跨现浇箱梁支架施工方案专家评审要点.docx
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跨现浇箱梁支架施工方案专家评审要点
现浇箱梁支架施工方案
(以中引桥为例)
一、工程概况
东莞水道特大桥分为西引桥、东莞水道主桥、中引桥、律涌水道主桥、东引桥。
中引桥左幅跨径为31+35+31,共97米,右幅跨径为31+30+31,共92米;梁高1.8米,现浇连续箱梁,单箱双室结构,路拱横坡由箱梁倾斜形成,主梁腹板与地面铅直。
每跨两端腹板宽85cm,底板厚30cm,顶板厚40cm,中间部位腹板宽55cm,底板厚20cm,顶板厚25cm;翼缘板根部厚50cm,边部厚15cm,底板宽1015cm,顶板宽1536cm。
。
现浇箱梁断面结构形式如后图:
采用满堂支架浇筑,支架形式为“碗扣式”钢管脚手架,支架平均高度12.5m。
预应力混凝土现浇箱梁用C50混凝土,孔道压浆为C45水泥浆。
现浇箱梁砼浇筑时分两次进行,第一次浇至底板和腹板,第二次浇顶板。
二、中引桥现浇箱梁支架施工方案
A、基础处理:
清除地表腐殖土及垃圾,分层回填路基填筑土方100cm,铺一层10cm厚的水泥稳定石粉(剂量为6%),养生7天后,进行支架搭设。
地基处理宽度为箱梁顶板宽每侧加50cm,并作出2%的双向横坡以利于排水。
渔塘部位地基处理方法是挖除淤泥100cm,分层回填路基填筑土方120cm,铺一层20cm厚的水泥稳定石粉(剂量为6%)。
地基处理后,搭设支架前,进行地基承载力检测,采用确探仪每
500m2检测一点,每处的承载力必须大于400kpa
在处理完的地基两侧挖排水沟,使排水通畅,防止雨水浸泡支架基础。
派专人进行检查,若有积水,立即排除。
B、支架搭设:
支架钢管外径4.8㎝,壁厚0.35㎝,内径4.1㎝,支架顺桥向立柱间距为90cm;横桥向腹板、箱梁两端、横隔梁处间距为60cm,底板中部间距为120cm,冀缘板处间距120cm,纵横水平杆竖向间距1.2m,腹板、箱梁两端、横隔梁处碗扣支架立杆顶部步距按60cm加强。
(1)、测量放样测量人员用全站仪放出箱梁在地基上的竖向投影线,并用石灰撒上标志线,现场技术员根据投影线定出单幅箱梁的中心线,同样用石灰线作上标记,根据中心线向两侧对称布设碗扣支架。
(2)、布设立杆垫块
根据立杆位置布设立杆垫板,垫板采用10*10㎝木方,使立杆处于垫板的中心,垫板放置平整、牢固,底部无悬空现象。
为了增加与地基的接确面积,箱梁腹板底部的垫块加双排,其上横一小方木后,再安底托。
砼地基与水稳层地基交界处水稳层一边垫块按腹板处垫块方式处理,横桥处理不少于5排。
(3)、碗扣支架安装根据立杆及横杆的设计组合,从底部向顶部依次安装立杆、横杆。
安装时应保证立杆处于垫块中心,一般先全部装完一个作业面的底部立杆及部分横杆,再逐层往上安装,同时安装所有横杆。
安装后用手锤砸实每一处碗扣。
4)、顶托安装
为了便于在支架上高空作业,安全省时,可在地面上大致调好顶托伸出量,再运至支架顶安装。
根据梁底高程变化在顺桥向每5m的横桥向设左、中、右三个控制点,精确调出顶托标高,再用拉线内插法,依次调出每个顶托的标高,顶托的伸长量一般控制在30㎝以内为宜。
顶托必须与方木对中,支架每个螺栓连接应逐个检查并锁定。
C、剪刀撑:
纵、横向剪刀撑间距在4.5m内设置一道,同一平面的剪刀撑要相互重叠长度不小于1m,且至少用3个以上锁扣锁牢,腹板及横梁下支架要加密加强,且必须有剪刀撑。
所有剪刀撑水平角在45°~60°之间,高度不宜大于5米,否则采用二层或更多层。
底层水平剪刀撑(扫地杆)离地面不得大于40cm,坚向间距不大于5米。
剪刀撑采有同支架同直径钢管,用扣件固定,要求将其底部支撑在地面上,增加支架的稳定性。
