姻缘河桥满堂支架施工方案

现浇全预应力混凝土箱梁满堂支架设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 现浇全预应力混凝土箱梁满堂支架设计方案 （姻缘河桥——提篮式预应力钢筋砼梁拱组合桥） 一、工程概况 姻缘河桥位于常德大道上，跨径组合为35+80+35，桥梁全宽45m。桥梁高度上部结构为提篮式全预应力梁拱组合桥。主梁为单箱11室，在边、中支座及吊杆位置设置横梁，共计横梁19道；主拱肋采用哑铃式钢管拱，拱肋高1.5m，其中肋板宽0.3m，钢管直径0.5m；拱肋横梁为钢箱梁，断面尺寸为0.5×0.8m。全桥共15根吊杆。 全桥主梁工程量如下：现浇C50混凝土连续箱梁8238m3，主拱肋278.9m3，预应力钢绞线394001.5kg，光圆和带肋钢筋1616728kg。 2工程地质情况 工程地质勘查报告显示桥位处土层分布为如下： 河堤压实填土，已固结，厚0~5.6m；地基容许承载力【f】=120Kpa。 抛石挤淤形成的块石0~5.7m； 粉质粘土5.2~8.7m； 粉土1.7~5.7m； 圆砾大于21.m。 3主梁荷载分布 姻缘河桥桥梁全长150m，桥面宽度45m。以桥面中心设双向纵坡1.5%，双向横坡1.5%。梁体高度在中墩梁根处达到最高：桥中心线位置3.638m，路缘带3.3m。边支座及跨中梁体高度最低：桥中心线处3.638m，路缘带2.3m。 主梁恒载分布情况如下： 其中腹板实心段——以中墩为中心纵桥向28m段落荷载分布较大：最低70KN/M2（腹板变截面处），最高94KN/M2（中横梁处），其余段相对较小，均不超过70KN/M2，边支座及跨中最小68.1KN/M2； 其中空心段——以中墩为中心纵桥向28m段落荷载分布较大：最低40KN/M2（腹板变截面处），最高64KN/M2（中横梁处），其余段落相对较小，均不超过40KN/M2，边支座及跨中最小14KN/M2。 因此满堂架重点考虑腹板荷载70~94KN/M2，空心段40~64KN/M2。 4方案设计 按照现有可利用资源，满堂支架设计如下： （1采用扣件式钢管脚手架（加顶托）。 （2立杆纵横间距40cm，步距分两种：0.6m和0.9m，其中0.6m用于恒载大于70~94KN/M2的段落，0.9m用于小于70KN/m2的段落。 （3模板系统由底模、端模、边模、内模组成，其中底模、内模采用15mm竹胶板，端模、边模采用专门订做的大块钢模板。 （4底模下分配梁即次梁采用10cm×10cm方木，主梁采用10cm×15cm方木。主梁间距40cm，次梁间距30cm。 （5满堂支架加固系统，由纵横向扫地杆（离地面不大于20cm）、抛撑（沿四周设置）、剪刀撑（形成空间三维布置体系，除四周连续并贯穿整个桥梁高度外，满堂支架内部纵、横向每隔6排即2.4m连续设置剪刀撑）组成。 （6地基处理，清淤回填片石，回填素土压实，然后铺设20cm碎石，加30cm带有钢筋网片的混凝土。混凝土顶面设置15cm×10cm 方木作为垫梁，传递并分布立杆的受力。 （7为了满足防洪要求，在2#墩~3#台之间设置钢平台，钢平台上设置方木纵横梁（调整高度），整个钢平台由上到下依次为：15mm竹胶板底模、方木纵横梁（材料及配置同满堂支架上的纵横梁）、20mm钢板满铺、I28a工字钢次梁（纵向间距0.4m）、H900×450×36×16mm主梁（横向间距1.2m），Φ800×14mm钢管桩（横向间距1.2m，纵向间距6.0m）组成。钢管桩单根长度22m，入土深度18m。 H型钢主梁采取在钢管桩（柱）上开槽嵌入，槽口周边及管桩顶部焊接20mm厚钢板封闭。为加强管桩的纵向刚度，在管桩顶部横向管桩之间焊接［14a槽钢连系梁和剪刀撑。