满堂式碗扣支架现浇箱梁施工方案.doc
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1、目 录一、编制依据二、工程概况三、满堂式碗扣支架现浇箱梁设计方案四、满堂式碗扣支架力学验算五、支架地基的处理六、支架搭设七、支架的预压与预拱度八、支架施工安全文明措施九、安全保证措施及事故应急救援预案一、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发布的行业标准公路桥涵施工技术规范JTJ041-2000、公路桥涵设计通用规范JTG D602004、公路桥涵钢结构及木结构设计规范JTJ02586、公路桥涵地基与基础设计规范JTG D632007、公路工程施工安全技术规程JTJ07695;混凝土结构设计规范GB 50010-2002、建筑地基基
2、础设计规范GB 50007-2002、建筑施工模板安全技术规范JGJ162-2008等现行有关施工技术规范、标准。3、龙岩双永高速公路A10合同段两阶段施工图设计文件、技术交底、设计变更、补充、修改图纸及文件资料.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、建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范JGJ166-20086、杜荣军建筑施工脚手架实用手册中国建筑工业出版社7、周水兴路桥施工计算手册人民交通出版社。8、刘吉士、张俊义、陈亚军桥梁施工百问人民交通出版社9、建筑施工手册(第四版)10、简明施工计算手册二、工程概况龙门互通主线桥左幅起点桩号
3、为ZK184+100.374, 终点桩号为K184+990.400,桥长890。9米;右幅起点桩号为K184+099.5,终点桩号为K184+982。0,桥长882。5米。桥型布置左幅桥为425+(20+30+25)+425+325+225+425+425+325+(27。2+30+27.2)+340m预应力混凝土连续梁,其中第2、4、5、9联采用现浇箱梁,其余采用预制T梁。右幅桥为425+(25+30+25+20)+325+325+225+425+425+325+(23+30+23)+340m预应力混凝土连续梁,其中第1、2、3、5、9联采用现浇箱梁,其余采用预制T梁.标准桥面宽度为12米和
4、16米,在与匝道连接部桥梁变宽。本方案以该桥左幅第九联单箱三室箱梁(详见如下构造图)为例进行编制,其桥型布置为27。2+30+27。2m预应力混凝土连续箱梁,具体详见附件龙门互通主线桥左幅第九联箱梁一般构造图,采用满堂式碗扣支架现浇,支架高度817m,梁体高度1。8m,顶板宽度L1216m,底板宽度812m,在与匝道连接部桥梁变宽,为单箱三室箱梁。桥面纵坡3。00,桥面横坡2%.箱梁采用C50混凝土,共896.5m3。左幅第九联箱梁构造图三、满堂式碗扣支架现浇箱梁设计方案现浇箱梁支架采用满堂式48mm3。5mm碗扣支架,箱室内模采用木模板,箱梁底模板及侧模板均采用全新的122 cm 244 c
5、m 1。5 cm 胶合板,纵桥向铺设, 板下采用横木(分配梁) 打孔后钉铁钉相连, 板缝用宽胶带纸粘贴; 底模下沿横桥向顺铺10cm10cm方木; 横木下为15cm15cm方木作为承重梁,纵桥向架设在碗扣支架的可调上部托撑顶部。箱梁砼浇筑采用二次浇筑法,第一次浇筑至腹板与翼缘板连接处,第二次浇筑顶板,待箱梁砼强度达到90时进行预应力张拉.根据经验,拟定在满堂支架长度范围内按照6060cm(纵向横向)布置立杆,纵横水平杆垂直步距为0.9m。在纵横向布置斜向钢管剪力撑,两侧面及端面分别设置剪刀撑,底部增设纵横向扫地撑,以保证满堂支架的整体稳定性。四、满堂式碗扣支架力学验算(一)最不利荷载位置计算综
