32.6m现浇箱梁满堂支架施工方案

32 6m32 6m 预应力混凝土简支箱梁预应力混凝土简支箱梁 现浇模板满堂脚手支撑架专项施工方案现浇模板满堂脚手支撑架专项施工方案 支撑结构检算书支撑结构检算书 编编 制 制 审审 核 核 审审 批 批 1 1 目目 录录 一 工程概况及地质水文情况一 工程概况及地质水文情况 二 专项施工方案总体概况二 专项施工方案总体概况 三 方案检算依据及参数三 方案检算依据及参数 一 编制依据 一 编制依据 二 检算参数 二 检算参数 四 检算荷载计算四 检算荷载计算 五 结构内力计算及结构计算五 结构内力计算及结构计算 5 15 1 计算每排支架分担荷载 计算每排支架分担荷载 5 25 2 计算脚手杆支撑能力 计算脚手杆支撑能力 5 35 3 计算横向脚手架的布置根数 计算横向脚手架的布置根数 5 45 4 计算横向 计算横向 n 14n 14 排脚手架的布置间距排脚手架的布置间距 5 45 4 地基基础设计 地基基础设计 5 55 5 横桥向一次主梁方木 横桥向一次主梁方木 15 15cm15 15cm 强度验算 强度验算 5 65 6 验算底模板方木楞 横向二次分配梁 强度 验算底模板方木楞 横向二次分配梁 强度 六 检算结论六 检算结论 七 各项施工注意事项七 各项施工注意事项 2 2 一 工程概况及地质水文情况一 工程概况及地质水文情况 一 工程概况 一 工程概况 新建 XX 至 XX 工程 XX 特大桥中心里程为 DK696 583 29 桥梁全长 2032 45m 由铁道第三勘察设计院设计 XX 局 XX 阳枢纽项目经理部负责 施工 其中第 47 号墩 第 69 号桥台 XX 方向台 计 22 孔 32 6m 箱梁设 计采用支撑架现浇施工工法 桥位位于既有 XX 山乙线 靠近既有 XX 上行 线 XX 特大桥 距既有大成桥中心 8 74 31 12m 桥墩高度为 3 12 现浇箱梁为时速 160 公里客货共线铁路 有碴轨道后张法预应力混凝 土双线整孔简支箱梁 单箱单室横截面 图号为通桥 2014 2132 IV 箱梁长度 32 6m 计算跨度为 31 5m 斜腹板 桥面宽 11 4m 梁高 2 582m 翼缘板宽度 2 81m 梁底宽 5m 除梁端 3m 范围以外的标准断面 为 箱梁顶板厚 332mm 底板厚 280mm 腹板厚 360mm 梁端 4 1m 范围内 为变截面过渡 箱梁混凝土标号设计为 C50 跨中 24 4m 范围内为等直截 面 结构如图 1 1 所示 梁端 4 1m 范围截面渐变加厚至梁端 梁端横截 面如图 1 2 所示 3 3 图图 1 11 1 跨中横截面结构简图 跨中横截面结构简图 图图 1 21 2 梁端横截面结构简图 梁端横截面结构简图 下部墩台采用直径 1 0m 钢筋混凝土桩基础 钢筋混凝土矩形承台 尺寸顺桥长 4 8m 横桥宽 10 4m 高 2 2m 园端形板式桥墩 墩高 3 10m 本方案以较高墩身第 50 孔为计算对象 第 50 孔 32 6m 箱梁下部 结构图如图图 1 3 所示 4 4 图图 1 3 XX 客专客专 XX 阳枢纽第阳枢纽第 50 孔下部结构简图孔下部结构简图 二 地质水文情况 二 地质水文情况 本桥桥址处于既有 XX 阳至山海关铁路大成站 XX 阳枢纽范围内 桥址 地层局部地表为第四系全新统人工堆积层 Q4ml 杂填土和填筑土 第四 系全新统冲洪积层 Q4al pl 黏土 粉质粘土 粉砂 细砂 中砂 粗 砂 砾砂 细圆砾土 粗圆砾土 表层人工杂填土 4 5m 