现浇箱梁满堂支架搭设方案及计算书.docx
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现浇箱梁满堂支架搭设方案及计算书
兖州九州大桥36+56+36米现浇箱梁满堂支架搭设方案及计算书
一、工程概况
兖州泗河九州大桥36+56+36米现浇箱梁采用变高度预应力混凝土结构,上、下游两幅桥采用分幅布置,设双向2%横坡。
单幅桥一般截面为单箱三室斜腹板截面。
单幅桥主梁截面顶宽15.86m,底宽12.76m~13.6m。
主梁支点高3.5m,跨中梁高1.7m,梁底曲线为圆曲线。
主梁两侧各悬臂0.81m,悬臂端部厚度0.26m,悬臂根部厚度0.33m,顶板全联等厚,厚度0.25m,箱梁底板厚度为0.25m~0.5m。
腹板为斜腹板,腹板厚度为0.4m~0.6m。
各墩顶处设置横梁,横梁厚度根据受力不同有所差别,边支点横梁厚1.2m,中支点横梁厚1.8m。
箱梁每个箱室在中墩梁底和中横梁处留有进人孔。
箱梁腹板设有φ10cm通风孔,距顶板80cm,顺桥向间距200cm。
箱梁底板在靠近横梁处设有φ10cm泄水孔。
梁端距离伸缩缝中心线5cm。
主梁采用C50混凝土。
主梁翼缘下设置滴水槽。
二、施工方案简介
根据现场实际情况,确定连续箱梁施工工序:
1、基础处理:
采用建筑垃圾回填0.5m深,分两层压实,浇筑15cm厚C20混凝土对地基进行处理;
2、支架搭设:
根据施工现场地形采用WDJ碗扣式管架
3、模板:
采用大块新竹胶板,每块模板面积>2㎡。
1)、外模采用侧板包底板的构造形式
2)、底模构造为:
下部铺横向10×12㎝的方木,纵向间距为立杆的纵向间距;上部铺纵向10×10㎝的方木,上铺厚1.2㎝的硬(优质)竹胶板作为面板。
3)、侧模、翼板模构造为:
横肋采用L型木排架,纵向间距为30㎝。
木排架用材为10×10㎝的方木,上铺厚1.2㎝的硬(优质)竹胶板作为面板。
三、满堂支架的设计和计算参数
1、支架力学性能
Φ48×3.0mm扣件式钢管支架性能
外径
mm
壁厚
mm
截面积
cm2
惯性距
cm4
抵抗距
cm3
回旋半径cm
48
3.5
4.239
10.79
4.49
1.59
(一)WDJ碗扣式管架
2、搭设方案:
本现浇段14~16号墩跨越沪杭高速公路,平面位置处于曲线上。
在边坡支架施工方案选择上,采用碗扣式支架搭设,基础处理方便,有利于线形调节。
根据碗扣式支架结构尺寸及一般使用经验,在14、16号墩中横梁位置支架按0.6m×0.9m间距布置,沪杭边坡位置按0.9m×0.9m间距布置。
沪杭边坡首先按照支架设计图进行放样,按照大样将边坡修整成台阶,采用人工夯实后,立模浇筑10㎝C20砼基础,并将混凝土台阶间外露部分用水泥砂浆封闭,防止雨水侵入。
支架安装严格按照图纸布置位置安装,碗扣支架为定型支架,安装时先确定起始安装位置,并根据地面标高确定立杆起始高度安装预制块,利用可调底托将标高调平,避免局部不平导致立杆不平悬空或受力不均,安装可采取先测量所安装节段地面标高,根据所测数据计算出立杆底面标高,先用可调底托将四个角标立杆高调平后挂线安装其它底托,后安装立杆。
⒉支架布设注意事项
1当立杆基底间的高差大于60cm时,则可用立杆错节来调整。
2立杆的接长缝应错开,即第一层立杆应用长2.4m和3.0m的立杆错开布置,往上则均采用3.0m的立杆,至顶层再用1.5m和0.9m两种长度的顶杆找平。
3立杆的垂直度应严格加以控制:
30m以下架子按1/200控制,且全高的垂直偏差应不大于10cm。
4脚手架拼装到3~5层高时,应用经纬仪检查横杆的水平度和立杆的垂直度。
并在无荷载情况下逐个检查立杆底座有否松动或空浮情况,并及时旋紧可调座和薄钢板调整垫实。
5斜撑的网格应与架子的尺寸相适应。
斜撑杆为拉压杆,布置方向可任意。
一般情况下斜撑应尽量与脚手架的节点相连,但亦可以错节布置。
