桩板墙施工方案.docx
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桩板墙施工方案
1、编制依据
本方案依据以下几项编制:
1、广州(清远)转移转移工业园华清产业大道工程施工图纸;
2、广州(清远)转移转移工业园华清产业大道工程施工合同;
3、广州(清远)转移转移工业园华清产业大道工程施工组织设计;
4、国家及地方标准规范:
《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001
《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002
图集03G101-1(修正版)
国家及地方其他规范;
5、现场实际情况。
2、工程概况
2.1主要工程概况
本工程位于K5+710-K5+740段,地下部分为抗滑桩,采用机械挖孔灌注方桩,方桩边长为220×160cm,桩中心间距为3.55m,桩顶设置弧形冠梁,梁冠每隔10-15m设置一条伸缩缝,伸缩缝设置在挡土板跨中位置,伸缩缝宽2cm,每块挡土板尺寸为295×100×40cm,桩长为20米左右,共9根,桩在地上部分5-7米,地下部分12-14米。
地下部桩基嵌入中风化按照不小于2倍边长控制。
本工程施工段,在北侧有一条220KV高压走廊,该处有座11号电塔,距离道路边缘19米,该段为挖方段,为保护高压电塔,本工程为桩板式支护,方案已经电力部门同意。
2.2主要工程量
本工程柱抗滑桩,桩编号为N1-N9,桩底标高不在同一水平面上,冠梁为弧形,相关尺寸见附表.钢筋总量约122吨。
混凝土用量C35:
797.4方,C40:
61.9方,钢筋累计:
197t
柱具体参数详见下表(承台面标高-0.5m):
序号
柱号
截面尺寸cm
柱长
地上长度
地下部分
1
Z1
280×160
18
5.716
12.284
2
Z2
280×160
19
6.431
12.569
3
Z3
280×160
20
6.976
13.024
4
Z4
280×160
20.5
7.232
13.268
5
Z5
280×160
20.5
7.278
13.222
6
Z6
280×160
20.5
7.011
13.489
7
Z7
280×160
20
6.565
13.435
8
Z8
280×160
20
6.049
13.951
9
Z9
280×160
20
5.504
13.996
柱钢筋用量详见下表:
序号
级别
直径
用量(t)
备注
1
HRB400
12
2.511
2
16
61.881
3
22
7.274
4
25
20.595
5
32
105.182
3、施工部署
3.1总体部署
根据施工进度计划,先进行桩基施工,
根据总进度计划,独立柱施工由1轴向14轴,按1-4轴、4-7轴、7-11轴、11-14轴四个施工段流水,承台基础梁施工时预留柱插筋,备后续柱施工。
由于本工程柱主要分为两种规格,中间柱800×800和边柱400×700,中间柱采用钢模,一次性安装模板到位,一次性浇筑混凝土;边柱由于预埋件较多,采用木模,分两次安装模板,分两次浇筑混凝土(第一次浇筑至承台面以上7米)。
主要流程详见下图:
灯笼架搭设
柱钢筋绑扎
模板支设及加固
混凝土浇筑
测量放线
预埋件安装及其他专业
模板拆除
3.2进度控制
根据总进度计划要求,作业区混凝土中柱施工总工期为58天,按1轴到14轴流水作业,每条轴线为一个施工段。
边柱沿A轴(F轴)从1轴到14轴施工。
3.3机械配置
本工程独立柱施工机具设备详见下表:
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
1
吊车
15t
台
2
2
钢筋切割机
GD40
台
2
3
钢筋弯曲机
GW-40
台
2
4
钢筋调直机
BC-3
台
1
5
套丝机
GHG32
台
2
6
振捣棒
50
台
10
7
电焊机
BX3-315
台
8
3.4劳动力安排
序号
工种
人数
备注
1
架子工
15
2
钢筋工
20
3
钢模安装工
20
4
电焊工
5
5
木工
20
6
混凝土工
10
7
杂工
10
4、施工方法
4.1准备工作
1、基础承台施工完毕;
2、现场道路通畅;
3、模板架体等材料机具及劳动力准备;
