平东互通立交主线箱梁模板支架专项施工方案修改.docx
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平东互通立交主线箱梁模板支架专项施工方案修改.docx
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平东互通立交主线箱梁模板支架专项施工方案修改
目录
一、工程概况-------------------------------------------------------------------------2
二、编制依据-------------------------------------------------------------------------2
三、地质条件与地基处理---------------------------------------------------------------2
四、计算书及模板支撑系统图-----------------------------------------------------------3
五、模板制作安装质量要求-------------------------------------------------------------17
六、支架制作质量要求----------------------------------------------------------------18
七、安装拆除的安全技术措施----------------------------------------------------------19
八、材料的性能质量要求及材料数量表--------------------------------------------------19
一、工程概况
工程名称:
省道S366线(珠海大道)金湾互通立交至高栏港段主线改建工程施工Ⅲ标段
工程地点:
珠海市金湾区、高栏港区
本工程为Ⅲ标段,起点桩号为K42+900至终点桩号为K44+260,该标段长度为1.36km,主要工程数量为路基、路面、绿化工程及菱形互通立交1处(平东大道立交)、桥梁拆除重建一处、横穿过路的煤气管道保护涵等工程。
平东大道菱形互通立交注,珠海大道主线桥上跨平东大道。
主线桥起点桩号K43+250.359,桥梁终点桩号为K44+042.299,全长787m,桥宽2x17.25m,下部结构采用薄壁式墩,钻孔灌注桩基础。
上部结构为现浇预应力混凝土连续箱梁,孔跨布置:
(4×30)+(4×30)+(4×30)+(30+37+30)+(3×30)+(4×30)+(4×30)共7联26孔,其中第四联跨越平东大道。
箱梁第一、二、三、五、六、七联梁高为1.7m等高连续预应力混凝土箱梁,第四联上跨平东大道,采用变高连续预应力混凝土箱梁,梁高变化范围为1.7m~2.2m。
现浇连续梁采用满堂支架施工,选用单幅2代表性截面(如图)进行支架设计,单幅桥梁支架宽度17.4m,梁底支架最大计算高度7.3m,鱼腹悬臂板底最大计算高度9.0m,支架座落在原珠海大道原混凝土路面上和中分带填筑土地基上。
二、编制依据
1、省道S366线珠海大道(三期)金湾互通立交至高栏港段主线改建工程平东大道互通立交段Ⅲ标施工合同;
2、省道S366线珠海大道(三期)金湾互通立交至高栏港段主线改建工程平东大道互通立交段Ⅲ标施工设计图纸;
3、《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011;
4、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
5、《建筑施工碗扣式脚手架安全技术施工规范》JGJ166-2008
6、《木结构设计规范》GB5005
7、《建筑结构静力计算手册》
三、地质条件与地基处理
支架座落在原珠海大道原混凝土路面上和中央分隔带上,原有混凝土路面已通车18年,一般路基沉降已完成,本次改建工程在施工桩基承台挖泥浆池对应的混凝土路面挖除,承台混凝土完成后分层回填粗砂,水密法振捣密实,其上浇筑200mm厚C15混凝土至原路面标高。
当地基为混凝土时,地基承载力可不进行计算保证均匀传递荷载。
桥梁中心线两侧箱梁鱼腹悬臂板支架座落在原路基8m宽中央分隔带上,据地质报告为填筑土潮湿饱和,大部分稍经压实,少部分松散欠压实不均。
成分为碎石砂和花岗岩风化图平均厚4.94m,地基承载力容许值80KPa。
施工时先挖除草皮,迁移地下管线进行清基整平,换填粗砂,石屑40cm夯实,其上浇筑20cmC15混凝土同原路面标高。
