U型槽通道施工方案.docx
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U型槽通道施工方案
U型槽通道(双通道)门式桁架搭设施工方案
1、施工重点及应对措施
1.1施工重点
本标段在建设时需要保证bcd区(b-L~d-U)车辆段范围内下部铺轨(长度约216米宽度13米)的正常进行,在首层高支模的脚手架中需要考虑预留出铺轨用的通道,在梁板施工时需要对漏下的砂浆、混凝土、水进行防护处理,保证下部车辆段铺轨工作的正常进行是工程的重点。
1.2主要应对措施:
1、根据铺轨基地范围组织流水施工,分段搭设门式钢架。
2、铺轨通道(双通道)门式钢架结构:
立柱采用D500X8钢管,@3000(门式桁架架宽度13m,高5m),上部横向钢梁采用工50a工字钢,纵向钢梁采用工40a工字钢。
3、双通道和大通道门式钢架结构采用相应的大跨度钢结构搭设。
4、为保证在梁板施工时对漏下的砂浆、混凝土、水进行防护处理,具体措施在门式钢架纵梁上满铺密目式安全网,上铺双层模板,确保砂浆、砼不流入铺轨基地内。
5、立柱基础采用800*800*1000钢筋混凝土基础,钢筋配筋6φ18@130,混凝土标号C30。
1.3门式桁架的安装拆除
1.3.1安装施工工艺
本标段U型槽通道(双通道)门式桁架搭设主要构件钢柱由D500X8钢柱与与横向钢梁工50a工字钢、纵向钢梁工40a工字钢焊接再加工而成。
D500X8钢柱及横向钢梁工50a工字钢、纵向钢梁工40a工字钢制作
1、D500X8钢柱流程:
钢管检查→处理→拼接→矫直→自动气割下料→钢柱组装→钢柱焊接→清渣→旁弯校直→精整→横向钢梁焊接安装→纵向钢梁焊接安装。
2、横向钢梁工50a工字钢、纵向钢梁工40a工字钢流程:
钢梁检查→处理→拼接→矫直→自动气割下料→钢梁组装→钢梁焊接→清渣→旁弯校直→精整→横向钢梁焊接安装→纵向钢梁焊接安装。
3、钢柱及钢梁下料采用自动气割机,下料前先根据构件长度进行材料的拼接和焊接。
4、横向钢梁工50a工字钢、纵向钢梁工40a工字钢钢桁架的组装在组装胎架上进行,组装时把气割质量良好横梁放置于胎架上拼装,依次把气割质量良好纵梁放置于胎架上拼装成钢桁架。
把拼装好的桁架柱面放置于焊接胎架上进行焊接,采用气保焊,按焊接顺序焊接。
焊接完成后,采用校直机等机械矫正法矫正变形的桁架截面。
1.3.1.2钢柱钢梁的安装
钢柱安装前应对9米平台梁的定位轴线、基础轴线和标高等进行检查。
为安装方便,安装钢立柱后,安装钢梁,就位后随即焊接,使其变为稳定体系。
1吊装顺序
吊装顺序为:
先安装完钢柱(进行找正、安装系杆、支撑等之后)固定好后,检验达到要求后再进行钢梁的安装。
2吊装准备工作
2.1在柱吊装之前,先对基础预埋板标高、定位轴线位置,作全面的检查复核并作整改,以保证吊装位置的准确。
并在基础表面把建筑物轴线、安装中心线,柱脚范围用墨线弹出来,并标明标高高差,以供后续施工。
2.2安装前,混凝土基础面预埋板标高误差应控制好,后续钢柱直接落至钢板上,以提高钢柱的安装效率和准确性。
2.3对制作完毕的钢柱进行质量检查,确定钢柱的吊点,并作相应的准备。
2.4在钢柱底板侧面标出两个方向的轴线,并在钢柱下部适当高度处标出标高线(基准点标高),以便于校正钢柱的平面位置和垂直度,以及标高等工作。
2.5材料堆放平面位置,确定在相应的柱脚基础旁边,卸车时即按对应位置布置,以避免二次搬运。
1.3.1.3焊接操作工艺
焊接操作工艺:
焊接方法采用手工电弧焊、确保构件的质量。
焊前准备:
检验构件下料的长度和垂直度及剖口是否符合规范要求,应在定位架定位,并开始点固焊。
点固焊所采用的焊接材料、型号应与焊接材质相匹配,焊接电流要比正式施焊电流大。
点固焊点数和长度应以焊接过程中不致使其开裂和位置偏移为准,焊点两侧应平稳过渡,焊点高度一般不超过焊缝高度的2/3。
点固焊完毕后,应清除熔渣、飞溅等。
检查焊点质量,如出现开裂、气孔、熔合不良,应将其磨掉重焊。
焊接:
施焊前将施焊处及其两侧(10mm)的水、油污等杂物清除干净。
根据焊条直径选择焊接电流。
焊接焊条一律采用E4303焊条,冷却清渣。
注意事项:
焊接时应作适当的调整,使焊缝在两侧母材获得良好的熔合。
本方案提供的安装方法,能有效地保证施工质量,又好又快地满足了设计和各方交叉施工的各项要求。
1.3.2拆除施工工艺
拆除程序应遵循由上而下、先搭后拆的原则,不准分立面拆架或在上下两步同时拆架,做到一步一清、一杆一清。
所有纵、横向等工字钢应随架子拆除同步下降,严禁先将纵、横向等工字钢整层或数层拆除;分段拆除高差不应大于两步(如高差大于两步,应增设连墙件加固)。
