支架方案检算.docx
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支架方案检算
框架桥支架、模板施工方案
第一节支架方案
一、支架设计
支架采用碗扣支架搭设,碗扣立杆外径为φ48钢管,壁厚3.5mm,钢管外径为φ48钢管,壁厚3.5mm。
支架横向间距为0.9米;纵向间距为0.9米,纵横杆排距1.2米;在距两墙身2.0米的范围内横向间距、纵向间距均为0.6米,纵横杆排距0.6米。
支架顶口及底口分别设顶托与底托来调整高度(顶托和底托外露高度需满足相关规范要求),水平和高度方向分别采用钢管加设水平连接杆和竖向剪刀撑。
横桥向剪刀撑、纵桥向间距均为2.0米;在距两墙身2.0米的范围内,横向、纵向均设置小剪刀撑间距为0.6m,必要时根据现场施工情况,对全桥剪刀撑进行加密。
底模采用δ=15mm的竹编胶合模板,小楞采用间距0.3米的100×100mm方木,大楞采用150×150mm方木。
(见附图)
二、支架计算
1、荷载分析
①扣件式钢管支架自重,包括立柱、纵向水平杆、横向水平杆、支承杆件、扣件等,可按表1查取。
表1扣件式钢管截面特性
外径
d(mm)
壁厚
t(mm)
截面积A(mm2)
惯性矩I(mm4)
抵抗矩W(mm3)
回转半径
i(mm)
每米长自重(N)
48
3.5
4.89×102
1.215×105
5.078×103
15.78
38.4
②新浇砼容重按3T,30kN/m3计算,
30Kpa。
③模板自重:
0.38Kpa。
④施工人员、施工料具堆放、运输荷载:
2.0kPa
⑤倾倒混凝土时产生的冲击荷载:
2.0kPa
⑥振捣混凝土产生的荷载:
2.5kPa
荷载组合
计算强度:
q=1.4×(②+③)+1.4×(④+⑤+⑥)
计算刚度:
q=1.4×(②+③)
2、箱梁支架检算:
A、底模检算
底模采用δ=15mm的竹编胶合模板,直接搁置于间距L=0.3米的方木小楞上,按连续梁考虑,取单位长度(1.0米)板宽进行计算。
①、荷载组合
q=1.4×(30+0.381)+1.4×(2.0+2.0+2.5)=51.633kN/m
②、截面参数及材料力学性能指标
W=bh2/6=1000×152/6=3.75×104mm3
I=bh3/12=1000×153/12=2.81×105mm3
竹胶板容许应力[σ]=80MPa,E=6×103MPa。
③、承载力检算
强度:
Mmax=ql2/10=51.633×0.3×0.3/10=0.465KN.m
σmax=Mmax/W=0.465×106/2.4×104=19.375MPa≤[σ0]合格
刚度:
荷载:
q=1.4×(30+0.38)=42.532kN/m
f=ql4/(150EI)=42.532×3004/(150×6×103×2.81×105)=1.36mm≤[f0]合格
B、方木小楞检算
方木搁置于间距0.9米的方木大楞上,小楞方木规格为100×100mm,小楞亦按连续梁考虑.
①、荷载组合
q1=(1.4×(30+0.38)+1.4×(2.0+2.0+2.5))×0.3
+6×0.1×0.1=15.550kN/m
②、截面参数及材料力学性能指标
W=a3/6=1003/6=1.67×105mm3
I=a4/12=1004/12=8.33×106mm3
方木的力学性能指标按《铁路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)中的A-3类木材并按湿材乘0.9的折减系数取值,则:
[σ]=12×0.9=10.8MPa,E=9.0×103×0.9=8.1×103MPa。
③、承载力计算
强度:
Mmax=q1l2/10=15.550×0.92/10=1.260KN.m
σmax=Mmax/W=1.260×106/1.67×105=7.545MPa≤[σ0]合格
刚度:
q=15.550-1.4×(2.0+2.0+2.5)×0.3=12.82kN/m
f=ql4/(150EI)=12.82×9004/(150×9×103×8.33×106)=0.831mm≤[f0]=1800/400=4.5mm合格
C、方木大楞检算
大楞规格为150×150mm的方木,底板支架横向间距取0.9米,大楞按简支梁考虑。
①、荷载组合
小楞所传递给大楞的集中力为:
底板:
P1=15.550×0.9=13.995kN
大楞方木自重:
g=6×0.15×0.15=0.14kN/m
②、截面参数及材料力学性能指标
W=a3/6=1500/6=5.63×105mm3
I=a4/12=1504/12=4.22×107mm3
方木的力学性能指标按《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)中的A-3类木材并按湿材乘0.9的折减系数取值,则:
[σ]=12×0.9=10.8MPa,E=9×0.9×103=8.1×103MPa。
③、承载力计算
力学模式:
强度:
按最大正应力布载模式计算:
支座反力R=(13.995×3+0.06×0.9)/2=21.020KN
最大跨中弯距Mmax=21.020×0.45-0.06×0.452/2-15.550×0.3=4.788KN.m
σmax=Mmax/W=4.788×106/5.63×105=8.504MPa≤[σ0]合格
刚度:
按最大支座反力布载模式计算:
集中荷载:
P=15.550×4×0.9-1.4×(2.0+2.0+2.5)×0.9=47.79kN/m
f=Pl3/(48EI)+5ql4/(384EI)=
47.79×1000×9003/(48×8.1×103×4.22×107)+5×0.14×9004/(384×8.1×103×4.22×107)=2.123mm≤[f0]=900/400=2.25mm合格
D、满堂支架计算
每根立柱所承受的坚向力按其所支撑面积内的荷载计算,忽略方木小楞自重不计,则大楞传递的集中力:
板底(均以跨度0.9米计算):
P1=(1.4×(30+0.38)+1.4×(2.0+2.0+2.5))×0.9+0.14×0.9=46.595kN
满堂式碗扣支架按7米高计,其自重为:
g=7×0.235=1.645KN
单根立杆所承受的最大竖向力为:
N=46.595+1.645=48.24kN
①、立杆稳定性:
横杆步距为1.2m,故立杆计算长度为1.2m。
长细比λ=L/i=1200/15.78=76<80,
故φ=1.02-0.55((λ+20)/100)2=0.513,则:
[N]=φA[σ]=0.513×489×215=53.93kN
N<[N]合格
②、强度验算:
σa=N/Aji=48.24×1000/489=98.650MPa≤[σa]=215MPa
合格
第二节支架搭设
一、支架搭设
1、技术要求
①、相邻立杆接头应错开布置在不同的步距内,与相邻大横杆的距离不宜大于步距的三分之一;
②、在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑等用的直角扣件、旋转扣件中心点的相互距离不宜大于15厘米;
③、对接扣件的开口应朝上或朝内;
④、各杆件端头伸出扣件边缘的长度不应小于100mm;
⑤、立杆的垂直偏差应不大于架高的1/300;
⑥、上下横杆的接长位置应错开布置在不同的立杆纵距中,与相连立杆的距离不大于纵距的1/3;
⑦、扣件安装应符合下列规定:
a、扣件规格必须与钢管外径相同;
b、螺栓拧紧力矩不应小于50KN·M;
⑧、主节点处必须设置一根横向水平杆,用直角扣件扣接且严禁拆除。
主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm。
2、其余要求
①、支架搭设必须按照交底施工;
②、支架搭设时必须挂线施工,确保同线杆件中心线在同一条直线上;
③、顶托和底托外露高度需满足相关规范要求;
④、剪刀撑所用钢管长度不够的连接时,必须使用接头扣件;各剪刀撑布置位置、数量必须按交底施工,距边墙2.0m范围内根据现场情况只可增加。
二、支架安全要求
1、支架使用规定
①严禁在架上戏闹或坐在栏杆上等不安全处休息;
②严禁攀援支架上下,发现异常情况时,架上人员应立即撤离;
③支架上垃圾应及时清除,以减轻自重并防止坠物伤人。
2、拆除规定
①拆除顺序:
护栏→脚手板→剪刀撑→小横杆→大横杆→立杆件;
②拆除前应先清除支架上杂物及地面障碍物;
③拆除作业必须由上而下逐层拆除,严禁上下同时作业;
④拆除过程中,凡已松开连接的杆、配件应及时拆除运走,避免误扶、误靠;
⑤拆下的杆件应以安全方式吊走或运出,严禁向下抛掷;
⑥搭拆支架时地面应设围栏和警示标志,并派专人看守,严禁非操作人员入内;
3、支架安全措施
①禁止任意改变构架结构及其尺寸;
②禁止架体倾斜或连接点松驰;
③禁止不按规定的程序和要求进行搭设和拆除作业;
④搭拆作业中应采取安全防护措施,设置防护和使用防护用品;
⑤不得在六级以上大风、雷雨和雪天下继续施工。
4、钢管支架的防电、避雷措施
①、防电措施
a、钢管支架在架设的使用期间要严防与带电体接触,否则应在架设和使用期间应断电或拆除电源,如不能拆除,应采取可靠的绝缘措施。
b、钢管支架应作接地处理,设一接地极,接地极入土深度为2~2.5m。
c、夜间施工照明线通过钢管时,电线应与钢管隔离,有条件时应使用低压照明。
②、避雷措施
a、避雷针:
设在架体四角的钢管脚手立杆上,高度不小于1m,可采用直径为25~32mm,壁厚不小于3mm的镀锌钢管。
b、接地线:
优先采用直径8mm以上的圆钢或厚度不小于4mm的扁钢,接地线之间采用搭接焊或螺栓连接,搭接长度≥5d,应保证接触可靠。
