白蛇峪大橋連續梁支架施工方案

2022-06-05 07:24:04 字數 4037 閱讀 5618

編制複核

審核 中鐵四局四公司西柞專案部

二oo五年三月三日

白蛇峪大橋連續箱梁支架施工方案

一、工程概況

白蛇峪大橋上、下行線變截面連續箱梁各三跨。上行線跨南五颱旅遊公司進山公路兩次,跨隧道混凝土攪拌站施工便道一次;下行線跨南五颱旅遊公司進山公路兩次,跨路基施工便道一次。南五台山是重點旅遊景點,進山公路只有一條;隧道混凝土工程將在6月份結束,而且到隧道混凝土攪拌站的施工便道無法改道;路基便道車流最大,是通向華龍溝大橋、路基以及隧道棄渣場的主要施工便道。

二、施工方案

為保證橋下道路和施工便道的正常執行,連續梁在跨線時支架設計成門洞,各門洞均為單車道,具體淨跨、淨高尺寸見支架搭設圖。

2、支架設計及計算

1)支架荷載計算

(1)、砼自重(含鋼筋自重):由於全聯體積含筋量>2%,砼容重以26kn/m3計算。混凝土自重隨梁體高度變化而變化,根據設計圖紙計算得:

各節段混凝土自重計算表

表-1(2)、模板自重(竹膠板15mm厚)

8.5×0.015=0.13kn/ m2

考慮方木自重,根據經驗值取1.0 kn/ m2

(3)、支架自重(以立桿底截面為計算截面)

腹板下支架實際搭設最大高度為16.0m,φ48mm×3.5mm鋼管自重0.0384 kn/ m,共設步距為60cm的水平杆27道,可知:

自重=(4)、施工人員及裝置荷載:1.6kn/m2

本箱梁為變截面,底板混凝土荷載取1.2的係數,所以以立桿底截面為計算截面所承受的荷栽如下:

q總荷載=ⅰ*1.2+ⅱ+ⅲ+ⅳ

2)支架允許荷載:

(1)、橫桿1.2步距時,

(2)、橫桿0.6步距時,

3)確定搭設方案

方案一:豎桿間距0.6m,橫桿步距0.6m時

得q砼自重≤88.87kn/m2

方案二:豎桿間距0.6m,橫桿步距1.2m時

得q砼自重≤65.7kn/m2

方案三:豎桿間距0.9m,橫桿步距0.6m時

得q砼自重≤37.44kn/m2

方案四:豎桿間距0.9m,橫桿步距1.2m時

得q砼自重≤27.15kn/m2

方案五:豎桿橫向間距0.6m,縱向間距0.9m,橫桿步距1.2m時,

得q砼自重≤42.58kn/m2

方案六:豎桿橫向間距0.6m,縱向間距0.9m,橫桿步距0.6m時,

得q砼自重≤58.01kn/m2

根據以上計算得各節段支架搭設方案如下表,具體搭設斷面圖見《白蛇峪大橋支架斷面》。

支架搭設方案

表-2注:lh——立桿橫向間距

hb——橫桿步距

4)、碗扣支架強度及穩定性檢算:

φ48mm δ=3.5mm q235軋制鋼管截面特性值如下:

截面抵抗矩:

截面慣性矩:

q235鋼材抗壓強度:f=215n/mm2

截面迴轉半徑:

截面淨面積:

(1)、立桿強度檢算:

以最大荷栽腹板下支架為計算物件,計算係數取1.4,每根支架承受的軸向壓力為:

n=(70.3×1.4+4.46)×0.6×0.6=37.04kn

考慮到支架立桿搭設垂直度可能存在不足,假定60cm步距內偏斜0.3cm,產生的偏斜彎矩

m=37.04×0.003=0.111kn·m

故立杆強度滿足要求

(2)、整體穩定驗算

考慮到立桿與水平橫桿的碗扣連線有鬆動,立桿計算長度係數μ值近似取1.25,長細比,據之可查立桿穩定係數ψ=0.608

立桿尤拉臨界力:,其中,a=489.3mm2

故故立桿整體穩定性偏於安全。

(3)、區域性穩定計算:

立桿為φ48mm δ=3.5mm(q235)軋制圓鋼管,鋼結構設計規範規定對於圓管必須滿足截面本身區域性穩定要求。

d/t≤100×235/fy=109

而碗扣式腳手架立桿d/t=48/3.5=13.7<< 109,可見立桿桿件截面本身是滿足這一規範要求的。

當然對於圓管其區域性穩定受管壁初始變形影響較大,實際的區域性穩定臨界應力較理論值低得多,理論臨界區域性屈曲應力值:

遠遠大於前述整體穩定驗算中σ=143.53n/mm2,可見,只要在立桿搭設操作過程中對桿件外觀變形進行檢查、選用,對於管壁內陷、桿件彎曲的一律棄用,這樣區域性穩定是完全保證的。

(4)、立桿剛度驗算

可見底托強度達到安全要求。

(5)底托強度驗算

底托架用φ38mm(q235)可調底托,其最小抗壓能力:

可見底托強度達到安全要求。

5)支架基礎承載能力驗算

支架搭設前,必須對場地進行清理,碾壓密實,底層鋪上一層20cm厚碎石墊層,上鋪一層10cm厚砂礫層,原有承台基坑開挖處要特別注意處理,底托墊板尺寸為100×100×5mm鋼板,與底托焊接成整體,底托下設一尺寸為22cm×16cm×250cm 枕木,每根枕木上考慮立3根最大荷載的立桿,地基承載計算如下:

可見地基承載力滿足要求。

3、門洞支架設計計算

1)支架荷載計算:

(1)、混凝土自重及模板自重在計算支架荷載時已知,根據支架位置的不同,所承受的荷載也不同,門洞支架取最大節段荷載q=48.3kn/m2;

(2)、工字鋼自重:

工40a工字鋼自重: 0.676kn/m

(3)、施工人員及裝置荷載:1.6kn/m2

2)、縱向工字鋼強度檢算:

縱向工字鋼以腹板下工字鋼受力最大按30cm等間距布置,計算跨度l=6.0m,工40a 工字鋼的幾何性質為:q1=0.676kn/m,wx=1090cm3,ix=21700 cm4,

q總=q1+58.04×0.3=17.99kn/m

計算圖示為:

故:縱向工字鋼強度滿足要求。

3)、縱向工字鋼剛度檢算:

由此可見縱向工字鋼剛度滿足要求。

4)門洞兩側碗扣支架強度及穩定性檢算

以腹板下支架為計算物件,每根支架承受的軸向壓力為:

n=((74.76×6.5×6)+0.57741×42×6)/(2×104)+2.86=17.57kn

因為在前面已對當n=37.04kn時立杆的各項力學引數驗算合格,在這n=17.57kn,就不再進行驗算,即支架強度及穩定性檢算均合格。

5)、支架底砼條形基礎強度檢算:

故基礎強度滿足要求。

4、支架拼裝施工步驟

1)、架空支架施工前必須先將施工區域圈護起來,以保證施工安全。

2)、砼條形基礎施工時按測量放線的位置採用組合鋼模立模加固後澆築砼,每施工完乙個門洞基礎,即開始搭設支架。

3)、搭設支架前,由於立柱支架較密,必須先搭單排架以供施工人員操作之用。支架搭設時,小橫桿採用碗扣橫桿,大橫桿採用普通鋼管,立桿採用碗扣式腳手架,斜撐採用普通鋼管,掃地杆距離基礎頂面距離不大於20cm,剪刀撐應由底至頂連續設定,剪刀撐斜桿應用旋轉扣件固定在與之相交的橫向水平杆的伸出端或立桿上,旋轉扣件中心線至主節點的距離不宜大於150mm。

4)按橫向、縱向間距安放可調底座,並按不同的計算高度調整好底座上可調螺帽位置,使螺帽頂面位於同一水平面上,可調底座與枕木間可使用扒釘固定。

5)檢查腳手架有無彎曲、接頭開焊、斷裂等現象,無誤後可實施拼裝。

6)拼裝時,腳手架必須保證垂直度。尤其重要的是必須在第一層所有立桿與橫桿均拼裝調整完成無誤後方可繼續向上拼裝,否則會引起以後各層的拼裝困難。豎桿與橫桿之間必須搭斜,以增強結構整體穩定性。

7)拼裝到頂層立桿後,裝上頂層可調頂托,並依設計高度將各頂託頂面調至設計標高位置。

8)鋪設頂層縱向方木,在鋪設時注意使其兩縱向方木接頭處位於u型可調支撐處。

9)鋪設橫向方木,鋪設間距以20cm進行,使用水準儀檢查標高,使用木楔調整標高,無誤後可拼裝底模。

5、支架預壓

在支架施工完畢以後,應對支架進行等荷載預壓,消除支架的非彈性壓縮及支架基底在荷載作用下的非彈性沉陷。考慮施工簡便、節約成本,採用砂袋法預壓。

1)荷載準備

預壓荷載採用40kg/袋的砂袋,根據各梁段自重的不同,荷載也不同,具體如下:

預壓荷載數量表

表-2注:1、砂袋的每袋重量可根據搬運情況進行調整;

2、要求外包裝袋為質量、密封性好的新塑膠袋;

3、砂袋要逐袋稱量,要設專人稱量,專人記錄,稱量好的砂袋必須採用防水措施,要準備要防雨布。

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