所有钢构件之间均采用焊接。 五、满堂支架验算 （一）荷载计算 ①主梁腹板荷载g1-1=94KN/M2，g1-2=70KN/M2；（钢筋混凝土容重按照26KN/M3计算） ②底模g2=0.5KN/M2；（每块竹胶板32kg，尺寸122cm×244cm） ③方木纵横梁g3=1.2KN/M2；（纵梁间距40cm，横梁间距40cm，方方木容重8KN/M3） ④内模及支架g4=2KN/M2（15mm竹胶板+6×8cm背木，间距20cm，钢管脚手架支撑） ⑤施工人员及设备q1=3.0KN/M2 ⑥振动冲击q2=3.0KN/M2 荷载组合1.2×（g1+g2+g3+g4）+1.4×（q1+q2）=125.64KN/M2（腹板恒载较小段96.84KN/M2）； （2结构验算 按照传力顺序由上往下进行。即底模——横梁——纵梁——（顶托）立杆——地基承载力——其他。 1.底模验算 15mm竹胶板的截面特性为：竹胶面板的静曲强度： 纵向≥70Mpa， 横向≥50Mpa。 竹胶板受力按照三跨连续梁计算，l=0.3m。取10cm板条，其截面惯性矩 I=bh3/12=0.1×0.0153/12=2.813×10-8m4，截面抵抗矩W= bh2/6=0.1×0.0152/6=3.75×10-6m3。 受到弯矩M=k×q×l2=0.1×12.575×0.32=0.113KNM；弯曲应力 0.113/3.75×103=30.18Mpa＜70Mpa（50Mpa），满足要求。 2.方木横梁验算 截面特性如下： ＝12MPa，E＝9~10×103Mpa，W＝10×102/6＝167cm3，I=10×103/12=833.34cm4；g=8KN/m3×0.1m×0.1m=0.08KN/m。 同样按照三跨连续梁计算承受均布荷载，弯矩M=kql2=0.1×（12.575×3+0.091）×0.42=0.604，弯曲应力 0.604/167×103=3.63Mpa＜12Mpa，满足要求。 3.方木纵梁验算 截面特性如下： ＝12Mpa，E＝9~10×103Mpa，W＝10×152/6＝375cm3，I=10×153/12=2812.54cm4，每延米重量1.2KN。 方木纵梁承受横梁集中荷载及自身均布荷载，为多跨连续梁，按三跨连续梁计算，梁长l=0.4m。由横梁传来的最大集中力为P=kql=37.783×0.4×1.1=16.625KN，故M=k1ql2+k2Pl=0.1×1.2×0.42+0.175×16.625×0.4=1.165KNM。 纵梁弯曲应力 1.165/375×103=3.11Mpa＜12Mpa，满足要求。 4.立杆强度验算 当最大恒载按125.64计算时，每根立杆受力按反力法计算N=R=1.4×16.625+1.1×0.12×0.4=23.33KN； 当最大恒载按96.84计算时，每根立杆受力按反力法计算N=R=1.4×16.625+1.1×0.12×0.4=18.01KN； 立杆截面特性：Φ48×3.5mm无缝钢管——A＝489mm2，I＝10.78×104mm4，回转半径 ，E=2.1×105Mpa ，W= 4.40×10-6m3。 立杆压应力 23.33/489×103=47.7Mpa＜215Mpa，满足要求。 5.立杆稳定性验算 步距0.6m时，长细比λ=l0/i=37.73＜100，查稳定系数 =0.899， 23.33/（0.899×489）×103=53.06Mpa＜215Mpa，满足要求； 步距0.9m时，长细比λ=l0/i=56.6＜100，属于短杆，查稳定系数 =0.807， 18.01/（0.807×489）×103=45.60Mpa＜215Mpa，满足要求。 