四、计算书及模板支撑系统图
(一)、横隔梁高支模计算
取纵桥向13#、14#墩横梁为计算单元体宽200cm,高220cm如下图。
(单位:
cm)
1、模板支撑系统设计
底模采用18mm厚胶合板;上层小楞、下层支承小楞都采用80×100mm木枋,间距分别为200mm、600mm;支架采用φ48×3.5mm钢管搭设,行列距为300×600mm。
模板支撑构件可根据实际情况调整间距,但不允许大于设计间距。
2、验算取值与规定
2.1、荷载种类与组合
模板及其支架的设计考虑如下荷载:
1模板及其支架自重;
②新浇筑混凝土自重;
③钢筋自重;
④施工人员及施工设备荷载;
⑤振捣混凝土时产生的荷载;
参与模板及其支架荷载效应组合的各项荷载如下表:
2.2、刚度规定
结构外露模板及其支架的刚度,其最大变形值不得超过模板计算跨度的1/400。
2.3、荷载标准值
①模板及其支架自重标准值
梁模板0.5kN/㎡
②新浇筑混凝土自重标准值24kN/㎡
③钢筋自重标准值
梁2.0kN/㎡
④施工人员及设备荷载标准值
计算模板及其小楞2.5kN
计算支承小楞结构构件1.5kN/㎡
计算支架立柱1.0kN/㎡
⑤振捣混凝土时产生的荷载标准值
水平模板2.0kN/㎡
2.4、计算模板及其支架时的荷载分项系数
3、模板支撑系统验算
3.1、底模验算
计算参数
采用930×1830×18胶合板,取600㎜宽度计,
,
,
,
,
。
采用80×100木枋,
,
,
,
,
。
模板及其支架自重q1=0.0005N/mm2×1.2=0.0006N/mm2
新浇筑混凝土自重q2=0.000024N/mm3×2200mm×1.2=0.06336N/m2
钢筋自重q3=0.0000015N/mm3×2200mm×1.2=0.00528N/mm2
施工人员及设备荷载
模板、小楞均布q41=0.0025N/mm2×1.4=0.0035N/mm2
支承小楞q42=0.0015N/mm2×1.4=0.0021N/mm2
支架q43=0.001N/mm2×1.4=0.0014N/mm2
振捣混凝土时产生的荷载q5=0.002N/mm2×1.4=0.0028N/mm2
3.2、模板计算
①强度计算
取600mm板宽计算,小楞间距L=200mm。
均布荷载:
q=600(q1+q2+q3+q41+q5)
=600×(0.0006+0.06336+0.00528+0.0035+0.0028)=45.324N/mm
剪力:
Qmax=qL/2=45.324×200÷2=4532.0N
剪应力:
τmax=
=0.4N/mm2<[τ]=1.2N/mm2
弯矩:
Mmax=qL2/8=45.324×2002÷8=226620N·mm
则抗弯强度:
σ=
=7.0N/mm2<[σ弯]=11N/mm2
②挠度计算
均布荷载q’=600(q1+q2+q3)=600×(0.0005+0.00528+0.0044)=34.68N/mm
挠度:
fmax=
=
=0.28mm<[f]=
=0.50mm
③结论:
当小楞间距200mm时,模板能满足施工要求。
3.3、上层方木(横梁向)计算
取单元体300x200进行计算,按简支梁进行受力计算。
①强度计算
均布荷载:
q=200(q1+q2+q3+q41+q5)=(0.0006+0.06336+0.00528+0.0035+0.0028)=15.108N/mm
剪力:
Qmax=qL/2=15.10×300=2266.2N
剪应力:
τmax=
=0.28N/mm2<[τ]=1.5N/mm2
弯矩:
Mmax=qL2/8=15.108×3002=169965N·mm
则抗弯强度:
σ=
=1.3N/mm2<[σ弯]=13N/mm2
②挠度计算
q=200(q1+q2+q3+)=(0.0005+0.00528+0.0044)=15.108N/mm
挠度:
fmax=
=
=0.02mm<[f]=
=0.75mm
结论:
满足施工要求。
3.4、下层方木计算
取单元体600×600mm进行计算,按简支梁最不利受力计算。
①强度计算
上层方木间距为a=200mm,本层方木跨度L=600mm,按上层传下的最大集中荷载计算,即:
P=2×2266.2=4532.4N
剪力:
Qmax=P=4532.4N
剪应力:
τmax=
=0.6N/mm2<[τ]=1.5N/mm2
弯矩:
Mmax=Pa=4532.4×200=906480N·mm
则抗弯强度:
σ=
=6.8N/mm2<[σ弯]=13N/mm2
②挠度计算
P=200x300x(0.0005+0.0528+0.0044)=3462.0Nα=200/600=0.33333
