現澆箱梁滿堂支架方案計算

2021-03-04 09:41:59 字數 4965 閱讀 9153

一、編制依據

1、廈門市環湖裡大道(湖裡大道~仙岳路)道路工程施工圖設計檔案及地勘報告,以及設計變更、補充、修改圖紙及檔案資料。

2、國家有關的政策、法規、施工驗收規範和工程建設標準強制性條文(城市建設部分),以及現行有關施工技術規範、標準等。

3、現場勘察和研究所獲得的資料,以及相關補充資料。

4、建設單位、監理單位對本工程施工的有關要求。

5、我單位施工類似工程專案的能力和技術裝備水平。

6、參考《建築施工扣件式鋼管腳手架安全技術規範》、《混凝土工程模板與支架技術》、《公路橋涵施工手冊》、《建築施工計算手冊》。

二、工程概況

五緣灣日圓大橋橋長500.6m(k0+975~k1+475.6),橋梁平面位於直線上,立面位於豎曲線上。

由主橋和兩側引橋共三聯組成,設計為(5×35m)預應力砼連續梁+(48m+80m+48m) 預應力砼下承式連續梁拱組合+(4×35m) 預應力砼連續梁。

主橋為預應力砼下承式連續梁拱組合,繫梁採用(48+80+48)m等截面預應力混凝土箱形連續梁體系,箱梁採用單箱四室斜腹板式截面,梁頂寬32.0m,底寬25.44m,頂板厚25cm,底板厚25~55cm,中腹板厚100cm,邊腹板厚45~55cm,次邊腹板厚45~55cm,樑高2.

5m。中支點橫隔梁厚300cm,邊支點橫隔梁厚156cm,主跨中每隔4公尺(與吊桿對應)設定橫隔梁一道,橫隔梁厚60cm。

引橋梁部採用(5×35)和(4×35)m等截面預應力混凝土箱形連續梁,箱梁採用單箱雙室斜腹板式截面,梁頂寬15. 5m,底寬9. 5m,頂板厚25cm,底板厚25~40cm,腹板厚30~45cm,樑高1.

8m;全梁在各支點處設定橫隔板,端支點橫隔板厚120cm,中支點處橫隔板厚200cm。各聯箱梁間採用牛腿連線,上牛腿寬110cm,厚110cm。

第二聯主橋採用滿堂支架法現澆施工,兩側引橋採用滿堂支架法逐孔現澆施工。

三、支架設計要點

1、支架地基處理

首先對支架布設範圍內的表土、雜物及淤泥進行清除,並將橋下範圍內泥漿池及基坑採取抽水排乾後,用建築棄渣或砂石將泥漿池及基坑回填密實,以防止區域性鬆軟下陷。

一般地段地基處理(10#墩~12#台間):將原地面進行整平(斜坡地段做成台階),然後採用重型壓路機碾壓密實(壓實度≥90%),達到要求後,根據地質情況填築建築棄渣30cm。然後再鋪築厚15cm的c15混凝土,養生後作為滿堂支架的持力層,其上搭設滿堂支架。

魚塘地段地基處理:在魚塘抽排水及清除部分淤泥(1#~6#墩魚塘內清除淤泥深度約1.5m,7#~10#墩魚塘內清除淤泥深度約1.

0m)後,對支架布設範圍內的地基採取拋石擠淤、分每30cm一層換填砂夾石土約1.5m厚,然後再在其上填築30cm厚二灰碎石土,最後再鋪築厚15cm的c15加筋砼,養生後作為滿堂支架的持力層,其上搭設滿堂支架。

2、做好原地面排水,防止地基被水浸泡

橋下地面整平並設2%的人字型橫坡排水,同時在兩側設定排水溝,防止積水使地基軟化而引起支架不均勻下沉。

3、現澆箱梁滿堂支架布置及搭設要求

採用wdj碗扣式多功能腳手杆搭設,使用與立桿配套的橫桿及立杆可調底座、立桿可調托撐。立桿頂設二層方木,立桿頂托上縱向設15×15cm方木;縱向方木上設10×10cm的橫向方木,其中在墩頂端橫樑和跨中橫隔梁下間距不大於0.25m(淨間距0.

