第一篇:14米邊跨現(xiàn)澆箱梁滿堂支架施工方案
人行橋滿堂支架施工方案
一、概述 1.1工程概況
興隆鎮(zhèn)沙田村河片頭人行橋項目是新建人行橋工程。擬建橋位于自貢市沿灘區(qū)興隆鎮(zhèn),本橋跨老蠻橋水庫,連接瓦扎山和河片頭。
本橋的修建主要為方便兩地居民的出行方便。橋梁設(shè)計范圍為KO+000-KO+46.2,全長為46.2m。
本橋上部結(jié)構(gòu),主跨:采用一孔18m箱型拱橋,橋臺臺帽上設(shè)置防震擋板及150×200×28板式橡膠支座,中跨跨中設(shè)置2cm,邊跨跨中設(shè)置1cm預(yù)拱度,其余各點按二次拋物線分配。設(shè)計荷載3.5Kn/m2。主跨拱圈采用箱形等截面混凝土結(jié)構(gòu)。橋臺采用C25片石砼臺身及基礎(chǔ),欄桿所用鋼管為鍍鋅鋼管,欄桿安裝采用立柱插入預(yù)留孔(Φ10cm),然后灌25#小石子砼.斜腿鉸支座采用鋼瓦鏟支座,支座由N7U形鋼及斜退撐座內(nèi)N6U形鋼構(gòu)成。
1.2施工方法簡介,采用扣件式滿堂支架現(xiàn)澆施工工藝進行施工。施工時,翼緣模板及外側(cè)模采用定制鋼模板,內(nèi)模采用組合鋼模板,底模采用大塊鋼模板或竹膠板,內(nèi)模支撐采用φ48×3.5mm腳手管做排架。
二、滿堂支架搭設(shè)及預(yù)壓 2.1地基處理
現(xiàn)澆段位于料場內(nèi),基本已用砼硬化,基本可不用進行地基處理。若有未硬化完全處,可先用裝載機將表層松土推平并壓實,如果發(fā)現(xiàn)彈簧土須及時清除,并回填合格的砂類土或石料進行整平壓實。原有地基整平壓實后,鋪設(shè)15cm厚碎石,采用人工鋪平,用蛙式夯土機進行夯壓。在石子層上按照安裝滿堂支架腳手鋼管立桿所對應(yīng)的位置鋪設(shè)支墊鋼板。
2.2材料選用和質(zhì)量要求
鋼管規(guī)格為φ48×3.5mm,且有產(chǎn)品合格證。鋼管的端部切口應(yīng)平整,禁止使用有明顯變形、裂紋和嚴(yán)重繡蝕的鋼管??奂?yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼管支架扣件》(GB15831)的規(guī)定選用,且與鋼管管徑相配套的可鍛鑄鐵扣件,嚴(yán)禁使用不合格的扣件。新扣件應(yīng)有出廠合格證、法定檢測單位的測試報告和產(chǎn)品質(zhì)量合格證,當(dāng)對扣件質(zhì)量有懷疑時,應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼管支架扣件》(GB15831)的規(guī)定抽樣檢測。舊扣件使用前應(yīng)進行質(zhì)量檢查,有裂縫、變形、銹蝕的嚴(yán)禁使用,出現(xiàn)滑絲的螺栓必須更換。
2.3支架安裝
本支架采用“碗扣”式滿堂支架,其結(jié)構(gòu)形式如下:縱向立桿布置間距以90cm為主,箱梁兩端為60cm;橫向立桿在箱梁腹板所對應(yīng)的位置間距90cm,腹板及底倒角處鋼管間距60cm,其中腹板下加密兩列普通鋼管,以加強腹板處支架的承載能力;翼緣橫、縱向立桿均按90cm布置。在高度方向橫桿步距120cm,使所有立桿聯(lián)成整體,為確保支架的整體穩(wěn)定性,在每三排橫向立桿和每三排縱向立桿各設(shè)置一道剪刀撐(可詳見《邊跨現(xiàn)澆段碗扣式滿堂支架平面布置圖》)。在地基處理好后,按照施工圖紙進行放線,縱橋向鋪設(shè)好支墊鋼板,便可進行支架搭設(shè)。支架搭設(shè)好后,用可調(diào)頂托來調(diào)整支架高度或拆除模板用。
碗扣架安裝好后,對于箱梁底板部份,在可調(diào)頂托上橫向鋪設(shè)1200×10×15cm的木枋(15cm面豎放,底板兩端各懸出50cm),共24根。然后在其上鋪設(shè)縱向1400×10×15cm的木枋(15cm面豎放,豎放的目的增加剛度),腹板50cm寬度內(nèi)木枋滿鋪,底板其余間距25cm鋪設(shè),共50根。對于翼緣部份,鋼管架直接搭設(shè)到翼緣底,先在頂托上安裝縱向1400×10×15cm(15cm面豎放)的木枋,共17根,根據(jù)翼緣底板坡面將木枋加工成楔型,若翼緣模板有背肋架,則可不必橫向再鋪木枋,直接讓加工成楔型的木枋與背肋架接觸緊密,若翼緣模板無背肋架,則橫向間距40cm布置10X15cm(15cm面平放)的木枋,共36根,每根約長410cm。
支架底模鋪設(shè)后,測放箱梁底模中心及底模邊角位置和梁體橫斷面定位。底模標(biāo)高=設(shè)計梁底+支架的變形+(±前期施工誤差的調(diào)整量),來控制底模立模。底模標(biāo)高和線形調(diào)整結(jié)束,經(jīng)監(jiān)理檢查合格后,立側(cè)模和翼板底模,測設(shè)翼板的平面位置和模底標(biāo)高(底模立模標(biāo)高計算及確定方式類同箱梁底板)。
2.4現(xiàn)場搭設(shè)要求
2.4.1本工程架體搭設(shè)從26#交界墩蓋梁一端開始搭設(shè),以蓋梁外緣10厘米為第一排立桿。立好立桿后,及時設(shè)置掃地桿和第一步大小橫桿,掃地桿距基面25厘米,支架未交圈前應(yīng)隨搭設(shè)隨設(shè)置拋撐作臨時固定。箱梁腹板對應(yīng)處必須用普通鋼管增設(shè)兩列立桿,隨碗扣架一起搭設(shè)。
2.4.2架體與26#交界墩拉結(jié)牢靠后,隨著架體升高,剪刀撐應(yīng)同步設(shè)置。
2.4.3安全網(wǎng)在剪刀撐等設(shè)置完畢后設(shè)置。
2.4.4為了便于拆除交界墩蓋梁處的模板,可在支座安裝完成后,在支座四周鋪設(shè)一層泡沫塑料,頂面標(biāo)高比支座上平面高出2~3mm。在拆除底模板時將蓋梁頂處的泡沫塑料剔除,施工時嚴(yán)禁用氣焊方法剔除泡沫以免傷及支座。
2.5技術(shù)要求 2.5.1相鄰立桿接頭應(yīng)錯開布置在不同的步距內(nèi),與相鄰大橫桿的距離不宜大于步距的三分之一;
2.5.2在主節(jié)點處固定橫向水平桿、縱向水平桿、剪刀撐等用的直角扣件、旋轉(zhuǎn)扣件中心點的相互距離不宜大于15厘米;
2.5.3對接扣件的開口應(yīng)朝上或朝內(nèi);(可刪)
2.5.4各桿件端頭伸出扣件邊緣的長度不應(yīng)小于100mm;
2.5.5立桿的垂直偏差應(yīng)不大于架高的1/300;
2.5.6上下橫桿的接長位置應(yīng)錯開布置在不同的立桿縱距中,與相連立桿的距離不大于縱距的1/3;
2.5.7安全網(wǎng)應(yīng)滿掛在外排桿件內(nèi)側(cè)大橫桿下方,用26#鐵絲把網(wǎng)眼與桿件綁牢。
2.5.8扣件安裝應(yīng)符合下列規(guī)定:(可刪)
2.5.8.1 扣件規(guī)格必須與鋼管外徑相同; 2.5.8.2螺栓擰緊力矩不應(yīng)小于50KN〃M;
2.5.9
主節(jié)點處必須設(shè)置一根橫向水平桿,用直角扣件扣接且嚴(yán)禁拆除。主節(jié)點處兩個直角扣件的中心距不應(yīng)大于150mm。
三、滿堂支架預(yù)壓
安裝模板前,要對支架進行壓預(yù)。支架預(yù)壓的目的:
1、檢查支架的安全性,確保施工安全。
2、消除地基非彈性變形和支架非彈性變形的影響,有利于橋面線形控制。
本方案擬按7m一段分段預(yù)壓法進行預(yù)壓,預(yù)壓方法依據(jù)箱梁砼重量分布情況,在搭好的支架上的堆放與梁跨荷載等重的砂袋(或鋼材、水箱)(梁跨荷載統(tǒng)一考慮安全系數(shù)為1.2)。施工前,每袋砂石按標(biāo)準(zhǔn)重進行分包準(zhǔn)備好,然后用汽車吊或簡易扒桿進行吊裝就位,并按箱梁結(jié)構(gòu)形式合理布置砂袋數(shù)量。
為了解支架沉降情況,在預(yù)壓之前測出各測量控制點標(biāo)高,測量控制點按順橋向每2米布置一排,每排4個點。在加載50%和100%后均要復(fù)測各控制點標(biāo)高,加載100%預(yù)壓荷載并持荷24小時后要再次復(fù)測各控制點標(biāo)高,如果加載100%后所測數(shù)據(jù)與持荷24小時后所測數(shù)據(jù)變化很小時,表明地基及支架已基本沉降到位,可卸載,否則還須持荷進行預(yù)壓,直到地基及支架沉降到位方可卸壓。支架日沉降量不得大于2.0毫米(不含測量誤差),一般梁跨預(yù)壓時間為三天。卸壓完成后,要再次復(fù)測各控制點標(biāo)高,以便得出支架和地基的彈性變形量(等于卸壓后標(biāo)高減去持荷后所測標(biāo)高),用總沉降量(即支架持荷后穩(wěn)定沉降量)減去彈性變形量為支架和地基的非彈性變形(即塑性變形)量。預(yù)壓完成后要根據(jù)預(yù)壓成果通過可調(diào)頂托調(diào)整支架的標(biāo)高。
四、支架受力驗算
4.1 底模板下次梁(10×15cm木枋)(15cm面豎放)驗算
底模下腳手管立桿按照90cm(腹板下60cm,并增強兩列普通鋼管)布置,縱向次梁木枋腹板處滿鋪,底板其余處間距25cm,對于縱向次梁木枋的驗算,取計算跨徑為0.9m,按簡支梁受力考慮,分別驗算底模下腹板對應(yīng)位置和底板中間位置:
底模處砼箱梁荷載:P1 = 4.0m×25 KN/m3= 100 kN /m2(取4.0m砼厚度計算)
模板荷載:P2 =4949.13×9.8×10-3/(14×0.5)= 6.93 kN /m2
(腹板內(nèi)外模重量及內(nèi)模頂板模板重量由其下木枋承受,翼緣模板重量由翼緣部份鋼管架承受,內(nèi)模底板模板(含倒角模板)由底板下之木枋承受)。
(腹板外模與底板底模采用厚度5mm大面鋼板制作,內(nèi)模采用1.5×0.3m組合鋼模板)
腹板內(nèi)外模模板重量為:
2.9175×
4×
0.00
5×
7.85
×103+(108.56+252.99+150.02+209.75)/100/0.3×14/1.5×14.91= 4949.13 Kg
設(shè)備及人工荷載:P3 =(10×60+8×25+1000)×9.8×10-3/(14×0.5)=2.52 kN /m2
(假設(shè)單側(cè)腹板有10名工人,60Kg/人;振動棒8臺,25Kg/臺;其它設(shè)備1000Kg)砼澆筑沖擊及振搗荷載:(取砼重量的25%)
P4 = 0.25×100 kN/m2 = 25 kN /m2
則有P =(P1 + P2 + P3 + P4)= 134.45 kN /m2
取0.2安全系數(shù),則有P計=P×1.2= 161.34 kN /m2
因為腹板下木枋滿鋪,故取間距為10cm,則有:
q1=P計×0.10= 161.34 × 0.10 = 16.134 kN/m
W = bh2/6 = 10×152/6 =375 cm3
由梁正應(yīng)力計算公式得:
σ = q1L2/ 8W =16.134×0.92 ×106/(8×375×103)