拆除下的材料不得直接向下抛掷,应传送至下层承料面再水平运输到工作面外。
2轨行区范围桁架上现浇混凝土结构概况
2.1混凝土构件概况、参数混凝土构件概况、参数
表2.2.1轨行区范围内b、c、d区混凝土构件概况、参数
工程
部位
层高
(m)
构件
编号
构件特征(mm)
砼强度
等级
截面
(b×h)
跨(高)
度
纵向主筋
上部/下部
轨行区范围b、c、d区9.00m平台梁
8.5
b-KL4
450×1200
16000
2φ32+2φ14
C35
b-KL3
450×1200
16000
2φ32+2φ14
C35
b-KL2
450×1200
16000
2φ32+2φ14
C35
b-KL1
450×1200
16000
2φ25+2φ14
C35
C-K17
450×1200
16000
2φ32+2φ14
C35
C-K16
450×1200
16000
2φ32+2φ14
C35
d-K5
450x1200
15600
7φ25
C35
轨行区范围b、c、d区9.00m平台板
8.5
180mm
9250
双层双向φ16@100
C35
3轨行区范围桁架上混凝土结构参数、模板设计样本参数
根据轨行区范围桁架上结构部位特征,故选择下表代表部件进行验算。
详细如下表:
表3.1轨行区范围桁架上梁板混凝土构件、模板设计样本参数表
结构
形式
梁(板)所处位置
验算梁截面(板厚)
梁(板)底
标高(m)
支撑架高度(m)
适用梁截面
备注
梁1
轨行区范围b、c、d区9.00m平台及8c#楼梁
450×1200
+6.3
1.3m
450×1200
桁架上支撑
板1
轨行区范围b、c、d区9.00m平台及8c#楼梁
180mm
+8.5
3.5m
桁架上支撑
4轨行区范围桁架上支撑体系计算书
4.1梁支撑计算
轨行区范围桁架上梁模板支撑计算
一、参数信息
1.模板支撑及构造参数
梁截面宽度B(m):
0.45;梁截面高度D(m):
1.20;
混凝土板厚度(mm):
180.00;立杆沿梁跨度方向间距La(m):
0.40;
立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):
0.30;
立杆步距h(m):
0.90;板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):
0.90;
梁支撑架搭设高度H(m):
3.00;梁两侧立杆间距(m):
1.05;
承重架支撑形式:
梁底支撑小楞垂直梁截面方向;
梁底增加承重立杆根数:
4;
采用的钢管类型为Φ48×3.5;
立杆承重连接方式:
双扣件,考虑扣件质量及保养情况,取扣件抗滑承载力折减系数:
0.80;
2.荷载参数
模板自重(kN/m2):
0.35;钢筋自重(kN/m3):
1.50;
施工均布荷载标准值(kN/m2):
2.5;新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):
24.5;
倾倒混凝土侧压力(kN/m2):
2.0;振捣混凝土荷载标准值(kN/m2):
2.0;
3.材料参数
木材品种:
马尾松;木材弹性模量E(N/mm2):
10000.0;
木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):
13.0;木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):
1.5;
面板类型:
胶合面板;面板弹性模量E(N/mm2):
9500.0;
面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):
13.0;
4.梁底模板参数
梁底方木截面宽度b(mm):
50.0;梁底方木截面高度h(mm):
100.0;
梁底纵向支撑根数:
4;面板厚度(mm):
18.0;
5.梁侧模板参数
次楞间距(mm):
200,主楞竖向根数:
4;
主楞间距为:
200mm,200mm,200mm;
穿梁螺栓水平间距(mm):
500;
穿梁螺栓直径(mm):
M14;
主楞龙骨材料:
钢楞;截面类型为圆钢管48×3.5;
主楞合并根数:
2;
次楞龙骨材料:
木楞,宽度50mm,高度100mm;
次楞合并根数:
2;
二、梁模板荷载标准值计算
1.梁侧模板荷载
强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。
