[山西]特大桥工程现浇箱梁设计计算书(中交)_secret

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XXXX客专指挥部一项目部
XX跨XX特大桥上跨XX现浇箱梁模板及满堂支架方案计算书
二○一○年十二月
目录
1编制依据 ........................................................................................................................................... - 2 - 2工程概况 ........................................................................................................................................... - 2 - 3现浇箱梁满堂支架布置及搭设要求 ............................................................................................... - 2 - 4现浇箱梁支架验算 ........................................................................................................................... - 3 -
4.1荷载计算 ................................................................................................................................ - 3 -
4.1.1荷载分析 ..................................................................................................................... - 3 -
4.1.2荷载组合 ..................................................................................................................... - 3 -
4.1.3荷载计算 ..................................................................................................................... - 3 -
4.2结构检算 ................................................................................................................................ - 5 -
4.2.1扣件式钢管支架立杆强度及稳定性验算.................................................................. - 5 -
4.2.2满堂支架整体抗倾覆验算 ......................................................................................... - 7 -
4.2.3箱梁底模下横桥向方木验算 ..................................................................................... - 8 -
4.2.4扣件式钢管支架立杆顶托上顺桥向方木验算.......................................................... - 9 -
4.2.5底模板计算 ................................................................................................................- 11 -
4.2.6侧模验算 ................................................................................................................... - 12 -
4.2.7跨中工字钢平台支架体系验算................................................................................ - 13 -
4.2.8立杆底座和地基承载力计算 ................................................................................... - 15 -
4.2.9支架变形 ................................................................................................................... - 17 - 5支架搭设施工要求及技术措施 ..................................................................................................... - 19 -
5.1模板支架立杆、水平杆的构造应符合下列要求....................................................... - 19 -
5.2满堂模板支架的支撑设置应符合下列规定............................................................... - 20 -
5.3支架拆除要求 .............................................................................................................. - 20 -
5.4支架预压及沉降观测 .................................................................................................. - 20 - 6安全防护措施及安全交底 ............................................................................................................. - 22 -
6.1安全防护措施 .............................................................................................................. - 22 -
6.2安全交底 ...................................................................................................................... - 23 -
XX跨XX特大桥上跨XX国道现浇箱梁模板
及满堂支架方案计算书
1编制依据
1.1新建铁路XX至XX客运专线施工图设计文件及地勘报告,以及设计变更、补充、修改图纸及文件资料。

1.2国家有关的政策、法规、施工验收规范和工程建设标准强制性条文(城市建设部分),以及现行有关施工技术规范、标准等。

1.3参考《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》、《混凝土工程模板与支架技术》、《铁路桥涵施工手册》、《建筑施工计算手册》。

2工程概况
本段(40+64+40)m连续梁跨越XX国道。

连续段中心里程桩号为DK341+374;绝对标高为772.9~773.6m左右;地形较平坦,相对高差较小。

主线在该处与G108国道斜交叉,XX国道为沥青路面,路面宽22米,与线路交角129.12度。

梁全长145.5m,计算跨度为40+64+40,中支点处梁高6.05m,跨中10m直线段及边跨13.75m直线段梁高位3.05m边支座中心线至梁端0.75m,边支座横桥向中心距5.6m,中支座横桥向中心距5.9m。

梁体为单箱单室、变高度、变截面结构。

箱梁顶宽12.0m,箱梁底宽6.7m。

顶板厚度40cm,腹板厚度40~80cm,底板厚度40~80cm。

全联在端支点、中支点及跨中共设5个横隔板,其中端支点横隔板厚105cm,中支点横隔板厚150cm,跨中横隔板厚50cm。

全联采用满堂支架法现浇施工。

3现浇箱梁满堂支架布置及搭设要求
采用WDJ碗扣式多功能脚手杆搭设,使用与立杆配套的横杆及立杆可调底座、立杆可调托撑。

立杆顶设二层方木,立杆顶托上纵向设15×15cm方木;纵向方木上设10×10cm的横向方木,其中在墩顶端横梁和跨中横隔梁下间距不大于0.25m(净间距0.15m)、在跨中其他部位间距不大于0.3m(净间距0.2m)。

模板宜用厚18mm的优质竹胶合板,横板边角宜用4cm厚木板进行加强,防止转角漏浆或出现波浪形,影响外观。

采用立杆横桥向间距×纵桥向间距×横杆步距为60cm×60cm×90cm支架结构体系,支架纵横均设置剪刀撑,其中横桥向斜撑每1.8m设一道,纵桥向斜撑沿横桥没1.8m道。

4现浇箱梁支架验算
本计算书分别以中支点最大截面预应力混凝土箱形连续梁(单箱单室)和跨中等截面预应力混凝土箱形连续梁(横隔板)处为例,对荷载进行计算及对其支架体系进行检算。