=4.356 Mpa < [σ] = 10Mpa
強度滿足要求。由矩形梁彎曲剪應(yīng)力計算公式得:
τ = 3Q/2A = 3×16.134×103×(0.9 /2)/(2×10×15×102)
= 0.72603 Mpa< [τ] = 2Mpa(參考一般木質(zhì))
強度滿足要求。
由矩形簡支梁撓度計算公式得:
E = 0.1×105 Mpa; I = bh3/12 = 2812.5 cm4
f max = 5q1L4 / 384EI
= 5×16.134×103×10-3×0.94 ×1012 /(384×2812.5×104×0.1×105)
= 0.49 mm< [f] = 2.25mm([f] = L/400=900/400=2.25 mm)
剛度滿足要求。
底板砼僅厚32cm,底板下木枋布置間距為25cm,其強度驗算同上,能滿足要求。
4.2 頂托橫梁10×15cm(15cm面豎放)木枋驗算
腹板處腳手管立桿縱向間距為0.9m,橫向間距為0.9m、0.6m(腹板加強后間距為0.3m)兩種,為簡化計算,按簡支梁受力進行驗算,實際為多跨連續(xù)梁受力,取計算跨徑為0.3m,僅驗算底模腹板對應(yīng)位置即可:
q1=P計×0.3= 161.34 × 0.3 = 48.402 kN/m
W = bh2/6 = 10×152/6 = 375 cm3
由梁正應(yīng)力計算公式得:
σ = q1L2/ 8W =48.402×0.32 ×106/(8×375×103)
=1.45206 Mpa < [σ] = 10Mpa
強度滿足要求;
由矩形梁彎曲剪應(yīng)力計算公式得:
τ = 3Q/2A = 3×48.402×103×(0.3 /2)/(2×10×15×102)
= 0.72603 Mpa< [τ] = 2Mpa(參考一般木質(zhì))
強度滿足要求;
由矩形簡支梁撓度計算公式得:
E = 0.1×105 Mpa; I = bh3/12 = 2812.5 cm4
f max = 5q1L4 / 384EI
= 5×48.402×103×10-3×0.34 ×1012 /(384×2812.5×104×0.1×105)
= 0.01805 mm< [f] = 0.75mm([f] = L/400=300/400=0.75 mm)
剛度滿足要求。
4.3 立桿強度驗算 腳手管(φ48×3.5)立桿的縱向間距為0.9m,橫向間距為0.9m、0.6m和0.3m,因此單根立桿承受區(qū)域即為底板0.9m×0.9m、0.9m×0.6m或0.9m×0.3m箱梁均布荷載,由橫橋向木枋集中傳至桿頂。根據(jù)受力分析,不難發(fā)現(xiàn)腹板對應(yīng)的間距為0.6m(0.3m)×0.9m立桿受力比其余位置間距為0.9m×0.9m的立桿受力大,故以腹板下的間距為0.6m(0.3m)×0.9m立桿作為受力驗算桿件。
則有P計 = 161.34 kN /m2
對于腳手管(φ48×3.5),據(jù)參考文獻2可知:
i ——截面回轉(zhuǎn)半徑,按文獻2附錄B表B知i = 1.578 cm
f ——鋼材的抗壓強度設(shè)計值,按文獻2表5.1.6采用,f=205 MPa
A ——立桿的截面面積,按文獻2附錄B表B采用,A=4.89cm2
由于大橫桿步距為1.2m,長細(xì)比為λ=L/i = 1200 / 15.78 = 76
由長細(xì)比查表(參考文獻2)可得軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)φ= 0.744,則有: [ N ] = φAf =0.744×489×205 = 74.582 kN
而Nmax = P計×A =161.34×0.3×0.9 = 43.5618 kN
可見[ N ] > N,抗壓強度滿足要求。
另由壓桿彈性變形計算公式得:(按最大高度10m計算)
△L = NL/EA = 43.5618×103×10×103/(2.1×105×4.89×102)
=4.242 mm
壓縮變形不大
單幅箱梁每跨混凝土295.5m3,自重約753噸,按上述間距布置底座,則每跨連續(xù)箱梁下共有24×17=408根立桿,可承受1249噸荷載(每根桿約可承受30kN),安全比值系數(shù)為1249/753 = 1.6587,完全滿足施工要求。
經(jīng)計算,本支架其余桿件受力均能滿足規(guī)范要求,本處計算過程從略。
4.4地基容許承載力驗算
邊跨合攏段滿堂支架布于料場內(nèi),其內(nèi)場地已硬化,可按C15砼考慮,即每平方米地基容許承載力為1530t/m2,而箱梁荷載(考慮各種施工荷載)最大為16.13t/m2,完全滿足施工要求。
五、模板工程
為保證現(xiàn)澆箱梁的外觀質(zhì)量光潔度、表面平整度和線形,加快施工進度,本工程箱梁底??刹捎么髩K鋼模板或鋪設(shè)竹膠板,外側(cè)模采用大塊鋼模板(可用掛籃外模所拆下的大塊鋼模板),箱體內(nèi)采用1.5×3.0m組合鋼模板,鋼模后背肋采用主橋掛籃外模拆下的[12槽鋼順橋向布置,槽鋼布置間距為50cm左右。箱梁外側(cè)模板和翼緣模板采用大型鋼板,由專業(yè)模板加工廠家加工制作。面板采用5mm厚鋼板,橫肋采用∠70角鋼,背帶采用2[12槽鋼,背帶間距為90cm,每塊模板上設(shè)有3道背帶,每道背帶上設(shè)置兩根φ18的拉桿。經(jīng)受力驗算和掛籃懸臂現(xiàn)澆模板施工檢驗,此模板強度和剛度完全能夠滿足施工要求。
箱梁內(nèi)模支撐采用φ48×3.5腳手管做排架,立柱支撐在底模頂面上,腳手管順橋向按0.9米設(shè)置一排,每排7根,且每排均需設(shè)置剪刀撐和縱、橫水平撐,以增加支架的整體穩(wěn)定性,防止內(nèi)模脹模,內(nèi)模支架的搭設(shè)原理及方式與滿堂支架的搭設(shè)原理及方式基本相同。
六、支架安全要求
6.1支架使用規(guī)定
6.1.1
嚴(yán)禁在架上戲鬧或坐在欄桿上等不安全處休息;
6.1.2嚴(yán)禁攀援支架上下,發(fā)現(xiàn)異常情況時,架上人員應(yīng)立即撤離;
6.1.3支架上垃圾應(yīng)及時清除,以減輕自重并防止墜物傷人。
6.2
拆除規(guī)定
6.2.1
拆除順序:護欄→腳手板→剪刀撐→小橫桿→大橫桿→立桿件;
6.2.2
拆除前應(yīng)先清除支架上雜物及地面障礙物;
6.2.3
拆除作業(yè)必須由上而下逐層拆除,嚴(yán)禁上下同時作業(yè); 6.2.4拆除過程中,凡已松開連接的桿、配件應(yīng)及時拆除運走,避免誤扶、誤靠;
6.2.5拆下的桿件應(yīng)以安全方式吊走或運出,嚴(yán)禁向下拋擲。
6.2.6
搭拆支架時地面應(yīng)設(shè)圍欄和警示標(biāo)志,并派專人看守,嚴(yán)禁非操作人員入內(nèi);
6.3支架安全措施
6.3.1禁止任意改變構(gòu)架結(jié)構(gòu)及其尺寸;
6.3.2禁止架體傾斜或連接點松馳;
6.3.3
禁止不按規(guī)定的程序和要求進行搭設(shè)和拆除作業(yè);
6.3.4搭拆作業(yè)中應(yīng)采取安全防護措施,設(shè)置防護和使用防護用品;
6.3.5
不得將模板支架、纜風(fēng)繩、泵送混凝土輸送管等固定在支架上,嚴(yán)禁懸掛起重設(shè)備;
6.3.6
不得在六級以上大風(fēng)、雷雨和雪天下繼續(xù)施工。
6.4鋼管支架的防電、避雷措施
6.4.1防電措施
6.4.1.1
鋼管支架在架設(shè)的使用期間要嚴(yán)防與帶電體接觸,否則應(yīng)在架設(shè)和使用期間應(yīng)斷電或拆除電源,如不能拆除,應(yīng)采取可靠的絕緣措施。
6.4.1.2鋼管支架應(yīng)作接地處理,設(shè)一接地極,接地極入土深度為2~2.5m。
6.4.1.3夜間施工照明線通過鋼管時,電線應(yīng)與鋼管隔離,有條件時應(yīng)使用低壓照明。
6.4.2
避雷措施
6.4.2.1
避雷針:設(shè)在架體四角的鋼管腳手立桿上,高度不小于1m,可采用直徑為25~32mm,壁厚不小于3mm的鍍鋅鋼管。
6.4.2.2
接地極:按支架連續(xù)長度不超過50m設(shè)置一處,埋入地下最高點應(yīng)在地面以下不淺于50cm,埋接地極時,應(yīng)將新填土夯實,接地極不得埋在干燥土層中。垂直接地極可用長度為1.5~2.5m,直徑為25~50mm的鋼管,壁厚不小于2.5mm。
6.4.2.3
接地線:優(yōu)先采用直徑8mm以上的圓鋼或厚度不小于4mm的扁鋼,接地線之間采用搭接焊或螺栓連接,搭接長度≥5d,應(yīng)保證接觸可靠。接地線與接地極的連接宜采用焊接,焊接點長度應(yīng)為接地線直徑的6倍或扁鋼寬度的2倍以上。
6.4.2.4接地線裝置宜布置在人們不易走到的地方,同時應(yīng)注意與其它金屬物體或電纜之間保持一定的距離。
6.4.2.5接地裝置安設(shè)完畢后應(yīng)及時用電阻表測定是否符合要求。
6.4.2.6
雷雨天氣,鋼管支架上的操作人員應(yīng)立即離開。
七、施工現(xiàn)場安全管理和措施
7.1 在主要施工部位、作業(yè)點、危險區(qū)、主要通道口掛安全宣傳標(biāo)語或安全警告牌; 7.2 施工現(xiàn)場全體人員嚴(yán)格執(zhí)行《建筑安裝工程安全技術(shù)規(guī)程》和《建筑安裝工人安全技術(shù)操作規(guī)程》;
7.3 施工現(xiàn)場杜絕任意拉線接電;
7.4 配電系統(tǒng)設(shè)總配電箱、分配電箱、開關(guān)箱、實行分級配電。開關(guān)箱裝設(shè)漏電保護器;
7.5 施工機械進場安裝后經(jīng)安全檢查合格后投入使用。
參考文獻:
1、《材料力學(xué)》李慶華 主編 西南交通大學(xué)出版社 2000.11
2、《建筑施工扣件式鋼管支架安全技術(shù)規(guī)程》(JGJ130-2001)
中鐵十四局集團重慶碚東嘉陵江大橋項目經(jīng)理部 工
程
部
二○○六年十二月一日
附:若頂托橫梁采用I16工字鋼的驗算:
假設(shè):腳手管立桿縱向間距為0.9m,橫向間距為0.9m和0.45m,頂托工字鋼橫梁按橫橋向布置,間距90cm。因此計算跨徑為0.9m和0.45m,為簡化計算,按簡支梁受力進行驗算,實際為多跨連續(xù)梁受力,計算結(jié)果偏于安全,僅驗算底模腹板對應(yīng)位置即可:
平均荷載大小為q2=P計×0.9 = 161.34×0.9 = 145.206 kN/m
另查表(參考文獻1)可得:
WI16 =141×103mm3 ; I = 1130×104mm4 ; S = I / 13.8
跨內(nèi)最大彎矩為:
Mmax = q2L2/8=145.206×0.45×0.45/8= 3.676 kN.m
由梁正應(yīng)力計算公式得:
σw = Mmax / W = 3.676×106 /(141 ×103)
