跨高速公路现浇箱梁施工方案含支架验算.pptx

2 2 2 2、组织准备组织准备 由项目经理统一组织安排，领导指挥，成立防护施工指挥小组。为确保行车、人身、设备和施工安全，要求所有人员严格按照施工安全规章周密组织、负责到人、落实到人、规范操作外，在上路防护施工前还要建立完善施工组织，责任落实到人，明确各岗位责任和联络方法，全部施工人员划分为技术、施工、安全、材料四个组，统一由项目部经理指挥。根据项目部人员情况成立防护施工指挥小组：总指挥长：职责：对防护施工现场质量、安全及协调负总责。下设四组：、技术组：组长：组员：职责：负责复核测量放样，编制防护施工作业指导书和安全技术及质量保证措施等工作。、施工组：组长：组员：职责：负责现场施工防护施工及协调工作。、安全组 组 长：副组长：职责：负责施工安全、人员安全和清理闲杂人员等防护工作；高速公路上交通疏导及安全防护等工作。、材料组 组长：组员：职责：负责施工所需材料、机具设备的组织供应等工作。第1页/共44页3 3、墩台身施工 墩身为圆端形墩，最大墩高9m，最小墩高8m；施工均采用大块钢模一次浇筑施工，墩身施工共投入2台汽车吊周转使用，墩身施工采用脚手架施工，混凝土采用卧泵或吊车进行施工。4 4、连续梁施工 现浇箱梁采用碗扣支架搭设，通过XX高速采用门式通道形式通过。碗扣支架上搭设纵横方木，箱梁底模板及侧模板箱室内模均采用竹胶板。箱梁砼浇筑采用整体浇筑法，待箱梁砼强度达到90%时进行预应力张拉。5 5、地基处理 将支架范围内松散浮土和淤泥挖除干净，以素土夯实回填低洼地，到支架搭设标高后回填50cm红砂岩，压路机碾压密实，压实度达到90%以上，并做出2%4%横坡，以高出地面不受雨水浸泡影响；再以10cm标号C20混凝土硬化支架搭设区。在地基范围纵桥向挖设5050cm的排水沟，排水沟与路线右侧的高速公路两侧的自然排水沟连通，将雨水引进排水沟，防止雨水浸泡地基，避免碗扣支架产生不均匀沉降。第2页/共44页6 6 6 6、测量放样 测量人员用全站仪在硬化的地基上施放箱梁的竖向投影线，并用根据施放里程使用墨线弹出支架搭设位置，现场技术员根据墨线位置知道施工人员沿中心线向两侧对称布设碗扣支架。7 7 7 7、支架搭设 现浇箱梁为单幅3跨整体施工，支撑方式采用满堂式碗扣支架。碗扣支架采用WDJ式支架。支架顺桥向纵向间距0.6m，横桥向间距为0.6m，考虑支架的整体稳定性，在纵横向布置斜向钢管剪力撑，剪刀撑必须离地布设。在支架搭设前测量各施放点高程，根据梁底相应各点高程计算出各断面杆件高度，并选择合理长度的杆件组拼碗扣支架。8 8、门式通道搭设 门洞支架底座采用宽1.0m、长7.0m、高0.9m混凝土底座，底座上预埋钢板，和门洞支架600钢管连接，钢管支架共三排，每排三根，钢管之间用20槽钢连接，钢管顶用横桥向各架I45双工字钢，纵桥向共用12根I45双工字钢作为门式通道主梁，主梁上安置一层薄铁皮以防箱梁施工时的掉落物。9 9、顶托安装 合理调整顶托伸出高度以调整梁底高程，对于顶托无法调整合适的位置选用60钢管和50钢管焊接成的短件在顶托底下调节，最后再用拉线内插方法，依次调出每个顶托的标高，顶托伸出量一般控制在30cm以内为宜。第3页/共44页1010、横桥向I10I10工字钢安装 顶托标高调整完毕后，在其上安放I10工字钢，然后安装纵桥向方木，应注意横向方木的接头位置与纵向方木的接头错开，且在任何相邻两根横向方木接头不在同一平面上；侧模采用50钢管弯制成腹板及翼缘形状，并以钢管加固。1111、支架预压及卸载 为减少支架变形及地基沉降对现浇箱梁线形的影响，在纵横梁安装完毕后进行支架预压施工。预压采用砂袋，预压范围为箱梁底部，重量不小于箱梁总重的1.2倍。因悬臂板本身重量较轻，可根据实测的预压结果，对悬臂板模板的预拱度作相应调整。1、加载顺序：分三级加载，第一、二次分别加载总重的30%，第三次加载总重的40%。2、预压观测：观测位置设在每跨的L/2，L/4处及墩部处，每组分左、中、右三个点。在点位处固定观测杆，以便于沉降观测。采用水准仪进行沉降观测，布设好观测杆后，加载前测定出其杆顶标高。沉降观测过程中，每一次观测均找测量监理工程师抽检，并将观测结果报监理工程师认可同意。第一次加载后，每2个小时观测一次，连续两次观测沉降量不超过3mm，且沉降量为零时，进行第二次加载，按此步骤，直至第三次加载完毕。第三次加载沉降稳定后，经监理工程师同意，可进行卸载。