D、碗扣架同墩柱绑定,使支架与墩柱成一个整体,增加稳定性。
设置安全的人性爬梯,两侧设置安全网。
E、纵横梁安装:
在支架顶托上顺桥向放置15cm*15cm的方木,然后再横桥向放置10cm*10cm的方木,间距30cm,横桥向方木长度随桥梁宽度而定,比顶板一边各宽出至少50㎝。
安装纵横方木时,应注意横向方木的接头位置与纵向方木的接头错开,且任何相邻两根横向方木接头不在同一平面上,顺桥向方木的接头宜设在支架立杆正上方,实在避不开时,在其底部两个顶托间加设一根方木。
F、底板安装:
底模采用采用1.8cm厚优质木胶板,直接铺在
10cm*10cm方木上;根据测量放样定出箱梁底部边缘线,并弹上墨线,然后安装底模板。
底模板按设计图纸上规定的横纵坡铺设。
模板之间连接部位采用双面胶条以防漏浆,模板之间的错台不超过1㎜。
模板拼接要纵横成线,避免出现错缝现象。
底模板铺设完成后,纵向每5m为一断面,横向分左、中、右三点,全面测量底板纵横标高。
根据测量结果将底模板调整到设计标高。
底板标高调整完毕后,再次检测标高,若标高不符合要求进行第二次调整。
G、测模、翼缘板模和内模安装:
侧模板、翼缘板亦采用1.8cm厚优质木胶板,内模采用1.8cm厚竹胶板,侧模板与底模板接缝处粘贴双面胶防止漏浆,在侧模板竖肋外侧下部设纵向10*10cm方木,竖肋外侧中、上部用钢管及扣件与支架连接,用以支撑固定侧模板。
侧模竖肋采用10*10cm方木,间距30cm。
横肋采用2*[8槽钢,竖向和水平方向对拉筋每75cm一道,对拉筋采用M22的螺杆,槽钢外侧为10mm厚钢板垫块,螺帽采用双帽。
侧模与底模间采用帮包底的方式。
翼缘板底模板安装与箱梁底模板安装相同,外侧挡板安装与侧模板安装相同。
挡板模板安装完毕后,全面检测标高和线型,确保翼缘板线型美观。
箱室模板安装:
由于箱梁混凝土分两次浇筑,箱室模板分两次安装。
首先安装腹板内模板,内模的竖肋和横肋同外侧模,内模通过对拉筋同外侧模一起进行定位固定,施工时注意内模板的位置和整体线型。
两内模间用方木做横撑、斜撑,此支撑顺桥向每隔200cm一道,以便内模便于准确就位,当第一次混凝土达到一定强度后拆除内模,再用方木搭设小排架,在排架上铺设木胶板,然后在木胶板上铺上一层油毛毡,油毛毡接头相互搭接5㎝,用一排铁钉钉牢,防止漏浆。
在浇筑过程中派专人检查内模的位置变化情况,为方便内模的拆除,在每孔的应力较小位置布设人孔。
H、支架预压
支架搭设完毕,预压之前,必须自检,报监理工程师验收合格后,再进行堆载预压,堆载时还应做好对模板表面的保护。
为减少支架变形及地基沉降对现浇箱梁线型的影响,在纵横梁和外模安装完毕后进行支架预压施工。
预压采用砂袋,载荷预压按照计算书的荷载分布对应进行预压,预压荷载不得小于实际荷载的1.2倍。
因悬臂板本身重量较轻,可根据预压的结果,对悬臂板模板的预拱度作相应的调整。
(1)、加载顺序:
分三级加载,第一、二次分别加载总重的30%,第三次加载总重的40%。
(2)、预压观测:
观测位置设在每跨L/2,L/4处及墩顶处,每处分左中右三个点,分别在底板和基础上设点。
在点位处固定观测杆,以便沉降观测。
采用水准仪进行沉降观测,布设好观测杆后,加载前测定出杆顶标高。
沉降观测过程中每一次观测均找测量监理工程师抽检。
并将观测结果报监理工程师认可同意。
第一次加载后,每8个小时观测一次,连续三次观测沉降量不大于1㎜时进行第二次加载,按此步骤,直至第三次加载完毕。
预压加载完成后,沉降观测的时间不得小于48小时,且24小时沉降量不大于1mm时,经监理工程师同意,可进行卸载。
(3)、卸载:
人工配合吊车吊运砂袋均匀卸载,卸载的同时继
续观测。
卸载完成后记录好观测值以便计算支架及地基综合变形。
根