深 基本承载力 o 120 180kPa 以下为粗砂层 厚度在 8 12m 基本承载力 o 430kPa 地下水积季节性变化幅度为 1 0m 6 0m 水位在地表 3 5m 以下 二 专项施工方案总体概况二 专项施工方案总体概况 本方案支架采用 48 3 5mm 标准扣碗式脚手架 按非标检算 横 杆步距 1 2m 跨中 24m 范围立杆纵向布置间距为 90cm 梁端范围立杆纵 5 5 向布置间距逐级加密 立柱横桥向布置间距按箱梁横截面积等分荷载法布 置 横桥向布置间距为 2 120 60 30 60 3 120 60 30 60 2 1202 120 60 30 60 3 120 60 30 60 2 120 c cm 32 6m 现浇梁满堂现浇梁满堂脚手架结构设计简图如图图 2 1 所示 48 3 5mm 标准扣碗式脚手架立柱顺桥向支撑架的布置 在箱梁中 部 24 4m 等截面范围内按 90cm 间距布置 计 27 0 9m 24 3m 梁端部约 2 6m 范围内 立杆间距逐渐加密 由 3 0 6m 渐变至 2 0 3m 直至桥墩 墩边 柱顶一次主梁采用 150mm 150mm 大方木 横桥向布置横桥向布置 以抵抗脚手 架立柱间距不均匀的荷载差异 一次主梁上方布置二次分配梁 采用 10 10cm 方木楞 顺桥向布置顺桥向布置 直接支撑箱梁底模板的竹胶模板 布置间距按箱梁横断面分布荷载大小设 置 一般为 30cm 45cm 再上直接铺设 18mm 厚胶板 脚手架立柱上下端采用标准的定型产品 螺旋杆可调顶托和支腿 基础采用 20cm 厚 C20 混凝土板式基础 支架顺桥向布置结构如图图 2 2 所示 6 6 图图 2 1 32 6m 现浇梁满堂脚手架横桥向布置结构简图现浇梁满堂脚手架横桥向布置结构简图 支撑架结构高度是按 支撑架结构高度是按 18mm18mm 厚竹胶板厚竹胶板 10cm 10cm 高方木楞高方木楞 100mm 100mm100mm 100mm 15cm 15cm 高大方木 高大方木 150 150mm150 150mm 60cm60cm 高顶托高顶托 支撑架支撑架 高 高 n 120cmn 120cm 30cm 30cm 高支撑腿高支撑腿 20cm 20cm 高砼基础设置 每孔支撑架高度应高砼基础设置 每孔支撑架高度应 通过混凝土基础面高度控制 确保顶托 不大于通过混凝土基础面高度控制 确保顶托 不大于 60cm60cm 及支撑腿 不大于 及支撑腿 不大于 30cm30cm 高度不超限 高度不超限 图图 2 2 32 6m 现浇梁满堂脚手架顺桥向布置结构简图现浇梁满堂脚手架顺桥向布置结构简图 支撑架排距设置 中间 24 4m 范围等截面内 按 90cm 间距布置 梁端截面加厚段 排距逐渐加密 三 方案检算依据及参数三 方案检算依据及参数 一 编制依据 一 编制依据 1 XX 桥通 57 有碴轨道后张预应力混凝土双线整孔简支箱梁施工图 2 XX 施桥 229 新建铁路 XX 至 XX 阳铁路客运专线 XX 阳枢纽 XX 特 大桥施工图 3 客货共线铁路桥涵工程施工技术指南 TZ203 2008 4 铁路桥涵工程施工技术规范 TB10203 2002 J162 2002 TZ324 2010 5 铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程 TB10110 2011 6 JGJ166 2008 建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范 