3、卸载：人工配合吊车吊运砂袋均匀卸载，卸载的同时继续观测。卸载完成后记录好观测值以便计算支架及地基综合变形。根据观测记录，整理出预压沉降结果，调整碗扣支架顶托的标高来控制箱梁底板及悬臂的预拱高度。第4页/共44页1212、模板安装 底模板采用竹胶板，模板在安装之前进行全面的涂刷脱模剂。横向宽度要大于梁底宽度，梁底两侧模板要各超出梁底边线不小于5cm，以利于在底模上支立侧模。模板之间连接部位采用海绵胶条以防漏浆，模板之间的错台不超过1mm。模板拼接缝要纵横成线，避免出现错缝现象。底模板铺设完毕后，进行平面放样，全面测量底板标高，根据测量结果将底模板调整到设计标高。底板标高调整完毕后，再次检测标高，若标高不符合要求进行二次调整。侧模板和翼缘板模板均采用竹胶板，根据各断面高度固定所弯制的钢管模型，然后安装竹胶板，侧模板与底模板接缝处安装10cm圆弧钢模板；在侧模板与翼缘模板连接处安装20cm圆弧钢模板；并用钢管及扣件与支架连接，用以固定侧模板。1313、箱室内模板 箱式模板采用方木做横撑，同时用定位筋进行定位固定，并拉通线校正钢模板的位置和整体线型。模板采用10mm竹胶板，用一排铁钉钉牢，防止漏浆。在浇筑砼过程中派专人检查内模的位置变化情况。为方便内模的拆除，在每孔的设计位置布设天窗以利于混凝土浇筑。第5页/共44页1414、钢筋加工及安装 钢筋加工时，应按照设计要求尺寸进行下料、成型，钢筋安装时控制好间距、位置及数量。要求绑扎的要绑扎牢固，要求焊接的钢筋，可事先焊接的应提前成批次焊接，以提高工效。焊缝长度、饱满度等方面应满足规范要求。钢筋加工及安装应注意以下事项：（1）钢筋在场内必须按不同钢种、等级、规格、牌号及生产厂家分别挂牌堆放。钢筋存放采用下垫上盖的方式避免钢筋受潮生锈。（2）钢筋在加工场内集中制作，运至现场安装。（3）钢筋保护层采用提前预制与主梁等标号的砼垫块，砼保护层的厚度要符合设计要求。（4）在钢筋安装过程中，及时对设计的预留孔道及预埋件进行设置，设置位置要正确、固定牢固。（5）钢筋骨架焊接采用分层调焊法，即从骨架中心向两端对称、错开焊接，先焊骨架下部，后焊骨架上部。钢筋焊接要调整好电焊机的电流量，防止电流量过大或操作不当造成咬筋现象。钢筋焊接优先采用双面焊，当双面焊不具备施工条件时，采用单面焊接。钢筋焊接完毕后，将焊渣全部敲除掉。钢筋焊接完成后自检合格后，报请监理工程师检验合格后，方可进行下道工序施工。（6）钢筋安装位置与预应力管道或锚件位置发生冲突时，应适当调整钢筋位置，确保预应力构件位置符合设计要求。焊接钢筋时应避免钢绞线和金属波纹管道被电焊烧伤，防止造成张拉断裂和管道被混凝土堵塞而无法进行压浆。钢筋加工安装完毕，经自检合格报请监理工程师抽检合格后，方可进行下道工序施工。第6页/共44页1515、混凝土浇筑 混凝土采用混凝土拌和站拌和，混凝土采用混凝土罐车运输至施工现场，现场采用1台泵车浇注混凝土，再联系1台泵车以备用。混凝土浇筑应注意以下事项：1、混凝土浇筑前，用人工将模板内杂物清除干净，对支架、模板、钢筋和预埋件进行全面检查，同时对吊车、拌合站、罐车、发电机和振捣棒等机械设备进行检查，确保万无一失。2、混凝土浇筑应先底板浇筑，底板浇筑应从中支座处开始浇筑，从中跨向边跨延伸，后腹板两侧对称浇筑。混凝土分层厚度为30cm，浇注过程中，随时检查混凝土的坍落度。3、混凝土振捣采用插入式振动棒，移动间距不应超过振动棒作用半径的1.5倍，作用半径约为振动棒半径的89倍。振动棒振捣时与侧模保持510cm的距离，避免振捣棒接触模板和预应力管道等。振捣上层混凝土时，振捣棒要插入下层混凝土10cm左右。对每一振动部位振捣至混凝土停止下沉，不再冒气泡，表面平坦、泛浆为止，避免漏振或过振，每一处振完后应徐徐提出振动棒。4、在混凝土浇筑过程中安排专人跟踪检查支架和模板的情况，在浇筑混凝土前，在L/2，L/4截面位置的底模板下挂垂线，每截面分左边、左中、中线、右中、右边设五道垂线。垂线下系钢筋棍，在地面对应位置埋设钢筋棍，在两根钢筋棍交错位置划上标记线，以此来观测混凝土浇筑过程中底板沉降情况，若发生异常情况，立即停止浇筑混凝土，查明原因后再继续施工。5、在浇筑箱梁顶板预留孔混凝土前，应清除箱内杂物，避免堵塞底板排水孔。主梁顶面预留孔四壁凿毛，填筑预留孔混凝土要振捣密实。6、混凝土养生采用土工布覆盖洒水养生，保证混凝土表面始终处于湿润状态，养生时间不少于7天。用于控制张拉、落架的混凝土强度试块放置在箱梁室内，同条件进行养生。