4、厂家供应商准备;
5、熟悉图纸,尤其对特殊部位处理。
4.2测量控制
1、轴线测设。
利用建设单位提供的控制点将各轴线采用极坐标法全部予以定位,各控制轴线,设置控制点,并用混凝土作好保护。
钉好龙门桩,在龙门桩上标出各轴线。
2、柱轴线投测。
将基础垫层清扫干净,利用地面上的轴线控制网进行部分轴线的投测。
将仪器架设在控制桩位上,把控制轴线投测到作业面上,经检查无误,然后以控制线为基准,以设计图纸为依据,放样出其他轴线和柱边线等细部尺寸线。
放线尺寸允许偏差如下表所示:
主轴线间距L(m)
允许偏差(mm)
L≤30
±5
30<L≤60
±10
60<L≤90
±15
L>90
±20
注:
轴线的对角线尺寸的允许偏差应为边长偏差的20.5倍;外廓轴线夹角的允许偏差应为±1″。
3、高程控制点的联测。
在向场内引测标高时,首先联测地面标高控制点,经联测确认无误后,方可向场内引测所需的标高。
4.3操作架施工
4.4.1架体搭设
由于本工程独立柱较高,需搭设三排灯笼架。
灯笼架采用普通48钢管,地面平整压实,铺设木方或模板,立杆距离柱边500开始设置第一排,沿柱边方向600设置,第一排立杆分别向外1000、2000形成第二排、第三排,立杆间由水平杆连接,水平杆离地200设置第一道,以上每道间距1800纵横向拉通,外侧设置45度剪刀撑。
于柱顶标高以上500设置1.2m操作平台。
本架体为操作架,与模板支撑系统分开。
在第一二排立杆间设置上下马道。
具体剖面图如下(其他细部详见安全保证措施5.1章节):
4.4.2架体拆除
1、拆除作业必须由上而下逐层进行,严禁上、下同时作业。
2、必须严格遵守拆除顺序,由上而下,先绑者后拆,后绑者先拆,一般是先拆安全网、栏杆,脚手板,剪刀撑,而后手拆小横杆,大横杆,立杆等。
3、拆除前应使用警戒带将拆除区域5米范围内围护,并安排专人看守,不得让行人通过。
有专人指挥,上呼下应,左右协作,当拧开与另一人有关的扣件时,应提醒对方。
拆除的材料必须用麻绳绑紧下放,不允许乱抛乱丢。
5、拆除作业时的高空作业人员,必须戴好安全帽,系好安全带,扎裹腿,穿软底鞋。
4.4钢筋施工
4.4.1现场钢筋用量情况
序号
级别
直径
用量(t)
备注
1
HRB400
28
51.4
2
25
22.3
3
22
15.6
4
20
6
5
12
3.3
6
HPB235
8
22.6
7
6
0.4
8
10
0.2
合计
121.8
4.4.2材料准备
1、钢筋进场必须有合格证,进场前通知监理单位进场日期、数量、炉号、批次等数量,进场后按要求抽样送检,检测合格后方可加工使用。
进场钢筋应无老锈及油污,当加工过程中发生脆断等特殊情况,还需作化学成分检验。
2、铁丝可采用20~22号铁丝(火烧丝)或镀锌铁丝(铅丝)。
铁丝的切断长度要满足使用要求。
3、控制混凝土保护层用的砂浆垫块、塑料卡、各种挂钩或撑杆等准备。
4、操作工具:
钢筋钩子、撬棍、扳子、绑扎架、钢丝刷子、手推车、粉笔、尺子等。
4.4.3作业条件
1、按施工现场平面图规定的位置,将钢筋堆放场地进行清理、平整。
准备好垫木,按钢筋绑扎顺序分类堆放,并将锈蚀进行清理。
2、核对钢筋的级别,型号、形状、尺寸及数量是否与设计图纸及加工配料单相同。
3、当施工现场地下水位较高时,必须有排水及降水措施。
4、熟悉图纸,确定钢筋穿插就位顺序,并与有关工种作好配合工作,如支模、管线、防水施工与绑扎钢筋的关系,确定施工方法,作好技术交底工作。
4.4.4施工工艺
钢筋加工→ 运至使用部位 → 连接预留筋 → 绑扎箍筋
1、按照图纸要求,对钢筋进行下料,料单通过审核后开始对钢筋加工;
2、按照柱需要将加工完成的钢筋做好编号,统一运送至使用部位;
3、连接受力钢筋,因为受力钢筋多为25以上,采用直螺纹套筒连接。
4、根据图纸,上部柱插筋应在承台绑扎同时预留,并按照图集要求设置预留长度并满足接头错开;
4.4.5连接方式
直径22及以下的钢筋采用搭接,直径25及以上的钢筋采用直螺纹套筒连接(套筒连接时露出套筒不超过2个丝)。
钢筋锚固搭接长度按照03G101图集及图纸详图施工;
4.4.6保护层厚度
根据设计总说明保护层厚度详见下表
部位
保护层厚度mm
部位
保护层厚度mm
基础(下层)
50(有垫层)
梁(地上)
25
承台(下层)
100(有垫层)
地上各层楼板(室内)