= 26.07 Mpa < [σw] = 145 Mpa 滿足要求;
撓度計算按簡支梁考慮,得:
E = 2.1×105 Mpa;
f max = 5q2L4 / 384EI
= 5×145.206×0.454×1012 /(384×2.1×105×1130×104)
= 0.0327 mm< [f] = 1.125 mm([f] = L/400)剛度滿足要求。
第二篇:40米跨箱梁滿堂支架施工方案
40米跨箱梁滿堂支架施工
一、概述
1、工程概況
安慶長江公xx橋E標(biāo)工程南岸堤外引橋為雙幅分離式橋梁,單幅一聯(lián)6跨(6×40m=240m)為單箱單室預(yù)應(yīng)力混凝土斜腹板等截面連續(xù)梁,梁高2.5m,箱梁頂板跨12.75m,底板寬5.384m,箱梁頂、底板厚均為0.25m ,腹板厚0.5m,兩側(cè)翼緣板懸臂長度均為2.85m,全橋僅在橋墩支點截面處設(shè)置端,中橫梁。橋面橫坡在-3%~2%變化,橋面橫坡由梁底墊石變高度使梁體整體旋轉(zhuǎn)而形成,箱梁橫斷面與梁高均保持不變;橋面縱破為2.75%。橋面橫坡見下表: 橋面橫坡一覽表
墩 號 橋 面 橫 坡 梁底軸線與橋軸線距離(cm)左幅(%)右幅(%)左幅 右幅 YR11 0.116 0.020 662.20 657.15 YR12-1.217 0.020 665.65 657.15 YR13-2.551-2.551 669.00 655.60 YR14-3.000-3.000 670.15 654.35 YR15-3.000-3.000 670.15 654.35 YR16-3.000-3.000 670.15 654.35 YR17-3.000-3.000 670.15 654.35 箱梁采用單向預(yù)應(yīng)力體系,縱向預(yù)應(yīng)力鋼束設(shè)置采用фj15.24鋼絞線,Rby=1860Mpa,波紋管制孔。每跨單側(cè)腹板內(nèi)設(shè)置6束16孔鋼束,在接縫處采用鋼束聯(lián)結(jié)器接長;頂板設(shè)置12束7孔鋼束,鋼束長為14米,一端為P錨,一端為張拉錨,鋼束跨越橋墩頂分布置,每側(cè)各長7米;底板設(shè)置4束7孔鋼束,一端為P錨,一端為張拉錨,每束鋼束跨越施工接縫分布在兩跨內(nèi)。
2、施工方法簡介
南堤外引橋位于緩和曲線段,橋位區(qū)多為農(nóng)田、耕地及居民拆遷區(qū),陸地施工條件相對較好。施工時,先將橋位地基處理后,采用扣件式滿堂腳手架單幅逐跨現(xiàn)澆施工工藝進行施工,施工時,翼緣模板及外側(cè)模采用定制鋼模板(按首跨長配置一套模板),內(nèi)模采用膠合板(按首跨長配置一套模板),底模采用玻璃鋼竹膠板(按一個標(biāo)準(zhǔn)跨和一個首跨長度配置)。總體施工工藝流程如下:
3、施工工藝流程
二、滿堂支架搭設(shè)及預(yù)壓
1、地基處理
先用推土機將表層耕質(zhì)土、有機土推平并壓實;承臺基坑清淤后采用分層回填亞粘土并整平壓實。原有地基整平壓實后,再在其上填筑大約30cm的黃土,并選擇最佳含水量時用振動壓路機進行輾壓,輾壓次數(shù)不少于3遍,如果發(fā)現(xiàn)彈簧土須及時清除,并回填合格的砂類土或石料進行整平壓實,然后在處理好的黃土層上鋪設(shè)20cm石子,采用人工鋪平,用YZ16噸振動壓路機進行輾壓。在石子層上按照安裝滿堂支架腳手鋼管立桿所對應(yīng)的位置鋪設(shè)枕木;為盡量減少地基變形的影響,在承臺基坑回填好的地基上鋪設(shè)大型廢鋼模板(此處不鋪設(shè)枕木),廢鋼模板鋪設(shè)時,面板朝下。壓實的黃土層及石子層的寬度大約為28米。為避免處理好地基受水浸泡,在兩側(cè)開挖40×30cm的排水溝,排水溝分段開挖形成坡度,低點開挖集水坑。
2、支架安裝
本支架采用“扣件”式滿堂腳手架,其結(jié)構(gòu)形式如下:縱向立桿間距為90cm,橫向立桿間距除箱梁腹板所對應(yīng)的位置處間距按46cm布置外,其余按90cm左右間距布置(可詳見《堤外引橋滿堂支架橫向布置圖》),在高度方向每間隔1.2m設(shè)置一排縱、橫向聯(lián)接腳手鋼管,使所有立桿聯(lián)成整體,為確保支架的整體穩(wěn)定性,在每三排橫向立桿和每三排橫向立桿各設(shè)置一道剪刀撐。在地基處理好后,按照施工圖紙進行放線,縱橋向鋪設(shè)好枕木,便可進行支架搭設(shè)。支架搭設(shè)好后,測量放出幾個高程控制點,然后帶線,用管子割刀將多余的腳手管割除,在修平的立桿上口安裝可調(diào)頂托,可調(diào)頂托是用來調(diào)整支架高度和拆除模板用的,本支架使用的可調(diào)頂托可調(diào)范圍為20cm左右。
由于整個堤外引橋位于緩和曲線上,因此擬將每跨支架劃分為8個直線段擬和橋面箱梁曲線,每個直線段5m。施工時注意支架間距應(yīng)相應(yīng)調(diào)整。
腳手管安裝好后,在可調(diào)頂托上鋪設(shè)I14工字鋼,箱梁底板下方的I14工字鋼橫向布置,長6m,間距為0.9m;由于本方案外側(cè)模板及翼緣模板為大型鋼模板,為考慮模板整體移動,在翼緣板下所對應(yīng)的位置I14工字鋼采用順橋向布置。I14工字鋼鋪設(shè)好后,然后在箱梁底板下寬6米的I14工字鋼鋪設(shè)6X12cm的木枋,木枋鋪設(shè)間距為:在箱梁腹板所對應(yīng)的位置按18cm布置,底板其余位置按30~35cm布置。木枋布置好后可進行支架預(yù)壓。
3、支架預(yù)壓
安裝模板前,要對支架進行壓預(yù)。支架預(yù)壓的目的:
1、檢查支架的安全性,確保施工安全。
2、消除地基非彈性變形和支架非彈性變形的影響,有利于橋面線形控制。
預(yù)壓荷載為箱梁單位面積最大重量的1.1倍。本方案采用水箱加水分段預(yù)壓法進行預(yù)壓:施工前,按照水箱加工圖紙加工好水箱,水箱采用3mm厚鋼板進行滿焊加工,加工好后進行試水試驗,確保水箱不漏水。每一段預(yù)壓長度為20米左右,由于首跨現(xiàn)澆長度為47米,故首跨需分三次預(yù)壓,標(biāo)準(zhǔn)跨為40米及尾跨33米均需分兩次預(yù)壓。根據(jù)箱梁橫截面特性,共制作6個大水箱(B型水箱)和6個小水箱(A型水箱),大水箱尺寸為:3米高,3米寬,6.5米長;小水箱尺寸為:1.5米高,2米寬,6.5米長。水箱加工后采用16t汽車吊進行吊裝就位,大水箱安放在箱梁底板所對應(yīng)的位置,小水箱安放在兩側(cè)翼緣板所對應(yīng)的位置,12個水箱布置成3排4列,然后用水泵加水進行預(yù)壓(詳見《堤外引橋預(yù)壓步驟示意圖》)。
為了解支架沉降情況,在加水預(yù)壓之前測出各測量控制點標(biāo)高,測量控制點按順橋向每5米布置一排,每排4個點。在加載50%和100%后均要復(fù)測各控制點標(biāo)高,加載100%預(yù)壓荷載并持荷24小時后要再次復(fù)測各控制點標(biāo)高,如果加載100%后所測數(shù)據(jù)與持荷24小時后所測數(shù)據(jù)變化很小時,表明地基及支架已基本沉降到位,可用水管卸水,否則還須持荷進行預(yù)壓,直到地基及支架沉降到位方可卸水。卸水時通過水管將水排至水溝中或橋位區(qū)外,以免影響處理好的地基承載力,卸水完成后采用16t汽車吊將水箱前移。卸水完成后,要再次復(fù)測各控制點標(biāo)高,以便得出支架和地基的彈性變形量(等于卸水后標(biāo)高減去持荷后所測標(biāo)高),用總沉降量(即支架持荷后穩(wěn)定沉降量)減去彈性變形量為支架和地基的非彈性變形(即塑性變形)量。預(yù)壓完成后要根據(jù)預(yù)壓成果通過可調(diào)頂托調(diào)整支架的標(biāo)高。
經(jīng)過幾跨施工,得出支架預(yù)壓后總沉降量在4~15mm之間,最大非彈性變形量為13mm,平均非彈性變形量為7mm左右。
4、支架受力驗算
①、底模板下次梁(6×12cm木枋)驗算:
底模下腳手管立桿的縱向間距為0.9m,橫向間距根據(jù)箱梁對應(yīng)位置分別設(shè)為0.46 和0.9 m,頂托工字鋼橫梁按橫橋向布置,間距90cm;次梁按縱橋向布
置,間距35cm和18cm。因此計算跨徑為0.9m,按簡支梁受力考慮,分別驗算底模下斜腹板對應(yīng)位置和底板中間位置:
a、斜腹板對應(yīng)的間距為18cm的木枋受力驗算
底模處砼箱梁荷載:P1 = 2.5×26 = 65 kN /m2(按2.5m砼厚度計算)模板荷載:P2 = 200 kg/m2 = 2 kN /m2 設(shè)備及人工荷載:P3 = 250 kg /m2 = 2.5 kN /m2
砼澆注沖擊及振搗荷載:P4 = 200 kg/m2 = 2 kN /m2 則有P =(P1 + P2 + P3 + P4)= 71.5 kN /m2
W = bh2/6 = 6×122/6 =144 cm3 由梁正應(yīng)力計算公式得:
σ = qL2/ 8W =(71.5×0.18)×1000×0.92 / 8×144×10-6
= 9.05 Mpa < [σ] = 10Mpa 強度滿足要求; 由矩形梁彎曲剪應(yīng)力計算公式得:
τ = 3Q/2A = 3×(71.5×0.18)×103×(0.9 /2)/ 2×6×12×10-4
= 1.21 Mpa< [τ] = 2Mpa(參考一般木質(zhì))
強度滿足要求;
由矩形簡支梁撓度計算公式得:
E = 0.1×105 Mpa;
I = bh3/12 = 864cm4
f max = 5qL4 / 384EI = 5×12.87×103×103×0.94 / 384×864×10-8×1×1010
= 1.273mm< [f] = 1.5mm([f] = L/400)
剛度滿足要求。
b、底板下間距為35cm的木枋受力驗算
中間底板位置砼厚度在0.5~0.7m之間,按0.7m進行受力驗算,考慮內(nèi)模支撐和內(nèi)模模板自重,木枋間距0.35m,則有:
底模處砼箱梁荷載:P1 = 0.7×26 = 18.2 kN /m2
內(nèi)模支撐和模板荷載:P2 = 400 kg/m2 = 4 kN /m2 設(shè)備及人工荷載:P3 = 250 kg /m2 = 2.5 kN /m2
砼澆注沖擊及振搗荷載:P4 = 200 kg/m2 = 2 kN /m2
則有P =(P1 + P2 + P3 + P4)= 26.7 kN /m2
q=26.7×0.35=9.345t/m<71.5×0.18=12.87 t/m 表明底板下間距為0.35m的木枋受的力比斜腹板對應(yīng)的間距為0.18m的木枋所受的力要小,所以底板下間距為0.35m的木枋受力安全。
以上各數(shù)據(jù)均未考慮模板強度影響,若考慮模板剛度作用和3跨連續(xù)梁,則以上各個實際值應(yīng)小于此計算值。
②、頂托橫梁(I14工字鋼)驗算:
腳手管立桿的縱向間距為0.9m,橫向間距為0.9m和0.46m,頂托工字鋼橫梁按橫橋向布置,間距90cm。因此計算跨徑為0.9m和0.46m,為簡化計算,按簡支梁受力進行驗算,實際為多跨連續(xù)梁受力,計算結(jié)果偏于安全,僅驗算底模下斜腹板對應(yīng)位置即可:平均荷載大小為q1= 71.5×0.9=64.35kN/m
另查表可得:
WI14 =102×103mm3 ;
I = 712×104mm4 ; S = I / 12 跨內(nèi)最大彎矩為:
Mmax = 64.35×0.46×0.46/8= 1.702kN.m 由梁正應(yīng)力計算公式得:
σw = Mmax / W = 1.702×106 /(102 ×103)
= 16.69 Mpa < [σw] = 145Mpa 滿足要求; 撓度計算按簡支梁考慮,得:
E = 2.1×105 Mpa;
f max = 5qL4 / 384EI = 5×64.35×1000×0.464×109 /
(384×2.1×105×712×104)
= 0.053mm< [f] = 2.25mm([f] = L/400)剛度滿足要求。
③、立桿強度驗算:
腳手管(υ48×3.5)立桿的縱向間距為0.9m,橫向間距為0.9m和0.46m,因此單根立桿承受區(qū)域即為底板0.9m×0.9m或0.46m×0.9m箱梁均布荷載,由工字鋼橫梁集中傳至桿頂。根據(jù)受力分析,不難發(fā)現(xiàn)斜腹板對應(yīng)的間距為0.46m×0.9m立桿受力比其余位置間距為0.9m×0.9m的立桿受力大,故以斜腹板下的間距為0.46m×0.9m立桿作為受力驗算桿件。則有P = 71.5 kN /m2 由于大橫桿步距為1.2m,長細(xì)比為λ=ι/ i = 1200 / 15.78 = 76,查表可得υ= 0.744,則有:
[ N ] = υA[σ] =0.744×489×215 = 78.22 kN
而Nmax = P×A =71.5×0.46×0.9 = 29.6 kN,可見[ N ] > N,抗壓強度滿足要求。
另由壓桿彈性變形計算公式得:(按最大高度11m計算)
△L = NL/EA = 29.6×103×11×103/2.1×105×4.89×102
=3.171mm 壓縮變形很小
單幅箱梁每跨混凝土340m3,自重約884噸,按上述間距布置底座,則每跨連續(xù)箱梁下共有765根立桿,可承受2525噸荷載(每根桿約可承受33kN),比值為2525/884 = 2.86,完全滿足施工要求。
經(jīng)計算,本支架其余桿件受力均能滿足規(guī)范要求,本處計算過程從略。④、地基容許承載力驗算:
根據(jù)地質(zhì)資料可知,南岸堤外引橋軸線上地表土質(zhì)基本為亞粘土層,分別有:重亞粘土、輕亞粘土、人工填土(粉質(zhì)輕亞粘土,砂壤土)等。地基碾壓密實處理并鋪墊20cm厚石子前,地基承載力在100~130Kpa之間。出于安全考慮,處理后仍按100Kpa設(shè)計計算,即每平方米地基容許承載力為10t/m2,而箱梁荷載(考慮各種施工荷載)最大為7.15t/m2,完全滿足施工要求。
三、模板工程
為保證現(xiàn)澆箱梁的外觀質(zhì)量光潔度、表面平整度和線形,加快施工進度,本工程箱梁底模采用鋪設(shè)竹膠板,外側(cè)模采用大塊鋼模板,箱體內(nèi)采用膠合板木模。
1、底模:
箱梁底模采用竹膠板,模板加工時可根據(jù)箱梁線形曲線及寬度將模板分段(按順橋向每5m為一段考慮)制作,將每一段視為直線段,即分段用折線代替圓曲線,從而提高了模板的使用效率。
鋸板采用合金鋸片,直徑400毫米,120齒左右,轉(zhuǎn)速3800轉(zhuǎn)/分,在板下墊實時鋸切,以預(yù)防毛邊。玻璃鋼竹膠板存放時板面不得與地面接觸,要下墊方木,邊角對齊堆放,保持通風(fēng)良好,防止日曬雨淋,并定期檢查。
當(dāng)一跨砼澆筑好后,等強度達到80%后,便可張拉、壓漿,壓漿完成后可將底模板下的可調(diào)頂托下降,將I14工字鋼、木枋和竹膠板脫離底板,取下竹膠模板等。
2、內(nèi)模:
箱梁內(nèi)模采用九合板,木枋順向布置,木枋截面尺寸為6X12cm,木枋布置間距為35cm左右。為施工方便,內(nèi)模分塊加工成幾種型號,并確保同一類型號的模板能夠互用;加工時,將面板和木枋通過鐵釘加工成整體。為便于內(nèi)模從箱梁內(nèi)取出,在每一跨箱梁頂板上預(yù)留兩個160㎝(縱向)×100㎝(橫向)的人洞,人孔分布在每跨離橋墩10米處,不能跨越施工縫;每一跨箱梁底板鋼束張拉、壓漿及封錨完成后,將人孔澆注砼封閉。
箱梁內(nèi)模支撐采用υ48×3.5腳手管做排架,立柱支撐在底模頂面上,腳手管順橋向按0.9米設(shè)置一排,每排7根,且每排均需設(shè)置剪刀撐和縱、橫水平撐,以增加支架的整體穩(wěn)定性,防止內(nèi)模脹模,內(nèi)模支架的搭設(shè)原理及方式與滿堂腳手架的搭設(shè)原理及方式基本相同;立柱支撐點必須與橫橋向底模下的工字鋼位置對應(yīng),而且立柱不可直接支撐在底模頂,兩者間須墊設(shè)混凝土墊塊。經(jīng)受力驗算,內(nèi)模及內(nèi)模支架均能滿足規(guī)范要求,本處計算過程從略。
澆注砼之后,等強度達到設(shè)計強度的30%后方可進行拆除內(nèi)模。如果拆模時間過早,容易造成箱梁頂板砼下饒、開裂,甚至倒坍;如果拆模時間過晚,將增大了拆模難度,造成拆模時間長且容易損壞模板。具體拆模時間由現(xiàn)場技術(shù)人員視現(xiàn)場砼的凝固情況把握好。
3、封頭模板和翼緣端模板
端橫隔板封頭模板采用玻璃鋼竹膠板,施工接縫處縫頭模板采用5mm厚鋼板制作。內(nèi)側(cè)翼緣端模板采用[20a槽鋼(翼緣板砼厚為18cm);外側(cè)翼緣板由于防撞護欄設(shè)計構(gòu)造的緣故,留有10cm的后澆段,采用4cm厚的泡沫板,安裝及拆除時十分方便,雖然泡沫板只能一次性使用,但由于其價格便宜,與采用鋼板相比更為經(jīng)濟。
4、外側(cè)模板和翼緣模板
為確保外觀美觀,本箱梁外側(cè)模板和翼緣模板采用大型鋼板,由專業(yè)模板加工廠家加工制作;為施工方便,將外側(cè)模板和翼緣模板加工成整體,每塊模板寬為2.7米。
面板采用5mm厚鋼板,橫肋采用∠70角鋼,背帶采用2[10槽鋼,背帶間距為90cm,每塊模板上設(shè)有3道背帶,每道背帶上設(shè)置兩根υ18的拉桿。經(jīng)受力驗算和施工檢驗,此模板強度和剛度完全能夠滿足施工要求。
為調(diào)模、脫模方便,模板外側(cè)每道背帶上設(shè)有3根可調(diào)絲桿用來支撐模板,確保模板在澆注砼時不向外傾倒??烧{(diào)絲桿的上端與模板采用鉸聯(lián)結(jié),下端與翼緣模板下方的橫向I14工字鋼鉸聯(lián)結(jié),每塊模板下方的3根橫向工字鋼通過鋼筋連成整體,橫向工字鋼安裝在順橋向外側(cè)模行走軌道上(縱向I14工字鋼)。為確保模板整體不向外滑移,翼緣模板下方的橫向工字鋼與底板下方的橫向工字鋼通過“C-C”型緊索具連接在一起,如此一來,澆注砼時兩側(cè)腹板砼向外的脹力可以相互抵消。
首跨外側(cè)模板及翼緣模板安裝時,采用16t汽車吊起吊。模板起吊前,要將相應(yīng)的絲桿和橫向I14工字鋼聯(lián)接好,在模板就位時,要將模板上的橫向工字鋼與底模板下的橫向工字鋼位置對齊。由于每塊模板面板均為平面,沒有按照箱梁平曲線設(shè)置弧面,故安裝模板時,確保模板與模板之間留有15mm左右的間隙,以此來調(diào)出箱梁的平曲線(實際為若干折線)。模板之間的間隙通過木板條和玻璃膠進行堵塞,不留縫隙。當(dāng)砼強度達到設(shè)計強度的50%~60%時,方可脫離外側(cè)模板和翼緣模板。脫模時,只需將每塊模板上的可調(diào)絲桿收緊,模板就會自動脫離砼表面,十分方便。為確保外側(cè)模和翼緣模能夠順利行走,應(yīng)確保模板脫離砼面不小于8cm。
外側(cè)模行走采用5t或10t卷揚機拖動行走,由于箱梁處于平曲線內(nèi),故每次只能行走1~2塊模板。模板行走時,卷揚機安放在已澆梁段頂板上,通過人孔、型鋼和鋼絲繩等將卷揚機固定。為確保鋼模板能夠行走至將施工梁段的最前端,應(yīng)確保卷揚機鋼絲繩的導(dǎo)向輪安裝在施工梁段最前端的前方。為確保模板行走時不脫離行走軌道,將模板下方的橫向工字鋼通過鋼筋等卡在工字鋼軌道上。
根據(jù)施工實踐,外側(cè)模及翼緣模板只需1.5天左右便可全部行走到位,而每一跨箱梁張拉需不少于一天的時間,由于模板行走可在張拉前一天進行。故在張拉完成之前模板能夠全部行走到位后。單側(cè)模板行走到位后,便可一邊進行調(diào)模,另一邊進行模板行走,大大縮短了工期。
四、混凝土施工
1、混凝土配合比的設(shè)計及要求 ①混凝土強度等級為C50 ②水泥:采用華新P052.5水泥。③粗骨料:東至縣香口產(chǎn)5~25cm級配。④細(xì)骨料:江西贛江產(chǎn)中粗砂。
⑤單幅箱梁一次澆筑最大方量約408m3,2個50 m3的混凝土站,實際生產(chǎn)能力約為35m3/h,初凝時間不得小于12h,坍落度為14-18cm。⑥每灌攪拌時間不小于90s。
⑦確保砼的流動性、和易性、秘水性及可泵性能夠施工及質(zhì)量要求。
2、箱梁混凝土澆筑
由于砼為整跨澆注,方量較大,澆注時間長,首跨澆注方量為408m3,標(biāo)準(zhǔn)跨每跨澆注方量為340m3。如果采用一臺攪拌站澆注,按每小時20m3計,則首跨至少需要澆注20小時,經(jīng)過討論,擬采用兩臺攪拌站進行澆注。
由于其它標(biāo)段的箱梁澆注均出現(xiàn)了不同程度的問題,如腹板砼冷縫及分層現(xiàn)象較明顯、頂板砼表面有裂紋、箱梁內(nèi)翻漿現(xiàn)象嚴(yán)重。項目部對造成這些問題的原因及預(yù)防方法進行了專門的討論,經(jīng)過討論,一致認(rèn)為:腹板砼出現(xiàn)冷縫和分層現(xiàn)象是由以下一種或幾種原因引起①澆注氣溫過高或風(fēng)干現(xiàn)象嚴(yán)重造成砼出現(xiàn)假凝現(xiàn)象。②砼初凝時間過短。③砼澆注補料間隔時間過長。④砼振搗不力,在每次補料前沒有將砼表面假凝層破碎。⑤砼配合比不均勻,某層砼澆注坍落度過大,某層砼澆注坍落度過小。頂板砼表面出現(xiàn)裂紋是由以下一種或幾種原因引起①澆注氣溫過高或風(fēng)干現(xiàn)象嚴(yán)重造成砼表面容易開裂。②砼養(yǎng)護不力或養(yǎng)護不及時。③砼表面抹面不力,沒有修漿。④砼配合比不合理。箱梁內(nèi)翻漿現(xiàn)象嚴(yán)重是由以下一種或幾種原因引起①砼坍落度過大。②砼澆注時,每一層澆注過厚。③砼振搗方法不對,振動時間過長。④砼初凝時間過長,砼澆注補料間隔時間過短。⑤砼澆注時氣溫偏低或雨天澆注。
針對以上問題,項目部做出了如下措施:每一跨砼澆注總體上遵循從低處向高處即從南到北的順序澆注,澆注步驟分四步進行,詳見《堤外引橋砼澆注步驟示意圖》。