6、合考虑该梁的结构形式,在桥墩横梁位置最重,按箱梁底宽计算(扣翼缘板),取30#墩的断面面积为121.8=21。6,该位置长度为1。5 m,变化段2.5m,对该位置进行支架检算:1、支架布置以6060cm 布置考虑,钢筋砼重量以26KN/m3 计每延米重量为:21.6126=561.6(KN) 则单位面积承重为:q1=561.6KN/(121)=46.8(KN/)由于钢管布置为60cm60cm,则单根承载力为:46。8KN/0.60。6=16。85(KN/根)2、底模、方木及内模构造荷载 取q2=5KN/3、钢管自重(按17m 高度计算)a、立杆自重(采用483.5mm,碗扣式单位重量为62kg
7、/m)q31=0.062KN/m17m=1.054(KN/根)b、可调托座q32=0.071KN/m1 个=0。071(KN/根)c、横杆自重(采用483.5mm,碗扣式单位重量为62kg/m)q33=0.047KN/m190.9=0。804(KN/根)4、施工活荷载(脚手架施工均布活荷载标准值,以3KN/计,基于安全考虑,取5KN/) q4=5KN/5、单根钢管设计轴向力荷载组合:施工恒载:NGK=(q1+ q2)0。60。6+ q3=(46。8+5)0.60。6+1.929=20。577(KN/根)活荷载: NQK= q40。60。6=50。60。6=1.8(KN/根)轴向力:N=1。2
8、NGK+1。4NQK=1。220.577+1。41。8=27.212(KN/根)6、立杆的稳定性检算483。5mm 钢管相关设计参数外径d(mm)壁厚T(mm)截面积A(mm2)惯性矩I(mm4)483.54。891021。215105抵抗矩W(mm3)回转半径(mm)弹性模量5.071031.582.0105单根钢管截面面积(按壁厚3mm计,另外乘以0。75折减系数):A=4890。75=367mm2;回转半径:i=1.58cm由于=l/i= 120/1.58=76查得=0。744N/(A)= 27212 /(0.744367)=99.66 MPa168Mpa(其中,Q235 钢管容许应力为
9、210Mpa80=168 Mpa,80%为疲劳折减系数)根据以上计算可知,钢管立杆的稳定性符合要求,安全系数168/99.66=1.688,其中未计算剪刀撑重量。(二)纵横木楞力学验算纵向木楞采用1515cm方木,横向木楞采用1010cm方木,材质为松木,按较低强度等级TC13,抗弯允许应力fm=11(N/m),顺纹抗剪fv=1。4(N/m),横纹局部承压fc90=2。9(N/m),弹性模量E=10000(N/m),露天折减系数为0。9,木材折减系数为0。8 .A=125cm2, I=4218。75cm4, Wa =562.5cm3。最不利荷载位置计算1、箱梁混凝土荷载:支架布置以6060cm
10、布置考虑,钢筋砼重量以26KN/m3 计每延米重量为:21.6126=561。6(KN) 则单位面积承重为:q1= 561。6KN/(121)=46.8(KN/)2、施工荷载a、底模及内模构造荷载取 q2=5KN/m2b、其他活荷载 取 q4=5KN/ 3、荷载组合,由于支架布置为60cm60cm,则q=q1+q2+q4=(46。8+5+5)0.6=34。08(KN/m) 即 q=34.081000 =3。408104(N/m) 4、木楞跨中弯矩Mmax=ql2/8=3。4081040。62/8=1533。6(Nm)5、弯应力m=M/Wa=1533。6/(562.5/1000000)=2.72