15
柱(地下)
35
屋面
20
柱(地上)
30
雨棚
20
梁(地下)
35
备注:
除以上注明外,其余部位均根据图集03G101-1(修正版)页33确定
4.5模板施工
4.5.1准备工作
1、钢筋绑扎完成,并通过监理验收;
2、钢结构及其他专业预埋工作完毕并通过验收;
3、按照广东省统一用表要求完成工序交接记录;
4、材料准备、劳动力准备等。
4.5.2模板配备
由于本工程工期紧,中间区域独立柱一次浇筑,采用钢模;由于边柱预埋件较多,采用木模。
根据场地布置各柱分布特点制作钢模4套,木模14套进行流水施工。
4.5.3材料要求
钢模由厂家制作完成。
钢管:
立杆、大小横杆均采用¢48钢管,壁厚3.5mm,材质应符合规范要弯曲、变形、锈蚀钢管或已被打过孔眼的钢管不得使用。
扣件:
所使用的扣件应符合规范要求,扣件抗滑移能力[F]≥8KN
模板:
选用优质18厚胶合板
木枋:
采用50*100松木枋
螺栓:
¢12螺栓
所有材料如需送检,均按国家及深圳市要求进行送检,送检合格后方可使用。
4.5.4中间独立柱钢模板
承台浇筑完毕后在承台上将柱边线弹线,钉压脚模板条以固定柱模底部。
待钢筋绑扎完毕后开始支设侧模。
中柱(独立柱)采用4mm厚企口式定型钢模,板间采用母子企口衔接,用M12螺栓连接成一体。
模板安装一次成型。
承台面以上6m、11m两处在柱四侧设置钢丝绳揽风。
揽风绳采用直径为10的钢丝绳,在距离柱边4m、7m的位置夯压双排壁厚3.5的Φ48钢管地锚,地锚钢管入土深度不小于1m。
风缆用手动葫芦调节风缆的松紧。
具体细部做法详见下图
4.5.5边柱木模板
柱模板的背部支撑由两层(木楞或钢楞)组成,第一层为直接支撑模板的竖楞,用以支撑混凝土对模板的侧压力;第二层为支撑竖楞的柱箍,用以支撑竖楞所受的压力;柱箍之间用对拉螺栓相互拉接,形成一个完整的柱模板支撑体系。
在柱模板的两个垂直方向,架设经纬仪,同时在模板的两个临边上挂线锤,用以控制柱模板的垂直度(垂直度控制10mm以内)。
柱模板设计示意图
柱截面宽度B(mm):
700.00;柱截面高度H(mm):
400.00;柱模板的总计算高度:
H=12.50m;
根据规范,当采用溜槽、串筒或导管时,倾倒混凝土产生的荷载标准值为2.00kN/m2;
计算简图
一、参数信息
1.基本参数
柱截面宽度B方向对拉螺栓数目:
0;柱截面宽度B方向竖楞数目:
3;
柱截面高度H方向对拉螺栓数目:
0;柱截面高度H方向竖楞数目:
2;
2.柱箍信息
柱箍材料:
钢楞;截面类型:
圆钢管48×3.5;
钢楞截面惯性矩I(cm4):
10.78;钢楞截面抵抗矩W(cm3):
4.49;
柱箍的间距(mm):
450;柱箍肢数:
2;
3.竖楞信息
竖楞材料:
;
宽度(mm):
100.00;高度(mm):
50.00;
竖楞肢数:
1;
4.面板参数
面板类型:
竹胶合板;面板厚度(mm):
18.00;
面板弹性模量(N/mm2):
9500.00;
面板抗弯强度设计值fc(N/mm2):
13.00;
面板抗剪强度设计值(N/mm2):
1.50;
5.木方和钢楞
方木抗弯强度设计值fc(N/mm2):
13.00;方木弹性模量E(N/mm2):
9500.00;
方木抗剪强度设计值ft(N/mm2):
1.50;
钢楞弹性模量E(N/mm2):
210000.00;钢楞抗弯强度设计值fc(N/mm2):
205.00;
二、柱模板荷载标准值计算
按《施工手册》,新浇混凝土作用于模板的最大侧压力,按下列公式计算,并取其中的较小值:
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,取1.500h;
T--混凝土的入模温度,取20.000℃;
V--混凝土的浇筑速度,取2.500m/h;
H--模板计算高度,取12.500m;
β1--外加剂影响修正系数,取1.000;
β2--混凝土坍落度影响修正系数,取1.000。
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;
分别为12.523kN/m2、300.000kN/m2,取较小值12.523kN/m2作为本工程计算荷载。
计算中采用新浇混凝土侧压力标准值F1=12.523kN/m2;
