盖梁支架专项施工方案教学内容.doc

嵩山路-黄郭路-南三环路立交工程标段 盖梁支架施工专项方案 编制： 审批： 河南五建集团嵩山路-黄郭路-南三环路立交工程标段项目部目 录1、编制依据32、盖梁工程概况33、支架基础处理43.1支架基础处理施工顺序43.2表层处理及夯实43.3填筑砖渣43.4浇筑混凝土54、支架设计计算54.1支架形式54.2主线桥盖梁支架计算64.2.1荷载计算64.3.2底模强度计算74.3.3横梁强度计算84.3.4纵梁强度计算84.3.5支架承载力计算94.3.6支架稳定性计算94.3.7立杆地基承载力计算101、 编制依据1、建筑施工计算手册-江正荣编著2、公路桥涵施工技术规格JTJ041-20003、建筑施工扣件式钢管脚手架施工安全技术规范JGJ130-20014、脚手架施工与安全-王宇辉、王勇等编著5、扣件式钢管脚手架计算手册-王玉龙编著6、施工现场设施安全设计计算手册-谢建民、肖辈编著7、嵩山路-黄郭路-南三环路立交工程两阶段施工图设计2、盖梁工程概况本工程位于郑州市西南部，南三环与嵩山路、黄郭路、郑密公路（S316）交汇处，该工程为扩建工程，下部结构为钻孔灌注桩，墩柱结构，上部构造为预制箱梁、现浇箱梁、钢-砼叠合箱梁等形式。主线桥13#墩盖梁混凝土方量为89.7m3，墩柱高度15.244m。F匝道10#墩盖梁混凝土方量为39.1m3，为伸缩缝出盖梁，墩柱高7.814m。其他一类盖梁为普通盖梁，一般为独墩盖梁形式，因此该三种盖梁均代表了本标段盖梁的特点，因此选择这三类盖梁作为支架设计的依据。3、支架基础处理3.1支架基础处理施工顺序清除地表杂土（树根、草木等）整平素土夯实填筑35cm厚砖渣碾压夯实整平浇筑15cm厚C15素混凝土整平养生支架安装3.2表层处理及夯实根据工程现场实际情况,支架搭设地表层为粘性土，部分现浇箱梁在原有市政道路路面上，承载力均较好。可分别按如下方法进行表层处理。在非原道路路面上的部分：先清除表层杂质，浮土、树根等，将其整平处理，然后进行夯实处理，夯实密实度90%，压实度按正式路基的压实标准进行控制。在原道路路面上的部分，如原道路路面结构良好，直接在上面浇筑15cm厚C20混凝土即可。所有表层处理的宽度，必须比支架搭设范围宽30cm。3.3填筑砖渣表层处理完毕后，即在上面进行填筑砖渣，砖渣可采用养足碾进行碾压，压实度要求95%，压实度按正式路基的压实标准进行控制。砖渣的铺筑面积为表层处理的全部面积，即盖梁投影面积两边外加宽150cm。 3.4浇筑混凝土在压实的符合要求的砖渣上，浇筑15cm厚C20素混凝土，混凝土用平板振捣器振捣密实。混凝土表面进行整平，形成1.5%的坡度，在坡度底脚，设置排水沟，做好周围的排水工作，以便雨水及时排出。混凝土的浇筑宽度盖梁投影面积每次外加不少于150cm，浇筑完毕后，进行洒水养生。4、支架设计计算4.1支架形式1、主线桥盖梁支架形式为：纵距60cm，横距60cm，步距90cm，主龙骨采用3根48钢管并排布置，次龙骨采用10cm5cm方木结构，次龙骨横向按照15cm间距进行均布布置。支架四周均设置施工操作平台，上部安装维护栏杆并挂防护网，有预应力施工的盖梁，两端分别进行加长作业平台。2、伸缩缝处（双墩结构）盖梁支架形式为：该墩位盖梁高度较高，均超过2m，因此设置盖梁底部纵距60cm，横距30cm，步距90cm，主龙骨采用3根48钢管并排布置，次龙骨采用10cm5cm方木结构，次龙骨横向按照15cm间距进行均布布置。支架四周均设置施工操作平台，上部安装维护栏杆并挂防护网，有预应力施工的盖梁，两端分别进行加长作业平台。3、其他单墩处盖梁支架形式为：垂直盖梁中心纵距左右各120cm按照横距60cm，纵距60cm，步距90cm布置。其他超出两侧均采用横距60cm，纵距90cm布置，步距90cm布置。主龙骨采用3根48钢管并排布置，次龙骨采用10cm5cm方木结构，次龙骨横向按照15cm间距进行均布布置。支架四周均设置施工操作平台，上部安装维护栏杆并挂防护网，有预应力施工的盖梁，两端分别进行加长作业平台。4、盖梁高度超过10m，必须加强防倾覆措施，在底部加设斜撑，上部四周拉揽风绳。5、支架具体结构见支架设计图。4.2主线桥盖梁支架计算4.2.1荷载计算1、盖梁荷载：盖梁混凝土自重：G=89.726=2332.2KN，支架高，取安全系数r=1.2，以全部重量作用于底板上计算单位面积压力：F1=（Gr）/S=（2332.21.2）/（2.520）=56.0KN/m22、施工荷载：F2=2.5KN/m23、振捣混凝土产生的荷载：F3=2.0KN/m24、盖梁侧模板板：F3=0.2 KN/m25、竹胶板：F5=0.1KN/m26、方木：F6=7.5KN/m37、竹胶板标准抗弯强度fm15N/mm24.3.2底模强度计算1、箱梁底模采用高强度竹胶板，板厚15mm，竹胶板方木背肋间距为150mm，验收模板强度采用宽b=150mm平面竹胶板。