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引桥现浇箱梁支架搭设施工方案目 录一、工程概况1二、编制依据1三、支架设计方案1四、支架搭设1五、支架计算、验算2六、支架预压2七、附图:5八、附件:引桥支架计算、验算5 第1页(共1页)引桥现浇箱梁支架搭设施工方案一、工程概况(一)工程简介新建中曹司大桥位于现有中曹司大桥的花溪侧,新老两桥桥面净距离2.5m,新建桥面宽15m,全长649.5m。主桥为77+127.5+130+127.5+77m刚构连续梁桥,引桥为28+43+29.5m现浇连续箱梁。(二)工程地质情况新建中曹司大桥该段岩石为薄一中厚层白云岩/质灰岩和页岩,岩层呈多样性且风化程度不一,多属中硬以上岩石,裂隙发育,坚硬系数f=810,表面覆土层厚度0.51 m。二、编制依据1、贵阳市南二环道路工程施工设计文件,2011.12、公路桥涵施工规范(JTJ041-2000)3、路桥施工计算手册4、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JTJ130-2001)5、引桥现浇箱梁支架搭设施工方案专家论证会 2011.05.01三、支架设计方案引桥划分:从5#墩到8#台,共三跨一联(28+43+29.5m)中跨最大43m,支架搭设为:5#6#采用3排530×12mm钢管支撑,每排钢支撑用5根钢管柱,其中2排搭在承台上,承台不够长的用浇筑砼方进行补足;还有1排在跨中砼基础上。6#7#墩每跨采用5排530×12mm钢管支撑,全部需用砼基础支撑;7#墩8#桥台采用3排支撑,其中2排搭在承台上,承台不够长的用浇筑砼方进行补足;还有1排在跨中砼基础上。支撑上横向采用双拼工字钢I32作横担,纵向采用贝雷梁,3个腹板下用单层3组贝雷梁、翼板下用单层2组贝雷片作支撑。钢支撑基础采用钢筋砼,改善地基承载力,达到箱梁结构和施工的荷载要求四、支架搭设支架搭设详见附图1、2所示:每跨钢管有两根固定在墩柱承台上,另外的搁置在2x3m的扩大基础上,以挖到原状土为准。中间钢管柱采取条形基础2×3m×17m。在钢管柱基础墩的底部布置长宽、均为1.5m,间距为10×10cm直径为18的双层钢筋网片,并在钢筋万片上部预埋1000x1000mm的3cm钢板与钢柱焊接连接固定,钢板贝雷纵梁搁置在钢柱上端的I32的双拼工字钢横担上。钢管支撑设置横向间距均为3.75m。钢管两端焊接钢板,底部与基础预埋钢板连接,每根钢管顶部2cm的钢板上设置2个砂筒,砂筒上再放3cm钢板,钢板上放一组贝雷梁(高1.5m,每节长3m),拼装成贝雷纵梁。贝雷梁底部纵向每1.5m设置横向连接系梁一道,以8槽钢用U型卡子连接,以保证贝雷梁整体受力。钢管间布置两道I28工字钢水平拉杆,并设14槽钢为剪刀撑。箱梁底板处设置贝类梁共 计5组(13片),因跨度不等,贝雷梁的模数不相配,可以交错同墩柱平齐,梁上横向按90cm布置I25槽钢作模板纵梁,纵梁上采用截面为15×15cm的方木,间距15cm,其上铺设1.2cm光面竹胶板为箱梁底板。翼板下面布置满布式碗扣支架,纵、横向间距均为900mm,下端设可调节底座,上端设可调节上托,可调范围为1040cm。五、支架计算、验算本支架计算及验算共有6类:1、翼板下满布式碗扣支架;2、底板下的分配梁I25;3、贝雷架;4、钢支撑上的I32b工字钢;5、530×12的钢支撑;6、地基承载力要求计算经计算和验算,本支架搭设满足受力和施工要求。六、支架预压预压目的:检验支架及地基的强度及稳定性;消除整个支架的塑性变形;消除地基的沉降变形;测量出支架的弹性变形。预压材料:用吊装钢筋对支架进行预压,预压荷载为梁体自重的120%;分20%、50%、80%、100%、120%五级荷载进行预压。预压范围:对现浇支架全范围进行预压,支架搭设完成后利用顶托调平,铺设方木及底模;采用吊装钢筋对支架进行预压。预压观测:采用钢筋按分20%、50%、80%、100%、120%五级荷载进行预压,对靠近墩边1、2米中心及其左右侧布7个点进行观测,其余采用间隔5米布置一个断面7个观测点进行观测;在预压前对底模标高观测一次,在预压过程中每隔2小时观测一次,观测至沉降稳定为止,沉降稳定的标准为沉降量10mm/d;将预压荷载卸载后再对底模标高观测一次,从以上的观测资料中计算出支架的弹性变形及地基的下沉。