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门洞专项施工方案

2021-06-15 来源:步旅网
中庆建设有限责任公司 自由大路与亚泰大街节点立交桥工程

自由大路与亚泰大街节点立交桥工程

亚泰大街跨自由大路处门洞及支架搭设专项施工方案

一、工程概况

自由大路与亚泰大街节点立交桥是亚泰大街的一个重要节点。桥梁起点为K4+924.891,终点为K6+343.191,全长为1418.3米。桥梁采用混凝土现浇连续梁结构,宽度为25米,桥跨长度为1177米,其中亚泰大街主跨自由大路为40+65+40m变截面混凝土现浇连续梁,梁高2.8~4.0m,箱梁为单箱五室形式,采用连接器结构。

自由大路位于65m段桥跨结构段,与亚泰大街成62°夹角,亚泰大街桥设计桥下最高点净高约7.1m。自由大路通行主道为双向6车道,并设置1个车道右转弯辅助车道,其中亚泰大街以西为全断面结构形式,亚泰大街以东为两侧绿化带形式。

二、施工平面布置

为保证自由大路车辆的正常通行,结合施工现场实际情况,将该处门洞设置成平行于自由大路方向,为双向6车道门洞,与桥梁方向成62°19′夹角。其中:中间两个门洞为小型车辆通道,净宽7.0m,采用4×3.5m结构形式;两侧门洞为大型车辆通道,净宽为3.86m,大型车道旁设置净宽1.0m的临时人行通道,采用彩色隔离墩隔离。桥梁施工期间亚泰大街及自由大路方向均禁止左转弯。(施工平面及立面图见下图)

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桥梁一部 专项施工方案

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三、施工要求和技术保证条件 ⑴施工要求

1. 材料选用和质量要求

①本工程脚手架为连续箱梁承重用,采用碗扣支架。现浇箱梁外模采用244×122×1.5cm优质竹胶板,内模采用244×122×1.5cm清水模板。

②碗扣支架钢管规格为Φ48×3mm,且有产品合格证。钢管的端部切口应平整,禁止使用有明显变形、裂纹和严重锈蚀的钢管。钢管应涂刷防锈漆做防腐要求,并定期复漆以保证其完好。

③扣件应按现行《建筑施工碗口钢管脚手架安全技术规程 JGJ130-2011》的规定选用,且与钢管管径相配套的可锻铸铁构件,严禁使用不合格扣件。扣件应

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桥梁一部 专项施工方案

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有出厂合格证、法定检测单位的测试报告和产品质量合格证。当对扣件质量有怀疑时,应按国家标准的规定抽样检测。旧扣件使用前应进行质量检查,有裂纹、变形、锈蚀的严禁使用,出现滑丝的螺栓必须更换。

④工字钢进场时严格按照《中华人民共和国国家标准-热压工字钢尺寸、外形、重量及允许偏差GB706-88》进行验收。钢管柱规格为Φ325×16mm和Φ325×8mm两种规格,其中壁厚16mm的钢管柱使用在桥梁底板部位,壁厚8mm的钢管柱使用在桥梁翼板部位(见下图)。所有焊接过程中使用的电焊条均为506电焊条,构件焊接后严格按照《建筑钢结构焊接技术规程 JGJ81-2002》进行验收。需要切割的部位均采用等离子切割机切割,以保证切割面平整、无变形。

2. 技术要求

①对承台和管线开挖部位必须严格按照设计要求进行换填和回填,同时加强地基的排水措施。

②支架及门洞搭设前,必须在地面测设出桥梁各跨的纵轴线和桥墩横轴线,放出设计箱梁中心线。按支架平面布置图及梁底标高测设支架高度、搭设支架,采用测设四角点标高,拉线法调节支架顶托。

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桥梁一部 专项施工方案

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③必须保证可调底座与地基的密贴,必要时可用砂浆坐底。安放可调底座时,调整好可调底座的螺帽位置,使其尽量处于同一水平面,并按要求在支架四周设置扫地杆,扫地杆距地面高度约为30cm。

