2022年独柱墩盖梁支架方案设计书专项实施方案书11 .pdf

*桥独柱墩盖梁支架设计专项方案一、盖梁设计简况*桥独柱墩墩柱设置为独柱，柱顶盖梁设置为钢筋砼盖梁，盖梁长度 11.95m ，宽度 2.6m ，高度 2m，盖梁横坡 2%，砼体积 95.4m3 。二 、受力验算依据1、郴州至宁远高速公路第十三合同段施工图设计2、路桥施工计算手册3、公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004 ）4、公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000 ）5、公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ025 ）三、盖梁支架方案考虑独柱墩盖梁重量较大，拟采用双抱箍加插销法作为支撑点进行支架搭设，采用上抱箍高度为60cm ，下抱箍高度为70cm ，抱箍底部分别加设直径10cm 的钢棒插销。支架的顶部采用20B 工字钢做主横梁，间距40cm ，主纵梁采用45C 工字钢，长度12m ，主斜撑采用40C 工字钢，斜撑内设置2 层 14A 槽钢加固。支架的主纵梁之间采用 20 螺杆连接稳固，盖梁的横坡通过木楔调整。四、 支架力学计算因在模板设计时已充分考虑其承载能力，其力学计算忽略。结合独柱墩特点，选取受力最不利情况进行验算。查施工手册，恒载分项系数为 1.2，活载分项系数为1.4 。4.1、20B 工字钢横梁力学计算a、荷载计算（1）盖梁砼自重： G1=95.4m3 26kN/m3=2480.4 kN （2）模板及杆件自重：G2=9 9.8=88.2kN （3）施工荷载与其它荷载：G3=20kN 横梁上的总荷载： Gz=1.2 G1+1.2 G2+1.4 G3 =3110.32 kN qh=3110.32/11.95=260.28 kN/m 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 15 页横梁工字钢间距为0.4m ，则作用在单根横梁上的荷载Gh =260.28 0.4=104.11 kN 作用在横梁上的均布荷载为：qh = Gh /Lh=104.11/2.6=40.04kN/m(式中： Lh 为横梁受荷段长度，为 2.6m) b、横梁抗弯与挠度验算横梁20B工字钢的弹性模量E=2.1 105MPa ，惯性矩I=2502 cm4，抗弯模量 Wx=250.3 cm3最大弯矩： Mmax= qh Lh 2/8=40.04 2.62/8=33.83 kN m = Mmax/Wx=33.831000/(250.210-6)=135.21MPa w=145MPa ( 满足要求 ) 最大挠度： fmax= 5 qh Lh 4/384 EI =5 40.04 2.64/(384 2.1 108 2502 10-8) 0.0045mf 2.6/400 0.0065m( 满足要求 ) 4.2、工字钢纵梁力学计算纵梁采 用 2 根 45C工 字钢，沿盖梁纵向两 斜 撑中 心距 离 为8.95m ，因此，计算主梁受力时，主梁的悬臂端长度取a=（11.95-8.95 ）/2=1.5 m，跨度b=8.95/2=4.48 m，横梁20B 工字钢采用长4.6m ，间距 40cm 布置。盖梁钢筋混凝土95.4 m3；组合钢模板及连接件自重 9T。A、荷载计算（1）盖梁砼自重： G1=95.4m3 26kN/m3=2480.4 kN （2）模板及杆件自重：G2=9 9.8=88.2(kN) （3）施工荷载与其它荷载：G3=20(kN) （ 4 ） 20B工 字 钢 横 梁 荷 载 ： G4=24 4.6 31.05 9.8/1000=33.59(kN) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 15 页工字钢主梁上的总荷载：Gz=1.2 G1+1.2 G2+1.4 G3+1.2 G4=3150.63(kN) 底模均布荷载qz=3150.63/11.95=263.65(kN/m) 荷 载 作 用 在 单 根 工 字 钢 主 梁 上 的 均 布 线 荷 载qz =263.65 2=131.83(kN/m) B、抗弯与挠度验算45C 工字钢自重0.94kN/m ，弹性模量E=2.1 105(MPa) ，惯性矩IX=35278 cm4，抗弯模量 WX=1567.9 cm3主梁跨中最大弯矩：Mmax= qz(b2/8- a2/2)=131.83(4.48 4.48/8-1.51.5/2)=182.43(kN.m) = Mmax/Wx=182.431000/(1567.910-6)=116.35( MPa) w=145 (MPa)( 满足要求 ) fmax= (5-24a2/b2) qz b 4/384 EI =(5-24 1.52/ 4.482) 131.83 4.484/(384 2.1 108 35278 10-8) 0.0043( m)f 4.48/400=0.0112(m ) (满足要求 ) 4.3、斜撑力学计算A、荷载计算：整个盖梁共设计4 根斜撑。