其中γ--混凝土的重力密度,取24.000kN/m3;
t--新浇混凝土的初凝时间,可按现场实际值取,输入0时系统按200/(T+15)计算,得4.000h;
T--混凝土的入模温度,取35.000℃;
V--混凝土的浇筑速度,取2.500m/h;
H--混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度,取1.020m;
β1--外加剂影响修正系数,取1.200;
β2--混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。
根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F;
分别计算得46.083kN/m2、24.480kN/m2,取较小值24.480kN/m2作为本工程计算荷载。
三、梁侧模板面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。
面板计算简图(单位:
mm)
1.强度计算
跨中弯矩计算公式如下:
其中,W--面板的净截面抵抗矩,W=100×2.1×2.1/6=73.5cm3;
M--面板的最大弯距(N·mm);
σ--面板的弯曲应力计算值(N/mm2)
[f]--面板的抗弯强度设计值(N/mm2);
按以下公式计算面板跨中弯矩:
其中,q--作用在模板上的侧压力,包括:
新浇混凝土侧压力设计值:
q1=1.2×1×24.48×0.9=26.44kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值:
q2=1.4×1×2×0.9=2.52kN/m;
q=q1+q2=26.438+2.520=28.958kN/m;
计算跨度(内楞间距):
l=200mm;
面板的最大弯距M=0.125×28.958×2002=1.45×105N·mm;
经计算得到,面板的受弯应力计算值:
σ=1.45×105/7.35×104=1.97N/mm2;
面板的抗弯强度设计值:
[f]=13N/mm2;
面板的受弯应力计算值σ=1.97N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求!
2.挠度验算
q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值:
q=28.96N/mm;
l--计算跨度(内楞间距):
l=200mm;
E--面板材质的弹性模量:
E=9500N/mm2;
I--面板的截面惯性矩:
I=100×1.8×1.8×1.8/12=48.6cm4;
面板的最大挠度计算值:
ν=5×28.96×2004/(384×9500×4.86×105)=0.131mm;
面板的最大容许挠度值:
[ν]=l/250=200/250=0.8mm;
面板的最大挠度计算值ν=0.131mm小于面板的最大容许挠度值[ν]=0.8mm,满足要求!
四、梁侧模板内外楞的计算
1.内楞计算
内楞(木或钢)直接承受模板传递的荷载,按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中,龙骨采用木楞,截面宽度50mm,截面高度100mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=5×102×2/6=166.67cm3;
I=5×103×2/12=833.33cm4;
内楞计算简图
(1).内楞强度验算
强度验算计算公式如下:
其中,σ--内楞弯曲应力计算值(N/mm2);
M--内楞的最大弯距(N·mm);
W--内楞的净截面抵抗矩;
[f]--内楞的强度设计值(N/mm2)。
按以下公式计算内楞跨中弯矩:
其中,作用在内楞的荷载,q=(1.2×24.48×0.9+1.4×2×0.9)×1=28.96kN/m;
内楞计算跨度(外楞间距):
l=200mm;
内楞的最大弯距:
M=0.101×28.96×200.002=1.17×105N·mm;
最大支座力:
R=1.1×28.958×0.2=6.371kN;
经计算得到,内楞的最大受弯应力计算值σ=1.17×105/1.67×105=0.702N/mm2;
内楞的抗弯强度设计值:
[f]=13N/mm2;
内楞最大受弯应力计算值σ=0.702N/mm2小于内楞的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求!
