進水口邊坡支護排架施工措施

2021-08-18 09:43:56 字數 4788 閱讀 2048

1 編制說明

目前進水口el.1725~1705邊坡及el.1705~1685上游段邊坡開挖已達到設計要求並通過了開挖驗收,即將進入邊坡永久支護施工,為確保進水口邊坡支護施工中腳手架搭設、拆除作業規範化、程式化、標準化,保證施工質量和施工安全,特編制本施工措施。

進水口高邊坡支護主要工程專案為:砂漿錨桿、系統排水孔、掛鋼筋網噴混凝土等,支護施工採用扣件式雙排鋼管排架作業,開挖和支護同步進行,立體交叉作業。

2 引用標準和相關檔案

1、建築施工扣件式鋼管腳手架安全技術規範(jgj130-2001)。

2、建築施工腳手架使用手冊(中國建築工業出版社)。

3、建築施工工程師手冊(中國建築工業出版社)。

3排架設計計算

3.1排架選材

3.1.1鋼管

(1)鋼管採用外徑48mm,壁厚3.5mm的管材;

(2)鋼管應平直光滑,無裂縫、結疤、分層、錯位、硬彎等缺陷;

(3)鋼管兩端截面應平直,切斜偏差不大於1.7mm,嚴禁有毛口、卷口和斜口等現象;

(4)排架鋼管的尺寸應符合相關規範要求,每根鋼管的最大重量不應大於25kg;

(5)鋼管應有產品質量合格證。

3.1.2扣件

(1)採用可鍛造鑄鐵製作的扣件,其材質應符合現行國家標準《鋼管腳手架扣件》(gb15831-1995)的規定;

(2)扣件必須有產品合格證或租賃單位的質量保證證明;

(3)舊扣件使用前應進行質量檢查,有裂縫、變形的嚴禁使用,出現滑絲的螺栓必須更換。

3.1.3腳手板

(1)用螺栓將側立的竹片並列連線而成;

(2)板長一般2~2.5m,寬為0.25m,板厚一般不小於50mm;

(3)螺栓直徑8~10mm,間距500~600mm,首支螺栓離板端200mm~250mm;

(4)有蟲蛀、枯脆、鬆散現象的竹跳板不得使用。

3.1.4連牆件及安全網

(1)連牆件:採用φ6.5鋼筋與邊坡上的φ25插筋等連線,為ⅱ級螺紋鋼,材質符合現行國家標準《碳素結構鋼》(gb/t700)中q235—a級鋼的規定。

(2)安全網採用正規廠家生產的具有安全防護合格證的產品。

3.2設計引數

所用材料為q235-a級鋼,截面的力學特性見表1:

鋼管截面力學特性表1

所採用鋼架管的強度設計值與彈性模量如表2所示:

鋼管的強度設計值與彈性模量(n/mm2表2

3.3 排架設計計算說明

邊坡排架以《建築施工扣件式鋼管腳手架安全技術規範》(jgj130-2001)(中國建設部)為依據,按概率極限狀態設計法的要求,採用分項係數設計表示式進行設計計算。由於排架所受荷載變異性較大、扣件連線節點屬於半鋼性、節點效能存在較大變異、桿件的初彎曲、鏽蝕、搭建尺寸誤差及受荷偏心較大等因素,因此計算時,其安全係數一般控制在1.5倍以上。

作用於排架上的荷載按最不利荷載組合計算,荷載主要由立杆和橫向水平杆分攤;在計算縱向水平杆的內力與撓度時,按二跨樑計算;在計算縱向水平杆的內力與撓度時,按三跨連續梁計算。

3.4 作用於排架的荷載

排架的承載能力按概率極限狀態設計法的要求,採用分項係數設計表示式進行設計。作用在立桿上的荷載分為恆載和活載兩類,恆載分項係數取1.2,活載分項係數取1.4。

3.4.1 用於排架的恆載有

(1)立桿承受的結構自重標準值gk1按0.15kn/m計(其中包括立桿、縱向和橫向水平杆、剪刀撐、縱向和橫向斜撐及扣件等的自重,直角扣件自重為1.32kg/個,旋轉扣件自重為1.

46kg/個,對接扣件自重為1.84kg/個);

(2)腳手板自重標準值gk2按0.35kn/m2計;

(3)欄杆、擋腳板與安全網自重標準值gk3標準值按0.14kn/m2計;

3.4.2 用於排架的活載有

(1) 施工人員及施工裝置的均布荷載qk按3.5kn/m2計,施工時考慮將潛孔鑽機放在施工層;

(2)風荷載ωk按0.29kn/m2計;

作用於腳手架上的水平風荷載標準值確定:

wk=k×0.7uzusw0

式中wk-風荷載標準值。

k-風荷載安全係數,取k=1.5。

uz-風壓高度變化係數,取b類粗糙度,排架搭設高度z=34m,坡面高度h=20m。

則uz=2.67×η=2.67×2

=2.67×2

=4.8

us-腳手架風荷載體型係數,us=1.3φ=1.3×0.1=0.13。

w0-基本風壓(n=50年),麗江地區取w0=0.65kn/m2。

ωk =1.5×0.7uzusw0=1.5×0.7×4.8×0.13×0.65=0.43kn/m2。

3.5 排架的設計及計算複核

3.5.1排架結構形式

邊坡支護排架結構形式:搭設高度h=34m(取最大高度),立桿(為主受力杆)縱距1a=200cm、橫距1b=200cm、步距h=180cm(石方邊坡)或150cm(冰水堆積體邊坡);橫向水平杆(單桿傳力)間距200cm、步距150cm(冰水堆積體1:1.

