连续箱梁满堂支架施工方案与计算实例详解Word文档格式.docx
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底板厚度由跨中的0.25m按弧线
变化至0.4m;
腹板厚度由0.45m变化到0.6m。
为改善箱梁根部截面受力,在中横梁两端附近的顶、底板局部加腋加厚。
2、桥梁地貌及地址概况
1)地形、地貌
桥址区位于海成一级阶地大地貌单元中的河流沉积入海口,地面标高0.90~6.10m,高差约5.20m。
河槽较平缓,河沟底与岸边高差约6.0m。
周围均为海成砂堤。
2)地层岩性
通过野外钻探、原位测试,室内岩土测试,将埋深23.20m以上浅地基岩土自上而下划分为5个工程地质层,现简述如下:
冲填土(Q4al):
河岸处揭露(QK1、QK2孔揭露)。
灰色、灰黄色,湿,松散,土质较均匀,以河流冲填细砂为主,含少量有机质。
层底埋深0.60~1.00m,层底标高5.10~5.40m,层厚0.60~1.00m。
②细砂(Q4m):
除河床底部QK4孔地段河水冲刷侵蚀缺失外,桥址处均有分布。
灰黄色、浅灰色,饱和,松散~稍密,粒度较均一,含少量贝壳碎屑。
层底埋深1.90~5.10m,层底标高-1.00~1.00m,层厚1.90~4.40m。
③淤泥质粘土(Q4m):
深灰色,流塑~软塑,土质较均匀,韧性差,干强度低,切面有光泽,摇震反应较迅速,含少量有机质,具臭味,夹少量粉细砂。
桥址区东侧QK1、QK2地段分布,层底埋深6.30~7.00m,层底标高-0.90~-0.30m,层厚1.30~1.90m。
④粗砂(Q3m):
灰黄色,饱和,稍密~中密状,石英质,次磨圆状,粒度不均一,含少量贝壳碎屑。
全桥址均有分布,层底埋深4.20~13.00m,层底标高-6.90~-3.40m,层厚2.50~4.20m。
④-1珊瑚岩(Q3m):
乳白色,疏松气孔构造,较完整,岩芯呈短柱状,柱长5~15cm不等,质轻软,性脆,轻击易碎。
全桥址均有分布,层底埋深4.20~10.10m,层底标高-3.40~-4.90m,层厚2.50~1.60m。
⑤中风化花岗岩(γ5):
桥址处均有分布。
灰白花斑色,中粗粒结构,块状构造,裂隙较发育~中等发育,不规则,多呈闭合状;
岩芯上部2~3.0m多呈碎块状,块径1~6cm,下部呈柱状,柱长5~30cm,局部可见铁锰质浸染,质硬,锤击声脆。
层顶埋深5.80~13.00m,层层标高-5.40~-6.90m,该层未揭穿,揭露厚度10.10~10.20m。
3、施工方法简介
本工程现浇连续箱梁支撑方式拟采用满堂式碗扣支架。
碗扣支架采用WDJ式支架,架杆外径48mm,壁厚3.5mm,内径41mm。
支架顺桥向布置间距为0.9m,横桥向布置间距为0.9m,其中1#墩左右各4.5m采用加密式布设即支架顺桥向布置间距为0.45m,横桥向布置间距为0.9m.2#墩布设方法同1#墩。
翼缘板底顺桥向布置间距为0.9m,横桥向布置间距为0.9m,水平杆步距为1.2m。
支架顶部设一层钢管和一层方木将模板荷载传至支架。
第一层纵梁顺桥向布置,第二层横梁横桥向布置,置于碗扣式支架顶托上。
为保证支架的稳定性,在纵横向布置斜向钢管剪刀撑,每4.5m布设一次上下连续设置;
其中靠近1#和2#墩处左右两边横向桥方向各增设两处间距2.5m布设一次上下连续设置。
剪力撑用5m长Φ48×
3.5普
通钢管连续布置,与地面成45-60度角,剪刀撑上至底板,下至地面,每一处与碗扣架连接处用扣件紧固。
4、施工工艺流程图
5、基本构件、材料及设备
(1)方木根据工程特点选用9cm×