6斜撑杆的布置密度,当脚手架高度低于30m时,为整架面积的1/2~1/4,斜撑杆必须对称布置,且应分布均匀。
斜撑杆对于加强脚手架的整体刚度和承载能力的关系很大,应按规定要求设置,不应随意拆除。
3.立杆、横杆承载性能:
四、承载力验算
本箱梁先施工A段74米,然后施工剩余B段54米。
施工A段时,第一次浇注到箱梁翼板根部,第二次浇筑顶板,施工B段时同A段。
侧模、底模及端头模采用优质新竹胶模板,面积大于2㎡;内模采用定型板模。
支架上设两层分配横梁,第一层采用10㎝×12㎝方木沿路线方向横放置于支架顶托内,第二层采用10㎝×10㎝方木,沿路线方向布设,作为模板支撑。
由于本桥上部结构左右幅对称布置,本方案选用左幅进行支架搭设施工设计,施工时右幅支架按左幅方案进行施工。
五、下面对各截面支架情况进行检算
(一)、1-1截面支架搭设情况:
横向间距0.6m,纵向间距0.6m,步距1.2m
1、施工荷载
①、截面面积为:
24.142m2,每平方米钢筋混凝土重量为:
24.142m2×1×2.6t/m3÷(13.6×1)=4.62t/m2
②、倾倒新浇混凝土产生的荷载:
0.4t/m2
③、施工机具、人员荷载:
0.25t/m2
④、模板重:
0.4t/m2
⑤、梁底纵向10*10cm方木为:
0.02t/m2
⑥、脚手架荷载:
0.2t/m2
2、相关部位受力检算
(1)、梁底横向方木受力检算,按简支结构计算
①、作用在脚手架底层方木上的均布荷载(按10*12方木检算):
q=(①+②+③+④+⑤)×1.2×0.6=41000N/m;
②、作用在底层方木上的应力检算
M=ql2/8=41000×0.62/8=1845N﹒M
W=bh2/6=0.1×0.122/6=0.00024m3
ó=M/W=7.7Mpa<[ó]=11Mpa强度满足要求
③、底层方木刚度计算(10*12方木)
F=5ql4/384EI=5×41000×0.64/(384×1×1010×0.1×0.123/12)=0.5mm<0.6/400=1.5mm
(2)、梁底纵向方木受力检算,按简支结构计算
①、作用在脚手架顶层方木上的均布荷载(按10*10cm方木,间距0.3m检算):
q=(①+②+③+④)×1.2×0.3=20412N/m;
②、作用在顶层方木上的应力检算
M=ql2/8=20412×0.32/8=230N﹒M
W=bh2/6=0.1×0.12/6=0.00017m3
ó=M/W=1.35Mpa<[ó]=11Mpa强度满足要求
③、顶层方木刚度计算(10*10方木)
F=5ql4/384EI=5×20412×0.34/(384×1×1010×0.1×0.13/12)=0.3mm<0.6/400=1.5mm
(3)、支架检算
支架在工作中只受压力的作用,故可压杆处理,验算其稳定性。
支架的步距1.2m,两端铰接,故计算长度L=1.2m,支架为48mm×3.0mm的钢管,故i=15.95mm。
每平方米受力:
(①+②+③+④+⑤+⑥)×1.2=7.07t/m2;
每根立柱受力:
7.07t/m2×0.6×0.6=2.55t
回转半径:
i=15.95mm
长细比:
λ=L/i=1200/15.95=75.23查《路桥施工计算手册》p789~p790页附表3-26,再内插可得φ=0.68,钢材容许应力[б]=215Mpa,故根据压杆临界力的经验公式得,立杆的临界力为[N]=φA[б]=0.745×424mm2×140Mpa=4.036t;根据支架的步距为1.2m,查《路桥施工计算手册》p438页并内插可得钢管支架容许荷载[N]=29.7kN。
N=2.55t<2.97t<[N]=4.036t。
(4)、地基承载力检算
①、每平方米受力:
(①+②+③+④+⑤+⑥)×1.2=7.07t/m2;
②、每根立柱基础受力:
F=7.07t×0.6×0.6=2.545t
③、基础承载力检算:
б=2.545/(0.6×0.6)=0.07Mpa
基础承载力夯至:
0.2Mpa
(二)、2-2截面支架搭设情况:
腹板处:
横向间距0.9m,纵向间距0.6m,步距1.2m;中间空心梁段:
横向间距0.9m,纵向间距0.9m,步距1.2m;
1、对腹板处(底板宽2.4m,腹板厚0.4m处)进行检算。
腹板处的施工荷载
①、截面面积为:
2.21m2,每平方米钢筋混凝土重量为:
2.21m2×1×2.6t/m3÷(2.4×1)=2.4t/m2
②、倾倒新浇混凝土产生的荷载:
0.4t/m2
③、施工机具、人员荷载:
0.25t/m2
④、模板重:
0.4t/m2
⑤、梁底纵向10*10cm方木为:
0.02t/m2
⑥、脚手架荷载:
0.2t/m2
2、相关部位受力检算
(1)、梁底横向方木受力检算,按简支结构计算
①、作用在脚手架底层方木上的均布荷载(按10*12方木检算):
q=(①+②+③+④+⑤)×1.2×0.9=37476N/m;
②、作用在底层方木上的应力检算
M=ql2/8=37476×0.62/8=1686N﹒M
W=bh2/6=0.1×0.122/6=0.00024m3
ó=M/W=7.03Mpa<[ó]=11Mpa强度不满足要求
③、底层方木刚度计算(10*12方木)
F=5ql4/384EI=5×37476×0.64/(384×1×1010×0.1×0.123/12)=0.4mm<0.6/400=1.5mm
(2)、支架检算
支架在工作中只受压力的作用,故可压杆处理,验算其稳定性。
支架的步距1.2m,两端铰接,故计算长度L=1.2m,支架为48mm×3.0mm的钢管,故i=15.95mm。
每平方米受力:
(①+②+③+④+⑤+⑥)×1.2=4.404t/m2;
每根立柱受力:
4.404t/m2×0.6×0.9=2.38t
回转半径:
i=15.95mm
长细比:
λ=L/i=1200/15.95=75.23查《路桥施工计算手册》p789~p790页附表3-26,再内插可得φ=0.68,钢材容许应力[б]=215Mpa,故根据压杆临界力的经验公式得,立杆的临界力为[N]=φA[б]=0.745×424mm2×140Mpa=4.036t;根据支架的步距为1.2m,查《路桥施工计算手册》p438页并内插可得钢管支架容许荷载[N]=29.7kN。
N=2.38t<2.97t<[N]=4.036t。
3、对中心空心梁段(顶、底板宽2.14m,厚0.25m处)进行检算。
(1)、腹板处的施工荷载
①、截面面积为:
1.07m2,每平方米钢筋混凝土重量为:
1.07m2×1×2.6t/m3÷(2.14×1)=1.3t/m2
②、倾倒新浇混凝土产生的荷载:
0.4t/m2
③、施工机具、人员荷载:
0.25t/m2
④、模板重:
0.4t/m2
⑤、梁底纵向10*10cm方木为:
0.02t/m2
⑥、脚手架荷载:
0.2t/m2
(2)、相关部位受力检算
1)、梁底横向方木受力检算,按简支结构计算
①、作用在脚手架底层方木上的均布荷载(按10*12方木检算):
q=(①+②+③+④+⑤)×1.2×0.9=25596N/m;
②、作用在底层方木上的应力检算
M=ql2/8=25596×0.92/8=2592N﹒M
W=bh2/6=0.1×0.122/6=0.00024m3
ó=M/W=10.8Mpa<[ó]=11Mpa强度满足要求
③、底层方木刚度计算(10*12方木)
F=5ql4/384EI=5×25596×0.94/(384×1×1010×0.1×0.123/12)=1.5mm<0.9/400=2.3mm
2)、支架检算
支架在工作中只受压力的作用,故可压杆处理,验算其稳定性。
支架的步距1.2m,两端铰接,故计算长度L=1.2m,支架为48mm×3.0mm的钢管,故i=15.95mm。
每平方米受力:
(①+②+③+④+⑤+⑥)×1.2=3.084t/m2;