④检查碗扣支架有无弯曲、接头开焊、断裂等现象,无误后可实施拼装。 ⑤拼装时,碗扣支架立杆必须保证垂直。尤其重要的是必须在第一层所有立杆和横杆均拼装调整完成无误后方可继续向上拼装。

⑥拼装到顶层立杆后,装上顶层可调顶托,并依据设计标高将各顶托顶面调整至设计标高位置,可调顶托螺丝杆可调高度不得超过30cm,必要时采用炮弹调整。

⑦满堂支架搭设至桥墩时,采用钢管与桥墩四周牢固环抱形式与支架相连接,以达到满堂支架与桥墩整体受力作用。为防止钢管损伤桥墩混凝土表面,钢管头可采用薄胶皮缠绕保护。

⑧铺设纵、横木方和竹胶板时要确保其连接牢固,另外将纵向木方和横向木方接触面刨平,确保其密贴。横向木方顶面刨平,保证竹胶板与其密贴。

⑨为确保支架整体稳定,支架每隔4排设置一道横向剪刀撑,纵向剪刀撑设置在支架最外侧及每道腹板下。剪刀撑均为“十字花”结构,并与地面接触面保证45-60度夹角,同时与每道立杆交接处均采用扣件紧固连接。若剪刀撑长度超过单根钢管长度时,则需用2根或2根以上钢管连接使用,钢管连接长度不得小于1m,且连接时必须采用2个扣件连接,不得只采用1个扣件连接2根钢管。

⑵技术保证条件 1. 人员保证

自由大路与亚泰大街交叉口门洞施工作业人员均为多年施工作业人员,参加

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过亚泰大街跨解放大路桥施工作业,施工经验丰富。且支架搭设人员均按要求取得了架子工上岗证。

2. 设备保证

施工现场的设备均为近几年购入,设备性能满足施工要求,且施工前相关技术员配合机械驾驶员对机械设备、配件、钢丝绳等进行了一次详细检查,基本消除了施工过程中设备的作业隐患。

3. 计算数据保证

本方案涉及的计算书经过多方复核,计算中工字钢等均按最不利荷载下的简支梁计算弯矩、剪力及挠度等数据,安全系数取1.5。

四、编制依据

1. 长春市市政设计研究院有限公司设计的本工程设计图纸; 2.《建筑施工碗扣钢管脚手架安全技术规程 JGJ130-2011》; 3.《路桥施工计算手册》;

4. 清华大学土木系结构力学调研室研制的《结构力学求解器》; 5.《建筑钢结构焊接技术规程 JGJ81-2002》;

6.《中华人民共和国国家标准-热压工字钢尺寸、外形、重量及允许偏差GB706-88》

7. 对现场实际勘察、调查及测量取得的第一手资料;

8. 投入本工程全体员工的整体素质、施工技术、管理水平、取得的科研成果、对本工程投入的机械设备装备水平以及多年来在城市道路桥梁工程施工中积累丰富的施工经验。

五、门洞施工计划

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门洞基础施工:6.2~6.12 钢管柱施工: 6.5~6.14 钢管柱连接: 6.7~6.17 安放工字钢: 6.15~6.19 施工现浇箱梁:6.19~8.20 拆除支架: 8.20~8.22 拆除工字钢: 8.22~8.24 拆除钢管柱: 8.24~8.26 拆除门洞基础:8.26~8.27 恢复路面: 8.27~8.31 六、门洞施工工艺 ⑪工艺流程

施工门洞基础

施工现浇箱梁 - 6 - 桥梁一部 专项施工方案

铺设硬质胶合板 检查位置 Y 安放纵向63b工字钢 N 架立钢管柱 钢管柱之间用14槽钢连接 安放横向45b工字钢 工字钢之间采用钢板焊接 预埋法兰盘 弹线并架设碗扣支架及木方 中庆建设有限责任公司 自由大路与亚泰大街节点立交桥工程

