碗扣支架搭设技术交底.docx
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碗扣支架搭设技术交底
技术交底书
单位名称:
国道昆明东连接线广卫二期工程项目部编号:
KDLJ-001
工程名称
C閘道
编制
交底项目
碗扣支架搭设
复核
一、工程概况
广卫立交二期工程D匝道为昆玉高速公路昆明方向左转至两面寺方向,自昆玉高速公路右侧驶出,上跨DD匝道、昆玉高速及Y线,采用与主线合流的方式流入Z线,匝道全长670.001m,其中匝道桥长428m。
D匝道桥桥宽为8m,高1.5m,上部结构采用5×25+(27.5+22.5+2×25)+4×25+4×25现浇连续箱梁。
二、支架搭设方案
(1)基础处理:
在支架搭设范围内,清除场地内的垃圾、软弱地层,然后夯实、找平,浇筑10cm厚砼垫层。
(2)材料及规格选择
采用碗扣式钢管架搭设,钢管尺寸采用φ48×3.5MM。
(3)搭设尺寸
D匝道桥梁宽8m,底板宽3m,翼缘板宽2.5m,支架搭设立杆的摆放原则为:
横桥向方向在底板范围内采用0.6m的间距,翼缘板范围内采用0.9m的间距;顺桥向方向采用0.9m的间距。
D匝道5~6#墩支间跨广卫村既有道路,为使车辆能够正常通行,在此处预留通行门洞(4.5m×6m)。
立杆基础垫通长板(200CM×10CM×5CM长的松木板),立杆接长采用对接,且接头交错布置,高度方向错开50CM以上,相邻接头不应在同跨内。
接头距大横杆与立杆的交接处不应大于50CM。
顶层立杆可搭接,长度不应小于1M,两个扣件。
立杆垂直偏差,架高30M以下时,要求不大于架高的1/200。
交底地点:
C閘道工地现场交底日期:
2010年12月29日
交底单位:
国道昆明东连接线广卫二期工程项目部交底人:
接收单位:
接受人:
技术交底书
单位名称:
国道昆明东连接线广卫二期工程项目部编号:
KDLJ-001
工程名称
C閘道
编制
交底项目
碗扣支架搭设
复核
三、碗扣式钢管架安装程序及方法
(1)依据施工方案设计的位置,在基础上用墨线弹出纵、横向每排立杆位置,并据此安装枕木。
箱梁实心段对应的枕木尺寸宽厚为20×5cm,其它部位的可用20×2cm。
(2)在基础上墨线交叉点的枕木上摆放底座,将立杆插入底座,如需要采用两种立杆时,应采取两种不同长度立杆相互交错布置。
(3)安装水平杆。
将水平杆接头插入立杆最下端碗扣内,使接头弧面与立杆密贴,将上碗扣沿限位销扣下并顺时针旋转将其锁紧。
(4)需要采用两节立杆时,应注意避免相邻立杆接头处于同一水平面内;立杆接长时,将上部立杆底端连接孔与下部立杆顶端连接孔对齐,插入立杆连接稍并锁定。
(5)进行扫地杆、水平加固杆、剪刀撑安装及可调顶托安装。
四、碗扣式钢管支架施工要求
(1)支架安装应严格按施工方案和每座桥的施工顺序进行。
如为赶工期,可在上一施工节段未完成之前提前搭设下一节段支架。
(2)支架安装可从箱梁施工段的一端开始向另一端推进,也可从中间开始向两端推进,但工作面不宜开设过多,从纵横两个方向同时进行,以免支架失稳。
(3)若基础平整坚实,立杆底座可直接用立杆垫座,若基础不平或不够坚实,支架底部应采用立杆可调底座。
(4)选用无缺陷的支架构配件。
用于支撑的所有杆件,必须经检验合格后方可使用。
(5)碗扣式支架的底层组架最为关键,其组装质量直接影响支架整体质量,要严格控制组装质量;在安装完最下两层水平杆后,首先检查并调整水平框架的方正和纵向直顺度(对曲线布置的支架应保证立杆的正确位置);其次应检查水平杆的水平度,并通过调整立杆可调底座使水平杆的水平偏差小于L/400(L为水平杆长度);同时应逐个检查立杆底脚,并确保所有立杆不悬空和松动;底层支架符合搭设要求后,检查所有碗扣接头并锁紧。