5地基承载力验算 查工程地勘察报告，地基允许承载力为120Kpa，地基应力，f=N/A=23.33/0.16=145.81Kpa，大于地基允许承载力，因此采用素土回填、加铺20cm碎石垫层、现浇30cm配10×10φ12钢筋网片的混凝土，并垫15×10cm方木分散应力。 N:每根钢管受到的支架反力 A：钢管立杆的作用面积，按照0.4m×0.4m计算。 6钢平台验算 1底模 底模同样采取15mm竹胶板。验算结果同上。 2分配横梁验算 分配横梁同满堂架布置，采用10cm×10cm方木，间距30cm。验算结果同上满堂支架。 3模板承重主梁，采用10cm×15cm方木，间距40cm。验算结果同上满堂支架。 4钢横梁验算 钢横梁采用I28a工字钢，纵向0.4m间距密铺，受力主要是自重及分配梁传力，集中力P按照反力法计算，由钢板传来的反力P=k1Q+k2ql=2.351×16.625+1.132×0.12×0.4=39.14KN，按照三跨连续梁验算。 横梁采用I28a工字钢，横梁截面特性如下： l=1.2m，g=43.37kg/m，A=55.37cm2，Ix=7115cm4，W=508cm3，每米重43.37kg，q=0.434KN/M； M=k1ql2+k2Pl=0.105×0.434×1.22+0.281×39.4×1.2=13.263KNM 每根横梁对纵梁的反力R=3.281×39.139+1.132×0.434×1.2=129KN 弯曲应力 13.263/(1.05×508×103)=24.86Mpa＜215Mpa，满足要求。 挠度验算（按三跨连续梁）：f=0.677ql4/100EI+αFl3 =9×10-4m<1.2/400=3×10-3m。（按结构力学求解器计算） 3.钢纵梁验算 纵梁采用H900×450×36×16型钢，横截面特性如下：l=6.0m，g=498kg/m，A=456.48cm2，W=15130cm3。受力模型为单跨简支梁。 纵梁受到弯矩M=0.125×4.98×62+1.867×129×6=1467.21KNM。 对钢管桩的反力为：8×129+3×4.98=1046.94KN。 （1弯曲应力 1467.21/（1.05×15130）×103=92.4Mpa＜215Mpa，满足要求。 （2局部压应力 129/(0.122×0.0085)=124.4Mpa＜215Mpa，满足要求 （3刚度验算，跨中挠度f=3.8×10-4m<6/400=0.015m，满足要求。（按照结构力学求解器求得） （4因为上部采用钢横梁焊接，l1/b=120/45<16,整体稳定性能保证。 符号含义：γx——截面塑性发展系数； F——作用在主梁上的集中力； t——主梁腹板厚度； l——集中力分布长度； l1——主梁受压翼板自由边长度，因为主梁上焊接间距120cm的次梁，故取1.2m。 b——主梁翼缘板宽度。 （公式详见《工程结构设计原理》 东南大学出版社） 4.钢管桩验算 钢管桩采用Φ800×14mm钢管桩，入土深度18m，自由端5m，截面特性如下：A=0.502m2。 单桩承载力计算如下： 按照地质资料，钢管桩入土层为：河堤压实填土2.0m；抛石挤淤形成的块石3.0m；粉质粘土7m；粉土3.7m；圆砾大于2.0m。 ，安全系数取1.6。 = =0.8×3.14×（2×24+3×14+7×80+3.7×53+2×127）=2763.45Kpa， = =0.502×8400=4216.8Kpa。 Qsk:桩总侧阻力 Qpk：桩总端阻力 u:桩周长 li：分段土层相应桩长 qsk：桩侧极限阻力 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 值 Ap：桩截面积 qpk：桩端极限阻力标准值 （公式详见《基础工程设计原理》同济大学出版社） 故单桩承载应力R=4362.5Kpa，可承受的竖向力为2190KN。 