景观大桥直线段箱梁支架计算书1doc.docx
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景观大桥直线段箱梁支架计算书1doc
景观大桥边跨直线段现浇箱梁
支
架
计
算
书
计算:
复核:
审核:
景观大桥边跨直线段现浇箱梁支架计算书
一、编制依据
1、国家有关政策、法规、建设单位、监理单位对本工程施工的有关要求。
2、中华人民共和国交通部部颁标准JTJ041—2000《公路桥涵施工技术规范》、JTGF80/1-2004《公路工程质量检验评定标准》、JTJ076—95《公路工程施工安全技术规程》等现行有关施工技术规范、标准。
3、景观大桥边跨直线段现浇施工图设计及相关文件资料。
4、现场勘察和研究所获得的资料,以及相关补充资料;我单位施工类似工程项目的能力和技术装备水平。
5、参考《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ166-2008)、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《混凝土工程模板与支架技术》、《公路施工手册》(桥涵下册)、《路桥施工计算手册》、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)。
二、工程概况
景观大桥边跨直线段现浇箱梁:
上部采用10m预应力砼现浇箱梁,桥宽为16.5m,梁高为2.8m,顶板、底板厚28cm,腹板厚度为45cm。
单箱室结构,翼板悬臂长度3.673m,端部厚度18cm,根部厚70cm,底板宽8.15m。
本边跨直线段现浇箱梁,左右幅,均用满堂支架施工。
此方案采用本桥左幅进行计算。
三、边跨现浇箱梁支架设计
一)、支架地基处理
在支架施工前,首先用挖掘机将地基整平,然后用25T压路机碾压。
局部地段采取换填处理,具体为挖出腐质土等软弱土层,换填碎石土(或石粉),进行分层碾压。
泥浆池及基坑采取先清除淤泥及杂物,抽水排干后,同样用碎石土进行分层回填碾压密实。
地基承载力应大于200KPa。
处理范围应宽出搭设支架范围0.5米总宽35.3米。
支架地基碾压处理完毕后,在碾压密实的地基上浇筑厚20㎝的C15砼进行硬化。
二)、现浇箱梁满堂支架布置及搭设要求
支架采用满布式钢管(碗扣)支架。
为便于高度调节,每根立杆底部和顶部分别设置KTZ50型可调底座和KTC50型可调托撑,可调范围0~50cm。
按照施工区处理后的地面高程与梁底高程之差,用¢48*3.5规格的杆件进行组合安装。
立杆托撑上面纵向设置10cm×15cm方木;横向设置10cm×10cm方木,间距45cm。
考虑到支架的整体稳定性,用长杆¢48*3.5设置剪刀撑,顺桥向设置·12排,横桥向每跨设置3排。
满堂支架设置纵、横向扫地杆。
纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上。
横向扫地杆采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
水平剪刀撑视支架高度而定,支架高于4m,从顶层钢管开始向下每隔2步设置三榀水平剪力撑,即柱两侧和中跨各一榀。
施工过程中根据施工情况可适当加密设置。
在检查脚手钢管无弯曲,无断裂现象后可实施拼装。
拼装时,立杆必须保证垂直。
箱梁端、中横梁、腹板范围内横向10cm×10cm方木,横向方木间距均为225cm。
钢管(碗扣)¢48*3.5式满堂支架体系设计详见箱梁现浇支架纵、横向构架图。
三)、现浇箱梁支架验算
本计算以单幅等截面单箱单室预应力砼箱梁为例,对荷载进行计算及对支架体系进行验算。
钢管(碗扣)式满堂支架体系采用Φ48×3.5mm钢管,查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》附录B钢管截面特性表,钢管截面积A=4.89×102mm2,截面模量W=5.08×103mm3,自重38.4N/m,回转半径i=15.78mm,查表5.1.6得钢材的抗压强度设计值[δ]=205MPa。
1)、荷载分析
根据本工程现浇箱梁的结构特点,在施工过程中将涉及到以下荷载形式:
(1)箱梁自重荷载,新浇钢筋混凝土密度取26KN/m3;
(2)箱梁内模、底模、内模支撑及外模支撑荷载,取1.5KN/m2;
(3)施工人员、施工材料及设备荷载,按均布荷载计算,计算模板及直接支承模板的小棱时取2.5KN/m2,计算直接支承小棱的梁时取1.5KN/m2,计算支架立柱时取1KN/m2;
(4)振捣荷载,对水平面模板2.0KN/m2,对垂直面模板4.0KN/m2;
(5)新浇混凝土对侧模的压力。
(6)倾倒混凝土产生的水平荷载,取2.0KN/m2;
(7)支架自重。
根据景观大桥引桥工程现浇箱梁结构特点,通过认真分析,选取具有代表性及最不利荷载的不同断面、不同部位进行箱梁自重计算,即现浇箱梁B-B断面(跨中),A-A断面、D-D断面(墩顶中、端横梁)三个断面分别按翼板、腹板、底板等不同部位进行自重计算。
12)、现浇箱梁断面计算:
一、箱梁模板计算:
查《公路施工手册》(桥涵下册)表13-17竹编胶合板力学性能,得,弯曲强度
,弹性模量
工况四:
新浇混凝土对侧模的压力计算
因现浇箱梁采取水平分层浇筑,每层浇筑高度控制在30cm以内,在竖向上浇筑速度控制在V=0.75m/h,混凝土初凝时间控制在t0=6h,混凝土容重γ=26KN/m3,掺加外加剂,K1取1.2,混凝土坍落度180mm,因此K2取1.15,根据《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041—2000)附录D