倾倒混凝土时产生的荷载标准值F2=2kN/m2。
三、柱模板面板的计算
模板结构构件中的面板属于受弯构件,按简支梁或连续梁计算。
本工程中取柱截面宽度B方向和H方向中竖楞间距最大的面板作为验算对象,进行强度、刚度计算。
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。
由前述参数信息可知,柱截面宽度B方向竖楞间距最大,为l=300mm,且竖楞数为3,面板为2跨,因此对柱截面宽度B方向面板按均布荷载作用下的二跨连续梁进行计算。
面板计算简图
1.面板抗弯强度验算
对柱截面宽度B方向面板按均布荷载作用下的二跨连续梁用下式计算最大跨中弯距:
其中,M--面板计算最大弯距(N.mm);
l--计算跨度(竖楞间距):
l=300.0mm;
q--作用在模板上的侧压力线荷载,它包括:
新浇混凝土侧压力设计值q1:
1.2×12.52×0.45×0.90=6.086kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×2.00×0.45×0.90=1.134kN/m,式中,0.90为按《施工手册》取用的临时结构折减系数。
q=q1+q2=6.086+1.134=7.220kN/m;
面板的最大弯距:
M=0.125×7.220×300×300=6.50×104N.mm;
面板最大应力按下式计算:
其中,σ--面板承受的应力(N/mm2);
M--面板计算最大弯距(N.mm);
W--面板的截面抵抗矩:
b:
面板截面宽度,h:
面板截面厚度;
W=450×18.0×18.0/6=2.43×104mm3;
f--面板的抗弯强度设计值(N/mm2);f=13.000N/mm2;
面板的最大应力计算值:
σ=M/W=6.50×104/2.43×104=2.674N/mm2;
面板的最大应力计算值σ=2.674N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[σ]=13N/mm2,满足要求!
2.面板抗剪验算
最大剪力按均布荷载作用下的二跨连续梁计算,公式如下:
其中,∨--面板计算最大剪力(N);
l--计算跨度(竖楞间距):
l=300.0mm;
q--作用在模板上的侧压力线荷载,它包括:
新浇混凝土侧压力设计值q1:
1.2×12.52×0.45×0.90=6.086kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×2.00×0.45×0.90=1.134kN/m,式中,0.90为按《施工手册》取用的临时结构折减系数。
q=q1+q2=6.086+1.134=7.220kN/m;
面板的最大剪力:
∨=0.625×7.220×300.0=1353.783N;
截面抗剪强度必须满足下式:
其中,τ--面板承受的剪应力(N/mm2);
∨--面板计算最大剪力(N):
∨=1353.783N;
b--构件的截面宽度(mm):
b=450mm;
hn--面板厚度(mm):
hn=18.0mm;
fv---面板抗剪强度设计值(N/mm2):
fv=13.000N/mm2;
面板截面受剪应力计算值:
τ=3×1353.783/(2×450×18.0)=0.251N/mm2;
面板截面抗剪强度设计值:
[fv]=1.500N/mm2;
面板截面的受剪应力τ=0.251N/mm2小于面板截面抗剪强度设计值[fv]=1.5N/mm2,满足要求!
3.面板挠度验算
最大挠度按均布荷载作用下的二跨连续梁计算,挠度计算公式如下:
其中,ω--面板最大挠度(mm);
q--作用在模板上的侧压力线荷载(kN/m):
q=12.52×0.45=5.64kN/m;
l--计算跨度(竖楞间距):
l=300.0mm;
E--面板弹性模量(N/mm2):
E=9500.00N/mm2;
I--面板截面的惯性矩(mm4);
I=450×18.0×18.0×18.0/12=2.19×105mm4;
面板最大容许挠度:
[ω]=300/250=1.2mm;
面板的最大挠度计算值:
ω=0.521×5.64×300.04/(100×9500.0×2.19×105)=0.114mm;
面板的最大挠度计算值ω=0.114mm小于面板最大容许挠度设计值[ω]=1.2mm,满足要求!
