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开东现浇箱梁施工方案-正式-毕设论文.doc

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资源描述
榆林大道(南段)建设项目N4合同段 开源东桥现浇箱梁施工方案 目 录 分项工程开工申请表 1 分项工程工程量表 2 分项工程现场管理人员表 3 分项工程进场机械设备表 4 导线成果表 5 水准点成果表 6 分项工程现场施工人力表 7 第一章 施工准备 8 1.工程概况 8 2.施工准备 8 第二章 碗扣式满堂支架搭设计算 10 一、设计依据 10 二、施工方法简介 10 三、碗扣式满堂支架搭设 11 四、地基处理 13 五、支架计算 13 (一)距6#和7#墩10米范围内支架检算 13 (二)距6#和7#墩10米到梁端范围内支架验算: 18 (三)箱梁荷载 22 (四)地基承载力检算 24 (五)满堂支架整体抗倾覆检算 25 (六)支架变形量计算 26 六、模板与支架施工安全措施 26 1、现场操作规范 26 2、高处作业安全保障措施 27 3、施工机械的安全保证措施 27 4、起重吊装施工安全措施 28 5、临时用电及消防安全措施 29 6、支架工程安全措施 30 7、支架搭设安全措施 30 8、支架拆除安全措施 31 第三章 碗扣式满堂支架预压方案 32 一、目的 32 二、编制依据 32 三、施工方法及工艺要求 32 1、箱梁自重计算 32 2、测点布置 33 3、满堂支架加载荷载分级 33 4、预压加载: 33 5、加(卸)载测量及计算: 34 6、满堂支架预压前检查 35 7、满堂支架预压注意事项 35 第四章 满堂支架现浇箱梁施工方案 36 一、施工方案 36 1、现浇箱梁施工工艺 36 2、地基处理、支架搭设、支架预压 36 3、支座安装 38 4、模板安装 38 5、钢筋加工及安装 39 6、混凝土浇筑 40 7、混凝土养生 43 8、预应力施工 43 9、压浆 49 10、封端 50 11、质量标准 50 第五章 工程质量保证体系 52 第六章 工期保证措施 55 第七章 安全保证体系 58 第八章 环境保护体系及措施 61 陕西基泰集团建设有限公司 第62页 榆林大道建设项目 分项工程开工申请表 合同段: N4 编号: 分项工程名称 开源大道东桥 现浇箱梁 桩号 K3+967.5 开工日期 2012.4.25 计划工期 100 完工日期 2012.8.05 材料情况 满足施工要求,详见分项工程进场材料表 机械设备情况 满足施工要求,详见分项工程进场机械设备表 主要职能人员情况 项目 姓 名 技术职称 姓 名 技术职称 施工负责人 郑明华 工程师 王进兵 工程师 技术负责人 李学武 工程师 延成龙 工程师 安质部部长 姚 文 工程师 田高峰 助 工 工程部部长 李西刚 工程师 陈国超 助 工 测量工程师 吴枝霖 工程师 陈利军 助 工 试验负责人 刘景峰 工程师 张 伟 工程师 现场试验设备情况 符合设计及规范要求,满足现场施工需要。 测量设备情况 新购2台尼康DTM-452C型全站仪,已标定。 场地准备情况 满足施工要求。 附件 项目经理: 年 月 日 榆林大道建设项目 分项工程工程量表 合同段: N4 编号: 工程名称 开源大道东桥 现浇箱梁 桩号 K3+967.5 支付编号 项目名称 单位 合同数量 申报数量 410-5 C50混凝土 m3 1559.8 1559.8 411-5 φs15.20 Kg 46573.2 46573.2 403-3 上部结构钢筋 -a 光圆钢筋 (R235) Kg 9050.3 9050.3 -b 带肋钢筋 (HRB335) Kg 231513.5 231513.5 项目经理: 年 月 日 复核(专业监理工程师): 年 月 日 榆林大道建设项目 分项工程现场管理人员表 合同段: N4 编号: 工程名称 