按照示意圖所示的澆注工序進行,有效地控制了每一層砼的澆注厚度,既有利于砼振搗,又有效地減少了底板砼的翻漿現(xiàn)象,同時有效地控制了每一次砼澆注后的布料間隔時間。施工過程中,當(dāng)每一段頂板澆注好后,立即用潮濕麻袋蓋好進行養(yǎng)護,防止風(fēng)吹開裂。每一跨砼澆注時間為13小時左右,采用本方法澆注的砼,拆模后,外觀質(zhì)量較好,沒有出現(xiàn)分層和冷縫現(xiàn)象,砼頂面沒有出現(xiàn)裂紋。
五、小結(jié)
1、本工程的滿堂支架地基處理與安慶長江公xx橋其它標(biāo)段滿堂支架地基處理相比,工序上更為簡單,造價上更為經(jīng)濟,實踐表明結(jié)構(gòu)上也能很好的滿足施工及規(guī)范要求。
2、采用水箱加水進行預(yù)壓,表面上看加工水箱價格高,但由于其周轉(zhuǎn)次數(shù)多,所花勞動力少,多次周轉(zhuǎn)使用后,比采用砂袋碼砂進行預(yù)壓所花造價要低;且水箱加水進行預(yù)壓,工序簡單,施工進度快,比采用砂袋碼砂進行預(yù)壓要安全,值得推廣使用。在今后的施工中,如果采用滿堂支架施工的跨數(shù)較多,建議采用水箱加水法進行預(yù)壓;否則宜采用砂袋碼砂法進行預(yù)壓。如果采用水箱加水法進行預(yù)壓,建議在水箱底部設(shè)計若干滾輪或滾軸,以便2~3人就能推動水箱前移。
3、外側(cè)模板及翼緣模板采用大型鋼模板,造價比采用竹膠板施工要昂貴,但鋼模板比竹膠板可周轉(zhuǎn)的次數(shù)要多,澆注的砼的外觀質(zhì)量要好,且模板前移及調(diào)模、脫模也更方便,所花時間要少??傊瑑烧吒饔袃?yōu)缺點。在今后的施工中,如果采用滿堂支架施工的跨數(shù)較多,建議采用鋼模板施工,否則宜采用竹膠板施工。如果采用大型鋼模板,建議在模板下方橫向工字鋼上設(shè)置滾輪,采用人工推動模板前移。
第三篇:現(xiàn)澆箱梁滿堂支架施工技術(shù)探討
現(xiàn)澆箱梁滿堂支架施工技術(shù)探討
[摘 要]滿堂支架法是目前橋梁上部現(xiàn)澆連續(xù)箱梁采用最多的、最普遍的施工方法。本文結(jié)合工程實例,對現(xiàn)澆箱梁滿堂支架的施工技術(shù)作一些探討。
[關(guān)鍵詞]現(xiàn)澆箱梁 滿堂支架 施工技術(shù)
中圖分類號:F332 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)11-0177-01
滿堂支架法是目前橋梁上部現(xiàn)澆連續(xù)箱梁采用最多的、最普遍的施工方法。滿堂支架的施工,是整個現(xiàn)澆箱梁施工的一個非常重要的、基礎(chǔ)性的工藝環(huán)節(jié)。支架地基的承載力是否滿足要求,支架的強度和穩(wěn)定性是否符合要求,支架壓載試驗的數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確、真實,這些環(huán)節(jié)將直接影響到施工安全和工程質(zhì)量。本文結(jié)合工程實例,對現(xiàn)澆箱梁滿堂支架的施工技術(shù)作一些探討。
一、工程概況
某市政互通立交橋型布置為27.2+30+27.2m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁,采用滿堂式碗扣支架現(xiàn)澆,支架高度8-17m,梁體高度1.8m,頂板寬度L=12-16m,底板寬度8-12m,在與匝道連接部橋梁變寬,為單箱三室箱梁。橋面縱坡3.00%,橋面橫坡2%。箱梁采用C50混凝土。
二、滿堂支架施工技術(shù)
1、支架地基的處理
(1)場地平整。用挖掘機和推土機對原地面進行整平、壓實,壓實度達到96區(qū)要求,地基承載力在200Kpa以上,且無軟弱下臥層。地基的處理范圍至少寬出搭設(shè)支架之外0.5m。同時,為便于施工,同一跨內(nèi)的標(biāo)高盡量與路線設(shè)計標(biāo)高一致。
(2)防積水措施為防止下雨積水造成地基浸泡,造成地基承載力降低,產(chǎn)生地面不均勻下沉,對梁施工質(zhì)量造成影響,在支架順橋向兩側(cè)設(shè)排水溝,以便將雨水及時排除,如逢下雨安排專人負(fù)責(zé)排除積水。
2、支架搭設(shè)
(1)支架的搭設(shè)采用WDJ滿堂落地式碗扣支架,支架布距60cm×60cm。碗扣式支架型號為:WDJ48×3.5型,要求每根桿件做到無變形、無彎曲,桿件有變形和受傷以及碗托有破裂的嚴(yán)禁使用。立桿布距為60cm×60cm。橫桿步距為90cm間距??v橫向水平拉桿按2個步距的間距設(shè)置??v橫向加設(shè)剪刀撐,其縱向角度控制在45°-65°,其下部在縱橫向設(shè)置交會,交會點距地面的高度大于40cm,剪刀撐采用9米鋼管,鋼管長度搭接大于60cm,并采用雙扣聯(lián)接,扣件接頭部位的外露鋼管長度大于10cm??v向鋪設(shè)15cm×15cm方木;橫向鋪設(shè)10cm×10cm方木,跨中凈間距為15cm,小橫梁處凈間距10cm。支架高度根據(jù)現(xiàn)場實測在為8-17米。
(2)腹板及翼板位置做定型排架,支架均為10cm×10cm方木。在排架上釘10×4cm木板條,凈距10cm,以防止竹膠板變形過大。
(3)木排架的加固,除了縱向用木板兩兩相連,有部分加固作用外,在縱橫方木相交處C20鉆孔,用螺栓擰緊。
(4)通過底腳螺栓初步控制支架底面標(biāo)高,計算立桿長度。
(5)測設(shè)頂托實際標(biāo)高,并通過調(diào)整頂托螺旋來調(diào)整支架標(biāo)高,調(diào)絲器不使用偏心桿件,出絲長度保持一致,并要求越短越好。
(6)模板拼裝時,必須對縫平整,底板與腹板結(jié)合部,為防止漏漿采用“底包側(cè)”方式,并加墊“L”型橡皮墊;腹板?c翼板結(jié)合部采用“腹頂翼”方式,防止?jié)仓^程中,因受擾動而造成漏漿。端部模板制作時應(yīng)準(zhǔn)確量測各部尺寸。
(7)頂托標(biāo)高調(diào)整完畢后,在其上安放15×15cm的方木縱梁,在縱梁上間距30cm安放10×10cm的方木橫梁,橫梁長度隨橋梁寬度而定,比頂板一邊各寬出至少50cm,以支撐外模支架及檢查人員行走。安裝縱橫方木時,應(yīng)注意橫向方木的接頭位置與縱向方木的接頭錯開,且在任何相鄰兩根橫向方木接頭不在同一平面上。
(8)人行坡道坡度可為1:3,并在坡道腳手板下增設(shè)橫桿,坡道可折線上升;人行梯架設(shè)置在尺寸為1.8×1.8m的腳手架框架內(nèi),梯子寬度為廊道寬度的1/2,梯架可在一個框架高度內(nèi)折線上升。梯架拐彎處應(yīng)設(shè)置腳手板及扶手。
3、支架的預(yù)壓及預(yù)拱度
(1)預(yù)壓的目的。為檢查地基承載力及支架承受梁體荷載的能力,減少和消除支架產(chǎn)生的非彈性變形、方木間的間隙、地基瞬時沉降等并獲取支架預(yù)壓沉降觀測值用來做設(shè)置預(yù)拱值的參考數(shù)據(jù)。
(2)加載的方法。支架的預(yù)壓方式擬用沙袋或水袋預(yù)壓。預(yù)壓時間不少于7天,在預(yù)壓前必須進行整體支架檢查和驗收,并對臨時荷載的重量進行檢驗。預(yù)壓時,根據(jù)箱梁的結(jié)構(gòu)形式計算箱梁的重量,然后用沙袋(沙袋容砂體積1立方米,帶吊帶)或水袋按上部混凝土重量分布情況進行布載,加載重量按設(shè)計要求不小于恒載,擬定為恒載的1.2倍。因沙袋在下雨過程中會吸水增重,對支架穩(wěn)定定造成影響,現(xiàn)場必須準(zhǔn)備彩條布,下雨前及時將所有沙袋全斷面覆蓋遮雨。
(3)布點及觀測。
①加載前布設(shè)觀測點,在地基和底模上沿支點、跨徑的L/
4、L/2等截面處橫橋向腹板處各布設(shè)3個觀測點,在跨徑的L/2翼板處各布2個觀測點,觀測點的布設(shè)要上下對應(yīng),目的是既要觀測地基的沉降量(墊木上),又要觀測支架、方木的變形量(底模上),在觀測點處采用鋼釘標(biāo)識或預(yù)埋鋼筋的方法,保護觀測點不擾動,以便測量預(yù)壓前后及卸載后的標(biāo)高。
②加載順序按混凝土澆筑的順序進行,加載時沙袋堆放均衡平穩(wěn),不可重放或加載過于集中而損傷支架。加載時分三次進行,各次加載的重量分別為總重(梁體重量的1.2倍)的30%、30%和40%。加載完成后觀測一次,加載12小時、加載24小時、加載48小時和加載完畢各觀測一次,加上加載前觀測一次,共6次,連續(xù)兩次觀測累計沉降量不超過3mm,即為趨于穩(wěn)定,沉降穩(wěn)定48小時且總預(yù)壓時間不小于7天后,經(jīng)監(jiān)理工程師同意,即可進行卸載。卸載時先卸載完上層砂袋(卸載時要保證均勻,防止支架受過大偏壓),再卸載下層砂袋,使支架受到的壓力均勻減少。
③支架的預(yù)壓應(yīng)加強穩(wěn)定性觀測,確保安全,一旦發(fā)現(xiàn)變形量不收斂則立即采取卸載或緊急撤離等措施。
④卸載后及時進行回彈后觀測,根據(jù)觀測記錄整理出預(yù)壓沉降結(jié)果,計算支架、地基綜合非彈性變形值及支架彈性變形值,作為在支架上設(shè)置預(yù)拱的依據(jù),通過測量調(diào)整箱梁底模高程。
⑤混凝土在澆筑過程中,加強對支架的觀測,在箱梁的不同點位懸掛標(biāo)尺,用水準(zhǔn)儀對支架沉降情況進行測量,根據(jù)測量結(jié)果決定下一步混凝土的澆筑方案和對支架安全性的評估,及時調(diào)整澆筑方案并對支架進行加固處理。
(4)數(shù)據(jù)整理分析。觀測結(jié)束對測量數(shù)據(jù)進行處理,根據(jù)總沉降值和卸載后觀測值計算彈性變形量。根據(jù)試驗所測得的數(shù)據(jù)進行分析,對本工程所設(shè)計的預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆箱梁模板支架進混凝土澆筑時產(chǎn)生的變形進行有效的控制??梢罁?jù)變形量調(diào)整箱梁的底標(biāo)高,實現(xiàn)混凝土澆筑完成后能達到設(shè)計所要求的梁底標(biāo)高。如發(fā)現(xiàn)立柱下沉比較明顯,需對地基處理進行加強。
(5)預(yù)拱度的設(shè)置。預(yù)拱度設(shè)置按設(shè)計注明考慮,預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁除為抵消支架彈性變形而設(shè)置的預(yù)拱外,支架不另設(shè)預(yù)拱?;炷翝沧⑹┕で皯?yīng)通過計算出跨中預(yù)拱度,其它各點的預(yù)拱度以此點按直線或二次拋物線進行分配。
三、結(jié)束語
滿堂支架的施工是一個非常重要的基礎(chǔ)性施工工藝環(huán)節(jié),在施工過程中一定要對地基的處理,支架體系的設(shè)計和搭設(shè),支架的壓載試驗等工序給予充分的重視,嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)范和要求施工,確保施工質(zhì)量和施工安全。