养生期内，桥面严禁堆放材料。第7页/共44页1616、预应力工程 预应力工程分孔道成型、下料编束、穿索、张拉和压浆五个步骤：1、孔道成型预应力管道成型采用金属波纹管，金属波纹管在使用前要逐根检查，不得使用有锈包裹及沾有油污，泥土或有撞击、压痕，裂口的波纹管。金属波纹管在安放时，根据管道座标值，安设计图纸要求设置定位筋，并用绑丝绑扎牢固，曲线部分采用U型定位环与定位筋绑扎，卡牢波纹管。在波纹管接头部位及其与锚垫板喇叭接头处，用宽胶带粘绕紧密，保证其密封，不漏浆。锚头安装时，应使锚头入槽，不得随意放置。限位板安装过程中注意钢绞线与孔洞一一对应，防止错位，造成张拉过程中钢绞线断丝，限位板槽的深浅合适，防止过浅钢绞线刻痕厉害，过深造成夹片外露较长或错位。2、下料编束首先检查钢绞线质量是否符合设计要求，保证钢绞线表面无裂纹毛刺，机械损伤，氧化铁皮或油迹。钢绞线下料长度经计算确定，L=(两锚头间的设计长度)+2(锚具厚度+限位板厚度+千斤顶长度+预留长度)。钢绞线切割用砂轮机切割后编成束，编束时保持每根钢绞线之间平行，不缠绕，每隔11.5m绑扎一道铅丝，铅丝扣向里，绑好的钢绞线束编号挂牌堆放，离开地面，以保持干燥，并遮盖防止雨淋。3、穿束箱梁钢绞线采用钢套牵引法，穿束时钢绞线头缠胶带，防止钢绞线头被挂住。4、张拉 张拉设备的选型：张拉设备为2台350吨千斤顶和两台ZB4-500油泵，为了保证张拉工作安全可靠和准确性，所选用设备的额定张拉力要大于所张拉预应力筋的张拉力。设备的校验：油压千斤顶的作用力一般用油压表来测定和控制，为了正确控制张拉力，因此需对油压表和千斤顶进行标定。首先在计量局对油压表进行检验，测试合格后，方可用于施工中。然后选用大吨位的砝码加载万能试验机进行加载试验，对千斤顶和油泵组成的系统进行标定，标定合格后方可用于施工中。张拉施工人员安排：组成张拉班，技术负责人2人，司泵2人，记录2人，千斤顶操作2人，各负其责，张拉前对张拉班进行技术培训，使明白设备性能、操作规程和安全要领等方面的知识。预应力筋张拉预应力筋按技术规范和设计图纸进行张拉,张拉程序为0初应力k (持荷2min 锚固)。张拉时，边张拉边测量伸长值，采用应力、应变双控制，实际伸长值与理论伸长值相比误差控制在6%以内，如发现伸长值异常则暂停张拉并通知监理工程师，张拉现场记录及时整理，并报监理工程师，并按监理工程师批示的措施进行处理。各批钢束张拉时为对称张拉。张拉过程中统一指挥，两端张拉速度尽可一致。出现的响动或异常现象立即停止施工，进行检查，查明原因后再行张拉。第8页/共44页1717、孔道压浆 压浆前为使孔道压浆流畅，并使浆液与孔壁结合良好，压浆前用高压水冲冼孔道，然后用无油脂压缩空气吹干。采用真空灌浆工艺及时灌浆，压浆时采用边拌和边压浆的方式连续进行，直至出口冒出新鲜水泥浆，其稠度与压注的浆注相同时即可停止。压浆施工完毕后，立即进行封锚混凝土施工。1818、卸架 预应力工程施工完毕后，开始进行卸架，卸架时应按先两边后跨中的顺序对称拆除，严禁野蛮施工，卸架后的支架应堆放整齐，以方便以后的施工。卸架按相应时期的交通疏导方案执行。第9页/共44页（1 1）工程概况及方案简述 新恩铁路于里程DK2+699.22DK2+835.82处跨越XX高速，设置3跨（32m+48m+32m），主跨为48m的连续梁桥，与XX高速公路正交，两主墩墩号分别为1#及2#，下部采用1.0m钻孔灌注桩基础。箱梁截面为单箱单室截面，箱梁顶板宽4.90 m，厚度为2.5m4.0m，底板宽3.8m，厚度为3070cm。腹板厚度为30cm50cm。梁体采用C50混凝土。XX高速公路为连接内蒙和陕西省的交通大动脉，车流量大，为了保证正常的行车安全，采用钢管支架门洞，封闭超车道和硬路肩，其他段落支架采用碗扣支架整体搭设。二.支架验算 1.1.工程概况工程概况第10页/共44页（1 1 1 1）碗扣支架搭设）碗扣支架搭设在纵桥向支架间距为在纵桥向支架间距为60cm60cm60cm60cm，根据箱梁高度不同，横桥向的碗扣支架布设在在，根据箱梁高度不同，横桥向的碗扣支架布设在在底板间距底板间距60cm60cm60cm60cm、腹板间距、腹板间距30cm30cm30cm30cm、，翼缘板处为、，翼缘板处为90cm90cm90cm90cm。