开源大道东桥 现浇箱梁 桩号 K3+967.5 序号 姓名 职称 拟担任职务 备注 1 李学武 工程师 技术总工 2 姚 文 工程师 安质部部长 3 李西刚 工程师 工程部部长 4 刘景峰 工程师 实验室主任 5 张 伟 工程师 试验工程师 6 吴枝霖 工程师 测量工程师 7 陈国超 工程师 桥梁工程师 8 田高峰 助 工 技术员 9 王 鑫 助 工 技术员 10 孙佃龙 助 工 技术员 11 陈利军 助 工 技术员 12 刘 婷 助 工 试验员 13 高利军 助 工 试验员 14 郑明华 工程师 施工负责人 15 王进兵 工程师 施工负责人 项目经理: 年 月 日 专业监理工程师意见: 年 月 日 榆林大道建设项目 分项工程进场机械设备表 合同段: N4 编号: 工程名称 开源大道东桥现浇箱梁 桩号 K3+967.5 序号 机械或设备名称 型号及使用性能 新旧状况 备注 1 吊车 QY25F 2009.7 2辆 2 装载机 ZL50G 2010.1 2辆 3 电焊机 ZX5-500型 2011.9 8台 4 钢筋切断机 SHS7-307968 2011.9 2台 5 钢筋弯曲机 GW40 2011.9 2台 6 钢筋调直机 GT5-12 2011.9 2台 7 空压机 LU5-LU15E 2011.9 1台 8 混凝土车 中联 2009.4 2辆 9 水泵 2011.9 2台 10 压浆泵 HB-3 2011.9 1台 11 千斤顶 YDC24Q 2011.9 1台 12 油泵 ZB4-500型 2011.9 1台 13 发电机 2011.3 1台 14 混凝土泵车 2011.2 3台 项目经理: 年 月 日 专业监理工程师意见: 年 月 日 榆林大道建设项目 导线成果表 合同段: N4 编号: 点 号 横坐标X 纵坐标Y 备 注 D01 4233192.641 390219.735 D02 4233033.059 390555.638 B01 4233097.721 390547.838 B02 4233202.008 390412.578 B03 4233312.383 390167.86 B04 4233454.329 389850.075 B05 4233555.177 389660.737 B06 4233773.842 389453.278 B07 4234043.082 389325.714 B08 4234345.055 389262.504 B09 4234721.928 389172.071 D03 4234796.853 389042.951 C01 4234506.783 389109.786 C02 4234155.323 389190.65 C03 4233800.884 389315.875 C04 4233549.773 389514.818 C05 4233392.929 389742.055 C06 4233260.39 390032.812 项目经理: 年 月 日 专业监理工程师意见: 年 月 日 榆林大道建设项目 水准点成果表 合同段: N4 编号: 点 号 标 高 备 注 D01 1060.989 D02 1055.514 D03 1066.576 BM1 1057.492 BM2 1065.923 BM3 1065.334 BM4 1064.125 BM5 1064.553 BM6 1064.873 BM7 1061.681 BM8 1059.972 C01 1064.504 C02 1064.226 C03 1065.106 C04 1063.685 C05 1060.249 C06 1061.012 B03 1060.234 B04 1062.124 B05 1063.338 B06 1064.55 B07 1064.565 B08 1065.022 B09 1066.954 项目经理: 年 月 日 专业监理工程师意见: 年 月 日 榆林大道建设项目 分项工程现场施工人力表 合同段: N4 编号: 工程名称 开源大道东桥现浇箱梁 桩号 K3+967.5 工 地 负 责 人 、 技 术 人 员 及 各 工 种 施 工 人 数 工种 人数 持证人数 备注 现场负责人 4 技术人员 2 钢筋工 30 焊工 12 模板工 30 杂工 8 项目经理: 年 月 日 专业监理工程师意见: 年 月 日 开源大道东桥现浇箱梁 碗扣式满堂支架施工方案 第一章 施工准备 1.