预压过程中进行精确的测量,可测出梁段荷载作用下支架将产生的弹性变形值及地基下沉值,将此弹性变形值、地基下沉值与及设计预拱度叠加,计算出施工中应当采用的预拱度,按算出的预拱度调整底模标高。同时要注意在支架外侧设置临时防护设施,防止流水及雨水流入支架区引起支架下沉。预压完成移除沙袋及钢筋,根据下沉量重新调整支架。预压加载数据:翼板(单侧):根据附件中的计算可知,翼板钢筋混凝土、模板重为3780KN,按1.2倍荷载预压则为4536 KN。等效成钢筋堆载,则需沿纵向每米翼板堆载45.1 KN的钢筋,即4.5t。则每平方米翼板堆载4.5/3.5=1.29t钢筋。底板:根据附件中的计算可知,底板钢筋混凝土、模板重为22542KN,按1.2倍荷载预压则为27050KN。等效成钢筋堆载,则需沿纵向每米底板堆载269.2 KN的钢筋,即26.92t。则每平方米底板堆载26.92/8=3.37t钢筋。钢筋选择:由于我部施工现场¢16、¢22的钢筋较多,故打算选择这两种钢筋堆载来达到预压效果。翼板(单侧):¢16的钢筋:则1.29*1000/1.58=816根;堆载高度h=3.14*0.016*0.016*816/4=0.164m¢22的钢筋:则1.29*1000/2.98=433根;堆载高度h=3.14*0.022*0.022*433/4=0.164m底板:¢16的钢筋:则3.37*1000/1.58=2133根;堆载高度h=3.14*0.0162*2133/4=0.429m¢22的钢筋:则3.37*1000/2.98=1131根;堆载高度h=3.14*0.0222*1131/4=0.430m附图:沉降观测点布置图 预压工作完毕后,将出据“预压报告”。加载阶段测 点1234567加载前加载20%加载50%加载80%加载100%加载120%满载24小时后卸载后弹性变形非弹性变形七、附图:附图1:支架搭设平面图附图2:支架搭设图八、附件:引桥支架计算、验算(一)翼板下碗扣支撑架计算、验算1、荷载计算:碗扣布置:纵、横向均为60cm,翼板下荷载均匀,横向有5根立杆,纵向有立杆。翼板下碗扣主要承重荷载如下所示: 翼板下荷载综合计算表材料计算式(重量:单位t)备 注混凝土(1.37*100.5)*2.6=358t混凝土容重为2.6t/M3模板4*100.5*0.05=20t模板用木模,重量按50kg/m2计碗扣自重纵+横+竖=2.31+11.61+12.9=26.8t横6排、纵168排、平均3m高算施工荷载4*100.5*3.5*0.3/10=42.2t按满布的30%取值,4KN/m2砼倾倒4*30*3.5/10=42倾倒荷载4KN/m2,按30米计算(同时)振捣砼产生荷载2*4*3.5*2/10=5.6荷载2KN/m2,按4米计算(同时)总荷载G1(358+20+26.8)*1.2+(42.2+42+5.6)*1.4=611.5t翼板下碗扣布置:横向6根,4根参预受力计算,纵向168排,共计立杆总数为672根,单根平均受力为:611.5/168*4=0.91t/根=9.1KN/根。横杆间距为60cm。2、验算碗扣钢管为外48×3.5mm,力学特性:截面积A:4.89cm2;弹性模量E:2.05×105MPa;截面惯性矩I:12.19 cm4;截面模量W:5.08 cm3;回转半径i:1.58cm;长细比:碗扣立杆承载力为 N=9.1KN<N/3 =29.8KN (取3倍安全系数计算) 承载力满足要求(二)底板和翼板下I25工字钢分配梁计算验算1、荷载计算:I25工字钢布置:纵向均为60cm,纵向有168根立杆,由于底板重量比翼板重量大,故选择底板作为验算对象。工字钢主要承重荷载如下所示: 工字钢承受荷载综合计算表材料计算式(重量:单位t)备 注混凝土(底板)(1127-276)*2.6=2214t(翼板下面)混凝土容重为2.6t/M3模板(底板)8*100.5*0.05=40.2t模板用木模,重量按50kg/m2计碗扣自重施工荷载8*30*4/10=96t按满布的30%取值,4KN/m2砼倾倒8*30*4/10=96倾倒荷载4KN/m2,按30米计算(同时)振捣砼产生荷载4*4*8/10=12.8荷载2KN/m2,按4米计算(同时)总荷载G1(2214+20)*1.2+(96+96+12.8)*1.4=2967t2、工字钢验算底板下工字钢受力最大,如底板下受力通过,则底板下受力满足要求。