箱梁底板位置：顶托上横梁横桥向铺设工箱梁底板位置：顶托上横梁横桥向铺设工10cm10cm10cm10cm间距间距60cm,60cm,60cm,60cm,顺桥向铺设顺桥向铺设1010cm1010cm1010cm1010cm的方木间距的方木间距30cm30cm30cm30cm，腹板下间距，腹板下间距20cm20cm20cm20cm组成模板背肋。组成模板背肋。箱梁翼板位置：由于顶托横桥向高度不等，采用顺桥向铺设箱梁翼板位置：由于顶托横桥向高度不等，采用顺桥向铺设1010cm1010cm1010cm1010cm的方木，的方木，间距与碗扣架步距相同横桥向间距与碗扣架步距相同横桥向0.9m0.9m0.9m0.9m、纵桥向、纵桥向0.6m,0.6m,0.6m,0.6m,模板背肋横桥向铺设模板背肋横桥向铺设1010cm1010cm1010cm1010cm的方木间距的方木间距30cm30cm30cm30cm。（2 2 2 2）碗扣支架基础处理）碗扣支架基础处理碗扣支架搭设首先需对承台基坑周围、梁底投影线支架范围内软弱地基清除，碗扣支架搭设首先需对承台基坑周围、梁底投影线支架范围内软弱地基清除，然后分层填筑厚然后分层填筑厚0.5m0.5m0.5m0.5m红砂岩，然后对支架场地进行整平，采用压路机压实，红砂岩，然后对支架场地进行整平，采用压路机压实，使其密实度达到使其密实度达到95959595以上以上,同时在基础两边挖排水沟，避免雨天支架基础下同时在基础两边挖排水沟，避免雨天支架基础下沉。沉。在整平并夯实的地面在有支架区域铺设在整平并夯实的地面在有支架区域铺设10cm10cm10cm10cm混凝土基础，以提高地基承载力，混凝土基础，以提高地基承载力，基础外侧开挖排水沟，以便雨水能及时流出，防止雨水浸泡基础。基础外侧开挖排水沟，以便雨水能及时流出，防止雨水浸泡基础。高速公路边坡处理采用在边坡上挖台阶夯实，再进行混凝土硬化。高速公路边坡处理采用在边坡上挖台阶夯实，再进行混凝土硬化。2.地基处理第11页/共44页3.支架总体布置图第12页/共44页4.门式通道横断面布置图门式通道横断面布置图第13页/共44页5.支架横断面布置图第14页/共44页（1 1）考虑混凝土施工超载系数为）考虑混凝土施工超载系数为1.051.05（2 2）模板重量安：）模板重量安：1.0KN/m21.0KN/m2（3 3）其他施工荷载：）其他施工荷载：2.5KN/m22.5KN/m2（4 4）倾倒混凝土及振捣混凝土：）倾倒混凝土及振捣混凝土：4.0KN/m24.0KN/m2（5 5）考虑风荷载对结构的影响：）考虑风荷载对结构的影响：V=21.3m/sV=21.3m/s（6 6）荷载组合分项系数）荷载组合分项系数 荷载组合根据荷载组合根据建筑施工玩口式脚手架安全技术规范（建筑施工玩口式脚手架安全技术规范（JGJ166-JGJ166-20082008）规定取值：规定取值：永久荷载的分项系数，取永久荷载的分项系数，取1.21.2；计算结构倾覆稳定时取；计算结构倾覆稳定时取0.90.9 可变荷载的分项系数。取可变荷载的分项系数。取1.41.46、计算荷载取值、计算荷载取值第15页/共44页1 1箱梁底模竹胶板计算箱梁底模竹胶板计算对于箱梁底模计算，应按混凝土浇筑施工为控制工况，此时混凝土全部作对于箱梁底模计算，应按混凝土浇筑施工为控制工况，此时混凝土全部作用于底模板上。用于底模板上。本次计算取箱梁腹板荷载为计算控制荷载，计算将方木作为模板的支座，本次计算取箱梁腹板荷载为计算控制荷载，计算将方木作为模板的支座，取横向分配梁间距作为梁体宽度即取横向分配梁间距作为梁体宽度即0.6m0.6m，间距按，间距按0.20.2布置，按均布荷载布置，按均布荷载作用下的三跨连续梁来计算模板，取最大截面箱梁作为计算控制荷载。作用下的三跨连续梁来计算模板，取最大截面箱梁作为计算控制荷载。底模的荷载分布如下图所示。底模的荷载分布如下图所示。计算荷载：计算荷载：q1=q1=【1.21.2（59.561.05+159.561.05+1）+1.46.5+1.46.5】0.6=51.21KN/m0.6=51.21KN/m底模采用底模采用15mm15mm的竹胶板的截面特征值为：的竹胶板的截面特征值为：A=90cm2 A=90cm2；I=16.876cm4 I=16.876cm4；W=22.5 cm3 W=22.5 cm3；S=16.875 cm3 S=16.875 cm3；E=1.0104N/mm2E=1.0104N/mm2竹胶板容许应力竹胶板容许应力0=80MPa,E=9103MPa0=80MPa,E=9103MPa（参考于路桥施工计算手册）。