15m)、在跨中其他部位間距不大於0.3m(淨間距0.2m)。

模板宜用厚1.5cm的優質竹膠合板,橫板邊角宜用4cm厚木板進行加強,防止轉角漏漿或出現波浪形,影響外觀。支架縱橫均按圖示設定剪刀撐,其中橫橋向斜撐每2.

0m設一道,縱橋向斜撐沿橫橋向共設4~5道。

主橋和引橋立桿的縱、橫向間距及橫桿步距等搭設要求如下:

⑴主橋48m+80m+48m現澆箱梁支架

採用立桿橫橋向間距×縱橋向間距×橫桿步距為60cm×60cm×120cm和60cm×90cm×120cm兩種布置形式的支架結構體系,其中:墩旁兩側各8.0m範圍內的支架採用60cm×60cm×90cm的布置形式;除墩旁兩側各8m之外的其餘範圍內的支架採用60cm×90cm×120cm的布置形式,但縱橫隔板梁下1.

5m範圍內的支架順橋向間距應加密至60cm(即採用60cm×60cm×120cm支架布置形式)。

⑵引橋5×35m和4×35m現澆箱梁支架

採用立桿橫橋向間距×縱橋向間距×橫桿步距為60cm×60cm×120cm和60cm×90cm×120cm兩種布置形式的支架結構體系,其中:墩旁兩側各4.0m範圍內的支架採用60cm×60cm×120cm的布置形式;除墩旁兩側各4m之外的其餘範圍內的支架採用60cm×90cm×120cm的布置形式,但縱橫隔板梁下1.

5m範圍內的支架順橋向間距應加密至60cm(即採用60cm×60cm×120cm支架布置形式)。

扣件式鋼管滿堂支架及工字鋼平台支架體系構造圖見附圖(一)~(二)。

四、現澆箱梁支架驗算

本計算書分別以主橋繫梁48m+80m+48m等截面預應力混凝土箱形連續梁(單箱四室)和左幅引橋5×35m等截面預應力混凝土箱形連續梁(單箱雙室)為例,對荷載進行計算及對其支架體系進行檢算。

㈠、荷載計算

1、荷載分析

根據本橋現澆箱梁的結構特點,在施工過程中將涉及到以下荷載形式:

⑴ q1—— 箱梁自重荷載,新澆混凝土密度取2600kg/m3。

⑵ q2—— 箱梁內模、底模、內模支撐及外模支撐荷載,按均布荷載計算,經計算取q2=1.0kpa(偏於安全)。

⑶ q3—— 施工人員、施工材料和機具荷載,按均布荷載計算,當計算模板及其下肋條時取2.5kpa;當計算肋條下的梁時取1.5kpa;當計算支架立柱及替他承載構件時取1.

0kpa。

⑷ q4—— 振搗混凝土產生的荷載,對底板取2.0kpa,對側板取4.0kpa。

⑸ q5—— 新澆混凝土對側模的壓力。

⑹ q6—— 傾倒混凝土產生的水平荷載,取2.0kpa。

⑺ q7—— 支架自重,經計算支架在不同布置形式時其自重如下表所示:

滿堂鋼管支架自重

2、荷載組合

模板、支架設計計算荷載組合

3、荷載計算

⑴ 箱梁自重——q1計算

根據五緣灣日圓大橋現澆箱梁結構特點,我們取主橋7-7截面(墩頂及橫隔板梁)、主橋4-4截面、主橋5-5截面、引橋墩頂橫樑橫斷面、引橋ⅲ-ⅲ橫斷面、引橋ⅳ-ⅳ橫斷面等六個代表截面進行箱梁自重計算,並對六個代表截面下的支架體系進行檢算,首先分別進行自重計算。