2、模板力学性能弹性模量E=0.5104Mpa设计抗弯强度=强度标准值/1.55=15/1.55=9.6Mpa截面惯性矩I=bh3/12=151.53/12=4.21cm4截面抵抗矩W=bh2/6=151.52/65.62cm3截面积Abh151.522.5cm23、模板受力计算底模板均布荷载：F=F1+F2+F3+F4=56.0+2.5+2.0+0.2=58.45KN/m2qFb58.450.15=8.77KN/m跨中最大弯矩：M=qL2/8=8.770.152/8=0.024KNm模板的弯拉压力：=M/W=0.024103/5.62106 =4.27Mpa9.6Mpa因此，竹胶板弯拉应力满足要求挠度：从竹胶板下方木背肋布置，可以把竹胶板看作多跨等跨连续梁，按三等跨均布荷载作用连续梁进行计算，计算公式为： f=KwqL4/100EI=（0.6778.771030.154）/（1000.51075.6310-8）=0.11mmL/400=0.3mm4.3.3横梁强度计算方木采用落叶松，强度等级为TC17，落叶松容许抗弯应力=11Mpa，弹性模量E=1.0104Mpa。横梁为105cm方木，按照盖梁底板最大跨径部分进行计算，方木长边方向竖直放置，方木跨径为0.6m，中对中间距为0.15m。截面抵抗矩： W=bh2/6=0.050.12/6=8.3310-5m3截面惯性矩I=bh3/12=0.050.13/12=4.1710-6m4作用在横梁上的均布荷载为：q=Fb=（F1+F2+F3+F4+F5）b=58.550.15=8.78KN/m跨中最大弯矩为：M=qL2/8=8.780.62/8=0.40KNm1、横梁的弯拉压力：=M/W=0.4103/8.3310-5 =4.8Mpa11Mpa，故横梁弯拉应力满足要求。2、横梁挠度：按单跨简支梁进行计算f=5qL4/384EI=（58.780.64）/（3841.01078.3310-6）=0.18mmL/400=0.3mm 故，横梁强度满足要求。4.3.4纵梁强度计算纵梁定托内放置3根48钢管，跨径为0.6m，间距为0.6m。截面抵抗矩： W =2.84cm3截面惯性矩I= 6.81cm40.6m长纵梁上承担4根横梁重量为：0.10.050.67.54=0.09KN横梁施加在纵梁上的均布荷载为：0.09/0.6=0.15KN/m作用在横梁上的均布荷载为：q=Fb=（F1+F2+F3+F4+F5）15+0.15=58.550.6+0.15=35.28KN/m跨中最大弯矩为：M=qL2/10=35.260.62/10=1.30KNm1、纵梁的弯拉压力：=M/W=1.30103/2.843 =152Mpa218Mpa，故纵梁弯拉应力满足要求。2、纵梁挠度：按单跨简支梁进行计算f=0.68910-2qL4/EI=（0.68910-235.281040.64）/（2.11076.813）=0.07mm故，纵梁强度满足要求。4.3.5支架承载力计算主线桥盖梁下立杆总数为202.5/0.36=138根.则承载力为:1383=414t(每根立杆承重按3t 计算)安全系数: 414/(233+0.5202.5)=1.64.3.6支架稳定性计算支架稳定性验算立杆长细比=L0/i=900/0.35（48+41）2=58由长细比可查得轴心受压构件的纵向弯曲系数=0.779考虑风荷载时，按照立杆的稳定性计算公式进行计算。立杆截面积Am=3.14（242-20.52）=489mm2由钢材容许应力表查得弯向容许应力=145Mpa所以,立杆轴向荷载N=Am=4890.779145=55.2KNN=21.93KN故,支架稳定性满足要求。根据上述同样的方法，计算得伸缩缝（双墩）盖梁、单墩盖梁支架设计均符合要求，支架图详见支架设计图。4.3.7立杆地基承载力计算本满堂支架搭设在已经平整夯实，上面并浇注15cm厚C20混凝土面上，所以fgk120Kpa，对于混凝土，取Kc1。立杆基础底面的平均压力应满足Pfg盖梁混凝土自重：233t基础表面混凝土重：20t模板及方木按照0.5t/m，共202.50.5=25t支架重量：每立方钢管支架共重约80Kg，则整个盖梁下支架共重约60t地基总承重：233252060338t实=(33810)/(2.520)=67.6Kpa实 地基承载满足要求结论：按照以上布置的支架和竹胶板、方木均能满足受力要求。