7 JGJ162 2008 建筑施工模板安全技术规范 8 GB50017 2003 钢结构设计规范 9 GB50010 2010 混凝土结构设计规范 10 木结构设计规范 TB10203 2002 二 二 检算参数检算参数 1 钢材弹性模量 E 2 05 105MPa 2 Q235 钢材抗拉 抗压设计控制强度 f 205Mpa 剪切强度 fv 125Mpa 3 钢筋混凝土重度 rc 26KN m3 4 结构安全系数 K 1 3 5 二次分配梁允许挠度 L 500 6 恒载系数 1 2 活载系数 1 4 7 施工人员及机械活载约 1 0KN m2 参照 JGJ166 2008 规范 1 1 8 模板重量 q 2 5KN m2 竹胶模板 木框架 参考 JGJ162 2008 建筑施工模板安全技术规范 取值 9 48 3 5mm 钢管 钢管 顶托 底板均采用 Q235A 钢材 弹性模 量 E 抗拉 抗压和抗弯强度 f 205Mpa 抗剪强度 Mpa 5 1005 2 125 v fMpa 48 3 5mm 钢管力学特征为 截面积 A 4 89cm2 惯性矩 Ix Iy 12 15cm4 抵抗矩 w 5 078cm3 回转半径 i 1 578cm 考虑目前脚手架租赁市场大多非标产品 常见的脚手架规格为 42 3 0mm 钢管 其对应的力学特征为 截面积 A 3 7cm2 惯性矩 Ix 7 03cm4 回转半径 i 1 38cm 四 检算荷载计算四 检算荷载计算 4 1 计算箱梁横截面荷载简图 箱梁跨中标准横断面如图 1 1 所示 跨中标准断面面积 A 7 28m2 箱梁全宽 B 11 4m 4 2 计算支撑架检算荷载 1 结构恒载 箱梁结构恒载 q1 rcA 26 7 28 189KN m 2 模板线荷载 q2 2 5 11 4 29 KN m 按钢模 竹胶模板组合估算 3 支架结构恒载 q3 0KN m 按 JGJ166 2008 脚手架规范规定 支架高度不足 10m 高 可不计支架重量 4 施工人员及机械活线荷载 q4 1 11 4 12 KN m 2 2 5 支架设计计算荷载 q 1 2 q1 q2 q3 1 4q3 278KN m 五 结构内力计算及结构计算五 结构内力计算及结构计算 5 1 计算每排支架分担荷载 支撑架顺桥向跨中布置间距 b 90cm 每排脚手架分担荷载 Q bq 250KN 5 25 2 计算脚手杆支撑能力 计算脚手杆支撑能力 本方案支撑架最大高度约 10m 横桥向宽度 12m 不属于高宽比失调 的窄支架 不进行高宽比失调折减 用局部承压能力代替整体承载能力 脚手架采用非标准 42 3 0mm 钢管 Q235B 钢材 其强度及截面特 征如表表 5 1 表表 5 1 扣碗脚手架强度指标及物理特征扣碗脚手架强度指标及物理特征 P235A 钢材抗拉 抗压和抗弯强度设计 值 205 N mm2 弹性模量 2 05 105 脚手架钢管截面特征 外径 mm 壁厚 mm 截面积 cm2 截面惯性矩 cm4 回转半径 cm 423 03 687 031 38 水平杆步距按 1 2m 设计 横杆与立杆的连接点视为铰接 顶托杆不 大于 60cm 地脚杆不大于 30cm 最大受压段为 1 2m 其长细比 87 100 属于短压杆 折减系数 0 641 38 1 120 i L 则单根支撑柱的允许承载能力为 R K1K2fA 27 127 1KN 根 公式中 3 3 K1 重复使用的钢管 折旧系数取 0 8 K2 使用变形及安装轴线偏差折减系数 