在搭设过程中应随时注意检查上述内容,并予以调整。
交底地点:
C閘道工地现场交底日期:
2010年12月29日
交底单位:
国道昆明东连接线广卫二期工程项目部交底人:
接收单位:
接受人:
三、碗扣式钢管架安装程序及方法
(1)依据施工方案设计的位置,在基础上用墨线弹出纵、横向每排立杆位置,并据此安装枕木。
箱梁实心段对应的枕木尺寸宽厚为20×5cm,其它部位的可用20×2cm。
(2)在基础上墨线交叉点的枕木上摆放底座,将立杆插入底座,如需要采用两种立杆时,应采取两种不同长度立杆相互交错布置。
(3)安装水平杆。
将水平杆接头插入立杆最下端碗扣内,使接头弧面与立杆密贴,将上碗扣沿限位销扣下并顺时针旋转将其锁紧。
(4)需要采用两节立杆时,应注意避免相邻立杆接头处于同一水平面内;立杆接长时,将上部立杆底端连接孔与下部立杆顶端连接孔对齐,插入立杆连接稍并锁定。
(5)进行扫地杆、水平加固杆、剪刀撑安装及可调顶托安装。
四、碗扣式钢管支架施工要求
(1)支架安装应严格按施工方案和每座桥的施工顺序进行。
如为赶工期,可在上一施工节段未完成之前提前搭设下一节段支架。
(2)支架安装可从箱梁施工段的一端开始向另一端推进,也可从中间开始向两端推进,但工作面不宜开设过多,从纵横两个方向同时进行,以免支架失稳。
(3)若基础平整坚实,立杆底座可直接用立杆垫座,若基础不平或不够坚实,支架底部应采用立杆可调底座。
(4)选用无缺陷的支架构配件。
用于支撑的所有杆件,必须经检验合格后方可使用。
(5)碗扣式支架的底层组架最为关键,其组装质量直接影响支架整体质量,要严格控制组装质量;在安装完最下两层水平杆后,首先检查并调整水平框架的方正和纵向直顺度(对曲线布置的支架应保证立杆的正确位置);其次应检查水平杆的水平度,并通过调整立杆可调底座使水平杆的水平偏差小于L/400(L为水平杆长度);同时应逐个检查立杆底脚,并确保所有立杆不悬空和松动;底层支架符合搭设要求后,检查所有碗扣接头并锁紧。
在搭设过程中应随时注意检查上述内容,并予以调整。
(6)当箱梁为曲线梁时,可通过调整水平杆长度而使支架成曲线型布置。
(7)支架搭设严格控制立杆垂直度,整架垂直度偏差不得大于h/500(h为立杆高度)。
(8)剪刀撑钢管如需接长,应用搭接,搭接长度不少于40厘米、不少于三个扣件。
箱梁翼板部位的斜撑根据撑顶模板需要适当调整。
(9)支架的可调顶托应逐个顶紧,使所有立杆均匀受力;顶托的外悬长度不应大于自身长度的1/2。
(10)墩柱周边的水平杆如未能紧靠墩身,支架应另加设水平钢管成井字架夹紧墩身。
五、支架预压
支架预压拟选择本匝道首先进行箱梁现浇施工的第二联第四跨进行。
该联地基为碾压处理+10cm砼垫层,与其它桥梁的地基类似,箱梁高度1.5m,与其它桥梁相同,就支架安全性而言,通过该支架的预压,其它几联桥梁的支架很大程度上已得到证明,就弹性和非弹性变形而言,其它几联的荷载差异不大,均可参照该桥数据进行调整,因此,本匝道桥其它几联支架将不再进行预压。
当然,弥补支架未预压并确保支架安全的重要措施是作好施工控制,严格按施工方案及相关要求进行地基处理、支架搭设、方木和模板铺设等。
支架预压方法及程序如下:
1、沉降及位移观测点布设。
支架搭设及底模铺设后,进行观测点布设。
沉降观测点布设在墩顶及跨中断面,在支架脚、支架顶、底模面、左中右布点,每个断面布设9个点,整个预压段共布设63个沉降观测点。
为便于观测,支架上的观测点可贴厘米纸。
位移观测点也布设在墩顶及跨中断面,每个断面在支架顶左右各布设一个点,整个预压段共布设14个位移观测点。
布点后测量各观测点的原始高程和位置。
2、加载。
事先检测加载用的重块如混凝土块、砂袋、钢筋等的重量,作好重量标识,然后根据箱梁各部位的自重情况,作加载规划,使各部位的加载量与箱梁自重一致。