4.1荷载计算
4.1.1荷载分析
根据本桥现浇箱梁的结构特点,在施工过程中将涉及到以下荷载形式:
⑴ q1——箱梁自重荷载,新浇混凝土密度取2600kg/m3。

⑵ q2——箱梁内模、底模、内模支撑及外模支撑荷载,按均布荷载计算,经计
算取q2=1.0kPa(偏于安全)。

⑶ q3——施工人员、施工材料和机具荷载,按均布荷载计算,当计算模板及其
下肋条时取2.5kPa;当计算肋条下的梁时取1.5kPa;当计算支架立柱
及替他承载构件时取1.0kPa。

⑷ q4——振捣混凝土产生的荷载,对底板取2.0kPa,对侧板取4.0kPa。

⑸ q5——新浇混凝土对侧模的压力。

⑹ q6——倾倒混凝土产生的水平荷载,取2.0kPa。

⑺ q7——支架自重,经计算支架在不同布置形式时其自重如下表所示:
满堂钢管支架自重
4.1.2荷载组合
模板、支架设计计算荷载组合
4.1.3荷载计算
⑴箱梁自重——q1计算
根据跨XX 国道现浇箱梁结构特点,我们取5-5截面(中支点横隔板两侧)、6
-6截面(跨中横隔板梁)两个代表截面进行箱梁自重计算,并对两个代表截面下的
支架体系进行检算,首先分别进行自重计算。

① 5-5截面(中支点横隔板梁两侧)处q 1计算
根据横断面图,用CAD 算得该处梁体截面积A=17.15m 2则:
q 1 =B W =B
A c ⨯γ=kPa 55.667.615.1726=⨯ 取1.2的安全系数,则q 1=66.55×1.2=79.86kPa
注:B —— 箱梁底宽,取6.7m ,将箱梁全部重量平均到底宽范围内计算偏
于安全。

② 6-6截面(跨中横隔板梁)处q 1计算
根据横断面图,用CAD 算得梁体截面积A=10.51m 2则:
q 1=B W =B A c ⨯γ=40.785kPa 7
.610.5126=⨯ 取1.2的安全系数,则q 1=40.785×1.2=48.942kPa
注:B —— 箱梁底宽,取6.7m ,将箱梁全部重量平均到底宽范围内计算偏于
安全。

⑵ 新浇混凝土对侧模的压力——q 5计算
因现浇箱梁采取水平分层以每层30cm 高度浇筑,在竖向上以V=1.2m/h 浇筑速
度控制,砼入模温度T=28℃控制,因此新浇混凝土对侧模的最大压力
q 5=h r K P m ⨯⨯=
K 为外加剂修正稀数,取掺缓凝外加剂K=1.2
当V/t=1.2/28=0.043>0.035
h=1.53+3.8V/t=1.69m
q 5=KPa h r K P m 7.5069.1252.1=⨯⨯=⨯⨯=
4.2结构检算
4.2.1扣件式钢管支架立杆强度及稳定性验算
碗扣式钢管脚手架与支撑和扣件式钢管脚手架与支架一样,同属于杆式结构,以
立杆承受竖向荷载作用为主,但碗扣式由于立杆和横杆间为轴心相接,且横杆的“├”
型插头被立杆的上、下碗扣紧固,对立杆受压后的侧向变形具有较强的约束能力,因
而碗扣式钢管架稳定承载能力显著高于扣件架(一般都高出20%以上,甚至超过
35%)。

本工程现浇箱梁支架按φ48×3.5mm 钢管扣件架进行立杆内力计算,计算结果同
样也使用于WDJ 多功能碗扣架(偏于安全)。

⑴ 中支点横隔板两侧5-5截面处
在中支点横隔板,钢管扣件式支架体系采用60×60×90cm 的布置结构,如图:
①、立杆强度验算
根据立杆的设计允许荷载,当横杆步距为90cm,立杆可承受的最大允许竖直荷载为[N]=35kN(参见公路桥涵施工手册中表13-5碗口式构件设计荷载[N]=35kN、路桥施工计算手册中表13-5钢管支架容许荷载[N]=35.7kN)。

立杆实际承受的荷载为:N=1.2(N G1K+N G2K)+0.85×1.4ΣN QK(组合风荷载时)N G1K—支架结构自重标准值产生的轴向力;
N G2K—构配件自重标准值产生的轴向力
ΣN QK—施工荷载标准值;
于是,有:N G1K=0.6×0.6×q1=0.6×0.6×76.08=27.38KN
N G2K=0.6×0.6×q2=0.6×0.6×1.0=0.36KN
ΣN QK=0.6×0.6×0.6(q3+q4+q7)=0.36×(1.0+2.0+3.38)=2.296KN
则:N=1.2(N G1K+N G2K)+0.85×1.4ΣN QK=1.2×(27.38+0.36)+0.85×1.4×2.296=33.08KN<[N]=35kN,强度满足要求。