工程概况 榆林大道上跨开源大道分离式立交桥按路线上、下行线分别设置东、西两桥,设计车速60km/h。其中,东桥设计荷载采用公路-I级,桥梁全长423.78m,桥面净宽11m,全宽12m。 开源大道东桥中心桩号为K3+967.5,跨开源大道主桥5号~8号桥墩高分别为6.2m、6.2m、6.6m、7.0m,桥梁设计净空5m,交叉角度95°。主桥上部构造设计为(35m+52m+35m)现浇变截面预应力砼连续箱梁,下部构造采用柱式墩,桩基础。桥台设计为肋板式桥台,基础采用桩基础。 主桥现浇箱梁采用单箱双室变截面箱梁,箱梁顶板宽12m,底板宽7.2m,翼板宽2.4m。箱梁底板高度按二次抛物线渐变,墩顶最大梁高3.1m,中跨跨中最小梁高及边跨直线段梁高1.8m。箱梁采用C50混凝土,共1559.8m³。 图1-1箱梁典型断面图(cm) 2.施工准备 为保证现浇箱梁施工质量,在施工前要求对人、机、料进行周密的安排布置,严格控制进场原材料质量,提高现场施工技术人员特别是一线操作工人的技术水平。 ⑴、人员组织 ① 首先对所有参与施工的人员进行严格技术交底,使其充分掌握具体施工工艺,树立质量第一的意识。组织以项目总工为主的技术培训会,使操作工人对碗扣式满堂支架现浇箱梁施工工艺及技术质量等熟悉掌握,做到心中有数,使工人充分了解施工工艺,做到施工中忙而不乱,保证现场施工在受控、有序进行。 ② 其次严格作业值班制度,保证现场每一作业时间段内都有主要施工负责人进行现场管理和技术指导工作,投入足够的施工一线人员,保证工人轮班作业,不搞疲劳战术。 ③ 项目部管理人员和施工人员已到现场,保证施工的顺利进行。 ⑵、材料、机具准备 施工机械设备:挖掘机、压路机、装载机、吊车、汽车泵车、混凝土运输车等均以到场,性能良好; 碗扣式满堂支架、模板、枕木等均以到场;施工所需钢材、水泥、砂石等材料已进场并进行检验,已取得各种原材料及其抽检试验报告,并满足招投标文件对原材料各项指标的要求; 混凝土已完成配合比设计,其报告及有关资料已经过相关单位审批,允许施工中使用。 ⑶、技术准备 ① 内业技术准备 在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,阅读、审核施工图纸,澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准;制定施工安全保证措施,提出应急预案。对施工人员进行技术交底;对参加施工人员进行上岗前技术培训,考核合格后持证上岗。选择合适的支架及模板类型进行检算; ② 外业技术准备 检查配料表:钢筋绑扎前先认真熟悉图纸,检查配料表与设计图纸是否有出入,核对无误后方可进行钢筋加工; 成品检查:按设计要求检查已加工好的钢筋规格、形状、数量是否正确,检查成品尺寸是否与配料表相符; 地基处理:做好排水系统,对基础进行换填、压实处理; 施工放样:测定现浇箱梁的中心线,准确定位箱梁位置;测定基础标高,反算支架立杆高度; 技术交底:熟悉和分析现浇箱梁的断面形式及几何尺寸,编制现浇箱梁专项施工方案,向班组进行书面的一级技术交底和安全交底,确保施工过程的工程质量和人身安全。 ⑷ 作业条件准备 钢筋加工场地要求: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、硬化,准备好枕木,按钢筋型号分类堆放; 施工作业人员要求:应由工长或现场技术人员对现浇箱梁施工操作相关的工人进行培训、技术和安全交底,做到熟练掌握支架搭设、模板安装、钢筋加工安装、投料、搅拌、运输、浇筑、振捣、预应力施工等技术,要有应对安全紧急救援措施,施工操作人员要相对稳定。 