9cm和13cm×
13cm的方木。
(2)支架采用WDJ碗口支架作为现浇混凝土梁板的支架,构件规格分为立杆、横杆、斜杆。
(3)平板采用的是183cm×
98cm×
1.5cm竹胶板。
(4)边模按图纸设计要求提前在施工现场加工内外模(底板除外)。
三、满堂支架设置方案
1、地基处理
(1)先用工程机械将表层岩土推平并压实;
(2)局部基坑清淤后采用分层回填并整平压实。
(3)原有地基整平压实后,再在其上浇筑C20混凝土15cm。
(4)垫层混凝土浇筑前,两边用[10型钢作为边界模板,钢筋打桩简单固定。
测量每10m(纵桥向)测量模板顶相对高差,确保混凝土面有1%横坡,并用若干钢筋头标记标高位置,确保收面平整度和坡度。
(5)垫层混凝土浇筑采用混凝土运输车运输,泵车泵送浇筑。
浇筑中,依次进行布料,四周或边角处用振捣棒振捣密实,其它位置采用平板振捣器进行振捣密实,收面从一边向另一边依次进行。
(6)混凝土初凝后及时进行养护,防止开裂。
(7)为避免处理好地基受水浸泡,在如下图位置设置在垫层下部预埋排水管。
排水管排出水通过河沟流出桥梁以外区域。
1号桥排水管路平面布置图
注:
本图标注尺寸均以mm计,预埋管上方布置双向间距100mm的
直径12的钢筋以提高挤压破坏强度。
(8)地基承载力计算
A、计算的理论和规范依据
理论上,地基破坏有三种形式:
a、整体剪切破坏,常发生在浅埋基础下的密砂或硬粘土等坚实地基中;
b、局部剪切破坏,常发生在中等密实砂中;
c、刺入剪切破坏,常发生于松砂或软土中。
前两种破坏,也可称为太沙基破坏。
根据基础的实际情况,本基础可能发生的破坏是前两种,即太沙基破坏。
根据《公路桥涵地基与基础设计规范(JTGD63—2007)》中给出各种土类的地基容许承载力值表及计算公式,可以为基础承载力计算提供规范依据。
各种取值系数表见下表格所示。
1、砂土的容许承载力[σ0]
土名
湿度
密实
中密
松散
砾砂、粗砂
与湿度无关
550
400
200
中砂
450
350
150
……
2、地基土容许承载力宽度、深度修正系数
土
的
类
别
系数
砂土
碎石土
粉砂
细砂
砾砂粗砂
碎石
卵石
圆砾
角砾
k1
1.0
1.2
1.5
2.0
3.0
4.0
k2
2.5
5.5
5.0
6.0
基础采取20cm厚C20砼,地基通过碾压、夯实经试验检测承载力大于2500Kpa。
碗口式钢管脚手架,杆件自重Pk,根据中国建筑工业出版社出版的《建筑施工计算手册》,脚手架立杆验算截面承受的构架自重荷载:
立杆底座验算N≦Rd
立杆地基承载力验算
式中N—脚手架立杆传至基础顶面的平均轴向力设计值
Rd—底座承载力(抗压)设计值,一般取40KN
Ad—立杆基础的计算底面积
fak—地基承载力特征值
Kc—脚手架地基承载力调整系数
脚手架立杆传至底座顶面的平均轴向力N=KN
立杆底座面积Ad=0.15×
15=0.0225m2
地基承载力特征值fak=25000KN
平均轴向力N=12.1KN
1立杆底座验算
取Rd=40KN>
N=12.1KN
2立杆地基承载力验算
N/Ad=12.1/0.0225=537.8(KN/m2)
取Kc=1.0
Kc·
fak=1×
2500>
537.8KN/m2
故知,地基承载力满足要求。
另外还可以以最不利荷载作用范围计算地基承载力:
1、受力面积:
A=11×
100=1100m2
2、地基承载力(Q地容=350KPa):
箱梁钢筋混凝土自重G=1207.9m3×
26KN/m3=31405KN
安全系数r=1.2所以P=G×
1.2=37686KN
