牛腿支撑施工措施及结构计算示例

1、1仓号属性及技术要求1.1仓号属性 溢洪道堰闸段弧门牛腿仓号的基本工程特性如下： 溢洪道堰闸段弧门牛腿位于堰闸段左右两侧，牛腿属于悬挑式结构，悬挑砼长度为3.0m，其中二期砼宽度为0.5m,左右两侧对称，一期砼牛腿底部桩号范围为溢0+035.538溢0+041.050，高程点分别为EL1846.081和EL1848.552,牛腿顶部桩号范围为溢0+034.035溢0+039.968，高程点分别为EL1850.850和EL1851.986；牛腿与水平面倾斜角度为17.4893度，牛腿中设置有次锚索12根。 1.2技术要求 为保证底部支撑系统及模板在浇筑过程中均匀受力，要求浇筑时严禁集中受料，浇筑

2、高度应控制在每小时不大于0.5m控制，使砼均匀上升。 2施工方案 2.1模板设计方案 溢洪道堰闸段弧门牛腿支撑采用预埋25工字钢做悬臂钢支撑平台，在平台上面每隔60cm放置一根22工字钢（具体尺寸见附图），在工字钢上面采用型钢材料做成支撑平台形成砼底模，同时在浇筑40仓砼时，预埋钢筋蛇型柱，侧面及底模模板拉杆焊在蛇型柱上面。 2.2砼浇筑施工方案 2.2.1预埋工字钢 溢洪道堰闸段边墙砼施工至40仓和50仓时在砼中预埋25工字钢，工字钢埋设前先进行测量放点，利用测量控制点放置工字钢并加固牢固，EL1845层埋设的工字钢端头焊接80cm长，16钢筋，钢筋需带弯钩，与工字钢焊接焊缝长度不小于5cm

3、,钢筋埋设方向与工字钢垂直。工字钢埋设时在靠近砼边缘处沿工字钢周围包一层5cm宽的低发泡，待砼浇筑完毕，拆完支撑后割除工字钢，工字钢割除时伸入砼表面面约3cm深，割除后在砼表面按相关缺陷处理措施施工。 2.2.2钢支撑安装 钢牛腿焊接及钢梁安装钢牛腿采用25工字钢作为斜支撑，斜支撑焊接时焊缝须满焊，保证钢牛腿焊接质量。 钢牛腿顶部用22a“工”字钢。钢梁安装前首先要复测钢牛腿顶部高程，然后铺设工字钢，两工字钢若存在缝隙，用型钢材料垫实，若工字钢支撑横梁材料长度不足需焊接时，接头尽量布置在工字钢横梁上，两工字钢焊接时采用钢板焊接，焊缝须满焊。 钢平台支撑搭设 安装前先进行测量放点，根据附图测定出

4、沿牛腿斜向布置的2*10槽钢的上游端头位置，然后测定出钢支撑下游端头位置，安装最下游一根立柱，并将高程引测到立柱顶部，若高度不足，采用同规格型号的材料加长，若高出设计高程，画好线后将多余部分割除，然后架设10槽钢，槽钢架设后先进行临时加固，进行复测槽钢顶部高程及坡度，误差不大于2mm,待复测合格后槽钢与立柱及钢梁之间焊接牢固，焊缝须满焊。然后依次顺序安装其余4榀支撑。 排架搭设好后，顶部横向铺设10槽钢，并检测大面平整度，若发现问题及时调整，槽钢间距为0.45m一道，牛腿底模采用钢模板榀装，搭设在槽钢顶部，在进行顶部模板安装的同时，进行底部支撑系统的加固，其材料采用2*16槽钢、I16工字钢或

5、直径大于100mm的钢管，底部支撑系统斜杆与牛腿底面垂直，具体见附图，支撑系统杆件要与槽钢及底部工字钢焊接牢固，焊缝须满焊。 上游端头模板在附图中仅为示意，待铰支座埋件安装完毕，并加固牢固后再安装上游端头模板，上游端头模板全部采用型钢材料加固，其规格不小于 16槽钢、I16工字钢或直径为100mm的钢管，上游端头竖向围铃底部要与底部10槽钢焊接牢固，具体形式见附图。 牛腿侧面模板全部采用旧胶合板，模板拉杆全部焊接在钢筋蛇型柱上面，在附图中拉杆仅为示意，施工时视现场具体情况进行连接，但须保证受力均匀。 2.2.3砼浇筑 浇筑时仓内利用人工平仓，插入式振捣棒进行砼振捣作业。振捣时振捣器距模板的振捣

6、距离不应小于振捣器有效半径的1/2，并不得触动钢筋。在浇筑仓内，无法使用振捣器的部位应辅以人工捣固，使其密实。为使模板均匀受力，平仓铺料时一定要均匀铺开。浇筑时要求均匀下料，以防止应力集中，导致模板及支撑产生偏移，浇筑强 控制。0.5m度按每小时的浇筑高度不大于2.2.3模板拆除 模板拆除前应张挂醒目的警戒标志，禁止非操作人员通行和地面施工人员能行，并有专人负责警戒。拆除时构件应由二人配合进行，不宜单独作业，下班时应检查是否牢固，必要时应加设临时固定支撑，防止意外。 根据规范承重模板需砼达到设计强度后再进行拆模。拆模采用自上而下先装后拆，后装先拆的顺序进行，从上到下逐层拆除，拆除时严禁交叉作业