第二章 碗扣式满堂支架搭设计算 一、设计依据 ⑴《榆林高新区 榆林大道(南段)开源立交施工图设计 第一册》; ⑵ 建设单位、监理单位对本工程施工的有关要求; ⑶《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004); ⑷《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000); ⑸《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86); ⑹《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001); ⑺《桥涵》(上、下册); ⑻《装配式公路钢桥多用途使用手册》(人民交通出版社); ⑼《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007); ⑽《竹胶合板模板》(JG/ T156-2004); ⑾《建筑施工计算手册》(中国建筑工业出版社,江正荣编著); ⑿《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JTJ130-2001); ⒀《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》(JTJ166 -2008); 二、施工方法简介 根据箱梁区域的地形地质条件及施工图设计要求,并结合现场实际情况,我部现浇箱梁主桥采用碗扣式满堂支架施工,支架基础处理采用砂砾+灰土+混凝土面层基础,翼缘模板及外侧模板采用大型组合式定型钢模板,内模采用胶合板,底模采用高强度覆膜竹胶合板。 三、碗扣式满堂支架搭设 碗扣架用钢管规格采用规范要求φ48×3.0mm。支架立杆顶部安装可调节顶托,顶托上安装分配梁,其上再安装模板系统。支架立杆底安装可调节底座。支架通过立杆、顶托不同组合,可实现不同高度要求。立杆通过横杆联接,并通过设置足够数量的剪刀撑确保支架的整体稳定性。 碗扣式满堂支架立杆布置如下: ⑴ 端横梁处腹板:0.3m(立杆横桥向间距)×0.6m(立杆顺桥向间距)。 ⑵ 跨中处腹板:0.3m(立杆横桥向间距)×0.9m(立杆顺桥向间距)。 ⑶ 近中支点处腹板:0.3m(立杆横桥向间距)×0.6m(立杆顺桥向间距)。 ⑷端横梁处底板:0.3m(立杆横桥向间距)×0.6m(立杆顺桥向间距)。 ⑸ 跨中处底板:0.6m(立杆横桥向间距)×0.9m(立杆顺桥向间距)。 ⑹ 近中支点处底板:0.3m(立杆横桥向间距)×0.6m(立杆顺桥向间距)。 ⑺ 端横梁处翼缘板:0.9m(立杆横桥向间距)×0.6m(立杆顺桥向间距)。 ⑻ 跨中处翼缘板:0.9m(立杆横桥向间距)×0.9m(立杆顺桥向间距)。 ⑼ 近中支点处翼缘板:0.9m(立杆横桥向间距)×0.6m(立杆顺桥向间距)。 水平杆步距设置:扫地杆距离立杆底部30cm,顶层4层横杆步距为60cm,其余中间层横杆步距为1.2m。 剪刀撑设置:剪刀撑通长设置,每道剪刀撑宽度不小于4道立杆,长度不小于6m,与地面成45°~60°角。纵桥向布置7排,即支架两外侧各设置1排,腹板下支架两侧各布置1排,箱梁底板中间设置1排。横桥向桥墩处设置1排,沿纵桥向每隔4跨设置1排。平面剪刀撑在支架顶、底各设置一层,中间每隔4步设置一层。 碗扣式满堂支架结构见下图。 图2-1 碗扣式满堂支架横断面图 图2-2 碗扣式满堂支架纵断面图 竹胶板下第一层分配梁(纵梁)采用10cm×10cm方木,方木顺桥向布置,中心距为30cm;第二层分配梁(横梁)采用12cm×14cm方木,横桥向布置,布置间距为60cm或90cm。 四、地基处理 支架基础采用30cm砂砾+30cm灰土地基+15cmC15混凝土面层。 