11、6106(N/)即 m =2.726106/1000000 =2.726(N/m)fm=7。92(N/m) 其中: fm=110。90。8=7。92 安全系数为:7.92/2。726=2。96、局部承压力荷载: q0。6/2=3。4081040。6/2=10224(N)承压应力:10224/(150150)=0。4544(N/mm2) fc90=2。088(N/mm2)其中:fc90=2.90.80。9=2.088(N/mm2)安全系数:2.088/0.4544=4.597、剪应力验算 荷载:10224(N)剪应力:10224/(150150)=0.4544(N/mm2) fv=1.008(N
12、/mm2)其中:fv=1.40。80。9=1。008(N/m)安全系数:1.008/0。4544=2。22(三)地基承载力验算按最不利位置计算荷载组合,单根钢管轴向力为: 荷载组合:N=1.2 NGK+1。4NQK=1.220。577+1。41。8=27.212(KN/根)由于支架以6060cm 布置,单位面积荷载为:27.212/(0。60.6)=75。59(KN/)通过地基处理并铺筑20cm厚C20砼,承载力可以满足要求。五、支架地基的处理(一)场地平整用挖掘机和推土机对原地面进行整平、压实,压实度达到96区要求,地基承载力在200Kpa以上,且无软弱下卧层。地基的处理范围至少宽出搭设支架
13、之外0.5m。同时,为便于施工,同一跨内的标高尽量与路线设计标高一致。基础处理见下图。(二)防积水措施为防止下雨积水造成地基浸泡,造成地基承载力降低,产生地面不均匀下沉,对梁施工质量造成影响,在支架顺桥向两侧设排水沟,以便将雨水及时排除,如逢下雨安排专人负责排除积水。六、支架搭设采用支架现浇,支架的搭设采用WDJ满堂落地式碗扣支架,支架布距60cm60cm。1、碗扣式支架型号为:WDJ483.5型,要求每根杆件做到无变形、无弯曲,杆件有变形和受伤以及碗托有破裂的严禁使用。立杆布距为60cm60cm.横杆步距为90cm间距。纵横向水平拉杆按2个步距的间距设置.纵横向加设剪刀撑,其纵向角度控制在4
14、565,其下部在纵横向设置交会,交会点距地面的高度大于40cm,剪刀撑采用9米钢管,钢管长度搭接大于60cm,并采用双扣联接,扣件接头部位的外露钢管长度大于10cm.纵向铺设15cm15cm方木;横向铺设10cm10cm方木,跨中净间距为15cm,小横梁处净间距10cm。支架高度根据现场实测在为817米。2、腹板及翼板位置做定型排架,支撑情况见“侧模支架横断图”。支架均为 10cm10cm方木.在排架上钉104cm木板条,净距10cm,以防止竹胶板变形过大.3、木排架的加固:除了纵向用木板两两相连,有部分加固作用外,在纵横方木相交处钻孔,用螺栓拧紧,其平面图大样如下图:侧模支架横断面图(L/2
15、)4、通过底脚螺栓初步控制支架底面标高,计算立杆长度.5、测设顶托实际标高,并通过调整顶托螺旋来调整支架标高,调丝器不使用偏心杆件,出丝长度保持一致,并要求越短越好。6、模板拼装时,必须对缝平整,底板与腹板结合部,为防止漏浆采用“底包侧”方式,并加垫“L”型橡皮垫;腹板与翼板结合部采用“腹顶翼”方式,防止浇筑过程中,因受扰动而造成漏浆。端部模板制作时应准确量测各部尺寸。模板支撑图7、顶托标高调整完毕后,在其上安放1515cm的方木纵梁,在纵梁上间距30 cm安放1010cm的方木横梁,横梁长度随桥梁宽度而定,比顶板一边各宽出至少50cm,以支撑外模支架及检查人员行走。安装纵横方木时,应注意横向
16、方木的接头位置与纵向方木的接头错开,且在任何相邻两根横向方木接头不在同一平面上。8、人行坡道1) 人行坡道坡度可为1:3,并在坡道脚手板下增设横杆,坡道可折线上升,如下图:2)人行梯架设置在尺寸为1。81。8m的脚手架框架内,梯子宽度为廊道宽度的1/2,梯架可在一个框架高度内折线上升。梯架拐弯处应设置脚手板及扶手,如下图:七、支架的预压与预拱度(一)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、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。(二)加载的方法支架的预压方式拟用沙袋或水袋预压。预压时间不少于7天,在预压前必须进