为保护模板表面和减少冲击力,在模板面铺垫麻袋。
加载时使用汽车吊吊装重块、人工配合堆放,注意吊装重块应小心轻放。
荷载堆放应均匀渐加,类似于混凝土分层浇筑,左右基本对称。
堆放重块时注意不要覆盖沉降观测点。
3、观测。
加载过程中应及时进行位移及沉降观测,如发现偏位或沉降异常,应及时暂停加载,待查明原因并处理后再继续加载。
加载达到50%、80%时分别暂停加载,测量各观测点。
完成加载后再测量,以后每半天测一次,直至完成预压。
卸载后再测量一次。
4、卸载。
沉降稳定后,停止预压,进行卸载。
支架稳定拟以日沉降量少于2mm进行判断。
如三天后沉降仍未稳定,说明地基处理不佳,同样应予卸载,卸载后对沉降过大部位的地基重新进行处理。
卸载同样应均匀、对称进行。
5、数据整理和预拱度调整。
整理沉降观测数据,可以得到地基变形、支架变形、方木及模板的压缩变形(比较卸载前后数据可区分弹性和非弹性变形),再与计算值进行比较,如有较大差异,需查找原因,并改善今后正常施工时的相关工作,对于正常差异,需对计算值进行修正,并据此调整模板预拱度。
已经预压的模板支架,非弹性变形已经发生,不再考虑,只考虑弹性变形,未经预压的,两种变形均需考虑。
位移观测点正常情况应基本不发生偏移,如有变形,应查找原因,改善相关工作。
箱梁模板支架验算书
一、模板支架结构
本工程箱梁的模板支架结构详见图一。
既有道路的通行门洞采用了门式支架,需进行验算。
根据箱梁结构特点,选取各种模板支架结构中荷载较大、跨度或悬臂较大的代表部位进行验算,主要包括箱梁实心段、普通段、腹板等部位。
二、结构受力验算
箱梁混凝土采用一次浇筑,因此,箱梁底板方木、模板、腹板方木、钢管、对拉螺栓、模板等按整箱混凝土浇筑荷载验算,翼板和顶板方木、模板按顶板、翼缘板混凝土浇筑荷载验算,预应力箱梁的支架、地基按整箱荷载验算。
对其门式支架也按整箱荷载验算。
结构验算时,静载系数取1.2,动载系数取1.4;人群及机具荷载取2.5kPa,振捣混凝土产生的侧向荷载取4kPa,竖向荷载取2kPa。
各种主要材料的弹性模量E、标准强度R、允许弯曲应力[σw]、剪应力[τ]取值如下:
胶合板:
E=4000MPa,[σw]=20MPa,[τ]=1.9MPa。
松木:
E=8400MPa,[σw]=12MPa,[τ]=1.9MPa。
钢材:
E=2.1×105MPa,R=205MPa,[σw]=140MPa,[τ]=85MPa。
1、箱梁模板验算
底模荷载较大的是墩台处箱梁实心段,跨径为0.3m,取10cm宽度的胶合板验算(厚度18mm),则:
I=0.1×0.0183/12=4.86×10-8m4,W=0.1×0.0182/6=5.4×10-6m3
模板受力情况如下(模板自重忽略):
钢筋混凝土荷载:
1.5×26=39kPa
人群及机具荷载:
2.5kPa
振捣或下料冲击荷载:
2kPa
按多等跨连续梁计算,简图如下,其中,均布荷载:
q1=(39×1.2+2.5×1.4+2)×0.1=5.23kN/m
(1)强度验算
模板的最大弯矩和剪力分别为:
M1=0.107×0.3²q1=0.05kNm
Q1=0.607×0.3q1=0.95kN
最大应力为:
σ=M1/W≈9.26MPa<[σW]=20MPa
τ=3Q1/(2bh)≈0.8MPa<[τ]=1.9MPa
该模板强度满足要求。
(2)挠度计算
计算外模变形,不考虑施工荷载,即q=39×0.1=3.9kN/m,除去方木宽度后模板跨径L=20cm,按三等跨连续梁计算挠度,则最大挠度为:
f=0.667qL4/(128EI)=0.007mm<0.2/400=0.5mm
模板变形符合要求。
2、箱梁纵向方木验算
该方木为10×10cm松木,则:
I=0.14/12=8.333×10-6m4,W=0.13/6=1.667×10-4m3
实心段的最大跨径为90cm,按最大分布间距30cm验算,单根方木受力情况如下:
钢筋混凝土荷载:
1.5×0.3×26=11.7kN/m
人群及机具荷载:
2.5×0.3=0.75kN/m
振捣荷载:
2×0.3=0.6kN/m
模板及方木自重:
(0.3×0.018+0.12)×10=0.15kN/m
上述情况按简支梁计算,简图如下,其中,均布荷载:
q1=(11.7+0.15)×1.2+0.75×1.4+0.6=15.87kN/m
(1)强度验算
方木的最大弯矩和剪力分别为:
M1=0.9²q1/8=1.607kNm
Q1=0.9q1/2=7.14kN
最大应力为:
σ=M1/W≈9.64MPa<[σW]=11MPa
τ=3Q1/(2bh)=1.07MPa<[τ]=1.9MPa
该方木强度满足要求。
(2)挠度计算
最大挠度为:
f1=5q1L14/(384EI)=1.94mm<900/400=2.25mm
该方木变形符合要求。
3、箱梁横向方木验算
纵向方木为15×15cm松木。
间距为90cm。
箱梁实心段部位纵向方木承受来自横向方木的多个集中力作用(自重忽略),方木跨径0.9m。
其中,实心段集中力P1间距30cm,根据横向方木的受力情况,可得:
P1=15.87×0.9/2=7.14kN
方木参数为:
I=0.154/12=42.2×10-6m4,W=0.153/6=5.625×10-4m3
(1)强度验算
按多等跨连续梁计算,简图如下,最大剪力分别为:
Q1=(1+1/2)×P1=10.71kN
集中力的等效均布荷载为:
q1=11×P1/(10×0.3)=39.3kN/m
方木的最大弯矩为:
M=0.107×0.9²q1=3.41kNm
最大应力为:
σ=M/W≈6MPa<[σW]=12MPa
τ=3Q1/(2bh)=0.7MPa<[τ]=1.9MPa
该方木强度满足要求。
(2)挠度计算
最大挠度为:
f=q1L4/(128EI)=0.5mm<900/400=2.25mm
该方木变形符合要求。
4、箱梁碗扣支架验算
碗扣支架的钢管外径Ф48mm,壁厚δ3.3mm(考虑到可能存在的锈蚀,以δ3mm验算),搭设的最大步距h=1.2m,上下自由端长度a=0.2m。
可计算钢管的各种参数:
截面积:
A=4.24cm2
回转半径:
i=1.59cm
计算长度L0=h+2a=1.6m
长细比:
λ=L0/i=100.6
稳定系数:
Ψ=0.544
因此单杆容许压力为:
[N]=ΨA[σ]=32.3kN
碗扣材料为标准件,根据厂家提供的资料,当横杆步距为1.2m时,立杆设计荷载为30kN,考虑安全系数0.75,因此,取[N]=23kN。
下面就箱梁实心段、翼板三个部位的支架情况进行验算。
(一)、实心段部位
该段梁高1.5m,立杆最大间距为60×90cm,所受荷载为:
钢筋混凝土荷载:
1.5×26=39kPa
模板支架自重:
2kPa
人群及机具荷载:
2.5kPa
振捣或下料冲击荷载:
2kPa
考虑动静载系数后单杆所受压力为:
N=[(39+2)×1.2+2.5×1.4+2]×0.6×0.9÷4=7.4kN<[N]
碗扣支架每米高度变形为:
Δ=N/(AE)=0.25mm
该碗扣钢管满足要求。
(二)、翼板部位
该部位梁高按0.4米计,立杆间距为0.9×0.9m。
该部位立杆所受荷载:
钢筋混凝土荷载:
0.4×26=10.4kPa
模板支架自重:
2kPa
人群及机具荷载:
2.5kPa
振捣或下料冲击荷载:
2kPa
考虑动静载系数后单杆所受压力为:
N=[(10.4+2)×1.2+2.5×1.4+2]×0.9×0.9÷4=4.13kN<[N]
因此满足要求。