⑫施工方案 拆除钢管柱、门洞基础并恢复路面 拆除支架及工字钢 夜间施工,工字钢逐个门洞拆除 1. 施工门洞基础

门洞基础采用C30砼,共设置5道基础,几何尺寸分别为:3000×80×80cm、3000×94×80cm、3000×174.1×80cm、3000×94×80cm、3000×80×80cm。门洞基础施工顺序为:先施工基础1和基础5,车辆沿自由大路正常通行;然后封闭自由大路北侧道路,施工基础2和基础3,车辆沿自由大路南侧道路和基础5与8#墩之间道路绕行;最后封闭自由大路南侧道路,施工基础4,车辆沿自由大路北侧和基础5与8#墩之间道路绕行。(见下图)

为保证施工后钢管柱结构安全,门洞基础边缘与钢管柱边缘保证一定的安全距离,以防止车辆撞到钢管柱(见下图)。同时,在门洞基础两侧安置防撞砂桶,以保证门洞的安全性。

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门洞基础定位采用坐标定位法,即门洞设计完成后,在桥梁平面布置图上标明门洞位置,并查出各点坐标,门洞施工前按照坐标定位基础,以保证门洞基础位置的准确性。(各点坐标见下表)

部位 点号 X 1 基础1 2 3 4 1 基础2 2 3 4 1 基础3 2 3 4 1 基础4 2 3 4 1 基础5 2 3 4 -144.6054 -144.1268 -145.3197 -144.8411 -150.3242 -149.8456 -151.1635 -150.6849 -158.2440 -157.7654 -159.7985 -159.3199 -166.8790 -166.4004 -167.7183 -167.2397 -172.7228 -172.2443 -173.4371 -172.9586 坐标 Y -190.3194 -160.3232 -190.6797 -160.6835 -193.2036 -163.2074 -193.6269 -163.6307 -197.1979 -167.2017 -197.9818 -167.9857 -201.5528 -171.5566 -201.9761 -171.9799 -204.5001 -174.5039 -204.8603 -174.8641 备注

2. 架立钢管柱

钢管柱架立选择夜间施工,施工过程中采取临时交通管制措施,并配备强照

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明设备,以保证钢管柱安放准确。钢管柱吊放采用16T吊机施工,钢管柱底板与基础预埋法兰盘之间采用手工焊接。(见下图)

为保证钢管柱的整体稳定性,在钢管柱之间设置14槽钢连接,连接形式为手工焊接,样式为“十字花”形式。(见下图)

3. 安放工字钢

工字钢施工选择夜间施工,横梁45b工字钢和纵梁63b工字钢单节最长均为16m,采用12m+4m的连接形式。其中:45b工字钢接缝处采用2块1.5cm厚、30cm长、35cm高A3钢板“夹板”式焊接,焊缝采用手工满焊,焊缝宽度不小于2cm;63b工字钢接缝处采用2块1.5cm厚、30cm长、53cm高A3钢板“夹板”式焊接,焊缝采用手工满焊,焊缝宽度不小于2cm。(顶板焊接示意图见下图)

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工字钢统一在地上焊接完毕且经相关人员检验合格后方可吊装,由于构件长度较长,为保证吊装的稳定性、准确性与安全性,采用2台16T吊机联合吊装。吊装过程中采用逐个门洞的吊装方式。(见下图)

4. 搭设支架

支架搭设前需按方案设计尺寸进行放样并弹线,同时在支架与工字钢之间铺设一层硬质胶合板,一方面可以增大支架底托和工字钢接触面的摩擦阻力,另一方面可以防止施工过程中坠物砸坏门洞下通行车辆。

门洞上支架高度约为0.6~1.8m,为保证支架的整体稳定性,每道立杆至少要保证2个以上的横杆连接,对于不能用碗扣横杆的立杆,采取钢管配合扣件形

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式连接。(支架平面及断面布置见下图)

