门洞支架技术方案附详细计算书.docx
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门洞支架技术方案附详细计算书
XXX门洞支架施工方案
一、工程简况
XXX高架桥跨越XXX段主线桥跨径布置为30+40+30m预应力混凝土箱梁,主梁顶面设2%的双向横坡。
主梁采用单箱三室断面等高度连续梁,梁高2。
3m,边腹板为斜腹板,斜率1。
47∶1.箱梁顶板宽度25。
3m,底板宽度16。
0m,悬臂长度3.65m,悬臂板根部厚65cm,端部厚20cm,箱梁内顶板厚度25cm,底板厚度23cm,腹板厚度42~90cm。
XXX处新建箱梁底标高为30。
480米,原有混凝土路面标高为25。
59米,净空高度为4。
9米。
二、门洞支架施工方案
根据上级部门要求,XXX施工期间保证XXX南北方向车辆畅通,结合XXX净空高度只有4。
9米的实际情况,施工中,拟在40m跨中部27.2米段采取门洞支架施工.门洞布置型式2。
7+5。
2×4+2。
7米,减去1.2米混凝土防撞墙宽度,实际门洞净宽布置为1。
5米(人行道)+4米(车行道)×4+1.5米(人行道),即双向4车道,保证车辆通行。
考虑施工支架占有高度,门洞限高为3.8米。
三、支架验算
1、荷载计算
(1)施工人员、施工料具运输、堆放荷载:
;倾倒混凝土时产生的冲击荷载:
;振捣混凝土产生的荷载:
。
荷载系数取值:
静载系数:
,活载系数:
。
(2)混凝土箱梁一般截面顶板厚25cm,底板厚度为23cm,箱室底板下钢筋混凝土自重:
,(从保守方面计算,该处梁高增加10cm以考虑内模及其支架重量),综合分析荷载,箱室底板中间处的荷载为:
(3)腹板处钢筋混凝土自重(从保守考虑腹板处按加厚10cm计算):
综合分析荷载,腹板下的荷载为:
为安全起见,斜底板下方荷载同腹板下亦取q=80.9kN/m2。
2、模板及方木验算
箱梁底模、侧模和内膜均采用δ=15mm的竹胶板。
竹胶板容许应力[σ0]=60MPa,弹性模量E=6×103MPa。
纵向方木采用A-1东北落叶松,截面尺寸为10cm×15cm.截面参数和材料力学性能指标:
W=bh2/6=10×152/6=375cm3
I=bh3/12=10×153/12=2813cm4
横向方木采用A-1东北落叶松,截面尺寸为7cm×10cm.截面参数和材料力学性能指标:
W=bh2/6=7×102/6=117cm3
I= bh3/12=7×103/12=583mm4
考虑到现场材料不同批,为安全起见,方木的力学性能指标按《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)中的A-3类木材,顺纹弯矩为12。
0MPa,并按湿材乘0。
9的折减系数取值,则[σ0]=12×0.9=10。
8MPa,E=9×103×0。
9=8.1×103MPa。
纵横向方木布置:
纵向方木间距一般截面为90cm,在腹板下为60cm。
横向方木间距一般为30cm,在腹板和端、中横隔梁下为20cm。
(1)模板检算
腹板下模板检算
底模采用δ=15mm的竹胶板,直接搁置于间距L=20cm的7×10cm横向方木上,按连续梁考虑,取单位长度(1.0米)板宽进行计算。
荷载组合:
竹胶板(δ=15mm)截面参数及材料力学性能指标:
W=bh2/6=100×1。
52/6=37.5cm3
I=bh3/12=100×1。
53/12=28.125cm4
承载力检算:
强度:
Mmax=ql2/10=80.9×0.2×0.2/10=0.32KN·m
σmax=Mmax /W=0。
32×103/37。
5×10—6=8.5MPa<[σ0]=60MPa 满足要求
刚度:
f=ql4/(150EI)=80.9×103×0。
24/(150×6×109×28。
125×10-8)
=0。
45mm<[f0]=200/400=0.5mm 满足要求
底板下模板检算
底模采用δ=15mm的竹胶板,直接搁置于间距L=30cm的7×10cm横向方木上,按连续梁考虑,取单位长度(1.0米)板宽进行计算。
荷载组合:
竹胶板(δ=15 mm)截面参数及材料力学性能指标:
W=bh2/6=100×1。
52/6=37.5cm3
I=bh3/12=100×1.53/12=28。
125cm4