q=131.83+0.94=132.77(kN/m) 单 根 斜 撑 承 受 的 荷 载 为Gz =(0.375 4.48 132.77+1.5 132.18)/cos30 =486.5 (KN) B、C 连接处应力计算：40C 工字钢的弹性模量E=2.1 105MPa ，惯性矩 IX=23847cm4，抗弯 模 量WX=1192.4cm3， 回 转 半 径iX=15.29cm ， 截 面 面 积 矩Sx=711.2cm3，截面积 A=102.07cm2，腹板厚度=14.5mm 。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 15 页把 C 连接处看作固定支点，把斜撑看作悬臂梁，则斜撑顶端所受的剪力 Qx=Gz Sin30 =486.5 Sin30 =243.25KN 。剪力对C 连接处产生的弯矩与L0有关， L0越小弯矩就越小，因斜撑顶部已与工字钢紧固连接，受力后可以看作斜撑顶点不发生位移，因此可以不考虑弯矩对 C 连接处的影响。C 连接处的最大剪应力max=QxSx/ （ Ix） =243.25 1000 711.2 10-6/（23847 10-8 14.5 10-3）=50.03Mpa 85Mpa( 满足要求 ) C、斜撑稳定性验算：长细比=L0/ iX=895/15.29=58.53 =150 ，刚度满足要求。查路桥施工计算手册附表3-26 得0.772 ， =215MPa N=A =0.772 102.07 10-4 215 103=1694.16 KN 单根斜撑承受的轴向力Gz 486.5KN N1694.16 KN，斜撑的稳定承载力满足稳定要求。4.4、抱箍及钢棒力学计算荷载计算：A、上抱箍受力验算抱 箍 和 钢 棒 上 承 受 的 总 荷 载 为 ： Gz=1.25 4.48 132.77 2=1487.02 KN 下支点抱箍高度60cm ，抱箍底部设置一条 100mm钢棒插销支撑抱箍，假设抱箍承受总压力的2/3，钢棒承受总压力的1/3，则抱箍承受的竖向压力N=Gz 2/3=1487.02 2/3=991.35 KN 该值即为抱箍体需产生的摩擦力。（1）上抱箍受力计算：螺栓数目计算抱箍体需承受的竖向压力N=991.35kN 抱箍所受的竖向压力由M24 的高强螺栓的抗剪力产生，查路桥施工计算手册， M24 螺栓的允许承载力：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 15 页NL=P n/K 式中： P-高强螺栓的预拉力，取225kN 。 -摩擦系数，取0.3； n- 传力接触面数目，取1； K- 安全系数，取1.7。则：NL= 225 0.3 1/1.7=39.7kN 螺栓数目 m 计算：m=N /NL= 991.35/39.7=24.97，取计算截面上的螺栓数目m=26个。螺栓轴向受拉计算砼与钢之间的摩擦系数取 =0.42 计算抱箍产生的压力Pb= N/ =991.35 kN/0.42=2360.36kN由高强螺栓承担。则：N =Pb=2360.36kN 抱箍的压力由26 条 M24 的高强螺栓的拉力产生。即每条螺栓拉力为 : N1=Pb/26=2360.36kN /26=90.78kNS=225kN(满足要求 ) （2）上抱箍体的应力计算：抱箍壁为受拉产生拉应力拉力 P1=13N1=13 90.78=1180.18KN 抱箍壁采用面板 15mm 的钢板，抱箍高度为0.6m 。