灰土地基厚30cm,为5%石灰稳定土(石灰体积占石灰土总量的5%),分2层铺填碾压,松铺厚度不大于22cm,压实厚度不大于15cm,每层用18t的压路机碾压6~8次。灰土地基碾压平整表且面无裂缝、起皮现象后洒水养生7天。养生完成后用轻型触探仪检测地基承载力。灰土地基处理完成并经承载力检验合格后在其上铺设15cm厚C20混凝土垫层。 五、支架计算 翼板2.4m宽部分荷载由翼板下支架承受,腹板0.8m宽部分荷载由腹板下支架承受,中间2.4m宽部分荷载由底板下支架承受。 (一)距6#和7#墩10米范围内支架检算 先按距中墩10米范围平均截面荷载计算,然后再比较靠中墩段荷载较大杆件受力情况。(图2-1) 1、腹板下支架检算 腹板平均截面积:1.92m2 ⑴ 荷载组合与分析:一延米梁单侧腹部荷载 ① 箱梁自重计算: ② 模板及支撑荷载(钢模): ③ 施工人员、施工材料和机具荷载: ④ 倾倒混凝土产生的冲击荷载: ⑤ 振捣混凝土产生的荷载: 荷载组合: ⑵ 检算 每平方米布置根立杆,则每根立杆受力为: 查《路桥施工计算手册》钢管脚手架立杆允许荷载表,当横杆步距1.2m时,管壁对接立杆每根允许荷载。考虑1.3的稳定系数,则: ,满足要求。 靠中墩处一侧腹板最大截面面积为:2.49m2,荷载组合后,每根立杆受力为:,,满足要求。 用φ48mm×3mm碗扣式钢管,截面面积A=423.9mm2。 回转半径: ①按强度检算支柱的承压应力为: 满足要求。 ②由《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》表1.2.19得杆件最大容许长细比为130,长细比为: 由《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》表1.2.16-2得: 轴心受压构件的纵向弯曲系数为0.380,轴心受压构件的允许应力为: 满足要求。 2、底板支架检算 顶板加底板平均截面积:1.93m2 ⑴ 荷载组合与分析:一延米梁单侧顶底板荷载 ① 箱梁自重计算: ② 模板及支撑荷载(钢模): ③ 施工人员、施工材料和机具荷载: ④ 倾倒混凝土产生的冲击荷载: ⑤ 振捣混凝土产生的荷载: 荷载组合: ⑵ 检算 每平方米布置根立杆,则每根立杆受力为: 小于腹板立杆荷载,不再进行检算。 3、翼板支架检算 一侧翼板平均截面积:0.7198m2小于顶底板面积,支架立杆纵向间距0.6m,横向间距0.9m,每根立杆受力小于顶底板下立杆受力,不再进行检算。 4、方木受力检算 箱梁支架现浇施工底模下部采用方木作为纵肋和横肋把荷载传递给支架立杆。腹板下立杆纵向间距0.6m,横向间距0.3m。 根据《路桥施工计算手册》查得:木材的力学指标(按红松木顺纹计算)取: [δ]=12MPa,E=9×103 MPa。 下层方木选用截面12×14cm红松木,截面几何特性计算结果如下: ⑴ 下层方木检算 下层方木纵向布置,横向间距0.3m,纵向跨径0.6m。 则:匀布荷载 集中荷载(最不利) 受力简图: ① 强度检算 根据《路桥施工计算手册》查得: ,满足要求 τmax=(Qmax×s)/(Ix×b)= (Qmax×bh²/8)/(bh³/12×b) =1.5Qmax/b/h=1.5×7693/120/140 =0.687Mpa<[τ]=1.3Mpa,满足要求 ② 挠度检算 根据《路桥施工计算手册》查得: ,满足要求。 ⑵ 上层方木检算 上层方木采用10×10cm方木,木材的容许应力和弹性模量的取值参照杉木进行计算; ① 方木间距计算 q= 85.48×3+35.692×2=327.824kN/m M=(1/8) qL2=(1/8)×327.824×0.62=14.75kN·m W=(bh2)/6=(0.1×0.12)/6=0.000167m3 则: n= M/( W×[δw])=14.75/(0.000167×11000×0.9)=8.9(取整数n=9根) d=B/(n-1)=3/8=0.375m 注:0.9为方木的不均匀折减系数。 