7、。 拆卸材料应分类堆放，严禁高空抛掷。 2.2.4砼养护 拆模后要在砼表面进行养护。 3质量及安全保证 支撑系统安装时要按图施工，确保安装精度和焊接质量。 钢平台及支撑系统安装严格按措施执行，做到每一道工序完成确保无误后在进行下一道工序。 严格按照相关施工规范要求施工，对每一道工序严格进行检查，若发现不和格施工工序，必须及时改正，否则不得进行下一道工序施工。 浇筑砼期间，应设专人检查模板、钢平台等稳固情况，当发现有松动、变形、移位时，应及时加固处理。 4结构计算 4.1模板支撑系统结构验算 溢洪道堰闸段牛腿最大高度为5m,所以校核时按最大高度5m验算。牛腿底部支撑采用工字钢横梁及底部三角钢牛腿

8、支撑支撑，为此，对牛腿底部的槽钢、斜杆，工字钢横量及三角钢牛腿支撑进行受力计算，以保证施工中各支撑系统能满足刚度及强度要求。 4.1.1结构受力分析 22 h=12500kg /m=125KN /mq1=设计衬砌砼荷载：2 钢筋自重：q2=0.68 KN /m振捣混凝土产生的荷载按：q3= 1KN/m2 22 5KN /m取q4，6 KN/m2混凝土下料冲击力产生的荷载：按2 ：q5=0.24KN /m钢模板自重 q6=1.5KN/桁架自重：2 q7=0.32KN/m找平工字钢纵梁自重：4.1.2荷栽组合 力的传递顺序为：砼、钢筋自重及活荷栽 模板 槽钢 桁架支撑 找平工字钢纵梁钢牛腿 4.1

9、.3结构材料计算 、找平槽钢计算 采用10槽钢，间距为0.45m,按4跨连续量计算 为了便于查表，假定荷载为均布。 线荷载：q=bP1=0.45133.74=60.183KN/m=60.183N/mm 查表最大弯矩系数Km=0.119 224 最大弯矩：mm10?N?257.8.?0.119?60183?600?qLM?Km33 抵抗矩：mm10?39.7?wM2578239?22? 最大应力：,mm强度满足要求。?94N/mm215?N/.?64 W39700、桁架顶双槽钢强度计算 采用2*10槽钢，间距为0.6m,按5跨连续量计算 为了便于查表，假定荷载为均布。 线荷载：q=bP1=0.6

10、133.74=80.244KN/m=80.244N/mm 查表最大弯矩系数Km=0.119 224N?10mm?537.1?KqL119?0.?80.244?750?M 最大弯矩：m3333mm10.4.7?10?mm?7939w?2? 抵抗矩：M5371000?22? 最大应力：,强度满足要求。N/.64Nmm/?mm215?67? W79400、钢平台支撑钢强度计算 以10工字钢进行验算，承受的最大轴力为： 线荷载：q= 0.60.7133.74=56.17KN 、强度验算13 1.00 f N56.1010 1.00 215.00 2 2? = = = = 215.00 N/mm = 2

11、3.87N/mm 2 1.00 10A23.50? nRE 强度满足 2、整体稳定 2 102.00 l0x? = = 30.44 = x 6.57ix2 10l2.00 0y? = 105.82 = = y 1.89iy a类截面,为得稳定系数0.962, 对于双轴对称截面, x轴, 属于 x 0.518, 为 对于y轴, 属于b类截面, 得稳定系数y?) = 0.518 = min( ,yx两个主轴方向的最大长细比为105.82,不大于设定的长细比 150.00 3 10N56.10 2 = = 41.47N/mm2 0.518 10 26.11 ?A 1.00 f 1.00 215.00

12、 2 = = 215.00 N/mm 1.00 ? RE 整体稳定满足 、25工字钢横梁计算 工字钢顶部横梁作用有5个集中力，具体见附图。 F=31.25kNF=62.5kNF=62.5kNF=62.5kNF=31.25kN R2=166kNR1=84kN 4N?10mmM?31.75 最大弯矩：1、强度验算 1. 抗弯强度 66 100.00 31.75 MM 10yx + = + = 33 10 45.98 381.33 1.05 101.05 ? W Wnyynxx 1.00 f 1.00 215.00 22 = = 215.00 N/mm 79.30N/mm 1.00 ? RE 抗弯强

13、度满足 2. 抗剪强度 33 230.70 62.50 1010 VSmax? = = = 4 max 8.00t 5017.00 10 I xw 1.00 f 1.00 125.00 v22 = = 125.00 N/mm 35.92N/mm 1.00 ? RE 抗剪强度满足 、20工字钢斜支撑计算 1、强度验算 3 1.00 f 1.00 N166.0010 215.00 2 2? = = = = 215.00 N/mm = 51.88N/mm 2 1.00 31.99A10? nRE 强度满足 2、整体稳定 2 10l2.00 0x? = = 24.51 = x 8.16ix2 10l2.00 0y? = 94.79 = = y 2.11iy 对于y属轴, 轴双轴对称截面，对