②、立杆稳定性验算
根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》有关模板支架立杆的稳定性计算公式:N/ΦA+M W/W≤f
N—钢管所受的垂直荷载,N=1.2(N G1K+N G2K)+0.85×1.4ΣN QK(组合风荷载时),同前计算所得;
f—钢材的抗压强度设计值,f=205N/mm2参考《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》表5.1.6得。

A—φ48mm×3.5㎜钢管的截面积A=489mm2。

Φ—轴心受压杆件的稳定系数,根据长细比λ查表即可求得Φ。

i—截面的回转半径,查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》附录B 得i=15.8㎜。

长细比λ=L/i。

L—水平步距,L=0.9m。

于是,λ=L/i=57,参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》查附录C 得Φ=0.829。

M W—计算立杆段有风荷载设计值产生的弯距;
M W=0.85×1.4×W K×La×h2/10
W K=0.7u z×u s×w0
u z—风压高度变化系数,参考《建筑结构荷载规范》表7.2.1得u z=1.38
u s—风荷载脚手架体型系数,查《建筑结构荷载规范》表6.3.1第36项得:u s=1.2 w0—基本风压,查〈〈建筑结构荷载规范〉〉附表D.4 w0=0.8KN/m2
故:W K=0.7u z×u s×w0=0.7×1.38×1.2×0.8=0.927KN
La—立杆纵距0.6m;
h—立杆步距0.9m,
故:M W=0.85×1.4×W K×La×h2/10=0.0536KN
W—截面模量查表〈〈建筑施工扣件式脚手架安全技术规范〉〉附表B得:
W=5.08×103mm3
则,N/ΦA+M W/W=33.08×103/(0.829×489)+0.0536×106/(5.08×103)=92.153 KN/mm2≤f=205KN/mm2
计算结果说明支架是安全稳定的。

4.2.2满堂支架整体抗倾覆验算
依据《公路桥涵技术施工技术规范实施手册》第9.2.3要求支架在自重和风荷栽作用下时,倾覆稳定系数不得小于1.3。

K0=稳定力矩/倾覆力矩=y×N i/ΣMw
采用跨中64m验算支架抗倾覆能力:
跨中支架宽16m,长64m采用60×60×90cm跨中支架来验算全桥:
支架横向27排;
支架纵向106排;
高度11m;
顶托TC60共需要27×106=2862个;
立杆需要27×106×11=31483m;
纵向横杆需要27×11/0.9×64=21120m;
横向横杆需要106×11/0.9×16=28728m;
故:钢管总重(40608+26880+26737)×3.84=312.311t;
顶托TC60总重为:2862×7.2=20.606t;
故q=312.311×9.8+20.606×9.8=3262.58KN;
稳定力矩= y×N i=8×3262.58=26100.64KN.m
依据以上对风荷载计算W K=0.7u z×u s×w0=0.7×1.38×1.2×0.8=0.927KN/ m2
跨中64m共受力为:q=0.927×11×64=652.6KN;
倾覆力矩=q×5=652.6×5=3263KN.m
K0=稳定力矩/倾覆力矩=26100.64/3263=7.99>1.3
计算结果说明本方案满堂支架满足抗倾覆要求
4.2.3箱梁底模下横桥向方木验算
本施工方案中箱梁底模底面横桥向采用10×10cm方木,方木横桥向跨度在箱梁跨中截面处按L=60cm进行受力计算,在中支点截面及跨中横隔板梁处按L=60cm进行受力计算,实际布置跨距均不超过上述两值。

如下图将方木简化为如图的简支结构(偏于安全),木材的容许应力和弹性模量的取值参照杉木进行计算,实际施工时如油松、广东松等力学性能优于杉木的木材均可使用。

342
m 1025.18
0.11.0=S m -⨯=⨯ 463
m 1033.812
0.11.0=I m -⨯=⨯ ⑴ 中支点5-5截面(墩顶及横隔梁)处
按中支点截面处3米范围进行受力分析,按方木横桥向跨度L =60cm 进行验算。

① 方木间距计算
q =(q 1+ q 2+ q 3+ q 4)×B =(66.55+1.0+2.5+2)×3=216.15kN/m
M =(1/8) qL 2=(1/8)×216.15×0.62=9.7kN·m
W=(bh 2)/6=(0.1×0.12)/6=0.000167m 3
则: n= M/( W×[δw ])=9.7/(0.000167×11000×0.9)=5.8(取整数n =6根)
d =B/(n-1)=3/5=0.6m
注:0.9为方木的不均匀折减系数。