四、竖楞方木的计算
模板结构构件中的竖楞(小楞)属于受弯构件,按连续梁计算。
本工程柱高度为12.5m,柱箍间距为450mm,竖楞为大于3跨,因此按均布荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中,竖楞采用木楞,宽度100mm,高度50mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=100×50×50/6=41.67cm3;
I=100×50×50×50/12=104.17cm4;
竖楞方木计算简图
1.抗弯强度验算
支座最大弯矩计算公式:
其中,M--竖楞计算最大弯距(N.mm);
l--计算跨度(柱箍间距):
l=450.0mm;
q--作用在竖楞上的线荷载,它包括:
新浇混凝土侧压力设计值q1:
1.2×12.52×0.30×0.90=4.057kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×2.00×0.30×0.90=0.756kN/m;
q=(4.057+0.756)/1=4.813kN/m;
竖楞的最大弯距:
M=0.1×4.813×450.0×450.0=9.75×104N.mm;
其中,σ--竖楞承受的应力(N/mm2);
M--竖楞计算最大弯距(N.mm);
W--竖楞的截面抵抗矩(mm3),W=4.17×104;
f--竖楞的抗弯强度设计值(N/mm2);f=13.000N/mm2;
竖楞的最大应力计算值:
σ=M/W=9.75×104/4.17×104=2.339N/mm2;
竖楞的最大应力计算值σ=2.339N/mm2小于竖楞的抗弯强度设计值[σ]=13N/mm2,满足要求!
2.抗剪验算
最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算,公式如下:
其中,∨--竖楞计算最大剪力(N);
l--计算跨度(柱箍间距):
l=450.0mm;
q--作用在模板上的侧压力线荷载,它包括:
新浇混凝土侧压力设计值q1:
1.2×12.52×0.30×0.90=4.057kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×2.00×0.30×0.90=0.756kN/m;
q=(4.057+0.756)/1=4.813kN/m;
竖楞的最大剪力:
∨=0.6×4.813×450.0=1299.632N;
截面抗剪强度必须满足下式:
其中,τ--竖楞截面最大受剪应力(N/mm2);
∨--竖楞计算最大剪力(N):
∨=1299.632N;
b--竖楞的截面宽度(mm):
b=100.0mm;
hn--竖楞的截面高度(mm):
hn=50.0mm;
fv--竖楞的抗剪强度设计值(N/mm2):
fv=1.500N/mm2;
竖楞截面最大受剪应力计算值:
τ=3×1299.632/(2×100.0×50.0)=0.390N/mm2;
竖楞截面抗剪强度设计值:
[fv]=1.500N/mm2;
竖楞截面最大受剪应力计算值τ=0.39N/mm2小于竖楞截面抗剪强度设计值[fv]=1.5N/mm2,满足要求!
3.挠度验算
最大挠度按三跨连续梁计算,公式如下:
其中,ω--竖楞最大挠度(mm);
q--作用在竖楞上的线荷载(kN/m):
q=12.52×0.30=3.76kN/m;
l--计算跨度(柱箍间距):
l=450.0mm;
E--竖楞弹性模量(N/mm2):
E=9500.00N/mm2;
I--竖楞截面的惯性矩(mm4),I=1.04×106;
竖楞最大容许挠度:
[ω]=450/250=1.8mm;
竖楞的最大挠度计算值:
ω=0.677×3.76×450.04/(100×9500.0×1.04×106)=0.105mm;
竖楞的最大挠度计算值ω=0.105mm小于竖楞最大容许挠度[ω]=1.8mm,满足要求!
五、B方向柱箍的计算
本算例中,柱箍采用钢楞,截面类型为圆钢管48×3.0;
截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
钢柱箍截面抵抗矩W=4.49cm3;
钢柱箍截面惯性矩I=10.78cm4;
柱箍为单跨,按集中荷载简支梁计算(附计算简图):
B方向柱箍计算简图
其中P--竖楞方木传递到柱箍的集中荷载(kN),竖楞距离取B方向的;
P=(1.2×12.52×0.9+1.4×2×0.9)×0.3×0.45/2=1.08kN;
B方向柱箍剪力图(kN)
最大支座力:
N=1.083kN;
B方向柱箍弯矩图(kN.m)
最大弯矩:
M=0.303kN.m;
B方向柱箍变形图(mm)
最大变形:
V=0.913mm;
1.柱箍抗弯强度验算
柱箍截面抗弯强度验算公式
其中,柱箍杆件的最大弯矩设计值:
M=0.3kN.m;
弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩:
W=4.49cm3;
B边柱箍的最大应力计算值:
σ=64.32N/mm2;
柱箍的抗弯强度设计值:
[f]=205N/mm2;
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