取 0 7 5 35 3 计算横向脚手架的布置根数 计算横向脚手架的布置根数 在纵向布置间距 a 90cm 的条件下 设横向需要根数为 n 则 12 考虑外侧翼缘板下的支架布置 方案采用 n 14 排布置 R KQ n 式中 k 为安全系数 取 1 3 5 45 4 计算横向 计算横向 n 14n 14 排脚手架的布置间距排脚手架的布置间距 按横断面积等份分配的计算原则布置 5 4 1 计算跨中标准横断面的荷载分布简图 跨中标准横断面的面积荷载计算图如图图 5 1 所示 图图 5 15 1 箱梁跨中标准横断面荷载分布简图 箱梁跨中标准横断面荷载分布简图 标准横断面面积为 A 72792cm2 5 4 2 计算横断面布置间距 全断面总计布置 14 排支撑柱 按平均荷载分配 每根支撑柱分担的 荷载面积为 A1 5199cm2 4 4 从横截面中心处向外逐一划分每一份 A1 5199cm2的位置 再计算每一 份面积的重心线 每一根重心线就是理论上的支撑线 再结合脚手架水平 横杆碗扣的固定距离进行微调 经过计算 调整 最后确定脚手杆支撑间距为 2 120 60 30 60 3 120 60 30 60 2 120 cm 脚手架横横截面布置 间距如图图 5 2 所示 图图 5 2 脚手架横横截面布置间距计算简图 5 45 4 地基基础设计 地基基础设计 满堂脚手架采用 20cm 厚 C20 混凝土板式基础 砼基础落在自然地面 素土上 自然地面素土的基本承载力经碾压后不得低于 o 120Kpa 脚手 架支座垫层结构如图图 5 3 所示 5 5 图图 5 3 脚手架支座垫层结构简图 每根脚手架立杆分担荷载 F1 27 1KN 支架地脚座板平面尺寸为 150 150mm 现实非标产品多 压力传递按刚性角 45 度传递 传到垫 层下的接触地基面积为 A 0 55 0 55 0 302m2 传导到垫层下地基上的应力为 90Kpa 素土地基基本承载能 A F1 力碾压后达到 120kpa 其安全储备系数达到 K 1 33 5 55 5 横桥向一次主梁方木 横桥向一次主梁方木 15 15cm15 15cm 强度验算 强度验算 5 5 15 5 1 方木 方木 15 15cm15 15cm 物理指标 物理指标 方木采用东北落叶松型材 强度对应于 木结构设计规范 GB50005 2003 中的 TC17 木材 木材物理力学性质如表表 5 2 所示 表表 5 2 木材的强度设计值和弹性模量 木材的强度设计值和弹性模量 N mm2 6 6 150 150mm 方木的截面惯性矩 4219cm4 横截面积 12 3 bh I A 225cm2 5 5 25 5 2 一次方木 一次方木 15cm 15cm15cm 15cm 主梁荷载及结构内力 主梁荷载及结构内力 一次方木 15cm 15cm 主梁支撑点与支撑柱对应 横桥向布置 顺 桥向间距 90cm 横截面荷载极不均匀 每根方木分但总荷载 Q 250KN 14 个支撑点 属于多次超静定连续梁 经计算 简略了 一次方木 15cm 15cm 主梁承担的最大结构内力 最大剪力 Q Qmax 18 5KN 最大弯矩 M Mmax 3 3KN m 5 5 35 5 3 验算一次主梁方木 验算一次主梁方木 15cm 15cm15cm 15cm 的强度 的强度 最大弯曲应力 5 9Mpa 小于 强度满足要求 x I yM maxmax Mpafm17 最大剪切应力 0 82Mpa 小于满足要求 A Qmax max 5 65 6 验算底模板方木楞 