每根立柱受力:
3.084t/m2×0.6×0.6=1.11t
回转半径:
i=15.95mm
长细比:
λ=L/i=1200/15.95=75.23查《路桥施工计算手册》p789~p790页附表3-26,再内插可得φ=0.68,钢材容许应力[б]=215Mpa,故根据压杆临界力的经验公式得,立杆的临界力为[N]=φA[б]=0.745×424mm2×140Mpa=4.036t;根据支架的步距为1.2m,查《路桥施工计算手册》p438页并内插可得钢管支架容许荷载[N]=29.7kN。
N=1.11t<2.97t<[N]=4.036t。
3)、地基承载力检算
①、每平方米受力:
(①+②+③+④+⑤+⑥)×1.2=4.404t/m2;
②、每根立柱基础受力:
F=4.404t×0.6×0.9=2.38t
③、基础承载力检算:
б=2.38/(0.6×0.9)=0.04Mpa
基础承载力夯至:
0.2Mpa
(三)、3-3截面支架搭设情况:
腹板处:
横向间距0.9m,纵向间距0.6m,步距1.2m;中间空心梁段:
横向间距0.9m,纵向间距0.9m,步距1.2m;
1、对腹板处(底板宽2.4m,腹板厚0.4m处)进行检算。
(1)、腹板处的施工荷载
①、截面面积为:
2.5m2,每平方米钢筋混凝土重量为:
2.5m2×1×2.6t/m3÷(2.4×1)=2.7t/m2
②、倾倒新浇混凝土产生的荷载:
0.4t/m2
③、施工机具、人员荷载:
0.25t/m2
④、模板重:
0.4t/m2
⑤、梁底纵向10*10cm方木为:
0.02t/m2
⑥、脚手架荷载:
0.2t/m2
(2)、相关部位受力检算
1)、梁底横向方木受力检算,按简支结构计算
①、作用在脚手架底层方木上的均布荷载(按10*12方木检算):
q=(①+②+③+④+⑤)×1.2×0.9=40716N/m;
②、作用在底层方木上的应力检算
M=ql2/8=40716×0.62/8=1832N﹒M
W=bh2/6=0.1×0.122/6=0.00024m3
ó=M/W=7.63Mpa<[ó]=11Mpa强度满足要求
③、底层方木刚度计算(10*12方木)
F=5ql4/384EI=5×40716×0.64/(384×1×1010×0.1×0.123/12)=0.5mm<0.6/400=1.5mm
2)、支架检算
支架在工作中只受压力的作用,故可压杆处理,验算其稳定性。
支架的步距1.2m,两端铰接,故计算长度L=1.2m,支架为48mm×3.0mm的钢管,故i=15.95mm。
每平方米受力:
(①+②+③+④+⑤+⑥)×1.2=4.8t/m2;
每根立柱受力:
4.8t/m2×0.6×0.9=2.59t
回转半径:
i=15.95mm
长细比:
λ=L/i=1200/15.95=75.23查《路桥施工计算手册》p789~p790页附表3-26,再内插可得φ=0.68,钢材容许应力[б]=215Mpa,故根据压杆临界力的经验公式得,立杆的临界力为[N]=φA[б]=0.745×424mm2×140Mpa=4.036t;根据支架的步距为1.2m,查《路桥施工计算手册》p438页并内插可得钢管支架容许荷载[N]=29.7kN。
N=2.59t<2.97t<[N]=4.036t。
3、对中心空心梁段(顶、底板宽2.14m,厚0.25m处)进行检算。
(1)、腹板处的施工荷载
①、截面面积为:
1.25m2,每平方米钢筋混凝土重量为:
1.25m2×1×2.6t/m3÷(2.14×1)=1.52t/m2
②、倾倒新浇混凝土产生的荷载:
0.4t/m2
③、施工机具、人员荷载:
0.25t/m2
④、模板重:
0.4t/m2
⑤、梁底纵向10*10cm方木为:
0.02t/m2
⑥、脚手架荷载:
0.2t/m2
(2)、相关部位受力检算
1)、梁底横向方木受力检算,按简支结构计算