（参考于路桥施工计算手册）。7 7、现浇箱梁支架计算、现浇箱梁支架计算第16页/共44页截面验算：截面验算：抗弯强度验算：抗弯强度验算：M1=0.0851.210.20.2=0.17KN.mM1=0.0851.210.20.2=0.17KN.m=M1/W=0.17/22.510-6=7.65MPa=M1/W=0.17/22.510-6=7.65MPa=50MPa=50MPa剪切强度验算：剪切强度验算：Vmax=0.651.210.2=6.15 KNVmax=0.651.210.2=6.15 KN=VmaxSX/IXb=6.1510316.87510-6/=VmaxSX/IXb=6.1510316.87510-6/（16.87510-860010-16.87510-860010-3 3）=1.02MPa=1.02MPa=3.4MPa=3.4MPa挠度验算挠度验算=Kql4/=Kql4/（100EI100EI）=0.67751.211030.24/(100110416.876=0.67751.211030.24/(100110416.87610-8)=0.3310-8)=0.33f=200/400=0.5mmf=200/400=0.5mm考虑到箱梁内腔顶模及翼缘板底模受力均较小，在此不再验算。考虑到箱梁内腔顶模及翼缘板底模受力均较小，在此不再验算。2 2 2 2、顺桥向方木计算、顺桥向方木计算取箱梁腹板下荷载为计算控制荷载，方木横向间距为取箱梁腹板下荷载为计算控制荷载，方木横向间距为0.2m0.2m，取根部截面进行验，取根部截面进行验算，则荷载分布为：算，则荷载分布为：q1=1.2(0.24261.05+10.2+0.10.17.5)+1.46.50.2q1=1.2(0.24261.05+10.2+0.10.17.5)+1.46.50.2=28.36kN/m=28.36kN/m同理底板下荷载分布同理底板下荷载分布:q2=1.2(7.051.05+10.2+0.10.17.5)+1.46.50.2q2=1.2(7.051.05+10.2+0.10.17.5)+1.46.50.2=11.04kN/m=11.04kN/m第17页/共44页以腹板下荷载为控制验算方木。方木下横向分配梁间距以腹板下荷载为控制验算方木。方木下横向分配梁间距0.6m0.6m，将横向分配，将横向分配梁作为方木的支座，按均布荷载作用下的三跨连续梁来计算方木受力。梁作为方木的支座，按均布荷载作用下的三跨连续梁来计算方木受力。0.1m0.1m0.1m0.1m方木的截面特征值为：方木的截面特征值为：A=100cm2 A=100cm2；I=833.3cm4 I=833.3cm4；W=166.67 cm3 W=166.67 cm3；S=125 cm3 S=125 cm3；E=1.0104N/mm2E=1.0104N/mm2截面验算：截面验算：抗弯强度验算：抗弯强度验算：M1=0.0828.360.60.6=0.82KN.mM1=0.0828.360.60.6=0.82KN.m=M1/W=0.82/166.6710-6=4.9MPa=M1/W=0.82/166.6710-6=4.9MPa=11MPa=11MPa剪切强度验算：剪切强度验算：Vmax=0.628.360.6=10.21KNVmax=0.628.360.6=10.21KN=VmaxSX/IXb=10.2110312510-6/=VmaxSX/IXb=10.2110312510-6/（833.310-810010-833.310-810010-3 3）=1.53MPa=1.53MPa=1.9MPa=1.9MPa第18页/共44页挠度验算挠度验算=Kql4/=Kql4/（100EI100EI）=0.67728.361030.64/(1001104833.3=0.67728.361030.64/(1001104833.310-8)=0.310-8)=0.3f=600/400=1.5mmf=600/400=1.5mm3 3 3 3、横桥向分配梁计算、横桥向分配梁计算 由上述方木计算，可得按三跨连续梁计算的腹板下方木支点反力为：由上述方木计算，可得按三跨连续梁计算的腹板下方木支点反力为：R1=ql=1.128.360.6=18.72KNR1=ql=1.128.360.6=18.72KN 