每根管桩承受的反应力为R‘=1046.94/0.502=2085.5Kpa。故满足要求。但要确保钢管桩打进砾石层至少2.0m。 七、施工注意事项 1满堂支架宽度考虑两侧施工通道要求，宽度定位47.0m，地基处理宽度49.0m。 2立杆受力主要承受轴向受压，因此立杆要安装顶托。（兼具调整标高的功能）。为扩散地基应力，立杆下采取方木支垫或槽钢支垫。 3在预压结束后安装底模，方便调整标高。 4剪刀撑间距不得超过6根立杆间距，倾角在45~60度之间，必须沿四周形成封闭的剪刀撑，并且沿高度到支架全高。在靠近底模处、靠近墩台处设置水平纵横分布的剪刀撑，和墩台钳固成整体。（要确保全宽度、全高度、全长度布设!） 5顶层的脚手架平杆之间、平杆和立杆之间必须采用扭矩仪牢固拧紧，扭矩在40~50NM。 6梁底标高的调整采用方木楔或钢板进行。 7根据梁底曲线计算梁段标高，现场测量放样，调整钢管高度，符合曲线线性。 8纵梁与横梁之间采用上下扒钉连接，方木纵梁与脚手架之间用铁丝捆牢。 9钢管桩入土深度必须满足进入圆砾石层至少2.0m。 10钢平台上所有构件全部采用焊接。角焊缝焊脚尺寸10~12mm，焊缝饱满。 c c 满堂支架及钢平台所用材料性质及截面特性 序号 项目名称 型号或规格 截面积A(cm2) 抗弯惯性矩I（cm4） 截面抵抗矩W（cm3） 弹性模量E（Mpa） 容许应力（Mpa） 备注 1 底模 15mm竹胶板 0.15 2.813 3.75 984 纵向70Mpa，横向50Mpa。 244×122cm，取10cm板条。 2 方木横梁 10×10cm方木 0.01 833.34 167 9~10×103 12 3 方木纵梁 10×15cm方木 0.015 2812.54 375 9~10×103 12 4 钢管 4.89 10.78 4.4 2.1×105 215 回转半径i=1.59cm 5 钢横梁 I28a 55.37 7115 508 2.1×105 215 6 钢主梁 H900×450×36×16 456.48 680850 15130 2.1×105 215 7 钢管桩 345.5 267050.45394 111271.02248 2.1×105 215 回转半径i=27.80cm 满堂支架荷载计算 序号 项目名称 细目名称 单位 计算公式 计算结果 备注 1 恒载g 箱梁腹板g1-A KN/M2 94.016 中横梁腹板高度h=3.616m，钢筋砼比重26KN/M3。 2 箱梁腹板g1-B KN/M2 70 主梁腹板高度变截面处h=2.692m，钢筋砼比重26KN/M3。 3 底模g2 KN/M2 0.5 竹胶板15mm，每块32kg。 4 方木纵横梁g3 KN/M2 1.2 纵梁10×15cm@40cm，横梁10×10cm@30cm。 5 内模及支架g4 KN/M2 2 竹胶板15mm，6×8cm背木，钢管脚手架。 6 活载q 施工人员及设备q1 KN/M2 3 严格控制人员设备数量 7 振动冲击q2 KN/M2 3 8 荷载组合1 KN/M2 125.6592 《工程结构设计原理》舒赣平编 东南大学出版社 9 荷载组合2 KN/M2 101.9472 《工程结构设计原理》舒赣平编 东南大学出版社 参考： 《工程结构设计原理》舒赣平编著，东南大学出版社 《基础工程设计原理》袁聚云 同济大学出版社 《结构力学求解器》 清华大学出版社。 公式中k1、k2分别为连续梁受到均布荷载、集中力时的弯矩系数（或反力系数）。