Q地=P/A=37686KN/1100m2=34.26KPa
∴Q地=34.26KPa<Q地容=350KPa
由于箱梁段地基浇捣C20砼20cm厚,其下又有碎石30cm回填并夯实,本桥地质较好,多为珊瑚礁、花岗岩层。
经试验地基承载力达到350KPa以上,因此地基承载力满足受力要求。
(9)稳定性验算:
水平风力荷载(按设计院提供有关风力取值,风速37.3m/秒,高度30m以内,按最不利平面体系计算,支架风力可按0.5折减)
Q风=1.2-1.5KN/m2,取Q风=1.5KN/m2(按支架不折减计算)
P风=1.5×
37.3×
(4.86+1.35)=347.45KN
K风=P自(1/2B)/P风(1/2h)≥1.3
K风=37686×
(11.2/2)/347.45×
(6.21/2)=195>1.3
∴在风力及自重荷载下支架稳定性满足要求。
∴通过以上计算可知地基承载力及支架稳定性满足施工要求。
2、支架搭设总体概况
箱梁支架系统由下而上依次为:
支撑架基础、Φ48×
3.5碗扣脚手支架顶托,底垫为C20混凝土基础。
(1)测量放出桥墩中心点,首先拉线定出每一跨支架的纵轴线,然后在轴线上按设计间距分出每排立杆位置。
(2)安装支撑钢板与混凝土基础平整接触,充分受力。
(3)用Φ48×
3.5碗扣脚手管搭设脚手架立杆,立杆除1#、2#墩左右各4.5m区域以外全部按90cm×
90cm间距,进行布置;
立杆布置时,纵横方向均拉线进行,保证立杆位置及分布间距均匀一致。
(4)钢管支架设置纵横向横杆,横杆步距按120cm布置,在横桥方向和纵桥方向支架之间设置斜杆支撑,斜杆按5m间距布置。
(5)顶托在立杆搭设完成后安装。
每一段支架顶托的高度均由测量按设计值放出起止控制断面,并拉线将其余顶托调节到位。
顶托调节螺杆要竖直受力,顶托“U”型槽口向同一个方向。
(6)顶托装完并经高程测量合格后在其上横桥向布置Φ48×
3.5规格的建筑钢管,然后在箱梁底板下宽6m宽度内顺桥向布置9X9cm或13
×
13cm的方木,方木铺设的间距为25cm,所有材料都布置好后可以进行支架预压。
3、工艺流程
竖立杆、安放扫地杆→安装底层(第一步)横杆→安装斜杆→接头销紧→铺放脚手板→安装上层立杆→紧立杆连接销→安装横杆。
3.1施工要点
3.1.1竖立杆、安放扫地杆
1)脚手架地基基础必须按施工设计进行施工,按地基承载力要求进行验收。
2)脚手架基础经验收合格后,应按施工设计或专项方案的要求放线定位。
脚手架首层立杆应采用不同的长度交错布置,底部横杆(扫地杆)严禁拆除。
3.1.2安放底层横杆根据步高的要求将横杆接头插入立杆的下碗扣内,然后将上碗扣沿限位销扣下,并顺时针旋转,将横杆与立杆牢固地连接在一起,形成框架结构。
3.1.3平放在横杆上的脚手板,必须与脚手架连接牢靠,可适当加设横杆,脚手板探头长度应小于150mm。
3.1.4接立杆接头是立杆同横杆的连接装置,应确保接头锁紧。
组装时,先将上碗扣搁置在限位销上,将横杆、斜杆等接头插入下碗扣,使接头弧面与立杆密贴,待全部接头插入后,将上碗扣套下,并用榔头顺时针沿切线敲击上碗扣凸头,直至上碗扣被限位销卡紧不再转动为止。
安装碗扣式脚手架时,立柱和纵、横向水平杆的安装必须同步进行,接头必须锁紧。
3.1.5如发现上碗扣扣不紧或限位销不能进入上碗扣螺旋面时,应检查立杆与横杆是否垂直,相邻的两下碗扣是否在同一水平面上(即横杆水平度是否符合要求);
下碗扣与立杆的同轴度是否符合要求;
下碗扣的水平面同立杆轴线的垂直度是否符合要求;
横杆接头与横杆是否变形;
横杆接头弧面中心线同横杆轴线是否垂直;
