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

2、严禁集中受料， 浇 筑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，

3、与工字钢焊接焊缝长度不小于5cm,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

4、撑搭设安装前先进行测量放点， 根据附图测定出沿牛腿斜向布置的 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

5、 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 工字钢或直 径大于100mm勺钢管，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、116工 字钢或直径为100mm勺钢管，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

6、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勺 振捣距离不应小于振捣器有效半径勺 1/2，并不得触动钢筋。在浇筑仓内，无法使用 振捣器勺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 度按每小时的浇筑高度不大于0.5m控制。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

7、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。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

8、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 结构受力分析设计衬砌砼荷载：q仁p x h=12500kg /m =125KN /m2钢筋自重： q2=0.68 KN /m 2振捣混凝土产生的荷载按： q3= 1KN/m2混凝土下料冲击力产生的荷载：按 26 KN/m2, q4取5KN /m2钢模板自重：q5=0.24KN /m2桁架自重：q6=1.5KN/ m2找平工字钢纵梁自重

9、：q7=0.32KN/mf荷栽组合力的传递顺序为：砼、钢筋自重及活荷栽-模板 - 槽钢 一桁架支撑一 找平工字钢纵梁一钢牛腿结构材料计算、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=bx P仁0.45X 133.74=60.183KN/m=60.183N/mm查表最大弯矩系数Km=0.119最大弯矩： M =KmqL2 =0.119 60.183 6002 =257.8 104 N mm抵抗矩：w=39.7 103 mm3最大应力： M 二 2578239 ,4.94N/mm2 J. I-215N/mm2,强度满足要求。 W 39700

10、、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=bx P仁0.6X 133.74=80.244KN/m=80.244N/mm查表最大弯矩系数Km=0.119最大弯矩： M 二 KmqL2 = 0.119 80.244 750 537.1 104 Nmm抵抗矩：w = 2 39.7 103mm3 = 79.4 103mm3最大应力：、= 5371000 =67.64N/mm2 J I-215N/mm2,强度满足要求。W 79400、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= 0.6 X 0.7 X 1

11、33.74=56.17KN 1、强度验算3N 56.10 60321.00 61.00 215.002c =瓦=23.50 602 = 23.87N/mm < RE = 閒 =215.°° N/mmRE强度满足2、整体稳定l0xX = Tix_ l0y _ =iy =2.00 6026.57= 30.442.00 6021.89= 105.82双轴对称截面,对于x轴,属于a类截面，得稳定系数x为0.962,对于y轴,属于b类截面，得稳定系数为0.518,:=min( x, y) = 0.518两个主轴方向的最大长细比为356.10 103105.82不大于设定的长细比

12、 150.00NA = 0.518 26.111022=41.47N/mm< 迪仝=竿評=215.00 N/mm2RE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。最大弯矩：M =31.75 104N *mm1、强度验算1.抗弯强度MxMy =31.75 1060.00 106x Wnx + yWny = 1.05 681.33 103 + 1.05 65.98 w321.00 w 1.00 215.00279.30N/mm < re =1 00= 215.00 N/mm抗弯强度满足2.抗剪强度maxVmax SIx tw62.50 103 >230.70 10345017.00 104>8.0035.92N/mm2v 1.00fXRE1.00>5.001.002=125.00 N/mm抗剪强度满足、20工字钢斜支撑计算1、强度验算3N 166.00 102c = An = 31.99 102 = 51.88N/mm侦 >1W? = 215.00 N/mm2RE强度满足2、整体稳定22.00 >08.16 = 24.51lOxx = ixl0y 2.00102 y =y iy2.11