底板下方木支点反力为：底板下方木支点反力为：R2=ql=1.111.040.6=7.29KNR2=ql=1.111.040.6=7.29KN采用采用SAP2000SAP2000对其进行计算，得出其最大弯矩：对其进行计算，得出其最大弯矩：Mmax=2.81KN.mMmax=2.81KN.m；最大剪力为：；最大剪力为：Vmax=20.07KNVmax=20.07KNI10I10工字钢的截面特征值为：工字钢的截面特征值为：A=14.08cm2 A=14.08cm2；I=240.93cm4 I=240.93cm4；W=48.19 cm3 W=48.19 cm3；S=27.66 cm3 S=27.66 cm3 抗弯强度验算：抗弯强度验算：=M1/W=2.81/48.1910-6=58.3MPa=M1/W=2.81/48.1910-6=58.3MPa=140MPa=140MPa剪切强度验算：剪切强度验算：第19页/共44页=VmaxSX/IXb=20.0710327.6610-6/=VmaxSX/IXb=20.0710327.6610-6/（240.9310-240.9310-84.510-384.510-3）=51.2MPa=51.2MPa=85MPa=85MPa4 4 4 4、碗扣支架计算、碗扣支架计算 风荷载：风荷载：水平风荷载标准：水平风荷载标准：Wk=0.7zsW0=0.711.7825=0.32KN/m2Wk=0.7zsW0=0.711.7825=0.32KN/m2风荷载对立杆产生的弯矩按下式进行计算：风荷载对立杆产生的弯矩按下式进行计算：Mw=1.4l02WK/10=1.40.61.220.32/10=0.04KN.mMw=1.4l02WK/10=1.40.61.220.32/10=0.04KN.m式中式中MwMw单肢立杆弯矩单肢立杆弯矩 立杆纵距立杆纵距 WKWK风荷载标准值风荷载标准值 l02l02立杆计算长度立杆计算长度立杆稳定系数计算立杆稳定系数计算 立杆计算长度为立杆计算长度为1.2,1.2,长细比为长细比为=l0/i=120/1.58=75.95=l0/i=120/1.58=75.95查查建筑施工玩口式脚手架安全技术规范（建筑施工玩口式脚手架安全技术规范（JGJ166-2008JGJ166-2008）附录附录C C得出稳得出稳定系数定系数=0.744=0.744。第20页/共44页立杆压弯强度计算立杆压弯强度计算 N/A+0.9Mw/N/A+0.9Mw/（w(1-0.8NW/NE)=112.78MPaw(1-0.8NW/NE)=112.78MPaf=140 MPaf=140 MPa式中式中有效弯矩系数，采用有效弯矩系数，采用1.01.0 截面塑性发展系数，钢管截面为截面塑性发展系数，钢管截面为1.151.15 W W立杆截面模量立杆截面模量 NENE立杆竖向压力立杆竖向压力立杆计算立杆计算因为荷载全部由立杆上部的顶升降杆承担，传给立杆，所以纵横向水平杆基本上不承担外因为荷载全部由立杆上部的顶升降杆承担，传给立杆，所以纵横向水平杆基本上不承担外荷载。为提高结构安全系数，纵横向水平杆弯矩按简支梁计算，在正常工作状态下，荷载。为提高结构安全系数，纵横向水平杆弯矩按简支梁计算，在正常工作状态下，水平推力为零，只有在施工时承担不分施工荷载及自身重力。水平推力为零，只有在施工时承担不分施工荷载及自身重力。单根水平杆承担的施工人员荷载为单根水平杆承担的施工人员荷载为0.8KN0.8KNM max=0.50.80.9=0.36KN.mM max=0.50.80.9=0.36KN.m48mm48mm钢管截面系数：钢管截面系数：W=5.08cm3W=5.08cm3则应力则应力=M max/W=0.36106/5.08103=70.86MPa=M max/W=0.36106/5.08103=70.86MPa=140MPa=140MPa第21页/共44页5 5、地基承载力计算 根据建筑施工玩口式脚手架安全技术规范（JGJ166-2008JGJ166-2008）中对地基承载力的规定，立杆底面积应满足下式要求：Ag=N/fgAg=N/fg 设计提供原地面第四系风积层地基承载力为100KMPa100KMPa，由上式计算出立杆底面积为Ag=0.39mmAg=0.39mm，远大于竖杆底托面积S=0.140.14=0.02m2S=0.140.14=0.02m2，故必须对原地面进行处理。根据施工方案，对原地面进行整平夯实后，铺设50cm50cm厚红砂岩，压实度大道90%90%以上，在有支架区域铺设10cmC2010cmC20混凝土进行表面硬化。