则抱箍壁的纵向截面积：S1=0.015 0.6=0.009 m2 =P1/S1=1180.18 10-3/0.009=131.13 MPa =140Mpa( 满足要求 ) 抱箍体剪应力 =N/（2S1）=991.35 10-3/（2 0.009）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 15 页=55.08MPa =85Mpa( 满足要求 ) B、下抱箍受力验算斜撑荷载计算：主斜撑采用40C工字钢（ 4 根），单根长度8.95m ，横向加固1 采用 14A 槽钢（ 2 根），单根程度5.96m ，横向加固 2 采用 14A 槽钢（ 2 根），单根长度2.98m ，横向加固3 采用14A 槽钢（ 4 根），单根长度2.6m，查施工手册， 40C 工字钢每延M重量为 80.12kg/m ，14A 槽钢每延 M 重量 14.53kg/m ，三角架自重所产生荷载为：G =80.12 8.95 4+14.53 （2 5.96+2 2.98+4 2.6 ）+1000 （横向连接等） =4279.2kg=41.93KN 抱箍和钢棒上承受的总荷载：G= 4 GzCos30 + G =4 486.5 0.866+41.93=1727.17KN 下支点抱箍高度60cm ，抱箍底部设置一条 100mm 钢棒插销支撑抱箍，假设抱箍承受总压力的2/3，钢棒承受总压力的1/3，则抱箍承受的竖向压力 : N=G 2/3=1727.17 2/3=1151.44 KN 该值即为抱箍体需产生的摩擦力。（1）下抱箍受力计算：螺栓数目计算抱箍体需承受的竖向压力N=1151.44 kN 抱箍所受的竖向压力由M24 的高强螺栓的抗剪力产生，查路桥施工计算手册，M24 螺栓的允许承载力：NL=P n/K 式中： P-高强螺栓的预拉力，取225kN 。 -摩擦系数，取0.3；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 15 页n-传力接触面数目，取1； K- 安全系数，取1.7。则：NL= 225 0.3 1/1.7=39.7kN 螺栓数目 m 计算：m=N /NL= 1151.44/39.7=29.00， 取 计 算 截 面 上 的 螺 栓 数 目m=30 个。螺栓轴向受拉计算砼与钢之间的摩擦系数取 =0.42 计算抱箍产生的压力Pb= N/ =1151.44 kN/0.42=2741.53 kN 由高强螺栓承担。则：N =Pb=2741.53kN 抱箍的压力由30 条 M24 的高强螺栓的拉力产生。即每条螺栓拉力为N1=Pb/30=2741.53 kN /30=91.38kNS=225kN (满足要求 ) （2）抱箍体的应力计算：抱箍壁为受拉产生拉应力拉力 P1=15N1=15 91.38=1370.77KN 抱箍壁采用面板 15mm 的钢板，抱箍高度为0.7m 。则抱箍壁的纵向截面积：S1=0.015 0.7=0.0105 m2 =P1/S1=1370.77 10-3/0.0105=130.55 MPa =140Mpa (满足要求 ) 抱箍体剪应力 =N/ （2S1 ）=1151.44 10-3/（2 0.0105 ）=54.83 MPa =85 Mpa ( 满足要求 ) C、螺栓位置：螺栓中心间距：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 15 页a.最大允许距离 12d，经计算得 288mm b.最小允许距离 3d，经计算得 72mm 取螺栓中心间距为 80mm,100mm 因此，上抱箍0.6m，每侧设置 2 排高强度螺杆，每排设置7 个，螺杆之间中心距离取83mm ，可以满足要求。下抱箍 0.7m ，每侧设置 2 排高强度螺杆，每排设置8 个，螺杆之间中心距离取85mm ，可以满足要求。D、钢棒受力计算：因下支点钢棒受力大，因此验算下支点钢棒即可下支点钢棒每端承受的平均荷载：N=Gz/3/2=1729.47/6=288.25 KN 钢棒主要承受剪切应力，设钢棒直径为D，查路桥施工计算手册，对普通A3 钢材的容许抗剪强度 =85Mpa ，安全系数取1.7，则有： 1.3 N/（3.14D2/4）=85，即： 1.3 288.25/ （3.14 D2/4）=85 1000 ，解得 D=0.075m ，取钢棒直径D=10cm 能满足要求。同样上支点抱箍和插销设置也满足受力要求。4.5、支架的抗风安全为了确保盖梁支架的抗风安全性能，在支架的四角分别布设揽风绳进行加固。五、盖梁砼浇筑：1、原材料：所有用于盖梁砼的水泥，砂石料和外加剂必须按规定的频率经检验符合要求后，方能用于砼拌和。2、砼配合比：砼拌和用原材料用量严格按实验室提供的经监理工程师批准的配合比进行拌和，拌和时间应符合规范要求。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 15 页3、砼运输和输送：砼由搅拌站统一搅拌，罐车运送至施工现场，由吊车直接运送浇筑。