①、作用在脚手架底层方木上的均布荷载(按10*12方木检算):
q=(①+②+③+④+⑤)×1.2×0.9=27972N/m;
②、作用在底层方木上的应力检算
M=ql2/8=27972×0.62/8=1259N﹒M
W=bh2/6=0.1×0.122/6=0.00024m3
ó=M/W=5.25Mpa<[ó]=11Mpa强度满足要求
③、底层方木刚度计算(10*12方木)
F=5ql4/384EI=5×27972×0.64/(384×1×1010×0.1×0.123/12)=0.3mm<0.6/400=1.5mm
2)、支架检算
支架在工作中只受压力的作用,故可压杆处理,验算其稳定性。
支架的步距1.2m,两端铰接,故计算长度L=1.2m,支架为48mm×3.0mm的钢管,故i=15.95mm。
每平方米受力:
(①+②+③+④+⑤+⑥)×1.2=3.35t/m2;
每根立柱受力:
3.35t/m2×0.6×0.9=1.81t
回转半径:
i=15.95mm
长细比:
λ=L/i=1200/15.95=75.23查《路桥施工计算手册》p789~p790页附表3-26,再内插可得φ=0.68,钢材容许应力[б]=215Mpa,故根据压杆临界力的经验公式得,立杆的临界力为[N]=φA[б]=0.745×424mm2×140Mpa=4.036t;根据支架的步距为1.2m,查《路桥施工计算手册》p438页并内插可得钢管支架容许荷载[N]=29.7kN。
N=1.81t<2.97t<[N]=4.036t。
3)、地基承载力检算(按腹板处)
①、每平方米受力:
(①+②+③+④+⑤+⑥)×1.2=4.764t/m2;
②、每根立柱基础受力:
F=4.764t×0.6×0.9=2.573t
③、基础承载力检算:
б=2.573/(0.6×0.9)=0.05Mpa
基础承载力夯至:
0.2Mpa
(四)、4-4截面支架搭设情况:
腹板处:
横向间距0.6m,纵向间距0.6m,步距1.2m;中间空心梁段:
横向间距0.6m,纵向间距0.9m,步距1.2m;
1、对腹板处(底板宽2.4m,腹板厚0.4m处)进行检算。
腹板处的施工荷载
①、截面面积为:
3.18m2,每平方米钢筋混凝土重量为:
3.18m2×1×2.6t/m3÷(2.4×1)=3.445t/m2
②、倾倒新浇混凝土产生的荷载:
0.4t/m2
③、施工机具、人员荷载:
0.25t/m2
④、模板重:
0.4t/m2
⑤、梁底纵向10*10cm方木为:
0.02t/m2
⑥、脚手架荷载:
0.2t/m2
2、相关部位受力检算
(1)、梁底横向方木受力检算,按简支结构计算
①、作用在脚手架底层方木上的均布荷载(按10*12方木检算):
q=(①+②+③+④+⑤)×1.2×0.6=32508N/m;
②、作用在底层方木上的应力检算
M=ql2/8=32508×0.62/8=1463N﹒M
W=bh2/6=0.1×0.122/6=0.00024m3
ó=M/W=6.1Mpa<[ó]=11Mpa强度满足要求
③、底层方木刚度计算(10*12方木)
F=5ql4/384EI=5×32508×0.64/(384×1×1010×0.1×0.123/12)=0.4mm<0.6/400=1.5mm
(2)、支架检算
支架在工作中只受压力的作用,故可压杆处理,验算其稳定性。
支架的步距1.2m,两端铰接,故计算长度L=1.2m,支架为48mm×3.0mm的钢管,故i=15.95mm。
每平方米受力:
(①+②+③+④+⑤+⑥)×1.2=5.66t/m2;
每根立柱受力:
5.66t/m2×0.6×0.6=2.04t
回转半径:
i=15.95mm
长细比:
λ=L/i=1200/15.95=75.23查《路桥施工计算手册》p789~p790页附表3-26,再内插可得φ=0.68,钢材容许应力[б]=215Mpa,故根据压杆临界力的经验公式得,立杆的临界力为[N]=φA[б]=0.745×424mm2×140Mpa=4.036t;根据支架的步距为1.2m,查《路桥施工计算手册》p438页并内插可得钢管支架容许荷载[N]=29.7kN。
N=2.04t<2.97t<[N]=4.036t。
3、对中心空心梁段(顶、底板宽1.94m,厚0.25m、0.374m处)进行检算。
腹板处的施工荷载
①、截面面积为:
1.211m2,每平方米钢筋混凝土重量为:
1.211m2×1×2.6t/m3÷(1.94×1)=1.62t/m2
②、倾倒新浇混凝土产生的荷载:
0.4t/m2
③、施工机具、人员荷载:
0.25t/m2
④、模板重:
0.4t/m2
⑤、梁底纵向10*10cm方木为:
0.02t/m2
⑥、脚手架荷载:
0.2t/m2
4、相关部位受力检算
(1)、梁底横向方木受力检算,按简支结构计算
①、作用在脚手架底层方木上的均布荷载(按10*12方木检算):
q=(①+②+③+④+⑤)×1.2×0.9=29052N/m;
②、作用在底层方木上的应力检算
M=ql2/8=29052×0.62/8=1307N﹒M
W=bh2/6=0.1×0.122/6=0.00024m3
ó=M/W=5.45Mpa<[ó]=11Mpa强度满足要求
③、底层方木刚度计算(10*12方木)
F=5ql4/384EI=5×29052×0.64/(384×1×1010×0.1×0.123/12)=0.3mm<0.6/400=1.5mm
(2)、支架检算
支架在工作中只受压力的作用,故可压杆处理,验算其稳定性。
支架的步距1.2m,两端铰接,故计算长度L=1.2m,支架为48mm×3.0mm的钢管,故i=15.95mm。
每平方米受力:
(①+②+③+④+⑤+⑥)×1.2=3.47t/m2;
每根立柱受力:
3.47t/m2×0.6×0.9=1.87t
回转半径:
i=15.95mm
长细比:
λ=L/i=1200/15.95=75.23查《路桥施工计算手册》p789~p790页附表3-26,再内插可得φ=0.68,钢材容许应力[б]=215Mpa,故根据压杆临界力的经验公式得,立杆的临界力为[N]=φA[б]=0.745×424mm2×140Mpa=4.036t;根据支架的步距为1.2m,查《路桥施工计算手册》p438页并内插可得钢管支架容许荷载[N]=29.7kN。
N=1.87t<2.97t<[N]=4.036t。
3)、地基承载力检算(按腹板处)
①、每平方米受力:
(①+②+③+④+⑤+⑥)×1.2=5.658t/m2;
②、每根立柱基础受力:
F=5.658t×0.6×0.6=2.04t
③、基础承载力检算:
б=2.04/(0.6×0.6)=0.06Mpa
基础承载力夯至:
0.2Mpa
(五)、5-5截面支架搭设情况:
腹板处:
横向间距0.6m,纵向间距0.6m,步距1.2m;中间空心梁段:
横向间距0.6m,纵向间距0.9m,步距1.2m;
1、对腹板处(底板宽2.6m,腹板厚0.6m处)进行检算。
腹板处的施工荷载
①、截面面积为:
3.97m2,每平方米钢筋混凝土重量为:
3.97m2×1×2.6t/m3÷(2.6×1)=3.97t/m2
②、倾倒新浇混凝土产生的荷载:
0.4t/m2
③、施工机具、人员荷载:
0.25t/m2
④、模板重:
0.4t/m2
⑤、梁底纵向10*10cm方木为:
0.02t/m2
⑥、脚手架荷载:
0.2t/m2
2、相关部位受力检算
(1)、梁底横向方木受力检算,按简支结构计算
①、作用在脚手架底层方木上的均布荷载(按10*12方木检算):
q=(①+②+③+④+⑤)×1.2×0.6=36288N/m;
②、作用在底层方木上的应力检算
M=ql2/8=36288×
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