(2).内楞的挠度验算
其中l--计算跨度(外楞间距):
l=500mm;
q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值:
q=28.96N/mm;
E--内楞的弹性模量:
10000N/mm2;
I--内楞的截面惯性矩:
I=8.33×106mm4;
内楞的最大挠度计算值:
ν=0.677×28.96×5004/(100×10000×8.33×106)=0.147mm;
内楞的最大容许挠度值:
[ν]=500/250=2mm;
内楞的最大挠度计算值ν=0.147mm小于内楞的最大容许挠度值[ν]=2mm,满足要求!
2.外楞计算
外楞(木或钢)承受内楞传递的集中力,取内楞的最大支座力6.371kN,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中,外龙骨采用钢楞,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
截面类型为圆钢管48×3.5;
外钢楞截面抵抗矩W=10.16cm3;
外钢楞截面惯性矩I=24.38cm4;
(1).外楞抗弯强度验算
其中σ--外楞受弯应力计算值(N/mm2)
M--外楞的最大弯距(N·mm);
W--外楞的净截面抵抗矩;
[f]--外楞的强度设计值(N/mm2)。
根据三跨连续梁算法求得最大的弯矩为M=F×a=1.738kN·m;
其中,F=1/4×q×h=8.688,h为梁高为1.2m,a为次楞间距为200mm;
经计算得到,外楞的受弯应力计算值:
σ=1.74×106/1.02×104=171.014N/mm2;
外楞的抗弯强度设计值:
[f]=205N/mm2;
外楞的受弯应力计算值σ=171.014N/mm2小于外楞的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
(2).外楞的挠度验算
其中E-外楞的弹性模量:
206000N/mm2;
F--作用在外楞上的集中力标准值:
F=8.688kN;
l--计算跨度:
l=500mm;
I-外楞的截面惯性矩:
I=243800mm4;
外楞的最大挠度计算值:
ν=1.615×8687.520×500.003/(100×206000.000×243800.000)=0.349mm;
根据连续梁计算得到外楞的最大挠度为0.349mm
外楞的最大容许挠度值:
[ν]=500/400=1.25mm;
外楞的最大挠度计算值ν=0.349mm小于外楞的最大容许挠度值[ν]=1.25mm,满足要求!
五、穿梁螺栓的计算
验算公式如下:
其中N--穿梁螺栓所受的拉力;
A--穿梁螺栓有效面积(mm2);
f--穿梁螺栓的抗拉强度设计值,取170N/mm2;
查表得:
穿梁螺栓的直径:
14mm;
穿梁螺栓有效直径:
11.55mm;
穿梁螺栓有效面积:
A=105mm2;
穿梁螺栓所受的最大拉力:
N=(1.2×24.48+1.4×2)×0.5×0.495=7.964kN。
穿梁螺栓最大容许拉力值:
[N]=170×105/1000=17.85kN;
穿梁螺栓所受的最大拉力N=7.964kN小于穿梁螺栓最大容许拉力值[N]=17.85kN,满足要求!
六、梁底模板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。
计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的三跨连续梁计算。
强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。
本算例中,面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=400×18×18/6=2.16×104mm3;
I=400×18×18×18/12=1.94×105mm4;
1.抗弯强度验算
按以下公式进行面板抗弯强度验算:
其中,σ--梁底模板的弯曲应力计算值(N/mm2);
M--计算的最大弯矩(kN·m);
l--计算跨度(梁底支撑间距):
l=150.00mm;
q--作用在梁底模板的均布荷载设计值(kN/m);
新浇混凝土及钢筋荷载设计值:
q1:
1.2×(24.00+1.50)×0.40×1.20×0.90=13.22kN/m;
模板结构自重荷载:
q2:
1.2×0.35×0.40×0.90=0.15kN/m;
振捣混凝土时产生的荷载设计值:
q3:
1.4×2.00×0.40×0.90=1.01kN/m;
q=q1+q2+q3=13.22+0.15+1.01=14.38kN/m;
跨中弯矩计算公式如下:
Mmax=0.10×14.378×0.152=0.032kN·m;
σ=0.032×106/2.16×104=1.498N/mm2;
梁底模面板计算应力σ=1.498N/mm2小于梁底模面板的抗压强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求!