二、箱梁横梁计算:
选方木TC13
三、箱梁纵梁计算:
选方木TC13
工况五:
横托梁计算
四、扣件式钢管支架立杆强度及稳定性验算
碗扣式钢管脚手架与支撑与扣件式钢管脚手架与支架一样,同属于杆式结构,以立杆承受竖向荷载作用为主,但碗扣式由于立杆和横杆间为轴心相接,且横杆的“┣”型插头被立杆的上、下碗扣紧固,对立杆受压后的侧向
变形具有较强的约束能力,因而碗扣式钢管支架稳定承载能力显著高于扣件式钢管支架,一般都高出20%以上,甚至超过35%。
本工程现浇箱梁支架按ϕ48×3.5mm钢管扣件式支架进行内力计算,计算结果同样适用与碗扣式支架,相对于扣件式支架安全系数相当于1.2倍以上。
11)、立杆强度验算
2)、立杆稳定性验算
根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)有关模板支架立杆的稳定性计算公式:
MW为计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩:
MW=0.85×1.4×MWk=0.85×1.4×ωk×la×h2/10
式中MWk——风荷载标准值产生的弯矩;
ωk——风荷载标准值;
la——立杆纵距;
h——立杆步距;
ωk=0.7×μz×μs×ω0式中:
μz——风压高度变化系数,本工程邻近海面,地面粗糙度为A类,离地面高度不大于10m,查《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)表7.2.1风压高度变化系数得μz=1.15;
μs——风荷载体型系数,查《建筑结构荷载规范》表7.3.1风荷载体型系数第36项得μs=1.2;
ω0——基本风压(KN/m2),查《建筑结构荷载规范》表D.4雪压和风压表,得ω0=0.55KN/m2,
故:
ωk=0.7×μz×μs×ω0=0.7×1.15×1.2×0.55=0.564KN/m2
la=0.6cm,h=120cm所以,
MW=0.85×1.4×MWk=0.85×1.4×ωk×la×h2/10
=0.85×1.4×0.54×0.9×1.22/10=0.1KN.m故,
计算结果说明箱梁支架是安全稳定的。
1.5.4.。
3)、地基承载力验算
根据地基承载力处理方式以及由以上立杆底座承载力计算得,按照最不利荷载,Nmax=31.6kN,立杆可调底座面积AB=0.15×0.15=0.0225m2,立杆底座下混凝土基础承载力:
所以,立杆底座下混凝土(C20)基础强度满足要求。
底座放置在混凝土上,按照力传递面积计算:
通过计算该方案地基承载力20t/m2满足施工要求。
4)、满堂支架整体抗倾覆分析计算
根据JTJ041—2000《公路桥涵施工技术规范》9.2.3条稳定性要求,支
架在自重和风荷载等作用下的抗倾覆稳定时,倾覆稳定系数不得小于1.3。
K0=MW(稳定力矩)/MQ(倾覆力矩)
采用本桥中跨25m验算支架抗倾覆能力:
桥梁宽13.8m,长25m,支架最高不大于10m,支架宽13.8m,支架横桥向13排,纵桥向22排,高度取10m。
五、支架的预压
1)、预压的目的
为检查地基承载力及支架承受梁体荷载的能力,减少和消除支架产生的非弹性变形、碗扣件接头、碗扣件与方木、方木间的间隙、地基瞬时沉
降等并获取支架预压沉降观测值用来做设置预拱值的参考数据。
2)、加载方法
支架搭设完毕、底板模板铺设完毕之后进行加载预压。
预压采用钢筋进行,用25t汽车吊吊装钢筋,按要求的位置和高度人工配合堆码,预压重量为设计重量的1.2倍。
预压分两级进行,第一级荷载控制在总荷载的2/3左右。
第一次加载后,荷载维持一天进行观测,第二天,进行最后一级荷载加载。
最后一级维持时间根据预压沉降观测值确定,连续3天,每天沉降观测平均值小于3mm后,即可卸载。
预压过程中对支架沉降进行连续观测。
箱梁底部共加载约243T,在翼缘板范围内每侧加载约45T。
3)、观测点设置及观测频率
1、观测点设置
观测点纵向按照箱梁跨度的0.25L、0.5L、0.75L及距墩柱中心前后1.5m设置5个断面,每个断面横向设置7个点,具体布置详见支架断面观测点布置图。
2、沉降观测频率
①每级荷载添加前观测一次;
②每级荷载添加完毕观测一次;
③每天至少观测一次;
④卸载前观测一次;
⑤卸载后观测一次。
3、观测注意事项
a.观测频率和时间按上述规定外,可根据实际情况适当增加或延长。
b.箱梁浇注前在腹板位置与预压对应位置设置观测点,观测混凝土施工过程中的支架沉降。
c.每次观测得到的数据认真记录在沉降量观测专用表格内。
i.1.8.4数据整理分析及预拱度的设置
4、数据整理分析
观测结束对测量数据进行处理,根据总沉降值和卸载后观测值计算弹性变形量。
5、预拱度的设置
确定预拱度时考虑下列因素:
支架在荷载作用下的总变形量,支架在荷载作用下的弹性压缩,支架在荷载作用下的非弹性压缩;箱梁设计反拱度,根据设计院提供。
根据梁的拱度值线形变化,其它各点的预拱度值,应以中间点为最高值,以梁的两端为零,按二次抛物线进行分配。
预拱度曲线方程:
y=4δ.xL-xL2
取梁端点为坐标原点,跨长为L,主梁跨中反拱度值δ,反拱度向下设置。
本方案中充分考虑各种因素反拱度值δ按2.0cm考虑,各点预拱度设置根据上式计算。
根据箱梁砼浇注结束沉降观测量值、预应力施加完毕后一段时间观测所得的起拱度与预压观测量值的对比,进一步调整预拱值。
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