承载力检算:
强度:
Mmax=ql2/10=27。
2×0。
3×0.3/10=0。
24KN·m
σmax=Mmax /W=0。
24×103/37.5×10-6=6。
4MPa<[σ0]= 60MPa满足要求
刚度:
f=ql4/(150EI)=0。
24×103×0.34/(150×6×109×28。
125×10—8)
=0。
71mm<[f0]=300/400=0。
75mm 满足要求
(2)、横向方木检算
横向方木搁置于间距60cm的纵向方木上,横向方木规格为7cm×10cm,横向方木亦按连续梁考虑。
腹板下横向方木检算
荷载组合:
q1=80。
9×0.2=16.18kN/m
承载力计算:
强度:
Mmax=ql2/10=16.18×0.62/10=0。
6KN·m
σmax=Mmax/W=0。
6×103/117×10—6=5。
1MPa<[σ0]=10。
8MPa
满足要求
刚度:
荷载:
q=80。
9×0.2=16。
18kN/m
f=ql4/(150EI)=16。
18×0。
64/(150×8。
1×109×583×10—8)=0.3mm<[f0]=600/400=1。
5mm 满足要求
底板下横向方木检算
荷载组合:
q1=27.2×0.3=8。
16kN/m
承载力计算:
强度:
Mmax=ql2/10=8.16×0.92/10=0.7KN·m
σmax=Mmax /W=0。
7×103/117×10-6=6.0MPa<[σ0]=10.8MPa 满足要求
刚度:
荷载:
q=27.2×0。
3=8.16kN/m
f=ql4/(150EI)=8。
16×0。
94/(150×8。
1×109×583×10—8)=0。
8mm<[f0]=900/400=2。
25mm 满足要求
(3)纵向方木检算
纵向方木规格为10×15cm,腹板和端、中横隔梁下立杆纵向间距为60cm,一般底板处为纵向间距为90cm。
纵向方木按简支梁考虑,计算跨径分别为60cm和90cm。
腹板下纵向方木检算
荷载组合:
横向方木所传递给纵向方木的集中力为:
P=16。
18×0.6=9.7kN
承载力计算:
强度:
最不利情况下的力学模型为:
支座反力R=9。
7×3/2=14。
55KN
最大跨中弯距Mmax=14。
55×0.3—9。
7×0.2=2.4KN.m
σmax=Mmax/W=2。
4×103/375×10-6=6.4MPa<[σ0]=10。
8MPa 满足要求
刚度:
按最大支座反力布载模式计算:
集中荷载:
P=9.7×3= 29.1kN
f=Pl3/(48EI)=29。
1×103×0。
63/(48×8.1×109×2813×10—8)=0。
6mm<[f0]=600/400=1。
5mm 满足要求
底板下纵向方木检算
荷载组合:
横向方木所传递给纵向方木的集中力为:
P=8.16×0.9=7。
3kN
承载力计算:
强度:
最不利情况下的力学模型为:
支座反力R=7。
3×3/2=11KN
最大跨中弯距 Mmax=11×0.45—7.3×0.3=2。
8KN.m
σmax=Mmax /W=2。
8×103/375×10-6=7.5MPa<[σ0]=10。
8 MPa满足要求
刚度:
按最大支座反力布载模式计算:
集中荷载:
P=7.3×3=21.9kN
f=Pl3/(48EI)=21.9×103×0。
93/(48×8。
1×109×2813×10-8)=1.5mm<[f0]=900/400=2。
25mm 满足要求
3、脚手架验算
(1)立杆受力验算
箱梁腹板下支架为60cm×60cm设置,步距为60cm;一般底板下支架为90cm×90cm设置,步距为120cm,根据网格划分,每根立杆为四个网格共用,对每个网格的承载贡献为1/4,固每根立杆的承载面积为:
腹板下:
0。
6×0.6×4×1/4=0.36㎡
一般底板下:
0。
9×0。
9×4×1/4=0.81㎡
那么每根立杆承受荷载为:
腹板下:
80。
9×0.36=29。
1kN〈40kN 满足要求
一般底板下:
27.2×0.81=22。
0kN〈30kN 满足要求
4、横向I20a工字钢验算
I20a工字钢截面参数为:
A=35。
5cm2,Ix=2370cm4,Sx=136。
1cm3,Wx=237cm3,h=20cm,b=10cm.