5. 现浇箱梁浇筑

第3联现浇箱梁采用连接器结构,第一节段浇筑长度为45m。如下图所示,采用2台49m布料机,保证架臂有效长度32m即可覆盖整个浇筑面。由于箱梁最高点距离原地面约10m,故49m布料机可以保证32m有效架臂长度。

参考“三一重工”布料机参数:布料机长度约12.58m,支腿宽度约12m。故浇筑过程中会占用社会车辆临时便道,会造成一段时间内亚泰大街方向的车流拥堵。

由于混凝土浇筑到第一次浇筑线时,混凝土方量约为617.71m3,按照每台

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布料机30分钟浇筑一车混凝土(约9m3)计算,2台布料机同时浇筑,从浇筑开始到浇筑完成大约需要17小时。加上准备工作和收尾工作时间,该地段需要限制车流约20小时。

6. 拆除工字钢

工字钢拆除采用1台铲车配合1台16T吊机的作业方式,拆除顺序为:北侧门洞由西往东方向逐个拆除63b工字钢,然后再拆除南侧门洞由东往西方向逐个拆除63b工字钢,纵向工字钢拆除完成后,再拆除45b横向工字钢。

拆除作业时间选择在10:00~4:00,拆除时需要对交通做临时限制,并设置

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醒目的安全警示标志。拆除作业中有专人指挥吊机和现场交通。

工字钢移动采用2台3T慢速卷扬机配合滑轮使用。(示意图见下图)

7. 拆除钢管柱及门洞基础

为保证车辆的正常通行,门洞钢管柱及基础的拆除尽量选择夜间作业,采用铲车配合破碎机作业。拆除顺序为:由北至南逐个拆除。拆除后的废料及时外运并及时恢复路面,以利车辆通行。

七、施工安全保障措施 ⑪支架使用规定:

①严禁上架人员在架面上奔跑、退行;

②严禁上架人员在架上嬉闹或坐在栏杆上等不安全地带休息;

③设置专门的上架通道,严禁攀援脚手架上下,发现异常情况时,架上人员应立即撤离;

④支架上的垃圾及废旧物品应及时清理,以减少支架自重;钢筋等较重物品尽量分散对称堆放,以防止局部应力集中破坏支架的稳定性;

⑤支架使用过程中应定期检查以下项目: a. 扣件螺杆是否松动;

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b. 立杆的沉降和垂直度偏差是否符合要求; c. 安全防护措施是否符合要求; d. 是否超载。

⑫门洞及支架拆除规定:

①支架拆除顺序:护栏→跳板→侧模及支架→底模及木方→剪刀撑→横杆→立杆;

门洞拆除顺序:拆除上部支架→拆除一侧门洞纵向工字钢→拆除另一侧门洞纵向工字钢→拆除钢管柱上横向工字钢→拆除钢管柱间连接槽钢→拆除钢管柱→拆除基础;

②拆除前应先清除支架上的杂物和地面障碍物;

③拆除作业必须由上至下逐步拆除,严禁上下同时作业;

④拆除过程中,凡已松开连接的杆、配件应及时运走,避免误扶、误靠; ⑤拆下的杆件应以安全方式吊走或运出,严禁向下抛掷;

⑥为保证自由大路车辆的正常通行,门洞拆除选择22:00-4:00段作业,先拆除一边门洞的工字钢,若作业时间不允许,则另外一边的门洞选择第二天夜间作业。门洞拆除过程中应有专人指挥,并安放警示灯标志,为保证作业时通行车辆安全,需要对该路段设置临时限行或交通导流。

⑬支架及门洞安全措施: ①禁止任意改变构架结构及尺寸; ②禁止架体倾斜或连接点松弛;

④禁止不按规定的程序和要求进行搭设和拆除作业;

⑤搭拆作业中,支架临界面均设置全封闭密目式安全防护网,门洞纵向工字

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钢上设置硬质胶合板以增大支架与工字钢间的摩擦系数,同时可以有效地防止高空坠物砸坏其下通行车辆;

⑥禁止随意增加上架的人员和材料,引起超载;