横向二次分配梁 强度 验算底模板方木楞 横向二次分配梁 强度 梁底模板支撑方木楞 二次主梁 采用 100mm 100mm 方木 顺桥向 7 7 布置 放置在一次方木主梁之上 材质为东北落叶松 5 6 15 6 1 计算方木楞的荷载及内力 计算方木楞的荷载及内力 二次分配梁顺桥向布置 属于多等跨超静定连续梁 被支撑的跨度与 脚手架的纵向布置距离相等 等跨支撑间距 b 90cm 标准方木长度一般 4 6m 连续跨度为 4 6 跨 按全断面受载整体核算 横断面计算荷载 q 278KN m 按多等跨超静定连续梁计算内力 二次分布梁 100mm 100mm 方木 的内力计算简图如图图 5 4 所示 图 5 4 二次分布梁 100mm 100mm 方木 内力计算简图 如图图 5 4 所示 100mm 100mm 方木楞整体的最大剪力 Tmax 125 1KN 最大弯矩 Mmax 18 8KN m 二次分布梁方木楞属于多跨超静定连续结构 依据多跨超静定结构三 弯矩方程求解列方程为 1 6 2 11111 nnnnnnnnn BAMLMLLML 8 8 已知条件 L1 L2 Ln 90cm Mn 1 Mn Mn 1 A B 简化方程 1 得 6LMn 12An An 8 44 24 3 qL 求解 M 18 8KN m 5 6 25 6 2 计算方木楞所需的根数 计算方木楞所需的根数 n n 方木楞采用方木 100 100mm 强度采用 木结构设计规范 GB50005 2003 中的 TC17 木材 木材物理力学性质如表表 5 2 所示 100 100mm 方木的截面惯性矩 833cm4 横截面积 12 3 bh I A 100cm2 由 导出 8 6 考虑满足竹胶板支 nI yM l maxmax K fl If yKM n l maxmax 跨能力 100 100mm 方木布置间距不大于 45cm 梁底 5m 宽范围内实际布 置不少于 12 根 公式中 K 为强度安全系数 去 1 3 为木材抗弯强度 查表取 m f 17Mpa 5 6 35 6 3 验算抗剪强度 验算抗剪强度 最大剪切应力 1 50Mpa 1 7Mpa 查 木结构设 nA Tmax max 5 1 v f 计规范 满足要求 5 6 45 6 4 方木楞的间距布置 方木楞的间距布置 支撑竹胶板部位 按 18mm 厚竹胶板的支跨能力 100 100mm 的方木 楞的最大间距不得超过 45cm 支撑翼缘板支架部位 按支架支点布置 具 9 9 体布置如图图 2 1 所示 5 75 7 竹胶板强度验算 竹胶板强度验算 计算过程略 六 六 检算结论检算结论 本方案计算荷载取值合理 满足相关施工技术规范要求及符合施工实本方案计算荷载取值合理 满足相关施工技术规范要求及符合施工实 际情况 结构设计计算过程合理正确 各项验算指标准确有效 满足相关际情况 结构设计计算过程合理正确 各项验算指标准确有效 满足相关 技术规范要求 结构设计满足相关技术规范要求 满足施工安全需要 技术规范要求 结构设计满足相关技术规范要求 满足施工安全需要 七 各项施工注意事项七 各项施工注意事项 为确保施工安全顺利进行 应加强以下施工管理措施 为确保施工安全顺利进行 应加强以下施工管理措施 7 17 1 对混凝土板式基础地基的要求 对混凝土板式基础地基的要求 1 承台基坑 低洼水坑等处 必须清淤换填 碾压 夯实 处理后的 地基承载力不应低于 120Kpa 2 地基处理后碾压铲平 再检测地基承载力 检测指标不应低于 120Kpa 再碾压一层 5cm 