(1)强度计算
抗弯强度计算
最不利情况下I20a工字钢所受力学形式为
I20a工字钢所受最大弯矩应力为:
满足要求
抗剪强度计算
每个工字钢所承受的最大剪力(取腹板处最不利荷载进行计算)为:
满足要求
腹板局部承压强度
满足要求
(2)刚度计算
满足要求
(3)整体稳定性计算
满足要求
(4)局部稳定验算
受压翼缘板局部稳定
I20a工字钢
满足要求
腹板的局部稳定
I20a工字钢
满足要求
5、纵向双H型钢验算
H型钢截面参数为:
A=164。
4cm2,Ix=71400cm4,Sx=1549。
9cm3,Wx=2926。
2 cm3,h=48.8cm,b=30cm,d=12。
5mm,t=16。
5mm。
(1)强度计算
抗弯强度计算
最不利情况下每个I20工字钢对双H型钢的作用力为
2×29.1=58.2kN
双H型钢每一跨度上最多作用9个I20a工字钢
双H型钢所受的最大弯矩如图为340.4kN·m:
H型钢所受的最大弯曲应力为:
满足要求
抗剪强度计算
每个H型钢所承受的最大剪力(取腹板处最不利荷载进行计算)为:
满足要求
腹板局部承压强度
满足要求
(2)刚度计算
满足要求
(3)整体稳定性计算
满足要求
(4)局部稳定验算
受压翼缘板局部稳定
H型钢
满足要求
腹板的局部稳定
H型钢
满足要求
6、横向双I40a工字钢验算
I40a工字钢截面参数为:
A=86.1cm2,Ix=21720cm4,Sx=631。
2 cm3,Wx=1090cm3,h=40cm,b=14.2cm。
(1)强度计算
抗弯强度计算
最不利情况下每个双H型钢对I40a双工字钢的作用力为
58。
2×9=523。
8kN
最不利情况下I40a双工字钢所受的最大弯矩的力学形式为:
I40a工字钢所受的最大弯曲应力为:
满足要求
抗剪强度计算
每个工字钢所承受的最大剪力(取腹板处最不利荷载进行计算)为:
满足要求
腹板局部承压强度
满足要求
(2)刚度计算
满足要求
(3)整体稳定性计算
满足要求
(4)局部稳定验算
受压翼缘板局部稳定
I40a工字钢
满足要求
腹板的局部稳定
I40a工字钢
满足要求
7、Φ630钢管桩验算
(1)Φ630钢管桩截面参数为:
A=232.981cm2.
(2)最不利情况下每个I40a双工字钢对钢管桩的作用力为:
523.8×19=9952.2kN
每个钢管桩所承受的力为9952。
2÷15=663。
5kN
为安全考虑,取钢构件及脚手架方木等重量为箱梁重的20%
每个钢管桩所承受的折算力为663.5×1.2=796。
2kN
钢管桩所受的压应力为:
满足要求
(3)稳定性验算
钢管桩的长细比为:
按焊接钢管b类截面查表得
满足要求
8、混凝土基础验算
由于钢管桩底部设置80cm×80cm钢板,所以混凝土基础所受压力为
满足要求
四、支架拆除
(1)拆除顺序:
护栏→脚手板→脚手架→型钢→钢管桩→混凝土基础;
(2)拆除前应先拆除脚手架上杂物及地面障碍物;
(3)拆除作业必须由上而下逐层拆除,严禁上下同时作业;
(4)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;
(5)拆下的杆件及型钢应以安全方式吊走或运出,严禁向下抛掷。
五、安全措施
1、门洞支架行车方向第一个分路口设置前方施工及限高公示牌,前150~200米处设限高杆(3.8米).
2、门洞支架前150米开始设置车辆导流设施,并每隔50米设置一道减速带。
3、门洞支架下方搭设管棚并挂设安全防护网,防止施工杂物坠落伤及行人、车。
4、门洞支架钢筋混凝土基础防挡墙顺桥向宽度为1。
2米,高度0。
8米,确保门洞支架施工期间的安全.
5、门洞支架及限高杆均按要求设置反光贴及警示灯。
6、门洞支架进、出口各设置一名交通协管员。
XXX高架桥项目经理部
二○○九年八月二十一日