⑦禁止在架面上任意采取加高措施,不得在架上搬运重物;

⑧不得将模板支架、缆风绳、泵送混凝土输送管等固定在支架上,严禁悬挂起重设备;

⑨不得在六级以上大风、雷雨和雪天下继续作业;

⑩支架搭设时,地面应设置围栏和警示标志,并派专人看守,严禁非操作人员入内。

⑭支架防电措施

①钢管脚手架及支架在架设和使用期间要严防与带电体接触,否则应在架设和使用期间断电或拆除电源,如不能拆除应采取可靠的绝缘措施;

②支架应作接地处理,每隔25m左右设一接地极,接地埋入深度为2.0m; ③夜间施工时,照明管线必须严格检查,破损处必须更换以保证电线与钢管绝缘,同时尽量采取低压照明设备。

⑮支架避雷措施

①避雷针:支架独立成跨时需在支架顶四周设置避雷针,避雷针采用直径32mm、厚度3mm的镀锌钢管,其高度不小于1m;支架成联时,保证每联支架顶四周均设置避雷针;

②接地极:按支架连续长度不超过50m设置一处,埋入地下最高点应在地面以下不浅于50cm,埋接地极时,应将新填土夯实,接地极不得埋在干燥土层中;

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③接地线:采用直径8mm以上圆钢,接地线之间采用搭接焊,接地极与接地线之间连接采用焊接,焊接点长度为接地线钢筋直径的6倍以上;

④接地线装置要设置在人员不易走到的地方,同时注意与其他金属物体和电缆之间保持一定的距离;

⑤接地装置安设完毕后应及时用电阻表测定是否符合要求; ⑥雷雨天气,支架上的作业人员应立即离开。 ⑯门洞及支架防撞措施

①施工区域内的支架四周采用密目式安全网防护,同时粘贴醒目的反光标识,大型车辆进出作业时应有专人指挥交通;

②门洞外侧设置防撞砂桶,门洞基础高度为80cm,钢管柱距离车流方向基础外侧为2.5m,钢管柱外沿距门洞基础外沿30.8cm,以防止车辆撞击(见下图);

③为保证门洞施工安全,在车辆通行区域设置限高门,限高门高度为4.6m。 ⑰施工中的交通安全措施

①施工过程中设置专人配合交警指挥交通; ②门洞处设置醒目的安全警示灯;

③自由大路与亚泰大街方向在桥梁施工期间均限制左转弯;

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④门洞临界面设置全封密密目式安全网,车辆通行区域设置硬质胶合板,防止施工过程中坠物砸坏车辆。

⑱碗扣支架的维护与管理

①支架使用完毕后要及时回收构件、零件,并分类堆放,堆放地点要求场地平坦,排水良好,下设支垫,并上盖防水帆布;

②支架搭设人员均按《特种作业人员安全技术考核管理规则》取得架子工上岗证。

八、劳动力计划

2012年 工种 月份 6月 技术员 测量工 钢筋工 木 工 架子工 混凝土工 张拉工 机械手 合 计 5 6 20 15 30 6 0 7 89 7月 5 6 20 15 30 10 0 7 93 8月 5 6 20 15 30 20 20 7 123 9月 5 6 15 10 30 20 20 7 113 附件:

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跨自由大路40+65+40m连续箱梁支架及门洞计算书

一、概述

自由大路与亚泰大街节点立交桥跨自由大路40+65+40m现浇连续箱梁。为满足实际施工及车辆通行要求,该部分支架设计有两部分组成:碗扣支架与门式膺架。本计算书针对上述的支架设计做受力验算。

二、碗扣支架设计

根据40+65+40m连续箱梁的几何特征,从受力角度考虑,纵桥向分三部分进行荷载验算,即边跨支点段、中跨支点段和跨中段;横断面分为三个部位进行荷载验算,即翼缘板部位、腹板部位及顶板和底板部位。支架采用碗扣式钢管支架。

我们对本工程的模板、支架进行了设计,具体如下: 1、面模采用15mm厚竹胶板,内模采用15mm清水模板;

