预应力现浇箱梁排架施工方案.doc
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预应力现浇箱梁排架施工方案.doc
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同安湾大桥B标合同段预应力现浇箱梁排架施工方案
预应力现浇箱梁排架施工方案
选用材料:
扣件式钢管支架支撑系统:
Ф48×3.5钢管,扣件为直角扣件、旋转扣件和对接扣件。
㈡、支架地基处理
本工程的桥梁中心线基本与原有道路的中心线重合,桥梁宽18m,既有道路宽28m因此箱梁边缘的投影线在原有道路内。
故箱梁支架地基处理主要为原有道路部分、泥浆池部位、承台回填部位。
原有道路部分钢管排架立杆下垫100mm*100mm*8mm的钢板再直接立于路面上,同时需对钢垫板进行抄平,而对于原路面破损严重的泥浆池、承台回填处采用立杆下垫设28#槽钢,泥浆池及承台基坑回填采用回填海砂分层水密撼实,再铺10cm砾石砂,最后再浇筑20cm厚C15混凝土,同时排架需在新浇砼垫层的强度达到100%时才能进行搭设。
㈢、钢管支架间距的选择
根据本工程的箱梁的各部位的重量分布情况,钢管支架的间距采用以下三种断面:
⑴端横梁处排架间距
采用Ф48×3.5钢管排架,立杆横距800mm,纵距500mm,水平杆的竖距1200mm。
梁底离地面高取12m。
⑵端横梁以外部分排架间距
采用Ф48×3.5钢管排架,立杆横距800mm(纵腹梁部位横距为400mm),纵距700mm,水平杆的竖距1200mm。
梁底离地面高取12m。
⑶剪刀撑
横向每隔5m设一道,纵向外部通常设。
㈣、排架计算
本工程排架支撑系统的平面布置基本上成矩形结构,相临单位面积内的荷载基本相同,为了计算方便,同时在确保安全的前提下,我方选取跨数较多且单位面积内荷载最大的Pm20~Pm23墩的段面,梁底离地面高取12m。
1、采用的相关数据
⑴、C50钢筋砼:
容量27KN/m3,(μ>0.05)。
⑵、A3钢材:
容量78.5KN/m3,E=2.1×105MPa。
[б]=140MPa,[бW]=145MPa。
⑶、木材(杉木):
容量7.5KN/m3,E=9×103MPa。
[б]=11MPa,[бW]=11MPa。
⑷、竹胶板:
容量9.5KN/m3,E=11×103MPa。
[бW]=14.5MPa。
⑸、结构安全储备系数1.2,自重系数1.1;
⑹、临时结构容许应力提高系数:
钢材1.25,木材:
1.15,竹胶板:
1.2。
2、端横梁处排架计算
(1)支撑系统整体稳定计算
①荷载计算
永久荷载
A、端横梁钢筋砼重:
q1=27×2.2=59.4KN/m2
B、模板及支撑重:
九夹板:
0.1KN/m2
竹胶板底模:
qm=0.012×0.95=0.114KNt/m2。
木横楞:
0.8KN/m2
钢管自重:
4.5KN/m2
扣件自重:
1.03KN/m2
q2=0.1+0.8+4.5+1.03+0.114=6.5KN/m2
可变荷载
A、施工荷载:
q3=1.5+2=3.5KN/m2
B、支撑安装偏差荷载,按1%竖向永久荷载计
FC=(60+6.5)×0.8×17.7×1%=9.41KN
C、安全荷载,按2.5%竖向永久荷载计
S=(60+6.5)×0.8×17.7×2.5%=23.5KN
D、风荷载
风荷载的标准值:
WK=0.7μZ·μS·WO=0.7×0.62×1.4×0.55=0.334KN/m2
作用于支架上的最大风力:
Fm1=WK×12×0.8=3.2KN
作用于侧底模上的最大风力:
Fm2=WK×2.2×0.8=0.59KN
②支撑承载力验算
受力模型
根据受力情况可知排架在箱梁最厚处的排架支撑内力最大为:
Rmax=(2.7×22+3.5+6.5)×0.5×0.4=13.88KN
经计算,支撑偏心荷载、安全荷载、风荷载等产生的诱发荷载很小,故在此忽略不计。
按荷载组合计算:
S=γGΣSGK+ΨγQΣSGK=1.2ΣSGK+0.9×1.4ΣSGK
当荷载组合为:
竖向永久荷载+竖向施工荷,此时立杆内力N最大为:
Nmax=1.2ΣSGK+0.9×1.4ΣSGK≈1.2×13.88=16.65KN
支撑强度及稳定性验算:
A=4.89cm2i=1.58cmHo=h+2a=120+2×15=150cm
λ=150/1.6=93.75查表φ=0.381
σ=Nmax/φA=16.65×103/0.381×4.89×102=60N/mm2﹤0.85f=174.3N/mm2
③扣件抗滑验算
立杆顶接头两只扣件:
Rs=Nmax=16.65KN﹤Rc=16KN
根据经验扣件选用3只。
④抗倾覆验算
当钢筋、模板完成而砼尚未浇筑时抗倾覆最不利。
安装偏差荷载FC=9.41KN,风荷载Fm1=3.2KNFm2=0.59KN
在设计荷载作用下倾覆力矩:
Mo=9.41×12+13.2×5.5+0.59×12=108.5KN·m
支撑结构的抗倾覆力矩:
qr=8×0.4=3.2KN/m
Mr=0.5×3.2×30.22=1459.3KN·m>Mo=108.5KN·m
(2)混凝土基础冲切计算
在支撑杆集中荷载作用下的150mm厚C30混凝土板的冲切计算:
KQC≤0.75R1Sh0
K:
冲切强度安全系数,取2.2;
QC:
集中荷载11KN;
R1:
混凝土抗拉强度设计值取1.5;
S:
冲切面周长(150+100)4=1000mm
h0:
混凝土厚度取150mm。
2.2×11000≤0.75×1.5×1000×150
24200N≤168750N
(3)地基承载力计算
A=(0.15+0.1+0.15)2=0.16m2
P=N/A=9.18/0.16=57.4KN/m2﹤fg=kc·fgk=80KN/m2(地基允许承载力)
(4)立杆竖向变形
Δ1=NkH/EA=11×103×11×103/2.06×105×4.89×102=1.2mm
Δ2=n·δ=2×0.5=1mm
Δ3=H·a·Δt=11×103×1.2×10-5×10=1.3mm
Δ=Δ1+Δ2+Δ3=3.5﹤[Δ]=11×103/1000=11mm
综上计算,在端横梁处的排架按400mm×500mm搭设能满足要求。
2、箱体部分的排架计算
箱体部的排架搭设间距采用纵向700mm,横向800mm;在腹板处采用纵向700mm,横向采用400mm。
★空腔部位
(1)支撑系统整体稳定计算
①荷载计算
永久荷载
A、箱梁自重(平均值):
q1=0.6×25=15KN/m2
B、模板及支撑(含托架)重:
九夹板:
0.2KN/m2
木横楞:
1.6KN/m2
钢管自重:
(5×5×11+10×7×3+5×5×2.6+10×3×3)×0.0384/9=2.7KN/m2
扣件自重:
(25×7×2+25×3×2+25×4)×0.015/9=1KN/m2
q2=0.2+1.6+2.7+1=5.5KN/m2
可变荷载
A、施工荷载:
q3=1.5+2=3.5KN/m2
B、支撑安装偏差荷载,按1%竖向永久荷载计
FC=(15+5.5)×0.6×30.2×1%=3.7KN
C、安全荷载,按2.5%竖向永久荷载计
S=(15+5.5)×0.6×30.2×2.5%=9.3KN
D、风荷载
风荷载的标准值:
WK=0.7μZ·μS·WO=0.7×0.62×1.4×0.55=0.334KN/m2
作用于支架上的最大风力:
Fm1=WK×11×0.6=2.2KN
作用于侧底模上的最大风力:
Fm2=WK×2.3×0.6=0.46KN
②支撑承载力验算
根据受力情况可知排架在箱梁最厚处的排架支撑内力最大为:
Rmax=(0.6×25+5.5+3.5)×0.6×0.6=8.64KN
经计算,支撑偏心荷载、安全荷载、风荷载等产生的诱发荷载很小,故在此忽略不计。
按荷载组合计算:
S=γGΣSGK+ΨγQΣSGK=1.2ΣSGK+0.9×1.4ΣSGK
当荷载组合为:
竖向永久荷载+竖向施工荷,此时立杆内力N最大为:
Nmax=1.2×8.64≈10.4KN
支撑强度及稳定性验算:
A=4.89cm2i=1.58cmHo=h+2a=180+2×15=210cm
λ=210/1.6=131.25查表φ=0.381
σ=Nmax/φA=10.4×103/0.381×4.89×102=55.8N/mm2﹤0.85f=174.3N/mm2
③扣件抗滑验算
立杆顶接头两只扣件:
Rs=Nmax=10.4KN﹤Rc=16KN
④抗倾覆验算
当钢筋、模板完成而砼尚未浇筑时抗倾覆最不利。
安装偏差荷载FC=3.7KN,风荷载Fm1=2.2KNFm2=0.46KN
在水平荷载作用下倾覆力矩:
Mo=3.7×11+2.2×5.5+0.46×11=57.86KN·m
支撑结构的抗倾覆力矩:
qr=5.5×0.6=3.3KN/m
Mr=0.5×3.3×30.22=1504.9KN·m>Mo=57.86KN·m
(2)因箱体空腔部位单立杆荷载10.4KN<端横梁部位的单立杆荷载11KN,即地基与基础承载力和立杆变形均可满足要求,计算从略。
综上计算,在箱体空腔部分的排架按600mm×600mm搭设能满足要求。
★纵腹板处
(1)支撑系统整体稳定计算
①荷载计算
永久荷载
A、箱梁自重:
q1=[0.65×2.6+0.2×0.4+0.85×0.4+(0.26+0.4)×0.425]×25=59.8KN/m
B、模板及支撑重:
九夹板:
0.15KN/m
木横楞:
1.2KN/m
钢管自重:
(5×1.5×7+4×3×7+20×11)×0.0384/3=4.5KN/m
扣件自重:
(20×2×7+20×2)×0.015/3=1.6KN/m
q2=0.15+1.2+4.5+1.6=7.45KN/m
可变荷载
施工荷载:
q3=1.5+2=3.5KN/m2
②支撑承载力验算
根据受力情况可知排架在箱梁最厚处的排架支撑内力最大为:
Rmax=(59.8+7.45+3.5×1.5)×0.6/4=10.9KN
按荷载组合计算:
S=γGΣSGK+ΨγQΣSGK=1.2ΣSGK+0.9×1.4ΣSGK
当荷载组合为:
竖向永久荷载+竖向施工荷载,此时立杆内力N最大为:
Nmax=1.2×10.9=13.1N
支撑强度及稳定性验算:
A=4.89cm2i=1.58cmHo=h+2a=180+2×15=210cm
λ=210/1.6=131.25查表φ=0.381
σ=Nmax/φA=13.1×103/0.381×4.89×102=70.3N/mm2﹤0.85f=174.3N/mm2
③扣件抗滑验算
每处接头两只扣件:
Rs=Nmax=13.1KN﹤Rc=16KN
(2)混凝土基础冲切计算
在支撑杆集中荷载作用下的150mm厚C30混凝土板的冲切计算:
KQC≤0.75R1Sh0
K:
冲切强度安全系数,取2.2;
QC:
集中荷载13.1KN;
R1:
混凝土抗拉强度设计值取1.5;
S:
冲切面周长(150+100)4=1000mm
h0:
混凝土厚度取150mm。
2.2×13100≤0.75×1.5×1000×150
28820N≤168750
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- 预应力 现浇箱梁 排架 施工 方案