下碗扣内有无砂浆等杂物填充等;
如是装配原因,则应调整后锁紧;
如是杆件本身原因,则应拆除,并送修。
3.2碗扣架搭设构造要求
(1)钢管与碗扣支架立柱不得混用。
(2)碗扣式支架架体立杆接头位置应相互错开,同一断面上有接头的立杆数量不应超过立杆总数的50%。
立杆接头应错开布置,严禁将接头布置在同一水平高度。
立杆接头错开的最小距离为1.2m。
(3)螺杆外径与立柱钢管内径的间隙不得大于3mm,安装时应保证上下同心。
3.3碗扣支撑架施工注意事项
(1)脚手架搭设人员必须经过安全技术交底且具备脚手架操作
证;
作业人员在架上的最大作业高度应以可进行正常操作为度,严禁在架板上加垫器物或单块脚手板以增加操作高度。
(2)在作业中,禁止随意拆除脚手架的基本构架杆件、整体性杆件、连接紧固件和连墙件。
确因操作要求需要临时拆除时,必须经主管人员同意,采取相应弥补措施,并在作业完毕后,及时予以恢复。
(3)严格控制实际施工荷载不超过设计荷载,对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施。
(4)每班工人上班时,专业架子工应先行检查有无影响安全作业的问题存在,在排除和解决后方可开始作业。
在作业中发现有不安全的情况和迹象时,应立即停止作业进行检查,解决以后才能恢复正常作业。
发现有异常和危险情况时,应立即通知所有架上人员撤离。
(5)拆除过程中,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。
(6)在任何情况下,严禁自架上向下抛掷材料物品和倾倒垃圾。
3.4碗扣式脚手架检查与验收
3.4.1验收程序
支撑架支设完成后,经班组自检、然后报项目部检查,若检验不合格由施工班组进行整改,整改结束后,再报项目部进行检验,检验合格后报监理进行验收,验收不合格不得进行下步施工。
3.4.2构配件验收
构配件外观质量及技术资料检查与验收按下表执行:
项目
要求
抽检数量
检查方法
技术资
料
营业执照、资质证明、生产许可证、产品合格证、质量检测报告、相关合同要件
检查资料
钢管
钢管表面应平直光滑,不得有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕、深的划道及严重锈蚀等缺陷,严禁打孔;
钢管外壁使用前必须涂刷防锈漆,钢管内壁宜涂刷防锈漆。
全数
目测
钢管外径及壁厚
外径48mm;
壁厚大于等于3mm
3%
游标卡尺测量
扣件
不允许有裂缝、变形、滑丝的螺栓存在;
扣件与钢管接触部位不应有氧化皮;
活动部位应能灵活转动,旋转扣件两旋转面间隙应小于1mm;
扣件表面应进行防锈处理。
碗扣
碗扣的铸造件表面应光滑平整,不得有砂眼、缩孔、裂纹、浇冒口残余等缺陷,表面粘砂应清除干净;
冲压件不得有毛刺、裂纹、氧化皮等缺陷。
碗扣的各焊缝应饱满,不得有未焊透、夹砂、咬肉、裂纹等缺陷
碗扣立杆连接
套管
碗扣架的立杆连接套管,其壁厚不应小于3.5mm,内径不应大于50mm,套管长度不应小于160mm,外伸长度不应小于110mm
游标卡尺测量
底座及可调托丝杆
可调底座及可调托撑丝杆与螺母捏合长度不得少于4-5扣,丝杆直径不小于36mm,插入立杆内的长度不得小于150mm。
钢板尺测量
脚手板
木脚手板不得有通透疖疤、扭曲变形、劈裂等影响安全使用的缺陷,严禁使用含有标皮的、腐朽的木脚手板。
安全网
安全网绳不得损坏和腐朽,水平白色安全网宜使用锦纶安全网。
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