1 主橋7-7截面(墩頂及橫隔梁)處q1計算

根據橫斷面圖,則:

q1 ===

取1.2的安全係數,則q1=69.25×1.2=83.1kpa

注:b—— 箱梁底寬,取25.44m,將箱梁全部重量平均到底寬範圍內計算偏於安全。

2 主橋4-4截面處q1計算

根據橫斷面圖,則:

q1 ===取1.2的安全係數,則q1=24.24×1.2=29.1kpa

注:b—— 箱梁底寬,取25.44m,將箱梁全部重量平均到底寬範圍內計算偏於安全。

3 主橋5-5截面處q1計算

根據橫斷面圖,則:

q1 ===取1.2的安全係數,則q1=22.18×1.2=26.6kpa

注:b—— 箱梁底寬,取25.44m,將箱梁全部重量平均到底寬範圍內計算偏於安全。

4 引橋墩頂橫樑橫斷面q1計算

根據橫斷面圖,則:

q1 ===

取1.2的安全係數,則q1=53.85×1.2=64.62kpa

注:b—— 箱梁底寬,取9.5m,將箱梁全部重量平均到底寬範圍內計算偏於安全。

5 引橋ⅲ-ⅲ橫斷面q1計算

根據橫斷面圖,則:

q1 ==

=取1.2的安全係數,則q1=28.1×1.2=33.72kpa

注:b—— 箱梁底寬,取9.5m,將箱梁全部重量平均到底寬範圍內計算偏於安全。

6 引橋跨中ⅳ-ⅳ橫斷面q1計算

根據橫斷面圖,則:

q1 ==

=取1.2的安全係數,則q1=23.58×1.2=28.3kpa

注:b—— 箱梁底寬,取9.5m,將箱梁全部重量平均到底寬範圍內計算偏於安全。

⑵ 新澆混凝土對側模的壓力——q5計算

因現澆箱梁採取水平分層以每層30cm高度澆築,在豎向上以v=1.2m/h澆築速度控制,砼入模溫度t=28℃控制,因此新澆混凝土對側模的最大壓力

q5=k為外加劑修正稀數,取摻緩凝外加劑k=1.2

當v/t=1.2/28=0.043>0.035

h=1.53+3.8v/t=1.69m

q5=㈡、結構檢算

1、扣件式鋼管支架立桿強度及穩定性驗算

碗扣式鋼管腳手架與支撐和扣件式鋼管腳手架與支架一樣,同屬於桿式結構,以立杆承受豎向荷載作用為主,但碗扣式由於立桿和橫桿間為軸心相接,且橫桿的「├」型插頭被立桿的上、下碗扣緊固,對立杆受壓後的側向變形具有較強的約束能力,因而碗扣式鋼管架穩定承載能力顯著高於扣件架(一般都高出20%以上,甚至超過35%)。

本工程現澆箱梁支架按φ48×3.5mm鋼管扣件架進行立桿內力計算,計算結果同樣也適用於wdj多功能碗扣架(偏於安全)。

⑴ 主橋7-7截面處

在主橋墩旁兩側各8m範圍及跨中縱、橫隔板梁1.5m範圍部位,鋼管扣件式支架體系採用60×60×90cm的布置結構,如圖:

①、立桿強度驗算

根據立桿的設計允許荷載,當橫桿步距為90cm時,立桿可承受的最大允許豎直荷載為[n]=35kn(參見公路橋涵施工手冊中表13-5)。

立桿實際承受的荷載為:n=1.2(ng1k+ng2k)+0.85×1.4σnqk(組合風荷載時)

ng1k—支架結構自重標準值產生的軸向力;

ng2k—構配件自重標準值產生的軸向力

σnqk—施工荷載標準值;

於是,有:ng1k=0.6×0.6×q1=0.6×0.6×69.25=24.93kn

ng2k=0.6×0.6×q2=0.6×0.6×1.0=0.36kn

σnqk=0.6×0.6×(q3+q4+q7)=0.36×(1.0+2.0+3.38)=2.296kn

則:n=1.2(ng1k+ng2k)+0.

85×1.4σnqk=1.2×(24.

93+0.36)+0.85×1.

4×2.296=33.08kn<[n]=35kn,強度滿足要求。

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