挠度:
fmax=
=
=0.4mm<[f]=
=1.5mm
结论:
满足施工要求。
4、钢管架计算
48×3.5钢管截面积
,回转半径
mm,最大高度H=7340mm,步距h=1200mm,顶层横杆至模板底距离a=600mm,
(如下图)。
①钢管自重荷载:
G=0.0384×{(300+600)×[ROUNDUP(7300/1200)+1]+7300}=525N
单根钢管立杆承受的轴向力:
P=1.2G+600×300(q1+q2+q3+q43+q5)
=1.2×525+600×300×(0.0006+0.06336+0.00528+0.0014+0.0028)=13849.2N
可调支托承载力:
Rb=40000N>P,满足要求。
已知钢管截面积A=489mm2,截面回旋半径i=15.8mm,立杆伸出顶层横杆的高度a0=600mm,则
立杆计算长度:
L0=h0+2a0=1200+2×600=2400mm。
长细比:
λ=L0/i=2400÷15.8=151.9
查《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规程》(JGJ166--2008)附表C可得钢管轴心受压稳定系数:
φ=0.301
则P/(φA)=13849.2÷0.301÷489=94N/mm2<[σ]=205N/mm2
②结论:
满足施工要求。
5、基底应力计算
①横桥向每排钢管底部垫2根80×100mm方木,支撑在原250厚混凝土路面上,下为路基、垫层、基底,可保证荷载均匀传递,基底应力不再计算。
(二)、腹板底高支模计算
取腹板作计算单元120cm。
(如图)单位:
cm
1、模板支撑系统设计
底模采用18mm厚胶合板;上层小楞、下层支承小楞都采用80×100mm木枋,间距分别为20cm、90cm;支架采用φ48×3.5mm钢管搭设,行列距为900×300mm。
模板支撑构件可根据实际情况调整间距,但不允许大于设计间距。
2、模板支撑系统验算
2.1底模验算
计算参数:
计算单元面积750×2200+450×250+(125+200)×225+450×220+220×220=1974625mm2
模板及其支架自重q1=0.0005N/mm2×1.2=0.0006N/mm2
新浇筑混凝土自重q2=0.000024N/mm3×1974625mm2×1.2÷1200mm=0.047391N/mm2
钢筋自重q3=0.0000020N/mm3×1974625mm2×1.2÷1200mm=0.00395N/mm2
施工人员及设备荷载
模板、小楞q41=0.0025N/mm2×1.4=0.0035N/mm2
支承小楞q42=0.0015N/mm2×1.4=0.0021N/mm2
支架q43=0.001N/mm2×1.4=0.0014N/mm2
振捣混凝土时产生的荷载q5=0.002N/mm2×1.4=0.0028N/mm2
2.2模板计算
按简支梁进行受力计算。
①强度计算
取600mm板宽计算,小楞间距L=200mm。
均布荷载:
q=600(q1+q2+q3+q41++q5)
=600×(0.0006+0.047391+0.003949+0.0035+0.0028)=34.944N/mm
剪力:
Qmax=qL/2=34.944×200÷2=3494.4N
剪应力:
τmax=
=0.32N/mm2<[τ]=1.4N/mm2
弯矩:
Mmax=qL2/8=34.944×2002÷8=174720N·mm
则抗弯强度:
σ=
=5.4N/mm2<[σ弯]=11N/mm2
②挠度计算
均布荷载q’=600(q1+q2+q3)=600×(0.00055+0.03949+0.00329)=25.968N/mm
挠度:
fmax=
=
=0.21mm<[f]=
=0.5mm
③结论:
当小楞间距200时,模板能满足施工要求
2.3上层方木(横梁向)计算
取单元体900×200mm进行计算,按简支梁进行受力计算。
①强度计算
均布荷载:
q=200(q1+q2+q3+q41+q5)
=200×(0.0006+0.04739+0.00395+0.0035+0.0028)=11.648N/mm
剪力:
Qmax=qL/2=11.648×900÷2=5241.6N
剪应力:
τmax=
=0.65N/mm2<[τ]=1.5N/mm2
弯矩:
Mmax=qL2/8=11.648×9002÷8=1179360N·mm
则抗弯强度:
σ=
=8.9N/mm2<[σ弯]=13N/mm2
②挠度计算
均布荷载q’=200(q1+q2+q3)=150×(0.0005+0.03949+0.00329)=8.656N/mm