基础处理后对原地面按软弱下卧层进行验算。混凝土重度为26KN/m326KN/m3，扩散角=35=35。，红砂岩重度为17KN/m317KN/m3，扩散角=28=28。基底平均压力pk=38.79/0.02=1.94MPapk=38.79/0.02=1.94MPaf=14MPaf=14MPa，混凝土受压满足要求。则扩散后基底应力应为：fk=fk=（N+GN+G）/（b+2z1tan35+2z2tan28b+2z1tan35+2z2tan28）（l+2z1tan35+2z2tan28l+2z1tan35+2z2tan28）基底应力满足使用要求。第22页/共44页1 1、箱梁底模竹胶板及纵向方木计算 模板验算 根据方案图纸，安全通道处模板布置与碗扣件搭设浇筑段相同，按照前述计算方法。底模的荷载分布图所示。计算荷载：q1=1.2(29.471.05+1)+1.46.50.6=28.46 kN/m纵向方木验算 取箱梁腹板下荷载为计算控制荷载，方木横桥向间距为0.2m，取根部截面进行验算，则荷载分布为：q2=1.2(0.22.5261.05+10.2+0.10.17.5)+1.46.50.2=18.53 kN/m同理，底板下和在分布：q3=1.2(4.61.05+10.2+0.10.17.5)+1.46.50.2=7.95 kN/m由于此模板与方木所受和在均小于现浇箱梁短支架计算荷载，故在此不在进行验算。8 8、安全通道稳定性验算安全通道稳定性验算第23页/共44页2 2、横桥向分配梁计算由上述方木计算，按三跨连续梁可得腹板下方木支点反力为：R1=ql=1.118.530.6=12.23KN 底板下方木支点反力为：R2=ql=1.17.950.6=5.25KN考虑翼缘板荷载全部由靠近箱梁处碗扣支架承担：R3=ql=0.2260.6=3.12KN则I10工字钢横向分配梁受力如下：采用SAP2000对其进行计算，得出其最大弯矩：Mmax=2.90KN.m；最大剪力为：Vmax=20.85KNI10工字钢的截面特征值为：A=14.08cm2；I=240.93cm4；W=48.19 cm3 S=27.66 cm3 抗弯强度验算：=M1/W=2.9/48.1910-6=60.18MPa=140MPa剪切强度验算：第24页/共44页=VmaxSX/IXb=28.8510327.6610-6/（240.9310-84.510-3）=73.6MPa=85MPa由模型计算得出，最大支点反力为R=44.18KN3 3、纵桥向双I45I45分配梁计算双分配梁受力如下图所示：双I45工字钢的截面特征值为：A=202.46cm2；I=63504.68cm4；W=2822.44 cm3；S=1648.98 cm3；E=2.0105N/mm2抗弯强度验算：第25页/共44页Mmax=318.10KN.m=M1/Wx=318.1/2822.4410-6=112.7MPa=140MPa剪切强度验算：Vmax=220.9KN=VmaxSX/IXb=220.91031648.9810-6/（63504.6810-811.510-3）=49.9MPa=85MPa挠度验算：=Kql4/（100EI）=9.23f=6000/400=15mm4 4、横桥向双I45I45分配梁计算以上述算法求出纵桥向双I45工字钢分配梁支点反力如下图所示：双I45工字钢的截面特征值为：A=202.46cm2；I=63504.68cm4；W=2822.44 cm3；S=1648.98 cm3；E=2.0105N/mm2第26页/共44页抗弯强度验算:Mmax=76.66KN.m=M1/Wx=76.66/2822.4410-6=27.2MPa=140MPa剪切强度验算：Vmax=277.65KN=VmaxSX/IXb=277.651031648.9810-6/（63504.6810-811.510-3）=62.72MPa=85MPa挠度验算：=Kql4/（100EI）=0.2f=2400/400=6mm5 5、钢管柱受力计算由横桥向双I45I45工字钢分配梁可计算出钢管顶部最大竖向和在为479.76 KN479.76 KN，由于支架高度较低，故此处忽略风荷载对其影响。