參考文獻
[1] 林鳳飛,現(xiàn)澆箱梁滿堂支架的施工技術(shù),《城市建設(shè)理論研究》2012年第5期
第四篇:重慶碚東嘉陵江大橋14米邊跨現(xiàn)澆箱梁滿堂支架施工方案
重慶碚東嘉陵江大橋14米邊跨現(xiàn)澆箱梁滿堂支架施工方案
中鐵十四局集團重慶碚東嘉陵江大橋 14米邊跨現(xiàn)澆箱梁滿堂支架 施 工 方 案
一、概述 1.1 工程概況
碚東嘉陵江大橋現(xiàn)澆箱梁為單箱單室結(jié)構(gòu),每邊跨現(xiàn)澆段長14m,頂板寬19m,底板寬11m,翼板懸臂長4m,箱梁頂板設(shè)置成1.5%雙向橫坡,梁高4m,腹板厚50cm,底板厚32cm。邊跨現(xiàn)澆梁端設(shè)一道2m厚橫隔板,且設(shè)置人洞以便施工,邊跨梁段底板也設(shè)有一人洞供施工及成橋運營后檢查用。
箱梁為三向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。所有縱向預(yù)應(yīng)力采用大噸位群錨體系,頂板預(yù)應(yīng)力鋼束采用22ΦS15.24鋼絞線束,其標(biāo)準(zhǔn)強度為1860MPa,底板預(yù)應(yīng)力鋼束采用19ΦS15.24鋼絞線。橫向預(yù)應(yīng)力采用3ΦS15.24鋼絞線,其標(biāo)準(zhǔn)強度為1860MPa,扁錨體系,間距0.5m,規(guī)格為BM15-3,采用一端張拉、另一端固定的錨固方式,張拉端與固定端沿橋縱向交錯布置。豎向預(yù)應(yīng)力采用4ΦS15.24鋼絞線,縱向間距50cm。1.2 施工方法簡介
東陽岸現(xiàn)澆段位于料場內(nèi),場地已硬化,無需再處理地基,采用扣件式滿堂支架現(xiàn)澆施工工藝進行施工。施工時,翼緣模板及外側(cè)模采用定制鋼模板,內(nèi)模采用組合鋼模板,底模采用大塊鋼模板或竹膠板,內(nèi)模支撐采用υ48×3.5mm腳手管做排架。1.3 施工工藝流程
二、滿堂支架搭設(shè)及預(yù)壓 2.1 地基處理
東陽岸邊跨現(xiàn)澆段位于料場內(nèi),基本已用砼硬化,基本可不用進行地基處理。若有未硬化完全處,可先用裝載機將表層松土推平并壓實,如果發(fā)現(xiàn)彈簧土須及時清除,并回填合格的砂類土或石料進行整平壓實。原有地基整平壓實后,鋪設(shè)15cm厚碎石,采用人工鋪平,用蛙式夯土機進行夯壓。在石子層上按照安裝滿堂支架腳手鋼管立桿所對應(yīng)的位置鋪設(shè)支墊鋼板。
2.2 材料選用和質(zhì)量要求(可刪)
鋼管規(guī)格為υ48×3.5mm,且有產(chǎn)品合格證。鋼管的端部切口應(yīng)平整,禁止使用有明顯變形、裂紋和嚴(yán)重繡蝕的鋼管。
扣件應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼管支架扣件》(GB15831)的規(guī)定選用,且與鋼管管徑相配套的可鍛鑄鐵扣件,嚴(yán)禁使用不合格的扣件。新扣件應(yīng)有出廠合格證、法定檢測單位的測試報告和產(chǎn)品質(zhì)量合格證,當(dāng)對扣件質(zhì)量有懷疑時,應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼管支架扣件》(GB15831)的規(guī)定抽樣檢測。舊扣件使用前應(yīng)進行質(zhì)量檢查,有裂縫、變形、銹蝕的嚴(yán)禁使用,出現(xiàn)滑絲的螺栓必須更換。2.3 支架安裝
本支架采用“碗扣”式滿堂支架,其結(jié)構(gòu)形式如下:縱向立桿布置間距以90cm為主,箱梁兩端為60cm;橫向立桿在箱梁腹板所對應(yīng)的位置間距90cm,腹板及底倒角處鋼管間距60cm,其中腹板下加密兩列普通鋼管,以加強腹板處支架的承載能力;翼緣橫、縱向立桿均按90cm布置。在高度方向橫桿步距120cm,使所有立桿聯(lián)成整體,為確保支架的整體穩(wěn)定性,在每三排橫向立桿和每三排縱向立桿各設(shè)置一道剪刀撐(可詳見《邊跨現(xiàn)澆段碗扣式滿堂支架平面布置圖》)。在地基處理好后,按照施工圖紙進行放線,縱橋向鋪設(shè)好支墊鋼板,便可進行支架搭設(shè)。支架搭設(shè)好后,用可調(diào)頂托來調(diào)整支架高度或拆除模板用。
碗扣架安裝好后,對于箱梁底板部份,在可調(diào)頂托上橫向鋪設(shè)1200×10×15cm的木枋(15cm面豎放,底板兩端各懸出50cm),共24根。然后在其上鋪設(shè)縱向1400×10×15cm的木枋(15cm面豎放,豎放的目的增加剛度),腹板50cm寬度內(nèi)木枋滿鋪,底板其余間距25cm鋪設(shè),共50根。對于翼緣部份,鋼管架直接搭設(shè)到翼緣底,先在頂托上安裝縱向1400×10×15cm(15cm面豎放)的木枋,共17根,根據(jù)翼緣底板坡面將木枋加工成楔型,若翼緣模板有背肋架,則可不必橫向再鋪木枋,直接讓加工成楔型的木枋與背肋架接觸緊密,若翼緣模板無背肋架,則橫向間距40cm布置10X15cm(15cm面平放)的木枋,共36根,每根約長410cm。
支架底模鋪設(shè)后,測放箱梁底模中心及底模邊角位置和梁體橫斷面定位。底模標(biāo)高=設(shè)計梁底+支架的變形+(±前期施工誤差的調(diào)整量),來控制底模立模。底模標(biāo)高和線形調(diào)整結(jié)束,經(jīng)監(jiān)理檢查合格后,立側(cè)模和翼板底模,測設(shè)翼板的平面位置和模底標(biāo)高(底模立模標(biāo)高計算及確定方式類同箱梁底板)。2.4 現(xiàn)場搭設(shè)要求
2.4.1本工程架體搭設(shè)從26#交界墩蓋梁一端開始搭設(shè),以蓋梁外緣10厘米為第一排立桿。立好立桿后,及時設(shè)置掃地桿和第一步大小橫桿,掃地桿距基面25厘米,支架未交圈前應(yīng)隨搭設(shè)隨設(shè)置拋撐作臨時固定。箱梁腹板對應(yīng)處必須用普通鋼管增設(shè)兩列立桿,隨碗扣架一起搭設(shè)。
2.4.2架體與26#交界墩拉結(jié)牢靠后,隨著架體升高,剪刀撐應(yīng)同步設(shè)置。2.4.3安全網(wǎng)在剪刀撐等設(shè)置完畢后設(shè)置。
2.4.4為了便于拆除交界墩蓋梁處的模板,可在支座安裝完成后,在支座四周鋪設(shè)一層泡沫塑料,頂面標(biāo)高比支座上平面高出2~3mm。在拆除底模板時將蓋梁頂處的泡沫塑料剔除,施工時嚴(yán)禁用氣焊方法剔除泡沫以免傷及支座。2.5 技術(shù)要求
2.5.1相鄰立桿接頭應(yīng)錯開布置在不同的步距內(nèi),與相鄰大橫桿的距離不宜大于步距的三分之一;
2.5.2在主節(jié)點處固定橫向水平桿、縱向水平桿、剪刀撐等用的直角扣件、旋轉(zhuǎn)扣件中心點的相互距離不宜大于15厘米; 2.5.3對接扣件的開口應(yīng)朝上或朝內(nèi);(可刪)2.5.4各桿件端頭伸出扣件邊緣的長度不應(yīng)小于100mm; 2.5.5立桿的垂直偏差應(yīng)不大于架高的1/300;
2.5.6上下橫桿的接長位置應(yīng)錯開布置在不同的立桿縱距中,與相連立桿的距離不大于縱距的1/3;
2.5.7安全網(wǎng)應(yīng)滿掛在外排桿件內(nèi)側(cè)大橫桿下方,用26#鐵絲把網(wǎng)眼與桿件綁牢。2.5.8扣件安裝應(yīng)符合下列規(guī)定:(可刪)2.5.8.1 扣件規(guī)格必須與鋼管外徑相同; 2.5.8.2 螺栓擰緊力矩不應(yīng)小于50KN?M;
2.5.9 主節(jié)點處必須設(shè)置一根橫向水平桿,用直角扣件扣接且嚴(yán)禁拆除。主節(jié)點處兩個直角扣件的中心距不應(yīng)大于150mm。
三、滿堂支架預(yù)壓
安裝模板前,要對支架進行壓預(yù)。支架預(yù)壓的目的:
1、檢查支架的安全性,確保施工安全。
2、消除地基非彈性變形和支架非彈性變形的影響,有利于橋面線形控制。
本方案擬按7m一段分段預(yù)壓法進行預(yù)壓,預(yù)壓方法依據(jù)箱梁砼重量分布情況,在搭好的支架上的堆放與梁跨荷載等重的砂袋(或鋼材、水箱)(梁跨荷載統(tǒng)一考慮安全系數(shù)為1.2)。施工前,每袋砂石按標(biāo)準(zhǔn)重進行分包準(zhǔn)備好,然后用汽車吊或簡易扒桿進行吊裝就位,并按箱梁結(jié)構(gòu)形式合理布置砂袋數(shù)量。
為了解支架沉降情況,在預(yù)壓之前測出各測量控制點標(biāo)高,測量控制點按順橋向每2米布置一排,每排4個點。在加載50%和100%后均要復(fù)測各控制點標(biāo)高,加載100%預(yù)壓荷載并持荷24小時后要再次復(fù)測各控制點標(biāo)高,如果加載100%后所測數(shù)據(jù)與持荷24小時后所測數(shù)據(jù)變化很小時,表明地基及支架已基本沉降到位,可卸載,否則還須持荷進行預(yù)壓,直到地基及支架沉降到位方可卸壓。支架日沉降量不得大于2.0毫米(不含測量誤差),一般梁跨預(yù)壓時間為三天。卸壓完成后,要再次復(fù)測各控制點標(biāo)高,以便得出支架和地基的彈性變形量(等于卸壓后標(biāo)高減去持荷后所測標(biāo)高),用總沉降量(即支架持荷后穩(wěn)定沉降量)減去彈性變形量為支架和地基的非彈性變形(即塑性變形)量。預(yù)壓完成后要根據(jù)預(yù)壓成果通過可調(diào)頂托調(diào)整支架的標(biāo)高。
四、支架受力驗算
4.1 底模板下次梁(10×15cm木枋)(15cm面豎放)驗算
底模下腳手管立桿按照90cm(腹板下60cm,并增強兩列普通鋼管)布置,縱向次梁木枋腹板處滿鋪,底板其余處間距25cm,對于縱向次梁木枋的驗算,取計算跨徑為0.9m,按簡支梁受力考慮,分別驗算底模下腹板對應(yīng)位置和底板中間位置:
底模處砼箱梁荷載:P1 = 4.0m×25 KN/m3= 100 kN /m2(取4.0m砼厚度計算)模板荷載:P2 =4949.13×9.8×10-3/(14×0.5)= 6.93 kN /m2(腹板內(nèi)外模重量及內(nèi)模頂板模板重量由其下木枋承受,翼緣模板重量由翼緣部份鋼管架承受,內(nèi)模底板模板(含倒角模板)由底板下之木枋承受)。
(腹板外模與底板底模采用厚度5mm大面鋼板制作,內(nèi)模采用1.5×0.3m組合鋼模板)腹板內(nèi)外模模板重量為:
2.9175×14×0.005×7.85×103+(108.56+252.99+150.02+209.75)/100/0.3×14/1.5×14.91= 4949.13 Kg 設(shè)備及人工荷載:P3 =(10×60+8×25+1000)×9.8×10-3/(14×0.5)=2.52 kN /m2(假設(shè)單側(cè)腹板有10名工人,60Kg/人;振動棒8臺,25Kg/臺;其它設(shè)備1000Kg)砼澆筑沖擊及振搗荷載:(取砼重量的25%)P4 = 0.25×100 kN/m2 = 25 kN /m2
則有P =(P1 + P2 + P3 + P4)= 134.45 kN /m2 取0.2安全系數(shù),則有P計=P×1.2= 161.34 kN /m2 因為腹板下木枋滿鋪,故取間距為10cm,則有: q1=P計×0.10= 161.34 × 0.10 = 16.134 kN/m W = bh2/6 = 10×152/6 =375 cm3 由梁正應(yīng)力計算公式得:
σ = q1L2/ 8W =16.134×0.92 ×106/(8×375×103)=4.356 Mpa < [σ] = 10Mpa 強度滿足要求。
由矩形梁彎曲剪應(yīng)力計算公式得:
τ = 3Q/2A = 3×16.134×103×(0.9 /2)/(2×10×15×102)= 0.72603 Mpa< [τ] = 2Mpa(參考一般木質(zhì))強度滿足要求。
由矩形簡支梁撓度計算公式得:
E = 0.1×105 Mpa; I = bh3/12 = 2812.5 cm4 f max = 5q1L4 / 384EI = 5×16.134×103×10-3×0.94 ×1012 /(384×2812.5×104×0.1×105)= 0.49 mm< [f] = 2.25mm([f] = L/400=900/400=2.25 mm)剛度滿足要求。
底板砼僅厚32cm,底板下木枋布置間距為25cm,其強度驗算同上,能滿足要求。4.2 頂托橫梁10×15cm(15cm面豎放)木枋驗算
腹板處腳手管立桿縱向間距為0.9m,橫向間距為0.9m、0.6m(腹板加強后間距為0.3m)兩種,為簡化計算,按簡支梁受力進行驗算,實際為多跨連續(xù)梁受力,取計算跨徑為0.3m,僅驗算底模腹板對應(yīng)位置即可:
q1=P計×0.3= 161.34 × 0.3 = 48.402 kN/m W = bh2/6 = 10×152/6 = 375 cm3 由梁正應(yīng)力計算公式得:
σ = q1L2/ 8W =48.402×0.32 ×106/(8×375×103)=1.45206 Mpa < [σ] = 10Mpa 強度滿足要求;
由矩形梁彎曲剪應(yīng)力計算公式得:
τ = 3Q/2A = 3×48.402×103×(0.3 /2)/(2×10×15×102)= 0.72603 Mpa< [τ] = 2Mpa(參考一般木質(zhì))強度滿足要求;
由矩形簡支梁撓度計算公式得:
E = 0.1×105 Mpa; I = bh3/12 = 2812.5 cm4 f max = 5q1L4 / 384EI = 5×48.402×103×10-3×0.34 ×1012 /(384×2812.5×104×0.1×105)= 0.01805 mm< [f] = 0.75mm([f] = L/400=300/400=0.75 mm)剛度滿足要求。4.3 立桿強度驗算
腳手管(υ48×3.5)立桿的縱向間距為0.9m,橫向間距為0.9m、0.6m和0.3m,因此單根立桿承受區(qū)域即為底板0.9m×0.9m、0.9m×0.6m或0.9m×0.3m箱梁均布荷載,由橫橋向木枋集中傳至桿頂。根據(jù)受力分析,不難發(fā)現(xiàn)腹板對應(yīng)的間距為0.6m(0.3m)×0.9m立桿受力比其余位置間距為0.9m×0.9m的立桿受力大,故以腹板下的間距為0.6m(0.3m)×0.9m立桿作為受力驗算桿件。則有P計 = 161.34 kN /m2 對于腳手管(υ48×3.5),據(jù)參考文獻2可知:
i ——截面回轉(zhuǎn)半徑,按文獻2附錄B表B知i = 1.578 cm f ——鋼材的抗壓強度設(shè)計值,按文獻2表5.1.6采用,f=205 MPa A ——立桿的截面面積,按文獻2附錄B表B采用,A=4.89cm2 由于大橫桿步距為1.2m,長細(xì)比為λ=L/i = 1200 / 15.78 = 76 由長細(xì)比查表(參考文獻2)可得軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)υ= 0.744,則有: [ N ] = υAf =0.744×489×205 = 74.582 kN 而Nmax = P計×A =161.34×0.3×0.9 = 43.5618 kN 可見[ N ] > N,抗壓強度滿足要求。
另由壓桿彈性變形計算公式得:(按最大高度10m計算)△L = NL/EA = 43.5618×103×10×103/(2.1×105×4.89×102)=4.242 mm 壓縮變形不大
單幅箱梁每跨混凝土295.5m3,自重約753噸,按上述間距布置底座,則每跨連續(xù)箱梁下共有24×17=408根立桿,可承受1249噸荷載(每根桿約可承受30kN),安全比值系數(shù)為1249/753 = 1.6587,完全滿足施工要求。經(jīng)計算,本支架其余桿件受力均能滿足規(guī)范要求,本處計算過程從略。4.4 地基容許承載力驗算
邊跨合攏段滿堂支架布于料場內(nèi),其內(nèi)場地已硬化,可按C15砼考慮,即每平方米地基容許承載力為1530t/m2,而箱梁荷載(考慮各種施工荷載)最大為16.13t/m2,完全滿足施工要求。
五、模板工程
為保證現(xiàn)澆箱梁的外觀質(zhì)量光潔度、表面平整度和線形,加快施工進度,本工程箱梁底??刹捎么髩K鋼模板或鋪設(shè)竹膠板,外側(cè)模采用大塊鋼模板(可用掛籃外模所拆下的大塊鋼模板),箱體內(nèi)采用1.5×3.0m組合鋼模板,鋼模后背肋采用主橋掛籃外模拆下的[12槽鋼順橋向布置,槽鋼布置間距為50cm左右。箱梁外側(cè)模板和翼緣模板采用大型鋼板,由專業(yè)模板加工廠家加工制作。面板采用5mm厚鋼板,橫肋采用∠70角鋼,背帶采用2[12槽鋼,背帶間距為90cm,每塊模板上設(shè)有3道背帶,每道背帶上設(shè)置兩根υ18的拉桿。經(jīng)受力驗算和掛籃懸臂現(xiàn)澆模板施工檢驗,此模板強度和剛度完全能夠滿足施工要求。
箱梁內(nèi)模支撐采用υ48×3.5腳手管做排架,立柱支撐在底模頂面上,腳手管順橋向按0.9米設(shè)置一排,每排7根,且每排均需設(shè)置剪刀撐和縱、橫水平撐,以增加支架的整體穩(wěn)定性,防止內(nèi)模脹模,內(nèi)模支架的搭設(shè)原理及方式與滿堂支架的搭設(shè)原理及方式基本相同。
六、支架安全要求 6.1 支架使用規(guī)定
6.1.1 嚴(yán)禁在架上戲鬧或坐在欄桿上等不安全處休息;
6.1.2 嚴(yán)禁攀援支架上下,發(fā)現(xiàn)異常情況時,架上人員應(yīng)立即撤離; 6.1.3 支架上垃圾應(yīng)及時清除,以減輕自重并防止墜物傷人。6.2 拆除規(guī)定
6.2.1 拆除順序:護欄→腳手板→剪刀撐→小橫桿→大橫桿→立桿件; 6.2.2 拆除前應(yīng)先清除支架上雜物及地面障礙物;
6.2.3 拆除作業(yè)必須由上而下逐層拆除,嚴(yán)禁上下同時作業(yè);
6.2.4 拆除過程中,凡已松開連接的桿、配件應(yīng)及時拆除運走,避免誤扶、誤靠; 6.2.5 拆下的桿件應(yīng)以安全方式吊走或運出,嚴(yán)禁向下拋擲。
6.2.6 搭拆支架時地面應(yīng)設(shè)圍欄和警示標(biāo)志,并派專人看守,嚴(yán)禁非操作人員入內(nèi); 6.3 支架安全措施
6.3.1 禁止任意改變構(gòu)架結(jié)構(gòu)及其尺寸; 6.3.2 禁止架體傾斜或連接點松馳;
6.3.3 禁止不按規(guī)定的程序和要求進行搭設(shè)和拆除作業(yè);
6.3.4 搭拆作業(yè)中應(yīng)采取安全防護措施,設(shè)置防護和使用防護用品;
6.3.5 不得將模板支架、纜風(fēng)繩、泵送混凝土輸送管等固定在支架上,嚴(yán)禁懸掛起重設(shè)備; 6.3.6 不得在六級以上大風(fēng)、雷雨和雪天下繼續(xù)施工。6.4 鋼管支架的防電、避雷措施 6.4.1 防電措施
6.4.1.1 鋼管支架在架設(shè)的使用期間要嚴(yán)防與帶電體接觸,否則應(yīng)在架設(shè)和使用期間應(yīng)斷電或拆除電源,如不能拆除,應(yīng)采取可靠的絕緣措施。
6.4.1.2 鋼管支架應(yīng)作接地處理,設(shè)一接地極,接地極入土深度為2~2.5m。
6.4.1.3 夜間施工照明線通過鋼管時,電線應(yīng)與鋼管隔離,有條件時應(yīng)使用低壓照明。6.4.2 避雷措施
6.4.2.1 避雷針:設(shè)在架體四角的鋼管腳手立桿上,高度不小于1m,可采用直徑為25~32mm,壁厚不小于3mm的鍍鋅鋼管。
6.4.2.2 接地極:按支架連續(xù)長度不超過50m設(shè)置一處,埋入地下最高點應(yīng)在地面以下不淺于50cm,埋接地極時,應(yīng)將新填土夯實,接地極不得埋在干燥土層中。垂直接地極可用長度為1.5~2.5m,直徑為25~50mm的鋼管,壁厚不小于2.5mm。
6.4.2.3 接地線:優(yōu)先采用直徑8mm以上的圓鋼或厚度不小于4mm的扁鋼,接地線之間采用搭接焊或螺栓連接,搭接長度≥5d,應(yīng)保證接觸可靠。接地線與接地極的連接宜采用焊接,焊接點長度應(yīng)為接地線直徑的6倍或扁鋼寬度的2倍以上。
6.4.2.4 接地線裝置宜布置在人們不易走到的地方,同時應(yīng)注意與其它金屬物體或電纜之間保持一定的距離。
6.4.2.5 接地裝置安設(shè)完畢后應(yīng)及時用電阻表測定是否符合要求。6.4.2.6 雷雨天氣,鋼管支架上的操作人員應(yīng)立即離開。
七、施工現(xiàn)場安全管理和措施
7.1 在主要施工部位、作業(yè)點、危險區(qū)、主要通道口掛安全宣傳標(biāo)語或安全警告牌; 7.2 施工現(xiàn)場全體人員嚴(yán)格執(zhí)行《建筑安裝工程安全技術(shù)規(guī)程》和《建筑安裝工人安全技術(shù)操作規(guī)程》;
7.3 施工現(xiàn)場杜絕任意拉線接電;
7.4 配電系統(tǒng)設(shè)總配電箱、分配電箱、開關(guān)箱、實行分級配電。開關(guān)箱裝設(shè)漏電保護器; 7.5 施工機械進場安裝后經(jīng)安全檢查合格后投入使用。
第五篇:現(xiàn)澆簡支梁滿堂支架施工
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現(xiàn)澆簡支梁滿堂支架施工
現(xiàn)澆簡支梁滿堂支架施工
摘要:本論文闡述現(xiàn)澆簡支梁滿堂支架的施工方法,結(jié)合實際工點工程概況,考慮到滿堂支架施工先進快捷的優(yōu)勢,從設(shè)計到驗算,再到施工,全面介紹了滿堂支架施工的技術(shù)要點。