砼施工应连续进行，从墩顶向两端对称输送。4、砼浇筑：、砼浇筑前的准备：在砼浇筑前，我部组织人员对钢筋、模板及预留、预埋件进行检验，确保准确无误后再报监理检验合格才可浇注混凝土。、盖梁砼浇筑：进行盖梁砼浇注时，先浇筑墩顶处，再向两端对称浇筑，采用插入式振动器进行振捣，砼浇筑时按照一定的厚度、顺序、方向分层浇筑。砼浇筑时其分层厚度不得超过30Cm ，且应在下层砼初凝或重塑前浇筑完成上层砼，插入式振捣器，其移动间距不应超过振捣器作用半径的 1.5 倍，与侧模保持510cm的距离，每一处振捣完毕后，应边振捣边徐徐提出振动棒，振捣过程中避免触碰模板、钢筋以及其他预埋件，对某一振捣部位必须振捣到该部位砼密实为止，密实标志是砼停止下沉，不再冒气泡、平整已泛浆。在混凝土的浇筑振捣过程中，安排专人进行监控模板和支架，发现异常情况及时进行处理。、砼的养护：现浇盖梁砼在初凝收浆后，尽快用土工布覆盖和洒水养护。覆盖时不得损伤或污染混凝土的表面，混凝土养护用水采用清水，砼养护时间为 7 天，砼强度达到2.5MPa 前，不得承受行人、运输工具、模板、支架及脚手架等荷载。六、模板、支架拆除：1、砼养护时间为7 天，砼强度达到2.5MPa 时，拆除前先向监理工程师申请拆除令，经监理工程师、工程技术负责人同意后，才能对模板、支架拆除。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 15 页2、先对侧模进行拆除，然后卸落支架，再拆除模板。卸落支架的原则：应按照先上后下、先跨中后支点、先搭后拆、后搭先拆的次序，分阶段卸完，保证盖梁梁体受力均匀。拆除模板及支架卸落时，不允许用猛烈地敲打和强扭等粗暴的方法进行，模板支架卸落后，应将表面灰浆，污土清除干净，并应维修整理，分类妥善存放，防止变形。七、质量要求：按设计及规范执行八、施工技术要求：1、支架使用规定严禁在架上戏闹或坐在栏杆上等不安全处休息；严禁攀援支架上下，发现异常情况时，架上人员应立即撤离；支架上垃圾应及时清除，以减轻自重并防止坠物伤人。2、支架拆除规定拆除前应先清除支架上杂物及地面障碍物；拆除作业必须由上而下逐层拆除，严禁上下同时作业；拆除过程中，凡已松开连接的杆、配件应及时拆除运走，避免误扶、误靠；拆下的杆件应以安全方式吊走或运出，严禁向下抛掷。搭拆支架时地面应设围栏和警示标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内；3、支架安全措施禁止任意改变构架结构及其尺寸；禁止架体倾斜或连接点松驰；禁止不按规定的程序和要求进行搭设和拆除作业；搭拆作业中应采取安全防护措施，设置防护和使用防护用品；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 15 页不得将模板支架、缆风绳、泵送混凝土输送管等固定在支架上，严禁悬挂起重设备；不得在六级以上大风、雷雨和雪天下继续施工。4、钢管支架的防电、避雷措施钢管支架在架设的使用期间要严防与带电体接触，否则应在架设和使用期间应断电或拆除电源，如不能拆除，应采取可靠的绝缘措施。钢 管 支 架 应 作 接 地 处 理 ， 设 一 接 地 极 ， 接地 极 入 土 深 度 为22.5m 。夜间施工照明线通过钢管时，电线应与钢管隔离，有条件时应使用低压照明。九、质量保证措施：1、采用标准工法、实行规范化作业。施工使用公路桥梁作业多年的专业队伍与技术管理人员。2、模板1）、盖梁模板的设计与施工必须根据设计图进行必要的刚度、强度和稳定性验算；（厂家负责）2）、模板拼装时必须吻合密实，并认真检查接缝处板面平整度，用角磨除锈机认真清除面板上的浮灰，然后均匀地刷上脱模剂。3）、拼装好后必须用标定后的钢尺认真测量各处尺寸以满足设计规范要求；拆模时间根据实验室提供的砼实际强度报告决定。3、钢筋1）、到场的钢筋必须按不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收、分批堆放、且存储在高于地面的平台，垫木或其他支承物上并尽量保护它不受机械损伤和不暴露在可使钢筋生锈的环境中。2）、机械接头时严格按技术要求施工，工人培训上岗。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 15 页4、砼施工1）、盖梁砼所用的粗、细骨料、水泥、水及外加剂均符合技术规范要求，并具备相关的实验报告。2）、砼每盘用量必须严格过磅，粗、细骨料其精度需达到2%，水、水泥、减水剂允许误差为各自重量的1%。