第27页/共44页钢管桩型号为600mm，壁厚8mm，长度4.9m，故长细比为：=4900/209.3=23.41，查表得稳定系数为=0.95，钢管桩截面抗弯模量Wx=2173.07 cm3假设压力存在偏心，最大偏心按10cm计算，则钢管承受的偏心弯矩为：Mp=479.760.1=47.98 KN.m 则钢管压弯强度为：N/A+Mp/w=479.76103/（0.95148.78102）+47.98106/（1.152173.07103）MPaf=140 MPa故钢管桩强度满足使用要求。复核结论及建议 该支架各部分构件均能满足使用要求且有一定的安全储备，在工艺上可行，可用于施工。施工时，建议如下：材料应尽量选用新购材料，对碗扣应进行整理分类，避免采用弯折，破损构件；碗扣件之间搭设区域地基处理应满足规范要求，设置排水沟，支架搭设区域严禁积水；碗扣件搭设时，各间距及构件设置须满足规范要求。第28页/共44页 本工程为跨越XX高速公路高架桥，由于该路车流量很大，施工时为了确保通行安全，保证车辆畅通，故采用临时墩钢管排架作为系梁底模的支撑结构。根据本工程的特点与现场交通道路实际情况，本着最大限度的减少占道情况发生的原则，制定了交通组织方案。交通组织方案在上报XX高速公路管理部门审批后方可实施。针对本桥连续梁施工对XX高速通行造成的影响，我项目管段准备采取以下措施来保证通行安全。第一节 施工各阶段对XXXX高速行车的影响1、本工程临时墩支架施工后，需吊装钢管支柱，由于需要吊装作业，对高速公路行车造成一定影响。影响时间区间为2010年3月20日至2010年6月20日。2、上部横向分配梁采用I45a工字钢（两根焊接在一起）安装共三根、纵向分配梁采用双排I45a工字钢焊接在一起共12根，单根长10米，在施工混凝土支墩即搭设门式通道时将XX高速此段内照下图方式封闭并渠化交通。三、交通疏导方案第29页/共44页第30页/共44页3、在门式通道搭设完毕后将不再按照上图方式组织渠化交通，应按照下图封闭渠化交通疏导过往车辆，在靠近公路两侧边地基硬化完毕后即可拆除高速公路两侧护栏，在拆除高速护栏前应征得相关产权单位同意后方可拆除。第31页/共44页4 4、在高速公路两侧防撞护栏拆除后应立即组织碗口支架搭设，碗口支架搭设应与两侧桥台相衔接，并且应处理好与高速公路路肩相接处地基处理防止发生不均匀沉降。第二节 各阶段施工组织措施1 1、门式通道搭设及上部工字钢吊装阶段此阶段由于涉及重物吊装，将对通行中的车辆采取门式通道搭设时交通疏导渠化方案，将上行及下行车辆各压缩到一个车道通行，待通过门式通道位置后300300米后分流分车道行驶。本阶段工作内容较多，25t25t汽车吊吊装上部钢管柱，焊接其平联槽钢，并在桩顶布设I45aI45a工字钢连接，采用焊接方式使其成一整体，对相邻通行车道进行合、分流，以保证通行安全。分、合迎车方向采用锥形筒渠化并设置警示标志，如前方施工、车辆慢行等。在纵桥向I45I45工字钢上面面安装一层薄铁皮以防落物掉下。2 2、破除高速公路防撞护栏阶段在门式通道搭设完毕后，即可与高速公路管理部门协商，同意后进入施工现场，对高速公路两边的防撞护栏进行局部破除，按照XXXX高速门式通道搭设完毕后的交通疏导方案渠化疏导交通。第32页/共44页3 3、上部构件安装阶段上部小工字钢安装前，将工字钢焊接成一个整体，I10I10小工字钢按0.60.6米间距摆放好后，在上面摆放纵桥向小方木，方木厚度可适当调节标高以利于精调，侧模采用钢管弯制成形0.60.6米一道，然后以钢管及扣件与底模连锁成一整体。侧模外侧留1.01.0米的施工作业平台，平台外侧设置防护栏杆，并挂防落网。4 4、门式通道两侧碗口支架拆除 待梁体混凝土浇筑完毕后，梁体混凝土达到张拉要求安设计要求进行张拉、压浆、封锚，即可进行两侧的碗口支架的拆除。拆除时采用碗口支架搭设时的交通疏导渠化方案。5 5、上部型钢及碗口支架拆卸阶段 待两侧碗口支架拆除完毕后，进行交通渠化方案转变，按照门式通道搭设时的交通疏导渠化交通，完成后即可进行门式通道的拆除。拆除完后移除交通安全设施。6 6、安装防撞护栏、恢复通行 待门式通道完全拆除后，即可安装恢复高速公路防撞护栏，全面恢复通行。第33页/共44页第三节 交通警示标志设置由于我管段工程属于上跨高架桥施工，在封闭道路施工时，于渠化交通入口处设置向右改道、向左改道，道路封闭等标志牌，同时于施工构造物上设置夜间施工警示灯等标志。施工时，在施工前方30m30m采用锥形标对车道进行渠化，逐渐封闭超车道，在渠化区域内设置减速慢行、道路施工，禁止超车等标志。围挡封闭采