接地线与接地极的连接宜采用焊接,焊接点长度应为接地线直径的6倍或扁钢宽度的2倍以上。
c、接地线装置宜布置在人们不易走到的地方,同时应注意与其它金属物体或电缆之间保持一定的距离。
d、接地装置安设完毕后应及时用电阻表测定是否符合要求。
e、雷雨天气,钢管支架上的操作人员应立即离开。
三、支架预压
安装模板前,要对支架进行压预。
支架预压的目的:
1、检查支架的安全性,确保施工安全。
2、消除地基非弹性变形和支架非弹性变形的影响,有利于桥面线形控制。
预压方法依据顶板砼重量分布情况,在搭好的支架上的堆放与顶板荷载等重的砂袋(荷载统一考虑安全系数为1.4)。
施工前,每袋砂石按标准重进行分包准备好,然后用汽车吊或简易扒杆进行吊装就位,并按顶板结构形式合理布置砂袋数量。
为了解支架沉降情况,在预压之前测出各测量控制点标高,测量控制点按顺桥向每2米布置一排,每排4个点。
在加载50%和100%后均要复测各控制点标高,加载100%预压荷载并持荷24小时后要再次复测各控制点标高,如果加载100%后所测数据与持荷24小时后所测数据变化很小时,表明地基及支架已基本沉降到位,可卸载,否则还须持荷进行预压,直到地基及支架沉降到位方可卸压。
支架日沉降量不得大于2.0毫米(不含测量误差),一般预压时间为三天。
卸压完成后,要再次复测各控制点标高,以便得出支架和地基的弹性变形量(等于卸压后标高减去持荷后所测标高),用总沉降量(即支架持荷后稳定沉降量)减去弹性变形量为支架和地基的非弹性变形(即塑性变形)量。
预压完成后要根据预压成果通过可调顶托调整支架的标高。
第三节模板加固
一、模板的制作与运输
框架模板由工区统一制作定型钢模板,模板采用大块模板并考虑倒角形状及模板通用性,模板面板厚度为6㎜,模板块件之间的连接采用螺栓连接,并加设定位销以确保接缝平整。
模板运输过程中应放平放稳并加设垫木,以防变形;模板整体吊装时要轻吊轻放,必须使用设计吊环。
运到施工现场的模板应复拼,检查模板的结构尺寸、倒角位置、拉杆位置及接缝的结合情况,检查合格后的模板方可吊装用于施工。
二、模板支立
底板施工完成后框架施工前,应将竖墙顶面砼浮浆凿除冲洗干净,并修整连接钢筋进行支架搭设。
脱模剂采用新机油或色拉油,用抹布涂抹至板面使之光亮且不流淌为度。
相接的两块模板之间板缝要夹塞双面胶,确保严密不漏浆。
对位后,用全站仪检查模板顶四脚坐标,利用经纬仪或垂吊法校核模板竖直度等,超标准则继续调整校核,调整好的模板须进行二次加固。
模板安装时应按测量精确对位,以确保模板位置的准确和垂直度不超过1mm,检查两块模板对位情况,确保接缝错台控制在0.3mm以内,检查各部位几何尺寸。
三、模板加固
1、顶板
采用碗扣支架,碗扣立杆外径为φ48钢管,壁厚3.5mm,钢管外径为φ48钢管,壁厚3.5mm。
支架横向间距、纵向间距均为0.9米,纵横杆排距1.2米;支架顶口及底口分别设顶托与底托来调整高度(顶托和底托外露高度需满足相关规范要求),水平和高度方向分别采用钢管加设水平连接杆和竖向剪刀撑。
横桥向剪刀撑为、纵桥向间距均为2.0米;必要时根据现场施工情况,对全桥剪刀撑进行加密。
底模采用δ=15mm的竹编胶合模板,小楞采用间距0.3米的100×100mm方木,大楞采用150×150mm方木。
(见附图)
2、边墙内模
模板采用150cm(横向)×100cm(竖向)钢模,采用双根钢管加肋(钢管外径为φ48钢管,壁厚3.5mm),所用钢管长度不够的连接时,必须使用接头扣件。
具体尺寸见图:
在钢管交叉点设置对拉杆,每块模板四根,对拉杆采用Q235
φ16钢筋两端扯丝,套PVC管,端头采用扇形卡(两个向并合用),双层螺母。
具体见图:
支架在距两墙身2.0米的范围内横向间距、纵向间距均为0.6米,纵横杆排距0.6米。
横向、纵向均设置小剪刀撑间距为0.6m,必要时根据现场施工情况,剪刀撑进行加密。
采用可调横托撑与支架相连,横向间距0.9m,竖向0.6m,两边必须在同一横杆上。
(见附图)模板内设置Φ16钢筋支撑,两端与垫块相连,长度为边墙宽度,间距同对拉杆间距,根据现场具体情况可适当减少。
3、边墙外模
①、有防护钢板桩
用钢管直接顶在防护钢板桩上,并焊接,横向、竖向间距均为100cm,根据现场具体情况可适当加密。
(见附图)
②、无防护槽钢
用一根30工字钢靠在相邻一排管桩上,每根管桩均要紧靠。
用钢管搭设斜支撑,设置三道均匀布置,根据现场具体情况可适当加密。
(见附图)
四、模板拆除
框架涵身身砼的强度达到2.5Mpa后拆除侧模,拆模过程中,应特别注意不得损坏楞角。
随即用塑料薄膜包裹,防止水分散失。
拆除的模板应及时对表面清洁、修整和涂油,顶板模板到混凝土强度达到强度时拆模。
附图
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