计算数学模型:采用平均法进行计算,把箱梁看成一个实心的砼梁体进行计算不验算,则梁体厚度为L=2967/8/100.5/2.6=1.42m按2跨连续梁进行计算:荷载q=35.88KN/m,偏安全取跨径为3.75m跨内最大弯矩为:M=35.88*3.75*3.75*0.07=35.32KN.m最大应力:=M/Wx=35.32×106/(0.401×106)=88.1Mpa<140 Mpa端部反力R过载=0.625*35.88*3.75=84KN 为最大端部所受剪应力=QSx/(Ix*)=93.89/0.479/12.5=48<=85 mpa 式中Q=84; Ix =5.017×107 Sx =2.307×105 =8mm fmax=5qL4/384EI=8.8<f=3750/400=9.4mm所以,强度及刚度均满足要求。 (三)贝雷片过载梁计算及验算底板下布置单层5片贝雷行架,如图二所示仍以底板下受力分析为主,如底板满足则翼板下贝雷片也满足受力要求。计算时取最大跨中跨43m来进行计算。根据平面布置图所示,排架布置最大跨径为13.25m,为安全,取最大14m进行计算荷载。1、荷载计算贝雷行架承受荷载综合计算表材料计算式(重量:单位t)备 注混凝土(底板(1127-276)*2.6=2214t(翼板下面)混凝土容重为2.6t/M3模板(底板)20*100.5*0.05=100.5t模板用木模,重量按50kg/m2计碗扣自重施工荷载8*100.5*0.25/3=69按30%计划砼倾倒8*100.5*0.4/30=10.7倾倒荷载4KN/m2,按30米计算(同时)振捣砼产生荷载4*4*0.2=3.2荷载2KN/m2,按4米计算(同时)总荷载G1(2214+100.5)*1.2+(69+10.7+3.2)*1.4=2893t计算数学模型:采用平均法进行计算,把箱梁看成一个实心的砼梁体进行计算不验算,则梁体厚度为L=2893/8/100.5/2.6=1.38m;取其中14m进行验算。贝雷行架受总荷载N=14*8*1.38*26/14=287.4KN/m 共有9片桁架支承。则每片行架受力为q=31.9KN/m的均布荷载。Mmax=ql2/8=31.9×14.02÷8=783 kN·m2、贝雷片验算1)贝雷片受力:经查表:拼装贝雷片行架:单排单层不加强杆梁M958KN·m,Q245.2KN,I =250500cm4单排单层贝雷梁M单max783 kN·mM958KN·m 满足要求。2)刚度验算:均布荷载:q= 31.9KN/m ,满足要求。3)抗剪验算满足要求4)横向支撑只作加固用,不用核算。(四)I32工字钢横担计算及验算工字钢用I32号,要钢支撑上以2排并列,如图二所示,工字钢布置在钢支撑的正上方,在贝雷片的正下方,受力集中力作用,由于集中用相距非常近(钢管直径53cm),所以工字钢主要受剪力作用。集中力间距为53cm(取为60cm)。同理,只计算底板受力处的工字钢,按2跨连续梁进行计算:1、荷载计算 最大弯矩M=0.222*3.15*3.15*31.9=70.3KN.M 最大应力:=M/Wx=70.3×106/(0.727×106)=97Mpa<140 Mpa每根端部所受剪应力=QSx/(Ix*)/2=93.89/0.479/12.5/2=43<=85 mpa 满足要求 fmax=5qL4/384EI=1.8<f=3150/400=7.9mm所以,强度及刚度均满足要求。 (五)530钢支撑排架计算及验算1、荷载计算 (1)考虑钢管厚度的不均匀性,按50钢管进行计算和验算钢管参数:A=0.01539m2 =140MPa 计算长度按6m,视两端铰接,i=17.327 cm则=6000/173.27=35查=0.88 所以 N=××A=1896KN (2)实际上每根钢管受力: N=14*8*1.38*26/6=670KNN=1896/2=948KN 安全系数取2故粗钢管受力满足要求。(六)地基承载力要求1、承台上钢支撑:承台是钢筋砼,放于深孔桩上,其强度和承载力完全满足粗钢管的受力要求。2、跨中处扩大基础:跨中为扩大基础,平面尺寸为17*2m。其地基承载力要求为:P=26(14*8*1.38)+(17*2*3)/17/2=196KPa 第8页(共8页)
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