经计算,方木间距小于0.6m 均可满足要求,实际施工中为满足底模板受力要求,方木间距d 取0.3m ,则n =3/0.3=10。

② 每根方木挠度计算
方木的惯性矩I=(bh 3)/12=(0.1×0.13)/12=8.33×10-6m 4
则方木最大挠度:
f max =(5/384)×[(qL 4)/(EI)]=(5/384)×[(265.8×0.64)/(12×9×106×8.33×10-6×0.9)]
=5.54×10-4m <l/400=0.6/400=1.5×10-3m (挠度满足要求)
③ 每根方木抗剪计算
τ= 1.110.9
0.1108.33212101.250.6265.8b 2I 12qlS =b nI QS 6-4
-m m m m =⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯ MPa <[τ]=1.7MPa 符合要求。

4.2.4扣件式钢管支架立杆顶托上顺桥向方木验算
本施工方案中WDJ 多功能碗扣架顶托上顺桥向采用15×15cm 方木,方木在顺桥向的跨距在箱梁跨中按L =60cm (横向间隔l =60cm 布置)进行验算,横桥向方木顺桥向布置间距在中支点桥墩两侧均按0.25m (中对中间距)布设,在箱梁跨中部位均按30cm 布设,如下图布置,将方木简化为如图的简支结构(偏于安全)。

木材的容许应力和弹性模量的取值参照杉木进行计算,实际施工时如油松、广东松等力学性能
优于杉木的木材均可使用。

342
m 102.480.1515.0=S m -⨯=⨯
453
m 102.412
0.1515.0=I m -⨯=⨯
⑴ 中支点两侧截面(按5-5截面受力)处
① 方木抗弯计算
p=lq/n =l(q 1+ q 2+ q 3+ q 4)×B/n =0.6×(29.1+1.0+2.5+2)×24/80=6.228kN M max =(a 1+a 2)p =(0.45+0.15)×6.228=3.74kN·m W=(bh 2)/6=(0.15×0.152)/6=5.6×10-4m 3
δ= M max / W=3.74/(5.6×10-4)=6.68MPa <0.9[δw ]=9.9MPa (符合要求)
注:0.9为方木的不均匀折减系数。

② 方木抗剪计算
V max =3p/2=(3×6.228)/2= 9.342kN
τ=6228.015.0102.4102.4342.9=b I S V 5
-4-m m max =⨯⨯⨯⨯ MPa <0.9×[τ]=1.7×0.9=1.53MPa 符合要求。

③ 每根方木挠度计算
方木的惯性矩I =(bh 3)/12=(0.15×0.153)/12=4.2×10-5m 4 则方木最大挠度:
f max =()()
225
656322315.049.0310
2.410924228.605.0102.4109489.0228.6432448⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯=-+--a L EI ap EI pL =4.912×10-5<0.9×L/400=0.9×0.9/400m=2.025×10-3m
故,挠度满足要求 4.2.5底模板计算
箱梁底模采用竹胶板,取各种布置情况下最不利位置进行受力分析,并对受力结构进行简化(偏于安全)如下图:
通过前面计算,横桥向方木布置间距分别为0.3m 和0.25m 时最不利位置,则有: 竹胶板弹性模量E =5000MPa
方木的惯性矩I=(bh 3)/12=(1.0×0.0153)/12=2.8125×10-7m 4 ⑴ 5-5截面处底模板计算 ① 模板厚度计算
q=( q 1+ q 2+ q 3+ q 4)l=(83.1+1.0+2.5+2)×0.25=22.15kN/m
则:M max =m KN l q ⋅=⨯=⋅173.08
25.015.2282
2 模板需要的截面模量:W =
53
10207.310
0.69.0173
.09.0][-⨯=⨯⨯=⨯W M σm 2
模板的宽度为1.0m ,根据W 、b 得h 为:
h=mm m b W 9.130139.0110207.3665
==⨯⨯=⨯-
因此模板采用1220×2440×18mm 规格的竹胶板。

② 模板刚度验算
f max =m EI ql 4
7
644108.410
8125.210512825.015.22128-=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-<0.9×0.25/400m=6.25×10-3m 故,挠度满足要求 4.2.6侧模验算
根据前面计算,分别按10×10cm 方木以25cm 和30cm 的间距布置,以侧模最不利荷载部位进行模板计算,则有:
⑴ 10×10cm 方木以间距30cm 布置 ① 模板厚度计算
q=( q 4+ q 5)l=(4.0+50.7)×0.3=16.41kN/m
则:M max =m KN l q ⋅=⨯=⋅185.08
3.041.1682
2 模板需要的截面模量:W =
53
10426.310
0.69.0185
.09.0][-⨯=⨯⨯=⨯W M σm 2
模板的宽度为1.0m ,根据W 、b 得h 为:
h=mm m b W 3.140143.0110426.3665
==⨯⨯=⨯-
因此模板采用1220×2440×15mm 规格的竹胶板。