经计算,方木间距小于0.375m均可满足要求,实际施工中为满足底模板受力要求,方木间距d取0.30m,则n=3/0.30=10。 ② 每根方木挠度计算 方木的惯性矩I=(bh3)/12=(0.1×0.13)/12=8.33×10-6m4 则方木最大挠度: fmax=(5/384)×[(qL4)/(EI)]=(5/384)×[(327.824×0.64)/(12×9×106×8.33×10-6×0.9)] =6.83×10-4m<l/400=0.6/400=1.5×10-3m (挠度满足要求) ③ 每根方木抗剪计算 δτ=(1/2)(qL)/(nA)=(1/2)×(327.824×0.6)/(10×0.1×0.1×0.9)=1.09MPa<[δτ]=1.7MPa,符合要求。 5、底模板计算 箱梁底模采用竹胶板,取最不利位置进行受力分析,并对受力结构进行简化如下图: 通过前面计算,在腹板下受力较为集中,因此只对腹板下竹胶板进行检算则有: ⑴ 底模板计算 q=85.48×0.3=25.644kN/m 则:Mmax= 模板需要的截面模量:W=m2 模板的宽度为1.0m,根据W、b得h为: h= 因此模板采用1220×2440×18mm规格的竹胶板。 (二)距6#和7#墩10米到梁端范围内支架验算: 1、腹板下支架检算 ⑴ 荷载组合:一延米梁单侧腹板平均截面积:1.22m2 ① 箱梁自重计算: ② 模板及支撑荷载(钢模): ③ 施工人员、施工材料和机具荷载: ④ 倾倒混凝土产生的冲击荷载: ⑤ 振捣混凝土产生的荷载: 荷载组合: ⑵ 检算 每平方米布置根立杆,则每根立杆受力为: 查《路桥施工计算手册》钢管脚手架立杆允许荷载表,当横杆步距1.2m时,管壁对接立杆每根允许荷载。考虑1.3的稳定系数,则: ,满足要求。 靠中墩处一侧腹板最大截面面积为:1.344m2,荷载组合后,每根立杆受力为:,,满足要求。 用φ48mm×3mm碗扣式钢管,截面面积A=423.9mm2。 回转半径: ①按强度检算支柱的承压应力为: 满足要求。 ②由《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》表1.2.19得杆件最大容许长细比为130,长细比为: 由《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》表1.2.16-2得: 轴心受压构件的纵向弯曲系数为0.380,轴心受压构件的允许应力为: 满足要求。 2、底板支架检算 顶板加底板平均截面积:1.3m2 ⑴ 荷载组合:一延米梁单侧顶底板荷载 ① 箱梁自重计算: ② 模板及支撑荷载(钢模): ③ 施工人员、施工材料和机具荷载: ④ 倾倒混凝土产生的冲击荷载: ⑤ 振捣混凝土产生的荷载: 荷载组合: ⑵ 检算 每平方米布置根立杆,则每根立杆受力为: 小于腹板立杆荷载,不再进行检算。 底板下宽2.4m范围支架立杆纵向间距0.9m,横向间距0.6m,承受顶板及底板荷载,不再进行检算。 3、翼板支架验算 翼板下支架立杆纵向间距0.9m,横向间距0.9m,每根立杆荷载小于腹板荷载,不再进行检算。 4、方木受力检算 箱梁支架现浇施工底模下部采用方木作为纵肋和横肋把荷载传递给支架立杆。腹板下立杆间距纵向0.9m,横向0.3m。 根据《路桥施工计算手册》查得:木材的力学指标(按红松木顺纹计算)取: [δ]=12MPa,E=9×103 MPa。 下层方木选用截面12×14cm红松木,截面几何特性计算结果如下: ⑴ 下层方木检算 下层方木纵向布置,横向间距0.6m,纵向跨径0.6m。 则:匀布荷载 集中荷载(最不利) 受力简图: ① 强度检算根据《路桥施工计算手册》查得: 满足要求。 Qmax==7854N τmax=(Qmax×s)/(Ix×b)= (Qmax×bh²/8)/(bh³/12×b) =1.5Qmax/b/h=1.5×7854/120/140 =0.701Mpa<[τ]=1.3 Mpa,满足要求 ② 挠度检算 根据《路桥施工计算手册》查得: 满足要求.。 ⑵ 上层方木检算 上层方木采用10×10cm方木,最不利位置远小于6#、7#墩处,方木间距取0.30m比较安全,不在进行验算 5、底模板计算 箱梁底模采用竹胶板,最不利位置远小于6#、7#墩处,因此模板采用1220×2440×18mm规格的竹胶板比较安全,不在进行验算。 (三)箱梁荷载 根据箱梁的结构形式及计算,箱梁荷载分布见下图,图中上方荷载单位为kN/m。 图2-3 靠近墩身变截面段箱梁荷载分布图(立杆顺桥向间距0.6米) 图2-4距中墩10米处变截面段箱梁荷载分布图(立杆顺桥向间距0.9米) 图2-5端横梁处等截面段箱梁荷载分布图(立杆顺桥向间距0.6米) 碗扣支架轴力=1.2×(混凝土重+模板重+支架重)+1.4×施工活载,箱梁各区段单根钢管轴向力计算见下表。 表2-1 碗扣支架钢管轴向力表(kN) 区段 靠近墩身变截面段 距中墩10米处至跨中段 端横梁处等截面段 立杆顺桥向间距0.6米 立杆顺桥向间距0.9米 立杆顺桥向间距0.6米 翼缘板 5.06 6.12 5.06 7.69 10.06 7.69 8.35 11.05 8.35 腹板 21.59 24.25 14.30 20.36 18.53 13.06 19.01 11.68 14.68 14.68 12.21 18.12 20.36 20.50 13.06 底板 11.26 12.67 23.17 10.31 12.10 23.17 11.04 12.80 23.17 (四)地基承载力检算 1、检算说明 取碗扣支架单根最大轴力为24.25kN进行计算。脚手架底座尺寸为15cm×15cm。 2、地基处理工艺说明 按设计要求,对支架地基进行处理,处理厚度不小于60cm。首先,填筑30cm砂砾,其次,灰土采用30cm厚5%石灰稳定土(石灰体积占石灰土总重的5%)分层换填,在其上铺设15cm厚C15混凝土垫层。 3、检算 计算简图 ⑴ 混凝土垫层计算 ① 混凝土压应力=24.25kN/15cm×15cm(底座面积)=1.077MPa<7.36MPa,满足要求。 ② 混凝土抗剪计算=24.25kN/4/15cm×15cm(剪切受力面积)=0.269Mpa<2.095Mpa,满足要求。 混凝土垫层为满铺,因此不考虑混凝土垫层底部抗弯拉。 结论:15cm厚C15混凝土面层满足要求。 ⑵ 灰土地基所需承载力计算 混凝土扩散角取45°,则立杆底座通过混凝土垫层扩散到灰土地基顶面的面积为A=45cm×45cm=2025 cm2。 所需地基承载力P=(N+混凝土自重)/A =[24.25+(15cm×15cm×15cm×24kN/m3)]/A=24.3kN/(45cm×45cm)=120kPa。 考虑1.25的抗力系数(根据公路桥涵地基与基础设计规范JTJ D63-2007取值),则灰土地基承载力需不小于150kPa。灰土地基处理完成后采用轻型触探仪进行检测,满足承载力要求后才能搭设支架。 ⑶ 砂砾层所需承载力计算 灰土扩散角取30°,则支架荷载扩散到砂砾层的面积为A=80cm×80cm。 所需地基承载力P=(N+混凝土自重+石灰稳定土)/A =[24.25+0.081+(45cm×45cm×30cm×17.1kN/m3)]/A=25.37kN/(80cm×80cm)=39.6kPa。 (五)满堂支架整体抗倾覆检算 依据《公路桥涵技术施工技术规范实施手册》第9.2.3要求支架在自重和风荷栽作用下时,倾覆稳定系数不得小于1.3。 