4邊坡)或180cm(岩石1:1邊坡);縱向水平杆(單桿傳力)間距200cm、步距180cm(石方邊坡)或150cm(冰水堆積體邊坡);按規範確定,剪刀撐間距取12.0m;連牆件採用三步三跨設定。

3.5.2橫向、縱向水平杆計算

⑴橫向水平杆計算

按單跨簡支梁計算,計算過程如下:

每縱距腳手板自重ngk2=gk2×la×lb=0.35×2×2.0=1.4kn

每縱距施工荷載nqk=qk×la×lb=3.5×2×2.0=14kn

mgk——腳手板自重標準值產生的彎矩,mgk=1/4×1.4×2=0.7kn·m

mqk——施工荷載標準值產生的彎矩, mqk=1/4×10.5×2=7kn·m

縱向、橫向水平杆彎矩設計值:

m=1.2mgk+1.4mqk=10.64kn·m

m/v=10.64/(2×2×1.8)×100=147.8kn/mm2則橫向水平杆抗彎強度滿足要求。

[v]=la/150=13.3mm

根據現場實際取值計算:v=2.63mm

v<[v] 則橫向水平杆撓度滿足要求。

(2)縱向水平杆計算

按三跨連續梁計算,計算過程如下:

其中,腳手板自重均布荷載gk2= 0.35kn/m2、施工均布荷載qk= 3.5kn/m2,

則q=1.2g2k+1.4qk=4.62kn/m,

ωgk2=ql3=1/12×0.35×23=0.233 kn·m,

ωqk=ql3=1/12×3.5×23=2.32 kn·m,

mgk max=-ωgk2=-0.14 kn· m,

mqk max=-ωqk =-1.4kn· m,

m=1.2mgkmax+1.4mqkmax=2.13kn·m

m/v=2.13/(2×2×1.8)×100=29.6kn/mm2抗彎強度滿足要求。

[v]=lb/150=13.33mm

根據現場實際取值計算:v=3.44mm

v≤[v] 則撓度滿足要求。

3.5.3 斜向立桿及橫向水平杆的穩定計算

斜向立桿及橫向水平杆的穩定性按下列公式計算:

nx/(фa)+mw/w≤f

式中nx—計算斜向立桿或橫向水平桿段的軸向力設計值。

ф—軸向受壓構件的穩定係數。

a—斜向立桿的截面面積,查表φ48×3.5鋼管a=489mm2。

mw—計算斜向立桿段由風荷載設計值引起的彎矩。

w—截面模量,φ48×3.5mm鋼管w=5.08cm3。

f—鋼材的抗壓強度設計值,f=205n/mm2。

㈠ 風荷載標準值wk按下式計算

wk=1.5×0.7uzusw0=0.43kn/m2。

㈡ 計算斜向立桿由風荷載設計值產生的彎矩

mw=0.85×1.4wklah2/10

=0.85×1.4×0.43×1.0×1.82/10

=0.166knm

㈢ 軸向受壓構件的穩定係數

(1)斜向立桿的穩定係數

斜向立桿的穩定係數ф,根據斜向立桿長細比λ規範用表取值,當λ>250時,按φ=7320/λ2計算。

① 斜向立桿計算長度l0的確定按下式計算:

l0=kuh

式中l0—斜向立桿段計算長度。

k—計算長度附加係數,取k=1.155。

u—為考慮腳手架整體穩定因素的單桿長度係數,由於該排架為斜坡面施工腳手架(坡比為1:1.4),且排架橫向水平杆參與受力,故取u=1.0。

h—為立桿步矩,取h=1.8m。

l0=kuh=1.155×1.0×1.8=2.08m

② 斜向立桿的長細比λ確定按下式計算:

λ=l0/i

式中i—為截面迴轉半徑,查表φ48×3.5鋼管i=1.58cm。

λ=l0/i=2.08/0.0158=132

根據立桿長細比λ查規範用表得斜向立桿軸向受壓桿件的穩定係數φ=0.423

(2)橫向水平杆的穩定係數

橫向水平杆的穩定係數ф,根據斜向立桿長細比λ規範用表取值,當λ>250時,按φ=7320/λ2計算。

① 橫向水平杆計算長度l0的確定按下式計算

l0=kulb

式中l0—橫向水平桿段計算長度。

k—計算長度附加係數,取k=1.155。

u—為考慮腳手架整體穩定因素的單桿長度係數,取u=1.0。

lb—為橫向水平杆縱矩,取lb=1.5m。

l0=kulb=1.155×1.0×1.5=1.733m

② 橫向水平杆的長細比λ確定按下式計算

λ=l0/i

式中i—為截面迴轉半徑,查表φ48×3.5鋼管i=1.58cm。

λ=l0/i=1.733/0.0158=110

根據桿件長細比λ查規範用表得橫向水平杆軸向受壓桿件的穩定係數φ=0.563

㈣立桿段軸向力設計值n,按下列公式計算

進水口排架結構安全複核

啟閉機荷載通過次梁 主梁 立柱 地基,次 主梁以及與立柱均為剛性連線。由於各結點鋼筋布置情況不清楚,因而次梁 主梁均按簡支梁計算,立柱按大偏心受壓構件計算,以策安全。6.2.2.3 進水口結構計算 結構計算依據以下規範進行 水工建築物荷載設計規範 dl5077 1997 建築結構荷載規範 gb500...

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