(三)、支架稳定性验算
立柱所用钢管外径为48mm,壁厚为4mm,钢管有效面积为:
A=424.12mm2,回转半径i=15.95mm。
立杆长细比λ=L/i=1200/15.95=75.24
由长细比可查得轴心受压构件的纵向弯曲系数φ=0.675
σ=N/ΦA=25.85MPa<[σ]=145MPa
支架稳定性满足要求。
综上,碗扣支架受力满足要求。
5、箱梁支架地基验算
支架通过下托向枕木、砼垫层、路基层层施加荷载,其中,下托底面长宽为12×12cm,枕木宽厚为20×5cm,砼垫层厚10cm。
按45°角扩散应力近似计算,则枕木、砼垫层、路基等各层面受力面尺寸分别为:
实心段基础:
枕木12×12cm,稳定层22×22cm,路基42×42cm
均按上述立杆的最大压力验算,则三层基础最大应力分别为:
实心段基础:
枕木0.5MPa,砼垫层0.15MPa,路基41kPa
一般木板的容许抗压应力大于9MPa,水泥含量3%的稳定土容许强度大于2MPa,如填土路基按要求碾压且承载力检测大于140kPa,则地基承载力满足要求。
6、广卫村通行门洞支架验算
通行门洞用五排碗扣钢管支架做墩,上搭设25工字钢,工字钢上面满铺竹胶板,竹胶板上按立杆间距摆放10×10cm的方木(松木)。
详见附图。
(一)、纵向方木验算
纵向方木为10×10cm松木,方木的受力与满堂支架验算时受力一样。
(二)、工字钢验算
工字钢型号为25a,截面特性为I=5017cm4,W=401.4cm3,[σw]=210MPa,[τ]=120MPa。
工字钢在底板范围内的跨径为0.6m,门洞处按0.5高箱梁计算,每根工字钢所受荷载为:
钢筋混凝土荷载:
0.5×26=13kPa
模板支架自重:
2kPa
人群及机具荷载:
2.5kPa
振捣或下料冲击荷载:
2kPa
考虑动静载系数后单根工字钢所受压力为:
N=[(13+2)×1.2+2.5×1.4+2]×9×3÷6=105.7kN
换算成均布荷载为q=105.7÷9=11.75KN/m
最大弯矩M=ql2/8=11.75×6.52/8=62.05KN.m
最大剪力为Q=ql/2=52.9KN
σw=M/W=154.6MPa<[σw]=210MPa
τ=Q/ht=52.9/0.23×0.1=2.3MPa<120MPa
(三)、钢管验算
由工字钢验算时得知,最大剪力为52.9KN,工字钢每端由5根钢管架支撑,所以每根钢管承受的压力为N=10.58KN<[N]=30KN。
7、支架变形及预拱度计算
模板支架变形主要包括木接头承压的非弹性变形、碗扣支架或门式支架的弹性和非弹性变形、地基的弹性和非弹性变形。
根据本工程模板支架的结构形式、地基情况、荷载情况及有关经验数据,箱体部位各种主要变形分别为:
木接头承压非弹性变形:
6~9mm
碗扣和门式支架弹性和非弹性变形(高架取大值):
1~3mm
砂土地基沉降(挖方地段取小值,填方地段取大值):
6~15mm
混凝土路面沉降:
3mm
相对设计线形,初步确定箱梁模板预拱高度。
这些预拱值仅作施工参考,具体应参照预压沉降情况进行调整,混凝土路面、承台、涵洞部位的预拱度应予适当减少,各相邻部位的标高结合设计线形顺接。
8、验算结论
综上所述,本方案箱梁模板支架结构中模板、方木、碗扣支架、门式支架、钢管等均能满足施工要求,同时也可看出,各结构富余并不大,因此,施工时应严格按方案要求进行。
为使受力均匀,应严格控制地基处理质量,在支架搭设、方木和模板安装等方面应严格控制高差。
为确保箱梁线形,在斜撑、混凝土浇筑方面应注意均匀、左右对称,避免外物碰撞和恶劣天气施工。
混凝土浇筑时应避免局部堆料过高,避免在支架上集中堆放重物。
方案中未详尽之处,如内模、斜撑、墩柱处加固钢管等,根据具体安装需要和受载情况,在施工过程中予以完善。