K0=稳定力矩/倾覆力矩=y*Ni/ΣMw 取6#、7#墩之间52m验算支架抗倾覆能力: 宽度12m,长52m采用60×90×120cm跨中支架来验算全桥:支架横向22排;支架纵向65排;平均高度6.5m; 顶托需要22×65=1430个; 立杆需要22×65×6.5=9295m; 纵向横杆需要22×6.5/1.2×52=6197m; 横向横杆需要65×6.5/1.2×12=4225m; 故:钢管总重(9295+6197+4225)×3.329=65.638t; 顶托重为:1430×7.2=10.296t; 故Ni =65.638×10+10.296×10=759.34KN; 稳定力矩= y×Ni=16×759.34=12149.44KN.m 依据以上对风荷载计算WK=0.7uz×us×w0=0.7×1.38×1.2×0.8=0.927KN/ m2 【uz—风压高度变化系数,参考〈〈建筑结构荷载规范〉〉表7.2.1得uz=1.38,us—风荷载脚手架体型系数,查〈〈建筑结构荷载规范〉〉表6.3.1第36项得:us=1.2,w0—基本风压,查〈〈建筑结构荷载规范〉〉附表D.4 w0=0.8KN/m2】 跨中52m共受力为:q=0.927*6.5*52=313.3KN; 倾覆力矩=q*5=313.3*5=1566.5KN.m K0=稳定力矩/倾覆力矩=12149.44/1566.5=7.76>1.3 计算结果说明本方案满堂支架满足抗倾覆要求 (六)支架变形量计算 支架变形量值F的计算 F=f1+f2+f3+f4 1、f1为支架在荷载作用下的弹性变形量 由上计算钢管受力最大为25.2KN,φ48mm×3.0㎜钢管的截面积为423.9mm2。 于是f1=б*L/E б=25.2÷423.9×103=59.45N/mm2 , 则f1=59.45×10÷(2.06×105)=2.89mm。 2、f2为支架在荷载作用下的非弹性变形量 支架在荷载作用下的非弹性变形f2包括杆件接头的挤压压缩δ1和方木对方木压缩δ2两部分,分别取经验值为2mm、3mm,即f2=δ1+δ2=5mm。 3、f3为支架基底受荷载后的非弹性沉降量,基底处理时采用砂砾垫层、石灰土基层、混凝土铺装为刚性基础暂列为4mm(施工时以实测为准)。 4、f4为地基的弹性变形 地基的弹性变形f4按公式f4=σ/EP,式中σ为地基所受荷载,EP为处理后地基土的压缩模量6.2。 f4=σ/EP=109.2÷6.2=17.6mm。 故支架变形量值F为 F=f1+f2+f3+f4=2.89+5+4+17.6=29.49㎜ 六、模板与支架施工安全措施 1、现场操作规范 坚持预防为主、措施到位的原则,严格按照设计和相关安全规范进行现场操作。施工中应密切注意以下问题: (1)施工现场需配备专门的安全员和调度员,负责指挥检查现场施工的安全问题,维护现场秩序尤其是交通秩序。 (2)所有进入施工现场的人员戴好安全帽,并按规定配戴劳动保护用品,和安全带等安全工具。配备必要的安全劳保用品,高处作业时拉好安全网,系好安全带,并合理安排工班交替,杜绝疲劳作业。 (3)严禁酒后作业;严禁身体条件不适合的人员参与施工。 (4)所有人员坚持持证上岗;施工场地禁止非作业人员进入。 (5)如果需要夜间施工,应提前做好照明准备。 (6)脚手架的搭设必须严格按照设计进行。施工前对杆件质量和脚手架结构进行检查,重点是结合部是否精确定位,准确对中。检查合格后方可作业。 (7)施工过程中随时监测支架挠度及立杆稳定情况,并做好应急准备。 2、高处作业安全保障措施 (1)从事高处作业要定期进行体检,不适于高处作业的禁止其作业。 (2)高处作业衣着要灵便,禁止穿硬衣和带钉易滑的鞋。 (3)高处作业用材料要堆放平稳,工具随手放入工具袋内,上下传递物件,禁止抛掷。 (4)遇有雾、雨、大风等恶劣天气影响施工安全时,禁止进行露天高处起重作业。 (5)脚手架必须有效设置人员上下通道。 (6)脚手架搭设2m以上,必须布设临边防护措施,高处作业应与地面联系专人负责。 (7)高处作业严格按《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91规定的要求执行。 3、施工机械的安全保证措施 (1)各种机械操作人员和车辆驾
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