2、底模、侧模背楞采用10cm×10cm方木,跨中段间距为25cm,其余段间距为20cm;

3、主龙骨采用10cm×15cm木方,分段支架布置见下:

(1)跨中处支架腹板处按横向间距30cm,纵向间距90cm,步距120cm布

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置;底板处按横向间距60cm,纵向间距90cm,步距120cm布置;翼缘部位横向间距为90cm,纵向间距90cm,最大步距120cm布置。

(2)中跨支点腹板处按横向间距30cm,纵向间距60cm,步距120cm布置;底板处按横向间距60cm,纵向间距60cm,步距120cm布置;翼缘部位支架横向间距90cm,纵向间距60cm,最大步距120cm。

(3)边跨支点段支架横向间距30cm,纵向间距60cm,步距120cm;翼缘板处横向间距90cm,纵向间距60cm,最大步距120cm。

现对模板、支架的内力做验算,计算过程中相关数据、荷载组合和计算公式依据《建筑施工碗口钢管脚手架安全技术规程》、《路桥施工计算手册》以及清华大学土木系结构力学调研室研制的《结构力学求解器》。杆件强度及稳定性安全系数取1.5。

(一)、跨中段截面荷载计算 连续箱梁跨中段断面形式见下图:

1、跨中段验算截面各部位断面面积(CAD图直接量取) (1)一侧翼缘板面积S1=2.56m2 (2)一个腹板面积S2=1.40m2 (3)顶板面积S3=0.70m2 (4)底板面积S4=0.59m2

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2、跨中段验算截面各部位每延米重 梁体混凝土容重按2.6t/m3考虑 (1)一侧翼缘板每延米重

g翼缘板=2.56m2×2.6 t/m3×1m=6.656t (2)一个腹板每延米重

g腹板=1.40m2×2.6 t/m3×1m=3.640t (3)顶板和底板每延米重

g顶板和底板=(0.70m2+0.59m2)×2.6 t/m3×1m=3.354t 3、跨中段验算截面各部位每平米重

各部位与支架体系横桥向每延米接触面积:翼缘板=5.00m2,腹板=0.50m2,顶板和底板=2.32m2。

(1)q翼缘板=6.656t÷5.00 m2=1.33t/m2 (2)q腹板=3.640t÷0.50m2=7.28t/m2 (3)q顶板和底板=3.354t÷2.32m2=1.45t/m2 4、其他竖向荷载

(1)模板及纵横梁重:p1=60 kg/m2(芯模采用碗扣支架支撑,另加93 kg/m2) (2)人行机具运输、堆放荷载:p2=100 kg/m2 (3)浇筑混凝土时产生的荷载:p3=100 kg/m2 (4)振捣混凝土时产生的荷载:取p4=100 kg/m2 5、每根支撑立杆轴向力

每根支撑立杆的轴向力计算表

部位 支撑总荷载(kg/m2) - 20 -

组合荷载 支撑底面每根立杆桥梁一部 专项施工方案

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g 荷载分项系数 翼缘板 腹板 顶板和底板

1.2 1330 1596 7280 8736 1450 1740 p1 p2 p3 p4 积 单位2轴向力 21.2 60 72 60 72 153 184 1.4 100 140 100 140 100 140 1.4 100 140 100 140 100 140 1.4 100 140 100 140 100 140 横向×纵向 0.9×0.9 0.81 0.3×0.9 0.27 0.6×0.9 0.54 (kg/m) 单位(m) 2088 9228 2344 kg 423 623 316 (二)、中跨支点段验算截面荷载计算

中跨支点段为底板逐步变厚段,因此现场搭设模板支架时,支点端头部位最不利断面形式可按下图考虑:

1、中跨支点段验算截面各部位断面面积(CAD图直接量取) (1)一侧翼缘板面积S1=2.56m2 (2)一个腹板面积S2=3.14m2 (3)顶板面积S3=0.63m2 (4)底板面积S4=1.39m2