挠度:
fmax=
=
=1.1mm<[f]=
=2.25mm
结论:
满足施工要求。
2.4下层方木计算
取单元体900×300mm进行计算,按简支梁进行受力计算。
①强度计算
上层方木间距为a=200mm,本层方木跨度L=300mm,按上层传下的最大集中荷载计算,即:
P=2×5241.6=10483.2N
剪力:
Qmax=P=10483.2N(P作用在立杆边)
剪应力:
τmax=
=1.31N/mm2<[τ]=1.5N/mm2
弯矩:
Mmax=PL/4=10483.2×300÷4=786240N·mm
则抗弯强度:
σ=
=5.9N/mm2<[σ弯]=13N/mm2
②挠度计算
P=200x900x(0.0005+0.03949+0.00329)=7790.4N
挠度:
fmax=
=
=0.07mm<[f]=
=0.75mm
③结论:
满足施工要求。
2.5钢管架计算
48×3.5钢管截面积
,回转半径
mm,最大高度H=7300mm,步距h=1200mm,顶层横杆至模板底距离a=600mm,
①钢管自重荷载:
G=0.0384×{(900+300)×[ROUNDUP(7300/1200)+1]+7300}
=607N
单根钢管立杆承受的轴向力:
P=1.2G+900×300(q1+q2+q3+q43+q5)
=1.2×670+900×300×(0.0006+0.004739+0.00395+0.0014+0.0028)
=15886.2N
可调支托承载力:
Rb=40000N>P,满足要求。
已知钢管截面积A=489mm2,截面回旋半径i=15.8mm,立杆伸出顶层横杆的高度a0=600mm,则
立杆计算长度:
L0=h0+2a0=1200+2×600=2400mm。
长细比:
λ=L0/i=2400÷15.8=151.9
查《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规程》(JGJ166-2008)附表C可得钢管轴心受压稳定系数:
φ=0.301
则P/(φA)=15886.2÷0.301÷489=108N/mm2<[σ]=205N/mm2
②结论:
满足施工要求。
3、基底应力计算
①横桥向每排钢管底部垫2根100×100mm方木,支撑在原250厚混凝土路面上,下为路基、垫层、基底,可保证荷载均匀传递,基底应力不再计算。
②结论:
满足施工要求。
(三)、箱体翼缘板底高支模计算
箱体取横桥向箱体宽307.5cm截面为计算单元如图(单位:
cm)。
鱼腹悬臂底板设计圆弧R550cm(梁高1700)渐变至R400cm(梁高)220cm,为满足工程进度的要求,此段底模采用木模板制作安装,为便于施工不改变原设计截面的控制尺寸,将圆弧线改为三段长约120cm折线与原设计线悬臂板截面尺寸相比悬臂板曾厚最大值0.4~5.3cm平均增厚1.5cm,见下图。
(单位:
cm)
注:
”(括号)”中数字为梁高170cm时尺寸
鱼腹悬臂板厚150mm渐变至440mm小于箱体面板250mm与底板220mm之和为470mm,故鱼腹悬臂模板支架采用箱体模板支撑系统计算成果。
1、模板支撑系统设计
底模采用18mm厚胶合板;上层小楞、下层支承小楞都采用80×100mm木枋,间距分别为200mm、900mm;支架采用φ48×3.5钢管搭设,行列距为900×600mm。
模板支撑构件可根据实际情况调整间距,但不允许大于设计间距。
2、底板支撑系统模验算
2.1底模验算
计算参数
计算单元面积为:
3075×(250+220)+600×200+200×200=1605250mm2
模板及其支架自重q1=0.0005N/mm2×1.2=0.0006N/mm2
新浇筑混凝土自重q2=0.000024N/mm3×1605250÷3075×1.2=0.015035N/mm2
钢筋自重q3=0.000002N/mm3×1605250÷3075×1.2=0.00125N/mm2
施工人员及设备荷载
模板、小楞均布q41=0.0025N/mm2×1.4=0.0035N/mm2
集中P4=2500N×1.4=3500N
支承小楞q42=0.0015N/mm2×1.4=0.0021N/mm2
支架q43=0.001N/mm2×1.4=0.0014N/mm2
振捣混凝土时产生的荷载q5=0.002N/mm2×1.4=0.0028N/mm2
2.2模板计算
按简支梁进行受力计算。
①强度计算
取b=600mm板宽计算,小楞间距L=200mm。
均布荷载:
q=b(q1+q2+q3+q41+q5)