② 模板刚度验算
f max =m EI ql 4
7
6441038.710
8125.21051283.041.16128-=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-<0.9×0.3/400m=7.5×10-3m
⑵ 10×10cm 方木以间距25cm 布置 ① 模板厚度计算
q=( q 4+ q 5)l=(4.0+50.7)×0.25=13.675kN/m
则:M max =m KN l q ⋅=⨯=⋅107.08
25.0675.1382
2 模板需要的截面模量:W =
5
3
10981.110
0.69.0107.09.0][-⨯=⨯⨯=⨯W M σm 2
模板的宽度为1.0m ,根据W 、b 得h 为:
h=mm m b W 110109.01
10981.1665
==⨯⨯=⨯-
根据施工经验,为了保证箱梁底面的平整度,通常竹胶板的厚度均采用12mm 以上,因此模板采用1220×2440×18mm 规格的竹胶板。

② 模板刚度验算
f max =m EI ql 47
64
41097.210
8125.210512825.0.67513128-=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-<0.9×0.25/400m=6.25×10-3m 4.2.7跨中工字钢平台支架体系验算
本桥施工方案中跨中的门式通道采取钢管柱和工字钢平台支架体系,工字钢平台支架体系由门式立柱上铺设I45a 工字钢横向分配梁,横向分配梁上铺设I45a 工字钢(横桥向间距0.6m )、工字钢上横向满铺15×15cm 方木、横向满铺方木上顺桥向铺设地梁(20×25cm 方木,间距0.6m ,对应工字钢位置)及搭设满堂扣件式钢管支架。

门式通道支架体系构造图另见附图。

工字钢梁强度及刚度验算 ① 工字钢强度验算
验算中将工字钢受力体系简化成如下图计算模式(偏于安全)。

A 、工字钢间距计算
q =(q 1+ q 2+ q 3+ q 4+ q 7)×B =(76.08+1.0+1.0+2+2.21)×16=1284kN/m M =(1/8) qL 2=(1/8)×1284×62=5085kN·m
查《桥涵计算手册》得I45b :Ix=16574cm 4 =0.00016574m 4
Wx=920.8cm 3=0.0009208m 3
2
.54116574
=
S I X =30.6cm=306mm=0.306m 则: n= M/( W×[δw ])=5085/(0.0009208×145000×0.9)=42.3(取整数n =43根)
d =B/(n-1)=32/42=0.76m 注:0.9为安全提高系数。

经计算,工字钢间距小于0.76m 均可满足要求,实际施工时为工字钢按间距d 取0.6m ,则n =16/0.6=26.15(取27根)。

B 、单根工字钢强度检算 单位长度上的荷载为:
q =(q 1+ q 2+ q 3+ q 4+ q 7)×b =(29.1+1.0+1.0+2+2.21)×0.6=21.186kN/m
跨中最大弯距为:Mmax =m KN l q ⋅=⨯=⋅337.958
6186.2182
2 支点处最大剪力设计值:Vmax =KN l q 56.632
6
186.212=⨯=⋅ 初选截面:
梁所需要的截面抵抗矩为: W=
3332
35.657106575.0/10145337.95][max cm m m
KN m
KN M w =⨯=⨯⋅=-σ 查《桥涵计算手册》得I45b :Ix=16574cm 4 =0.00016574m 4
Wx=920.8cm 3=0.0009208m 3
2.54116574
=
S I X =30.6cm=306mm=0.306m I45b 自重为0.66KN/m(查桥涵手册)
I45b 自重产生弯距为:M=m KN l q ⋅=⨯=⋅97.28
666.082
2 总弯距Mx=95.337+2.97=98.31KN·m
弯距正应力为Mpa Mpa Mpa Wx Mx 1881453.177.1069208
.031
.98=⨯<===
σ(临时结构,取1.3的容许应力增加值)
支点处剪力为:Qx=63.56+0.66×3=65.54KN
δ为腹板板厚度δ=12mm
τ
max =
85.17012
.0306.054
.65=⨯=⋅⋅δIx Sx Q Mpa<1.3×
85 Mpa(1.3为容许应力增大值)
② 工字钢跨中挠度验算:
I45b 单位长度上的荷载标准值为:q=21.186+0.66=21.846KN/m
mm m Ix E l q f 01.0600
6
01.000016574.02100000003846846.215384544=≤=⨯⨯⨯⨯=⋅⋅⋅=
I45b 刚度满足要求,所以采用I45b 。

4.2.8立杆底座和地基承载力计算
⑴ 立杆承受荷载计算
在中支点两侧立杆的间距为60×60cm ,每根立杆上荷载为: N =a×b×q = a×b×(66.55+q2+q3+q4+q7)
= 0.6×0.6×(66.55+1.0+1.0+2.0+2.94)=26.45kN
⑵ 立杆底托验算
立杆底托验算: N≤R d
通过前面立杆承受荷载计算,每根立杆上荷载最大值为: N =a×b×q = a×b×(q1+q2+q3+q4+q7)
= 0.6×0.6×(66.55+1.0+1.0+2.0+2.94)=26.45kN
底托承载力(抗压)设计值,一般取R d =40KN; 得:26.45KN <40KN 立杆底托符合要求。