据观测记录,整理出预压沉降结果,调整碗扣支架顶托的标高来控制箱梁底板及悬臂板的预拱高度。
支架验算
、荷载组合:
1、砼的荷载:
(
钢筋砼的重度为26kN/m3)
腹板砼荷载:
1.8×26×1.05=49.14kN/m2
底板砼荷载:
0.45×26×1.05=12.29kN/m2
翼缘板砼荷载:
0.5×26×1.05=13.65kN/m2
2、模板荷载:
2
2.75kN/m2
3、施工人员及设备运输工具荷载:
2.5kN/m2
4、振捣荷载对水平面模板取2.0kN/m2,对侧模板取4.0kN/m
5、倾倒砼对侧模冲击产生的水平荷载取6.0kN/m2
6、砼超载(胀模)系数:
1.05
二、木胶板验算:
按三跨连续梁计算
木胶板弹性模量及容许应力
弹性模量
轴向应力
弯曲应力
剪应力
E(mpa)
[σ]mpa
[σw]mpa
[τ]mpa
3
9*103
12
12
1.3
竹胶板厚度δ=1.8cm跨径取30cm
A、强度验算:
q=(49.14+2.75+2.5+2)×1=56.39KN/m
Mmax=Kql2=0.1×56.39×0.32=0.508KN?
m
22
W=bh=100018=5.4×104mm3
66
满足要求。
B、挠度验算
满足要求。
C、剪切强度验算
剪力:
Q=Kql=0.6×56.39×300=10150N
剪切强度:
τ=QS=101504.05105=0.86Mpa<【τ】=1.3MpabI10004.86105
式中S=4.05×104mm3
满足要求。
三、上层10×10cm方木的验算:
按三跨连续梁验算
10×10cm方木截面特性
截面尺寸
截面积
惯性距
抵抗矩
回转半径
弹性模量
面积距
(mm)
A(mm2)
4I(mm)
3
W(mm3)
i(mm)
E(mpa)
3
S(cm)
100×100
4
1.0×104
8.33×106
5
1.67×105
28.9
3
9*103
125
(1)腹板下
A、强度验算:
q=(49.14+2.75+2.5+2)×0.3=16.92KN/m
Mmax=Kql2=0.1×16.92×0.62=0.61KN?
m
6
σ=max=0.61105=3.65N/mm2<12N/mm2
W1.67105满足要求。
B、挠度验算
Kql40.67716.926004
f==36=0.2mm<600/400=1.5㎜100EI10091038.33106
满足要求。
C、剪切强度验算
剪力:
Q=Kql=0.6×16.92×600=6091.2N
5
剪切强度:
τ=QS=6091.21.25160=0.91Mpa<【τ】=1.3MpabI1008.33106
满足要求。
(2)翼板下
A、强度验算:
q=(13.65+2.75+2.5+2)×0.3=6.27KN/m
Mmax=Kql2=0.1×6.27×1.22=0.9KN?
m
满足要求。
B、挠度验算
满足要求
C、挠度验算
剪力:
Q=Kql=0.6×6.27×1200=4514.4N
5
剪切强度:
τ=QS=4514.41.25160=0.68Mpa<【τ】=1.3MpabI1008.33106
满足要求。
四、下层15×15cm方木的验算:
按三跨连续梁验算
15×15cm方木截面特性
截面尺寸
截面积
惯性距
抵抗矩
回转半径
弹性模量
面积距
(mm)
A(mm2)
I(mm4)
3
W(mm3)
i(mm)
E(mpa)
S(cm3)
150×150
4
2.25×104
4.22×107
5
5.63×105
43.35
3
9*103
422
1)腹板下
A、强度验算:
q=(49.14+2.75+2.5+2)×0.6=33.83KN/m
Mmax=Kql2=0.1×33.83×0.92=2.74KN?