3）、不允许用加水或其他办法变更砼的稠度，浇筑时坍落度不在规定界限之内的砼不得使用，砼拌和时严格控制搅拌时间。4）、梁体砼一般水平分层、一次整体浇筑成型。浇筑时以插入式振捣器振实各部位。十、安全事故应急准备及报警方式、抢救医院（一）、应急准备1、应急救援领导小组的组成组长：* 副组长： * 组员：* * * 值班电话： * 2、应急救援领导小组的职责应急救援领导小组的职责：负责对突发的安全事故应急处理。组长：全面负责事故现场的总指挥，积极组织、合理调配人员紧急抢救。并及时向上级报告。副组长：配合组长进行应急处理，组长不在时，全权处理相关事宜，并及时上报组长及上级有关部门。组员：各负其责，安排人员在路口迎接救护的车辆，有程序的处理事故、事件，最大限度的减少人员和财产损失。3、应急物资的准备、维护、保养(1)应急物资的准备：简易担架1 副跌打损伤药品5 瓶精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 15 页包扎纱布 5 个创口帖 5 包红药水 2 瓶医用酒精 2 瓶急救包 2 个挖掘机 2 台铁锹 30 个羊角 20 把铲车 1 台工程车 2 辆抢救汽车：电话： * 电话： * (2)各种应急物资要配备齐全并加强日常管理。（二）、报警与通讯方式、抢救医院事故发生后：报警拨 110 医疗拨 120 抢救医院： *县人民医院抢救线路：工地-S322线-S215线- 人民路 - 嘉禾人民医院十一、应急响应预案1、坍塌事故响应预案发生坍塌事故后，由工程经理负责现场总指挥，发现事故发生人员首先高声呼喊，通知现场安全员，由安全员打事故抢救电话120 ，向有关部门和医院打电话抢救，同时通知工程经理组织紧急应变小组进行现场抢救。各施工队长组织有关人员进行清理土方或杂物，如有人员被埋，应首先按部位进行抢救人员，其他组员采取有效措施，防止事故发展扩大，让外包队负责人随时监护，边坡状况，及时清理边坡上堆放的材料，防止造成再次事故的发生。在向有关部门通知抢救电话的同时，对轻伤人员在现场采取可行的应急抢救，如现场包扎止精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 15 页血等措施。防止受伤人员流血过多造成死亡事故发生。预先成立的应急小组人员分工，各负其责，安排人员在路口迎接救护的车辆，有程序的处理事故、事件，最大限度的减少人员和财产损失。如果发生脚手架坍塌事故，按预先分工进行抢救，架子工组织所有架子工进行倒塌架子的拆除和拉牢工作，防止其他架子再次倒塌，现场清理由外包队管理者组织有关工人协助清理材料，如有人员被砸应首先清理被砸人员身上的材料，集中人力先抢救受伤人员，最大限度的减小事故损失。2、倾覆事故应急响应预案如果有倾覆事故发生，首先旁观者在现场高呼，提醒现场有关人员立即通知现场负责人，由安全员负责拨打应急救护电话120 ，通知有关部门和附近医院，到现场救护，现场总指挥由工程经理担当，负责全面组织协调工作，工程副经理、工程总工亲自带领有关队长及外包队负责人，分别对事故现场进行抢救，如有重伤人员由施工队长负责送外救护，电工先切断相关电源，防止发生触电事故，安排人员迎接救护车辆及人员。各施工队相应人员协助工程副经理、工程总工对现场清理，抬运物品，及时抢救被砸人员或被压人员，最大限度的减少重伤程度，如有轻伤人员可采取简易现场救护工作，如包扎、止血等措施，以免造成重大伤亡事故。3、物体打击事故应急响应预案发生物体打击事故后，由工程经理负责现场总指挥，发现事故发生人员首先高声呼喊，通知现场安全员，由安全员打事故抢救，电话120 ，向公司有关部门或医院打电话抢救，同时通知生产负责人组织紧急应变小组进行可行的应急抢救，如现场包扎、止血等措施。防止受伤人员流血过多造成死亡事故发生。预先成立的应急小组人员分精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 15 页工，各负其责，重伤人员由施工队长协助送外抢救工作，相应人员迎接来救护的车辆，有程序的处理事故、事件，最大限度的减少人员和财产损失。附：盖梁支架设计图纸1、*桥独柱墩盖梁支架布置立面图2、*桥独柱墩盖梁支架A 连接大样图3、*桥独柱墩盖梁支架B 连接大样图4、*桥独柱墩盖梁支架C 连接大样图5、*桥独柱墩盖梁支架D 连接大样图6、*桥独柱墩盖梁支架E 连接大样图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 15 页