厚碎石垫层 最后浇筑 20cm 厚 C20 混凝土板式 基础 3 基础高于周边地表 20cm 基础外围设置截水沟 防止雨水 养生 水侵泡垫层基础 7 27 2 脚手架的安装要求 脚手架的安装要求 1 1 为确保顶托不大于 为确保顶托不大于 60cm60cm 及支撑腿不大于及支撑腿不大于 30cm30cm 的基本要求 根据的基本要求 根据 每孔箱梁高度 地面高度条件 逐孔测绘及计算支撑架搭设高度 设计立每孔箱梁高度 地面高度条件 逐孔测绘及计算支撑架搭设高度 设计立 杆使用长度规格及混凝土板式基础高程 混凝土板式基础高程不得随便设杆使用长度规格及混凝土板式基础高程 混凝土板式基础高程不得随便设 置 置 2 2 脚手架杆件 扣件质量严把进场关脚手架杆件 扣件质量严把进场关 立杆杆件不得有弯曲不顺直 10 10 凸凹变形 锈蚀严重 开焊等重量缺陷 立杆直径和壁厚不应低于本方案立杆直径和壁厚不应低于本方案 设计标准设计标准 扣件不得有损坏 锁固无效 劈裂等缺陷 支撑底座和顶托螺 旋杆应完好 立杆 支撑底座和顶托有质量缺陷的严禁使用 螺旋杆直径 不应小于 30mm 严禁使用铸铁扣件 严禁使用铸铁扣件 3 脚手架立杆摆放位置应对应垫层上弹出的网格墨线交叉点 确保 立杆按设计纵横间距布置 4 纵横横杆步距一律按 1 2m 设置 立杆接头不应放在同一水平面上 应相邻错开布置 接头错开率 50 立杆应按轴心受压构件设置 应采用 对接接头 5 在立杆节点处固定的水平杆 剪刀撑等用的直角扣件 旋转扣件 中心点的相互距离不宜大于 15cm 6 纵横立面剪刀撑和水平面剪刀撑是确保支架承载力和支架稳定安 全的重要杆件 必须按本设计方案组装 不能缺少和松动无效 支撑架纵横立面斜拉杆或剪刀撑应封闭成环 剪刀撑杆与水平横杆仰 角宜为 45 60 剪刀撑封闭的跨度不宜大于 5m 相邻两排剪刀撑之布 置间距不宜大于 5m 顺桥向立面剪刀撑不少于 3 列 横桥向立面剪刀撑不 少于 6 排 每层顺桥向横杆 至少有两根与两端桥墩墩身顶进 以保证架 体纵向不移动 保证架体稳定性 纵横横杆接头不宜设在同一相邻立杆跨距内 错开率不小于 50 7 水平剪刀撑的设置 架体总高度超过 5m 支撑架 设置一层水平剪 刀撑 水平剪刀撑距离地面的高度不应大于 5m 水平剪刀撑应封闭成环 封闭跨度不大于 5m 剪刀撑与横杆夹角应为 45 60 11 11 8 扫地杆设置 最下层纵横杆 距离地面高度不宜大于 30cm 9 顶托杆的设置 可调托撑螺杆插入立杆内的长度不得小于 15cm 顶托伸出最上层横杆高度不宜超过 60cm 10 对接扣件的开口应朝上或朝内 各杆件端头伸出扣件边缘的长度 不应小于 100mm 11 支撑腿 立杆 顶托杆 顶托及顶托上一次方木梁 都必须在一 条竖直线上 严禁偏心和倾斜状态 立杆的垂直偏差应不大于架高的 1 1000 确保立柱上下同轴心 严禁改变脚手架构架结构及其尺寸 脚 手架纵横向均应保持垂直 严禁立柱倾斜或连接点松驰 12 上下横杆的接长位置应错开布置在不同的立杆纵距中 与相连立 杆的距离不大于纵距的 1 3 13 安全网应满挂在外排杆件内侧大横杆下方 用 26 铁丝把网眼与 杆件绑牢 14 扣件规格必须与钢管外径相同 15 螺栓拧紧力矩不应小于 50KN M 16 主节点处必须设置一根横向水平杆 用直角扣件扣接且严禁拆除 主节点处两个直角扣件的中心距不应大于 150mm 7 37 3 支架预压要求 支架预压要求 1 支架搭设完成之后要进行堆载预压 以考验其承载能力和监测其 变形情况 2