受力要求
九、施工注意事项
1、高空作业时,上下施工人员必须配合紧凑,上面的施工人员严禁不系安全带操作,同时防止脚下踏空;
上、下施工人员必须戴安全帽,时刻注意高空落物,确保高空作业的安全。
2、模板支架、底模安装时严格按施工图纸进行,严禁随便变更施工尺寸;
纵梁与立柱之间的联系一定要牢固稳定。
3、抱箍安装必须在墩柱砼强度达到设计强度的75%以上才能进行,为增加抱箍钢带与墩柱之间的摩擦力,保护墩柱砼外观,在抱箍与墩柱间加垫2~3mm厚橡胶皮。
4、挡块钢筋预埋时要控制好安装高度与平面位置,严禁出现偏位与超高现象。
5、浇筑混凝土之前在模板内侧涂刷脱模剂,脱模剂宜采用同一品种,不得使用易粘在混凝土上或使混凝土变色的油料;
确保模板与钢筋之间有足够的保护层。
6、浇筑混凝土过程中,应设有专人检查模板、钢筋和对拉螺杆等的稳固情况,当发现有松动、变形、位移时,应及时处理。
测量人员跟踪全过程测量模板及支模架的变形,以指导施工。
7、在浇筑混凝土过程中,施工人员应注意正确使用插入式振捣棒,防止振捣棒与模板、钢筋、对拉螺杆碰撞所引起的松动、变形、位移。
8、施工过程中应严格按照工艺操作规则进行,对施工的机械设备在运转中应勤加检查,及时维修,保证运转正常。
9、施工前应对机具设备、材料、混凝土配合比及施工布置等进行检查,以保证混凝土拌和质量良好,浇筑过程中不发生故障。
十、质量保证措施
1、各种施工原材料和机具设备的验收、试验与检验按现行规范及有关规定进行。
2、加强对施工用的各种原材料的检验、验收制度,各种原材料必须有合格证书。
钢筋、水泥等进场前必须由现场试验人员或技术人员进行验收,不合格材料严禁用于本工程。
3、严格把好模板质量关,模板全部采用新购的竹胶板,并在施工前进行试拼和调整,确保模板几何尺寸正确,拼缝严密,不漏浆。
4、钢筋绑扎符合设计要求,半成品经过检查合格后方可绑扎成型,加固牢靠并经监理工程师检查签证后方可浇筑砼。
5、现场试验室根据各部位砼性能要求,进行砼配合比试验,确保砼质量,并随工程进度现场抽取足够的砼试件,为拆模和下道工序施工提供数据。
6、施工测量执行三级(即施工队测量组、现场主管工程师和监理)逐级复核制度。
十一、安全保证措施
1、钢筋除锈时,除锈人员穿戴好防护用品;
电动除锈机除锈时,设接零装置及漏电保护器,以防漏电,圆盘钢丝刷及传动部分要设置防护罩。
2、钢筋调直时,施工场地内禁止非工作人员入内,两端设安全挡板或挡护墙,调直设备事先检查各部件是否安全可靠。
3、起吊钢筋,做到稳起稳落,在安装就位并安装稳妥后脱钩;
高空绑扎、吊装严格遵守高处作业安全技术要求。
4、混凝土浇筑,检查料斗的吊具、料斗及串筒的挂钩和吊环均确保稳固可靠。
5、桥墩模板施工是高空作业,施工前对施工人员进行必要的安全教育,严格执行高空作业安全制度和规定。
施工时设置各种防护设施,墩上操作工人必须戴好安全带,保证人员人身安全。
6、施工前,施工场地设危险区,非工作人员禁止入内。
墩上墩下有关人员均戴安全帽,无关人员严禁到墩上去,严禁从高空向下抛掷杂物。
7、电力及照明线路经常检查,防止发生漏电事故;
遇大风、雷雨等恶劣天气而停工时,要切断电源,保护好各种设备。
8、模板安装前搭设好牢靠的脚手架、工作平台及上下扶梯。
工作人员系好安全带,穿拉杆要里应外合。
施工使用的各种脚手架及工作平台的栏杆均采用封闭式;
施工平台上荷载放置均匀、对称,并不得超过其设计极限。
十二、附图
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