2.挠度验算
根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。
最大挠度计算公式如下:
其中,q--作用在模板上的压力线荷载:
q=((24.0+1.50)×1.200+0.35)×0.40=12.38KN/m;
l--计算跨度(梁底支撑间距):
l=150.00mm;
E--面板的弹性模量:
E=9500.0N/mm2;
面板的最大允许挠度值:
[ν]=150.00/250=0.600mm;
面板的最大挠度计算值:
ν=0.677×12.38×1504/(100×9500×1.94×105)=0.023mm;
面板的最大挠度计算值:
ν=0.023mm小于面板的最大允许挠度值:
[ν]=150/250=0.6mm,满足要求!
七、梁底支撑的计算
本工程梁底支撑采用方木。
强度及抗剪验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):
q1=(24+1.5)×1.2×0.15=4.59kN/m;
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2=0.35×0.15×(2×1.2+0.45)/0.45=0.332kN/m;
(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN/m):
经计算得到,活荷载标准值P1=(2.5+2)×0.15=0.675kN/m;
2.方木的支撑力验算
静荷载设计值q=1.2×4.59+1.2×0.332=5.907kN/m;
活荷载设计值P=1.4×0.675=0.945kN/m;
方木计算简图
方木按照三跨连续梁计算。
本算例中,方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=5×10×10/6=83.33cm3;
I=5×10×10×10/12=416.67cm4;
方木强度验算:
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的设计值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:
线荷载设计值q=5.907+0.945=6.852kN/m;
最大弯距M=0.1ql2=0.1×6.852×0.4×0.4=0.11kN.m;
最大应力σ=M/W=0.11×106/83333.3=1.316N/mm2;
抗弯强度设计值[f]=13N/mm2;
方木的最大应力计算值1.316N/mm2小于方木抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!
方木抗剪验算:
截面抗剪强度必须满足:
其中最大剪力:
V=0.6×6.852×0.4=1.644kN;
方木受剪应力计算值τ=3×1644.48/(2×50×100)=0.493N/mm2;
方木抗剪强度设计值[τ]=1.5N/mm2;
方木的受剪应力计算值0.493N/mm2小于方木抗剪强度设计值1.5N/mm2,满足要求!
方木挠度验算:
最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下:
q=4.590+0.333=4.922kN/m;
方木最大挠度计算值ν=0.677×4.922×4004/(100×10000×416.667×104)=0.02mm;
方木的最大允许挠度[ν]=0.400×1000/250=1.600mm;
方木的最大挠度计算值ν=0.02mm小于方木的最大允许挠度[ν]=1.6mm,满足要求!
3.支撑钢管的强度验算
支撑钢管按照简支梁的计算如下
荷载计算公式如下:
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m2):
q1=(24.000+1.500)×1.200=30.600kN/m2;
(2)模板的自重(kN/m2):
q2=0.350kN/m2;
(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN/m2):
q3=(2.500+2.000)=4.500kN/m2;
q=1.2×(30.600+0.350)+1.4×4.500=43.440kN/m2;
梁底支撑根数为n,立杆梁跨度方向间距为a,梁宽为b,梁高为h,梁底支撑传递给钢管的集中力为P,梁侧模板传给钢管的集中力为N。
当n=2时:
当n>2时:
计算简图(kN)
变形图(mm)
弯矩图(kN·m)
经过连续梁的计算得到:
支座反力RA=RB=0.139kN,中间支座最大反力Rmax=3.126;
最大弯矩Mmax=0.081kN.m;
最大挠度计算值Vmax=0.017mm;
最大应力σ=0.081×106/5080=16.002N/mm2;
支撑抗弯设计
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