=600×(0.0006+0.015035+0.00125+0.0035+0.0028)=13.911N/mm
剪力:
Qmax=qL/2=13.911x200÷2=1391.1N
剪应力:
τmax=
=0.13N/mm2<[τ]=1.2N/mm2
弯矩:
Mmax=qL2/8=13.911×2002÷8=69555N·mm
则抗弯强度:
σ=
=2.15N/mm2<[σ弯]=11N/mm2
②挠度计算
均布荷载q\=(q1+q2+q3)=600×(0.0005+0.00125+0.00104)=8.442N/mm
挠度:
fmax=
=
=0.07mm<[f]=
=0.5mm
③结论:
当小楞间距200mm时,模板能满足施工要求。
2.3上层方木计算
取单元体900×200mm进行计算,按简支梁进行受力计算。
①强度计算
均布荷载:
q=200(q1+q2+q3+q41+q5)
=200×(0.0006+0.015035+0.00125+0.0035+0.0028)=4.637N/mm
剪力:
Qmax=qL/2=4.637×900÷2=2086.7N
剪应力:
τmax=
=0.26N/mm2<[τ]=1.5N/mm2
弯矩:
Mmax=qL2/8=4.637×9002÷8=469496N·mm
则抗弯强度:
σ=
=3.52N/mm2<[σ弯]=13N/mm2
②挠度计算
均布荷载q’=200(q1+q2+q3)=200×(0.0005+0.01253+0.00104)=2.814N/mm
挠度:
fmax=
=
=0.36mm<[f]=
=3.25mm
③结论:
满足施工要求。
2.4下层方木(横桥向)
取单元体600×300mm进行计算,按简支梁进行受力计算。
①强度计算
上层方木间距为a=200mm,本层方木跨度L=600mm,按上层传下的最大集中荷载作用于跨中进行计算,即:
P=2×2086.7=4173.4N
剪力:
Qmax=P=4173.4N
剪应力:
τmax=
=0.52N/mm2<[τ]=1.5N/mm2
弯矩:
Mmax=Pa=4173.4x200=834680N·mm
则抗弯强度:
σ=
=6.3N/mm2<[σ弯]=13N/mm2
②挠度计算
P`=200x900x(0.0005+0.01253+0.00104)=2532.6N
α=a/L=200/600=0.3333
挠度:
fmax=
=
x(3-4x0.33332)=0.29mm<[f]=
=1.5mm
③结论:
满足施工要求。
3、钢管架验算
48×3.5钢管截面积
,回转半径
mm,最大高度H=7300mm,步距h=1200mm,顶层横杆至模板底距离a=600mm,
①钢管自重荷载:
G=0.0384×{(600+900)×[(7300/1200+1]+7300}
=688.3N
②单根钢管立杆承受的轴向力:
P=1.2G+600×900(q1+q2+q3+q43+q5)
=1.2×688.3+600×900×(0.0006+0.015035+0.00125+0.0014+0.0028)
=12111.9N
可调支托承载力:
Rb=40000N>P,满足要求。
已知钢管截面积A=489mm2,截面回旋半径i=15.8mm,立杆伸出顶层横杆的高度a0=600mm,则
立杆计算长度:
L0=h0+2a0=1200+2×600=2400mm。
长细比:
λ=L0/i=2400÷15.8=151.9
查《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规程》(JGJ166-2008)附表C可得钢管轴心受压稳定系数:
φ=0.301
则P/(φA)=12211.9÷0.301÷489=83N/mm2<[σ]=205N/mm2
③结论:
满足施工要求。
4、基底应力计算
①横桥向每排钢管底部垫2根100×100mm方木,支撑在原250厚混凝土路面上,下为路基、垫层、基底,可保证荷载均匀传递,基底应力不再计算。
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(四)、结果汇总
五、模板制作安装质量要求
箱梁外模除底板与翼板交汇处的圆角采用钢模制作外,其余均采用18mm厚酚醛模板。
底模下设两层80x100mm方木,下层方木均支撑在钢管立柱顶托上。
侧模设置斜撑并固定在下层木枋上,腹板侧模用对拉螺栓拉接。
板面平整接缝严密,模板制作安装符合施工规范的要求。
1、模板制作安装精度要求
2、模板、
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