關(guān)鍵詞:滿堂支架 設(shè)計 驗算 施工 技術(shù)要點
中圖分類號:TQ639.2文獻標(biāo)識碼:A文章編號:
滿堂支架施工是梁體現(xiàn)澆施工中較為成熟的一種工藝,具有工程造價相對較低、操作方便靈活、適應(yīng)性強、占用施工場地少、節(jié)約制架設(shè)備投資等特點,對于保證質(zhì)量、提高工效十分有利。以下內(nèi)容即為結(jié)合實際工點闡述的滿堂支架施工工法。
1滿堂支架設(shè)計及驗算
1.1 支架設(shè)計要求
(1)、支架結(jié)構(gòu)必須有足夠的強度、剛度、穩(wěn)定性。
(2)、支架在承重后期彈性和塑性變形應(yīng)控制在15mm以內(nèi)。
(3)、支架部分地基的沉降量控制在5mm以內(nèi),地基承載(壓)力達250kPa。(支架設(shè)計完后進行驗算)
(4)、支架頂面與梁底的高差應(yīng)控制在理想值范圍內(nèi),且應(yīng)與預(yù)留拱度通盤考慮。
1.2支架搭設(shè)設(shè)計
測量人員根據(jù)原地面標(biāo)高及梁底標(biāo)高計算滿堂支架高度及硬化混凝土基礎(chǔ)頂面標(biāo)高,然后根據(jù)原地面地質(zhì)情況確定換填碎石墊層厚度,換填并碾壓密實,并對地基承載力及地基沉降進行檢測和檢算,確保地基具有良好的承載力,滿足施工荷載下地基承載檢算要求,通過檢算地基承載力不得小于200KPa;然后在經(jīng)過處理壓實平整的地基上澆筑30cm厚C20混凝土作為支架基礎(chǔ)。搭設(shè)WDJ碗扣式多功能鋼支架,橫橋向方向,梁體腹板下支架間距為30cm,其余為60cm;順橋向方向,支架間距為60cm,步距0.6m。支架外圍四周設(shè)剪刀撐,最新【精品】范文 參考文獻
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內(nèi)部沿橋梁縱向每4排立桿搭設(shè)一排橫向剪刀撐,支架高度通過可調(diào)托座和可調(diào)底座調(diào)節(jié)。
1.3支架結(jié)構(gòu)檢算
根據(jù)碗扣式支架的布置方案,采用WDJ碗扣式多功能鋼支架,對其剛度、強度、穩(wěn)定性必須進行檢算。鋼管的內(nèi)徑Ф41mm外徑Ф48mm。
斷面積
轉(zhuǎn)動慣量
回轉(zhuǎn)半徑
截面模量
鋼材彈性系數(shù)
鋼材容許應(yīng)力
1.3.1 一般截面箱身支架結(jié)構(gòu)驗算
荷載計算及荷載的組合
A、鋼筋混凝土梁重:(鋼筋混凝土梁重量按26kN/m3計算)
B、支架模板重
① 模板重量:(內(nèi)模未計)
(鋼模重量按82.64kN/m3計算)
② I20工字鋼重量:
(工字鋼重量按31,54KG/m計算)
③ 方木重量:
(方木重量按8.33KN/m3計算)
④ 支架重量:
根據(jù)現(xiàn)場情況按3米高支架進行檢算。
(《JGJ166-2008 建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范》說明3m立桿重量16.84kg、0.6m橫桿重量2.82kg)
C、人員及機器重
(《JGJ166-2008 建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范》)
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D、振搗砼時產(chǎn)生的荷載
(《JGJ166-2008 建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范》)
E、傾倒混凝土?xí)r沖擊產(chǎn)生的水平荷載
(采用汽車泵取值3.0KN/m2)
前載組合:
按照最不利位置計算單元1中單根立桿受力:
1.3.2立桿強度及穩(wěn)定性驗算
(1)、立桿強度驗算
式中:安全系數(shù);支架鋼管設(shè)計抗壓強度;鋼管有效截面積;計算單元對立桿的壓力。
參見《路橋施工計算手冊》。
(2)立桿穩(wěn)定驗算,由《路橋施工計算手冊》查得
結(jié)論:立桿滿足強度及穩(wěn)定性要求。
1.3.3 縱向方木強度和剛度驗算
支架中采用100×100mm縱向方木,間距0.25m,驗算時按簡支梁計算。
A、縱向方木強度驗算
式中:—方木設(shè)計抗彎強度,;
—方木截面抵抗矩;
—方木所受彎矩;
B、縱向方木剛度驗算
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式中:—方木撓度;
結(jié)論:縱向方木滿足強度和剛度要求。
1.3.4 整體驗算檢驗:(以32m簡支箱梁為例)
查圖紙得出,每跨現(xiàn)澆箱梁鋼筋混凝土V=334.3m3,按箱梁底部支架承重計算:整個支架系統(tǒng)承重為: KN
安全系數(shù)k=3.4也滿足施工要求。
結(jié)論:以上模板、支架及支架基礎(chǔ)處理能滿足32m簡支箱梁的施工要求。
滿堂支架施工
2..1 原地面處理
根據(jù)設(shè)計提供地質(zhì)資料結(jié)合我分部施工期間現(xiàn)場勘探,現(xiàn)澆梁地質(zhì)無不良軟弱地質(zhì),也無巖溶發(fā)育區(qū)段,在回填碎石土前需要采用挖機進行清除地表虛碴,清除墩或臺間表層耕植土、有機土等雜物,當(dāng)縱橫向地面坡度變化時,做成高1.2m,寬2m臺階,確保邊坡穩(wěn)定。
2.2回填
地面處理完畢,報驗合格后,采用碎石土回填,回填最大粒徑不宜超過15cm,采用YZ-20JC壓路機分層碾壓,底層按厚度不大于50cm控制,壓實系數(shù)不得小于0.8,面層1m內(nèi)深范圍按虛鋪厚度35cm控制,壓實系數(shù)應(yīng)大于0.9?;靥顚挾软敳堪床恍∮诹哼吘€外2m,其回填邊坡比按1:1.5m坡比回填。在碾壓過程中應(yīng)嚴(yán)格控制分層厚度和最佳含水量,確保壓實密度,每層必須進行檢測壓實度和地基承載力,如果壓實度和地基承載力達不到200Kpa應(yīng)多碾壓,或減少虛鋪厚度?;靥顚崙?yīng)從低處開始回填,當(dāng)有臺階時應(yīng)及時施作C20片石砼擋墻,在回填時要避免墩受偏壓。
2.3地面硬化處理
基底處理好后壓實度和地基承載力檢測合格后,澆筑30cm厚C20混凝土基礎(chǔ)。地面橫向坡度按水平考慮,縱向坡度按線路坡度設(shè)置,以便于頂?shù)淄械恼{(diào)節(jié)。硬化寬度為梁邊線外側(cè)1.5m。
2.4排水系統(tǒng)
為了有效及時排出地表水,在硬化邊縱向兩側(cè)開挖40×30cm的最新【精品】范文 參考文獻
專業(yè)論文
排水溝,排水溝采用M10砂漿鋪底,厚10cm,排水溝分段開挖形成坡度,低點開挖集水坑以便排水。
2.5 施工技術(shù)交底
支架搭設(shè)前工程技術(shù)負(fù)責(zé)人應(yīng)按已批準(zhǔn)的支架搭設(shè)方案的要求對搭設(shè)和使用人員進行技術(shù)和安全交底。
2.6 測量放樣
測量人員用全站儀放樣箱梁在地基上的豎向投影線,并用白灰撒上四周輪廓標(biāo)志線,現(xiàn)場技術(shù)員根據(jù)投影線定出單幅箱梁的縱、橫向中心線,同樣用白灰線做上標(biāo)記。
2..7布設(shè)立桿可調(diào)底座
根據(jù)立桿位置布設(shè)可調(diào)底座,掛線控制線形、標(biāo)高,放置平整、牢固,底部無懸空現(xiàn)象。
2..8碗扣支架安裝
根據(jù)立桿及橫桿的設(shè)計組合,從底部向頂部依次安裝立桿(先長后短)、橫桿。不同規(guī)格長度的立桿要交錯布置,一般先全部裝完一個作業(yè)面的底部立桿及部分橫桿,再逐層往上安裝,同時安裝所有橫桿。立桿和橫桿安裝完畢后,安裝斜桿,保證支架的穩(wěn)定性。斜撐通過扣件與碗扣支架連接,安裝時盡量布置在框架結(jié)點上。底層水平框架的縱向直線度應(yīng)≤L/200;橫桿間水平度應(yīng)≤L/400。支架全高的垂直度應(yīng)≤L/500,最大允許偏差應(yīng)小于100mm。
2..9可調(diào)托撐安裝
為便于在支架上高空作業(yè),安全省時,可在地面上大致調(diào)好可調(diào)托撐伸出量,再運至支架頂部安裝。根據(jù)梁底高程變化決定順橋向控制斷面間距,橫橋向設(shè)左、中、右三個控制點,精確調(diào)出可調(diào)托撐標(biāo)高。然后用明顯的標(biāo)記標(biāo)明可調(diào)托撐伸出量,以便校驗。最后再用拉線內(nèi)插方法,依次調(diào)出每個可調(diào)托撐的標(biāo)高,可調(diào)托撐伸出量一般控制在30cm以內(nèi)為宜。
2..10支架的檢查和驗收
(1)支架檢查的重點內(nèi)容為:
① 保證架體幾何不變形的斜桿、十字撐等設(shè)置是否完善;
② 基礎(chǔ)是否有不均勻沉降現(xiàn)象,立桿底座與基礎(chǔ)面的接觸有無
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松動或懸空情況;
③ 立桿上碗扣是否可靠鎖緊;
④ 立桿連接銷是否安裝、斜桿扣接點是否符合要求、扣件擰緊程度;
(2)支架應(yīng)隨施工進度定期進行檢查,達到設(shè)計高度后進行全面的檢查和驗收。
(3)停工超過一個月恢復(fù)時應(yīng)進行檢驗。
(4)支架驗收時,應(yīng)具備下列技術(shù)文件
① 施工組織設(shè)計及變更文件;
② 專項施工設(shè)計方案;
③ 周轉(zhuǎn)使用的支架構(gòu)配件使用前的復(fù)驗合格記錄;
④ 搭設(shè)的施工記錄和質(zhì)量檢查記錄;
(5)驗收合格后,應(yīng)對支架進行等荷載預(yù)壓后,方可投入使用。
2..11縱橫梁及外模安裝
可調(diào)托撐標(biāo)高調(diào)整完畢后,在其上安放I20a工字鋼橫梁,采用10cm×10cm方木置于工字鋼上作小楞,作為模板支撐。
結(jié)論
本文結(jié)合滿堂支架設(shè)計與施工經(jīng)驗,對現(xiàn)澆梁滿堂支架的施工技術(shù)作了闡述。實踐表明,采用進行滿堂支架的施工技術(shù),不僅克服了施工現(xiàn)場的各種困難,使工程質(zhì)量和工程進度得到了保證,而且使得梁無錯位、無裂縫,顏色一致,順暢美觀,保證了梁的剛度和穩(wěn)定性要求。
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[4] 龍馭球,包世華主編 《結(jié)構(gòu)力學(xué)》高等教育出版社2006
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