⑵ 立杆地基承载力验算
地基薄弱地段分层换填建筑弃渣或片石土等约1.5m 厚并填筑30cm 厚二灰碎石土,使压实度达到94%以上后,根据经验及试验,地基承载力达到[f k ]= 200~250Kpa (参考《建筑施工计算手册》。

立杆地基承载力验算:
d
A N
≤K·f k
式中: N ——为脚手架立杆传至基础顶面轴心力设计值;
A d ——为立杆底座面积A d =15cm×15cm=225cm 2;
按照最不利荷载考虑,立杆底拖下砼基础承载力:
[]KPa KPa A N f cd
d 580014700225
.008
.33=<==,底拖下砼基础承载力满足要求。

底托坐落在15cm 加筋砼层上,按照力传递面积计算:
22
2025.0154515.02(m tg A =+⨯⨯=)ο
f k 为地基承载力标准值;
K 调整系数;混凝土基础系数为1.0 按照最不利荷载考虑:
A N =KPa m KN
1632025.008.332
=≤K·[f k ]=1.0×235KPa
经过计算,地基处理要求贯入试验垂击数必须达到11下。

基础处理时填土石混渣或建筑拆迁废渣,并用压路机压实后检测。

将混凝土作为刚性结构,按照间距60×60cm 布置,在1平方米面积上地基最大承载力F 为:
F =a×b×q = a×b×(q1+q2+q3+q4+q7)
= 1.0×1.0×(83.1+1.0+1.0+2.0+2.94)=90.04kN
则,F =90.04kpa <[f k ]=1.0×235Kpa 经过地基处理后,可以满足要求。

4.2.9支架变形
支架变形量值F 的计算:F =f1+f2+f3 ①f1为支架在荷载作用下的弹性变形量
由上计算每根钢管受力为33.08KN ,φ48mm×3.5㎜钢管的截面积为489mm 2。

于是f1=б×L/E
б=33.08÷489×103=67.65N/mm 2 , 则f1=67.65×10÷(2.06×105)=3.28mm 。

②f2为支架在荷载作用下的非弹性变形量
支架在荷载作用下的非弹性变形f2包括杆件接头的挤压压缩δ1和方木对方木压缩δ2两部分,分别取经验值为2mm 、3mm ,即f2=δ1+δ2=5mm 。

③f3为支架地基沉降量计算:
支架地基沉降量按《GBJ7-89规范》推荐地基最终沉降量公式计算: f3=)(1110
--=-=∑
i i i i n
i Si
s a z a z E P S ψ A 、基础底面附加应力计算
根据前面计算结果,支架基础(C15加筋砼)底面以上最大荷载为F =90.4+3.9=94.3KN/m 2,同理基础底面的附加压力为P 0=F=94.3 KN/m 2。

B 、地基土分层
根据现场地质情况(以地勘报告AK14地质柱状图为例),将地基土按压缩性分层,设压缩层厚度为3m ,其中换填砂夹石土层厚1.5m 、压缩模量7.0MPa ,中液限粘质土层厚1.5m 、压缩模量6.2MPa 。

C 、各分层的压缩量计算
根据最不利荷载受力部位支架布置,将满堂支架基础底面积转化为0.6×0.6基础进行计算分析。

a 、换填砂夹石土层:
该土层的顶面及底面分别位于基础地面下Z 0=0m 及Z 1=1.5m 处,则:
;,查表得=,0.1016.06
.000===a B
Z B A ;,查表得==,374.05.26.05.116.06.011===a B Z B A 于是换填砂夹石土层的压缩量1S ∆为:
mm a z a z E P S s 6.7)0.10374.01500(0
.70943
.0)(0011101=⨯-⨯=-=
∆ b 、中液限粘质土层:
该土层的顶面及底面分别位于基础地面下Z 1=1.5m 及Z 1=3.0m 处,则:
;,查表得==,374.05.26.05.116.06.011===a B Z B A ;,查表得==,206.00.56.00.316.06.022===a B Z B A 于是中液限粘质土层的压缩量2S ∆为:
mm a z a z E P S s 87.0)374.01500206.03000(2
.60943
.0)(1122202=⨯-⨯=-=
∆ D 、确定压缩层厚度
先计算深度Z n =3.0m 处向上取0.3m 的土层压缩量/
n S ∆:
;,查表得==,226.05.46
.07
.216.06.01/===a B Z B A ;,查表得==,206.00.56.00.316.06.022===a B Z B A 则,mm a z a z E P S s n 12.0)226.02700206.03000(2
.60943
.0)(//2220/=⨯-⨯=-=
∆ 于是得:
025.00142.087
.06.712
.01
//<=+=
∆∆∑=n
i i
n
S
S
故压缩厚度可取为3.0m(从C15加筋砼基础底面算起)。