m
2.74106
σ=max=2.74105=4.87N/mm2<12N/mm2
W5.63105
满足要求。
B、挠度验算
Kql40.67733.839004
f==37=0.4mm<900/400=2.25㎜
100EI10091034.22107
满足要求
C、剪切强度验算
剪力:
Q=Kql=0.6×33.83×900=18268N
剪切强度:
τ=QS=182684.22107=1.22Mpa<【τ】=1.3MpabI1504.22107
满足要求。
(2)翼板下
q=(13.65+2.75+2.5+2)×1.2=25.08KN/m<33.83KN/m不予验算
五、支架验算
碗扣式支架钢管截面特性
外径d(mm)
壁厚t(mm)
截面积
A(mm2)
惯性距
I(mm4)
抵抗矩
W(mm3)
回转半径i(mm)
弹性模量E(mpa)
每米长自重(N)
48
3.5
489
1.215*105
5.078*103
15.78
2.1*105
38.4
(1)腹板下
轴向力F=(49.14+2.75+2.5+2)×0.6×0.9=30.45KN
构件长细比λ=lr0=1158.0706=114.21
式中L0=L+2a=1200+2×300=1800
查表纵向弯曲系数Φ1=0.446
F30450
=FA=34084950=62.27MPa<Φ1[σ]=0.446×145=64.67MPa
符合要求。
(2)翼板下
轴向力F=(13.65+2.75+2.5+2)×0.9×1.2=22.57KN<30.45KN不予验算
六、侧模验算
A、荷载计算
混凝土作用于模板的侧压力,根据测定,随混凝土的浇筑高度而增加,当浇筑高度达到某一临界时,侧压力就不再增加,此时的侧压力即为新浇混凝土的最大压力。
侧压力达到最大值的浇筑高度称为混凝土的有效压头。
通过理论和实践,可按下列二式计算,并取其最小值;
1
F0.22.c.t.1.2.V2
FcH式中:
F—新浇混凝土对模板的最大侧压力(KNm2)
c—混凝土的重量密度(KNm3)取26KNm3to—新浇混凝土的初凝时间(h),可按实测定。
当缺乏实验资料时,
可采用t200计算;t2005
(T15)2515
T—混凝土的温度(o)取25o
V—混凝土的浇注速度(mh)取1mh
H—混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度
(m),取H1.8m
1—外加剂影响修正系数,取1.0
2—混凝土塌落度影响系数,当塌落度小于30mm时,取0.85,
50~90mm时,取1;110~150mm时,取1.15。
取2=1.15
1
F0.22.c.t.1.2.V232.89KNm2
FcH46.8KNm2
取二者中的较小者,F32.89KNm2,作为模板侧压力的标准值,
的荷载4KNm2,
并考虑倾倒混凝土产生的水平载荷标准值6KNm2,振捣混凝土产生施工荷载2.5KNm2,则作用于模板的总荷载设计值为:
q32.89642.545.39KNm2
B、面板验算:
按三跨连续梁计算
1)、强度验算:
q=45.39×1=45.39KN/m
Mmax=Kql2=0.1×45.39×0.32=0.41KN?