17、行整体支架检查和验收,并对临时荷载的重量进行检验。预压时,根据箱梁的结构形式计算箱梁的重量,然后用沙袋(沙袋容砂体积1立方米,带吊带)或水袋按上部砼重量分布情况进行布载,加载重量按设计要求不小于恒载,拟定为恒载的1.2倍。因沙袋在下雨过程中会吸水增重,对支架稳定定造成影响,现场必须准备彩条布,下雨前及时将所有沙袋全断面覆盖遮雨。(三)布点及观测1、加载前布设观测点,在地基和底模上沿支点、跨径的L/4、L/2等截面处横桥向腹板处各布设3个观测点,在跨径的L/2翼板处各布2个观测点,观测点的布设要上下对应,目的是既要观测地基的沉降量(垫木上),又要观测支架、方木的变形量(底模上),在观测点处采用钢
18、钉标识或预埋钢筋的方法,保护观测点不扰动,以便测量预压前后及卸载后的标高。2、加载顺序按混凝土浇筑的顺序进行,加载时沙袋堆放均衡平稳,不可重放或加载过于集中而损伤支架。加载时分三次进行,各次加载的重量分别为总重(梁体重量的1.2倍)的30%、30和40%。加载完成后观测一次,加载12小时、加载24小时、加载48小时和加载完毕各观测一次,加上加载前观测一次,共6次,连续两次观测累计沉降量不超过3mm,即为趋于稳定,沉降稳定48小时且总预压时间不小于7天后,经监理工程师同意,即可进行卸载。卸载时先卸载完上层砂袋(卸载时要保证均匀,防止支架受过大偏压),再卸载下层砂袋,使支架受到的压力均匀减少。 3
19、、支架的预压应加强稳定性观测,确保安全,一旦发现变形量不收敛则立即采取卸载或紧急撤离等措施。4、卸载后及时进行回弹后观测,根据观测记录整理出预压沉降结果,计算支架、地基综合非弹性变形值及支架弹性变形值,作为在支架上设置预拱的依据,通过测量调整箱梁底模高程。5、混凝土在浇筑过程中,加强对支架的观测,在箱梁的不同点位悬挂标尺,用水准仪对支架沉降情况进行测量,根据测量结果决定下一步混凝土的浇筑方案和对支架安全性的评估,及时调整浇筑方案并对支架进行加固处理。(四)数据整理分析及预拱度的设置1、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。根据试验所测得的数据进行分析,对本工程所
20、设计的预应力现浇箱梁模板支架进砼浇筑时产生的变形进行有效的控制。可依据变形量调整箱梁的底标高,实现砼浇筑完成后能达到设计所要求的梁底标高。如发现立柱下沉比较明显,需对地基处理进行加强.2、预拱度的设置(1)预拱度设置按设计注明考虑:预应力砼连续箱梁除为抵消支架弹性变形而设置的预拱外,支架不另设预拱(两阶段施工图设计第五册第一分册P5第八条第5款)。其考虑的主要因素:2支架在荷载作用下的弹性压缩;3支架在荷载作用下的非弹性压缩;4-支架在荷载作用下的非弹性沉陷;3、4两项是非弹性变形,通过预压之后即可消除。2可按如下的方法求求出:因为2是荷载作用下的弹性变形,故可认为2=H卸载后H卸载前,使2更
21、具有普遍意义,其中 hi=Hi卸载后 -Hi卸载前,Hi卸载后为第i个观测点最终卸载后的高程,Hi卸载前为最终卸载前的高程,n为布置观测点的数目。注意在选取观测点值时,经分析原因后删除那些明显不符合逻辑的测量值。由此砼浇注施工前的支架预拱度应为f拱=2(2)根据上述方法计算出跨中预拱度,其它各点的预拱度以此点按直线或二次抛物线进行分配. 八、支架施工安全文明措施(一)安全防范措施1、组织施工人员进行安全教育和安全学习。对整个施工工序及操作要点进行全面的技术交底,使所有的操作人员和管理人员掌握操作技术。该项工作由主管工程师亲自安排,专职安全员监督落实,并作好记录。2、设立安全领导小组,制订安全规
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