E 、地基最终沉降量计算
压缩层范围内各土层压缩模量加权平均值E SP 为:
2/6.63
5
.12.65.10.7mm N E SP =⨯+⨯=
因4<E SP ≤7,查表取745.0=s ψ,则地基最终总沉降量S 为: f3=mm S S n
i i s 31.6)87.06.7(745.01=+⨯=∆=∑=ψ
故支架变形量值F 为:F =f1+f2+f3=3.28+5+6.31=14.59mm 5支架搭设施工要求及技术措施
现浇箱梁支架采用满堂扣件钢管脚手架或碗口式钢管架搭设。

搭设时,先在混凝土放置15cm×15cm 钢板垫在钢管底下,垫板下用中粗砂找平。

支架顶部设置顶托,顶托上设纵梁和横梁,其上铺设梁体模板。

支架纵横向设置剪力撑,以增加其整体稳定性,支架上端与墩身间用方木塞紧。

支架采用同种型号钢管进行搭设,剪力撑、横向斜撑谁立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设,并且在砼浇注和张拉过程中,进行全过程监测和专人检查。

上报监理检查,经监理同意后,进行支架预压:按箱梁重量120%、模板重量及施工荷载组合,确定压载系数,采用砂袋(或水袋)均匀布设堆压于支架上进行堆载预压,预压前在底模和地基上布好沉降观测点,对支架预压及沉降观测。

5.1模板支架立杆、水平杆的构造应符合下列要求
(1)每根立杆底部应设置底座或垫板,并规定尺寸设置纵、横扫地杆。

(2) 严格按照设计尺寸搭设,立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置,立杆步距不得大于设计要求,并应设置纵横水平拉杆。

(3)立杆接长必须采用对接扣件连接,严禁搭接连接,严禁不同直径混合施用。

(4) 确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《扣件架规范》的要求。

(5)当梁模板支架立杆采用单根立杆时,立杆应设在模板中心线处,其偏心距不应大于25毫米。

(6)钢管脚手架要排列整齐和顺直,并要及时设好纵横水平拉杆、剪刀撑等。

上下层立杆采用的对接扣件应按规范要求交错布置。

(7)为保证支架整体稳定及安全,应按支架设计要点,在荷载集中处加密支架支撑。

(8)确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的,每个扣件的拧紧力矩都要控制在
45-60N.m,钢管不能选用已经长期使用发生变形的;
(9)地基支座的设计要满足承载力的要求。

5.2满堂模板支架的支撑设置应符合下列规定
(1)立杆应按设计纵横向间距设置,不得改变间距。

(2)剪刀撑应纵横设置,按设计间距布置,不得遗漏。

(3)满堂模板支架剪刀撑应由底至顶连续布置。

(4)高于4米的模板支架,其两端与中间每隔4排立杆从顶层开始向下每隔2步设置一道水平剪刀撑。

剪刀撑的构造应符合有关规定。

(5)组架前认真测量框架底脚距离,准确铺设方木及安放底托。

(6)支架拼装每3层检查每根立杆底座下是否浮动,否则应旋紧可调座或用薄铁片垫实,在支架拼装头3层,每层用经纬仪、水平仪、线坠随时检查立杆的垂直度及每层横杆的水平,随时检查随时调整。

(7)支架拼装时要求随时检查横杆水平和立杆垂直度外,还应随时注意水平框的直角度,不致使脚手架偏扭,立杆垂直度偏差小于0.25%,顶部绝对偏差小于0.05m。

(8)浇筑过程中,派人检查支架和支承情况,发现下沉、松动和变形情况及时解决。

5.3支架拆除要求
(1)支模的拆除必须经验算复核并符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)及其它有关规定,严格控制拆模时间,拆模前必须有拆模申请及经审批。

(2)质检拆除时应遵循先上后下,后搭先拆,一步一清的原则,部件拆除的顺序与安装顺序相反,严禁上下同时进行,拆除时应采用可靠的安全措施。

(3)卸料时应由作业人员将各配件逐次传递到地面,严禁抛掷。

(4)运至地面的构配件应及时检查、整修与保养,清除杆件及螺纹上的沾污物,变形严重的,送回修整;配件经检查、修正后,按品种、规格分类存放,妥善保管。

(5)拆除杆件时,要互相告知,协调作业,已松开连接的杆部件要及时拆除运出,避免发生误扶误靠。

5.4支架预压及沉降观测
支架搭设完后,为保证箱梁浇注混凝土后满足设计的外形尺寸及拱度要求,采取对支架预压的方法以消除变形,具体做法如下:
⑴、设置沉降观测点
支架搭设、立模作业程序完成后,每跨向1/4跨、1/2跨、3/4跨、及前后两支点处设置支架沉降观测截面,每个观测截面沿横向对称设置3个观测点,从而形成一个沉降观测网。