m
bh2100018243
W===5.4×104mm3
66
0.41106
σ=max=0.41104=7.59N/mm2<12N/mm2
W5.4104
满足要求。
2)、挠度验算
I=bh
3
100018354
=4.86×10mm
12
12
满足要求。
3)、剪切强度验算
剪力:
Q=Kql=0.6×45.39×300=8170N
剪切强度:
τ=QS=81704.055=0.68Mpa<【τ】=1.3MpabI10004.8610
式中S=4.05×104mm3
满足要求。
C、10*10cm方木竖肋计算:
按三跨连续梁计算
10×10cm方木截面特性
截面尺寸
截面积
惯性距
抵抗矩
回转半径
弹性模量
面积距
(mm)
A(mm2)
4I(mm)
3
W(mm3)
i(mm)
E(mpa)
3
S(cm)
100×100
4
1.0×104
8.33×10
5
1.67×10
28.9
3
9*10
125
满足要求。
3)、剪切强度验算
剪力:
Q=Kql=0.6×13.62×750=6129N
剪切强度:
τ=QS=61291.25106=0.92Mpa<【τ】=1.3Mpa
bI1008.33106
满足要求。
D、横肋[8槽钢计算:
按三跨连续梁计算
A3钢的物理性能、容许应力及[8槽钢截面特性
弹性模
密度
轴向应力
弯曲应力
剪应力
E(mpa)
ρ(kg/m3)
[σ]mpa
[σw]mpa
[τ]mpa
5
2.1*105
7850
140
145
85
槽钢种类
顶宽(mm)
壁厚(mm)
截面积
A(cm2)
惯性距
I(cm4)
抵抗矩
3
W(cm3)
回转半径i(mm)
面积距
S(mm3)
每米长自重
(Kg/m)
[8
43
5
10.24
101.3
25.3
3.14
15.1
8.04
1)、强度验算:
q45.390.7534.04KN/m
Mmax=Kql2=0.1×34.04×0.752=1.91KN?
m
1.9110
σ=max=1.91103=37.75N/mm2<145N/mm2W225.3103
满足要求。
2)、挠度验算
Kql40.67734.047504
f==54=0.17<750/400=1.875㎜
100EI10022.1105101.3104
满足要求。
E、φ22对拉筋验算
(1)每根对拉筋承受的拉力:
N=45.39×0.75×0.75=25.53KN
22
(2)每根对拉筋的允许拉力:
[N]=def=3.1418.75110
44
=30.4KN
式中:
螺栓有效直径de=18.75mm
螺栓容许拉应力f=110MPa
N<[N]满足要求。
七、地基承载力力验算:
为增大基础的承载力,在基础上立柱下横桥布放置10×10㎝木方
1、立柱间距为90㎝×60㎝位置
每根立柱承受的最大荷载P=(49.14+2.75+2.5+2)×0.9×0.6
=30.45KN
A=0.6×0.1×2=0.12m2
σ=P/A=30.45×103/0.12×106=0.254Mpa=254Kpa<400Kpa
满足要求。
2、立柱间距为90㎝×120㎝位置
每根立柱承受的最大荷载P=(13.65+2.75+2.5+2)×0.9×1.2
=22.57KN
A=1.2×0.1=0.12m2
σ=P/A=22.57×103/0.12×106=0.188Mpa=188Kpa<400Kpa
满足要求。
八、门洞验算
1)顺桥向贝雷片验算
A3钢的物理性能、容许应力及I36a工字钢截面特性
弹性模E(mpa)
密度ρ(kg/m3)
惯性距
I[cm4]
抵抗距
W[cm3]
弯曲应力
[σw]KN·m
剪力[τ]mpa
2.1*105
7850
500994.4
7157.1
1576.4
490.5
q=(49.14+2.75+2.5+2)×0.55+(12.29+2.75+2.5+2)×3.45
=98.42KN/m
M=q8l
2
98.425.442
98.425.44=364.1KN·M<1576.4KN·M
8
Q=ql=267.7KN<490.5KN
2
满足要求
(2)横桥向25a工字钢验算
A3钢的物理性能、容许应力及I25a工字钢截面特性
弹性模
密度
轴向应力
弯曲应力
剪应力
E(mpa)
ρ(kg/m3)
[σ]mpa
[σw]mpa
[τ]mpa
5
2.1*105
7850
140
145
85
工字钢
顶宽
壁厚
截面积
惯性距
抵抗矩
回转半径
面积距
每米长自重
种类
(mm)
(mm)
A(cm2)
I(cm4)
3
W(cm3)
i(mm)
S(mm3)
(Kg/m)
I25a
116
8
48.51
5017
401.4
101.7
230.7
38.08
A、强度验算:
q=[(49.14×0.55×0.9+12.29×3.45×0.9)+(2.75+2.5+2)×4×
0.9)]/4+0.38=22.53KN/m
22
M=ql=22.534.0=45.06KN·M88
6
σ=max=45.06103=112.26N/mm2<145N/mm2
W401.4103
满足要求
B、挠度验算
44
5ql4522.5340004
f==54=7.13<4000/400=10㎜
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