观测点采用吊尺法测量,即在观测点位箱梁底模底部打入一铁钉,测量时将钢卷尺吊在铁钉上进行观测。

另外对应于支架沉降观测截面,在地基处理后的基础混凝土表面同样设置地基沉降观测点,以测量在预压过程中的地基沉降量。

⑵、加载预压及卸载
支架加载预压采用砂袋法辅助水袋法进行。

箱梁的底腹板和翼板模板铺设完成后,在翼板模板边缘堆积砂袋,形成一个槽式空间,然后在箱梁模板和砂袋上铺设0.5mm厚塑料纸2层,再往内注水预压,砂袋和水的总重量为箱梁自重的120%。

加载采取分级进行,使加载过程尽量符合浇混凝土的状态。

本桥加载可分三级进行,每级加载为总压载量的1/3,共加载3次。

第一次加载模拟箱梁底板、腹板钢筋绑扎完成,钢绞线及各种模板和加固措施安装完毕后的荷载;第二次加载模拟底板、腹板砼浇筑安装完成后的荷载;第三次加载模拟顶板砼浇筑完成后的荷载。

全部加载后,不可立即卸载,需等压一段时间(一般24~72h)并在地基沉降稳定后,再逐级卸载,卸载后再观测1次,卸载前后的差值可认为是地基及支架的弹性变形,在安装箱梁底模时设预拱度以消除之。

卸载完成后即可按加载顺序浇筑混凝土。

⑶、沉降观测
沉降观测应贯穿于加载及卸载的整个过程,在开始加载前必须进行首次观测,作为沉降观测的零点,,接着加上第一次荷载,加载后立即再观测,得出施加第一次荷载后的瞬间沉降;施加第二次荷载前再观测,然后施加第二次荷载并立即观测,得出施加第二次荷载后的瞬间沉降;施加第三次荷载前再观测,然后施加第三次荷载并立即观测,观测工作在等压时间内一直进行,一直到沉降趋于稳定。

加载及卸载必须在整个预压范围内分级进行,在一个连续的预压范围内不得分成几段后逐段一次加载或卸载到位。

每级加载及卸载均应进行测量并详细记录,预压结束卸载完成后,根据沉降观测记录,结合预拱度计算,确定模板高度。

实施过程:
①准确计算各施工区段的箱梁、模板、支架自重,以确定各施工区段的加载重量。

①根据试验数据,绘制纵、横向的弹性变形和非弹性变形图,确定弹性变形调
③加载试验结束后,请有关人员进行检查,确定安全,可行性签证后,方可进行下道工序施工。

6安全防护措施及安全交底
6.1安全防护措施
为杜绝重大事故和人身伤亡事故的发生,把一般安全事故减少到最低限度,确保施工的顺利进行,特制定如下防护措施:
(1)成立以项目经理为组长的安全管理、协调小组,严格执行项目经理部制订的相关管理制度,加强对工人的安全教育,提高职工的安全生产素质,并设专职安全员。

(2)利用各种宣传工具,采取多种教育形式,使职工牢固树立“安全第一”的思想,不断强化安全意识,建立安全保证体系,使安全管理制度化,教育经常化。

在下达生产任务时,必须同时下达安全技术措施。

检查工作时,必须同时检查安全技术措施执行情况。

总结工作时,必须同时总结安全生产情况,提出安全生产要求,把安全生产贯穿到施工的全过程。

(3)认真坚持执行定期安全教育、安全讲话、安全检查制度,设立安全监督岗,充分发挥安全人员的作用,对发现的事故隐患和危及工程、人身安全的事项,作到立即处理,做出记录,限期改正,落实到人。

(4)架子作业人员必须佩戴安全带并站稳把牢,在架子上传递,放置杆件时应注意失衡闪失;剪刀撑及其它整体性拉杆应随架子高度的上升及时安装,以确保整架稳定;搭设中应统一指挥,协调作业;确保支架结构的尺寸。

杆件的垂直度和水平度,各节点构造和紧固程度符合施工规范要求;禁止使用材质,规格不符合要求的杆配件。

(5)起重指挥应站在能够照顾全面的地点,信号要统一、准确;严禁任何人员在起重臂和吊起的重物下面停留或行走;起重物件应使用交互捻制的钢丝绳,有打结、变形、断丝和锈蚀的钢丝绳应及时按规定降低使用标准或报废;起吊物件应合理设置溜绳。

(6)搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。

在脚手架上进行电、气焊作业时,有防火措施和专人看守。

(7)当有六级以上大风和雨天气时停止脚手架的搭设和拆除作业,雨后穿防滑鞋作业。

(8)脚手架搭设时地面设有围栏和警戒标志,并有专人看守,严禁非操作人员入。

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