2、中跨支点段验算截面各部位每延米重 梁体混凝土容重按2.6t/m3考虑

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桥梁一部 专项施工方案

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(1)一侧翼缘板每延米重

g翼缘板=2.56m2×2.6 t/m3×1m=6.656t (2)一个腹板每延米重

g腹板=3.14m2×2.6 t/m3×1m=8.164t (3)顶板和底板每延米重

g顶板和底板=(0.63m2+1.39m2)×2.6 t/m3×1m=5.252t 3、中跨支点段验算截面各部位每平米重

各部位与支架体系横桥向每延米接触面积:翼缘板=5.00m2,腹板=0.80m2,顶板和底板=2.02m2。

(1)q翼缘板=6.656t÷5.00m2=1.33t/m2 (2)q腹板=8.164t÷0.80m2=10.21t/m2 (3)q顶板和底板=5.252t÷2.02m2=2.60t/m2 4、其他竖向荷载

(1)模板及纵横梁重:p1=60 kg/m2(芯模采用碗扣支架支撑,另加118 kg/m2) (2)人行机具运输、堆放荷载:p2=100 kg/m2 (3)浇筑混凝土时产生的荷载:p3=100 kg/m2 (4)振捣混凝土时产生的荷载:取p4=100 kg/m2 5、每根支撑立杆轴向力

每根支撑立杆的轴向力计算表 部位 荷载分项系数 翼缘板 支撑总荷载(kg/m2) g 1.2 1330 p1 p2 p3 p4 组合荷载 单位2088 支撑底面每根立杆积 横向×纵向 0.9×0.6 轴向力 kg 282 1.2 60 1.4 100 1.4 100 1.4 100 - 22 -

(kg/m2) 单位(m2) 桥梁一部 专项施工方案

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1596 腹板 顶板和底板

10210 12252 2600 3120 72 60 72 178 214 140 100 140 100 140 140 100 140 100 140 140 100 140 100 140 12744 3754 0.54 0.3×0.6 0.18 0.6×0.6 0.36 573 338 (三)、边跨支点段验算截面荷载计算

边跨支点段部位最不利断面形式可按下图考虑:

1、边跨支点段验算截面各部位断面面积(CAD图直接量取) (1)一侧翼缘板面积S1=3.91m2 (2)中板面积S2=60.00m2 2、验算截面各部位每延米重 梁体混凝土容重按2.6t/m3考虑 (1)一侧翼缘板每延米重

g翼缘板=3.91m2×2.6 t/m3×1m=10.166t (2)中板每延米重

g中板=60.00m2×2.6 t/m3×1m=156.00t 3、边跨支点段验算截面各部位每平米重

各部位与支架体系横桥向每延米接触面积:翼缘板=5.00 m2,中板=15.00m2。

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(1)q翼缘板=10.166t÷5.00 m2=2.03t/m2 (2)q中板=156.00t÷15.0m2=10.40t/m2 4、其他竖向荷载

(1)模板及纵横梁重:p1=60 kg/m2

(2)人行机具运输、堆放荷载:p2=100 kg/m2 (3)倾倒混凝土是产生的荷载:p3=100 kg/m2 (4)振捣混凝土产生的荷载:取p4=100 kg/m2 5、每根支撑立杆轴向力

每根支撑立杆的轴向力计算表 部位 荷载分项系数 翼缘板 中板

(四)、竹胶板强度验算

竹胶板选用规格为1.22×2.44×0.015m,厂家提供容许应力60000 kPa,按要求 []=

60000=38700kPa,模板弹性模量E=5×106 kPa,计算时取一片模板单元1.55支撑总荷载(kg/m2) g 1.2 2030 2436 10400 12480 p1 p2 p3 p4 组合荷载 单位支撑底面每根立杆积 横向×纵向 0.9×0.6 0.54 0.3×0.6 0.18 轴向力 kg 527 584 1.2 60 72 60 72 1.4 100 140 100 140 1.4 100 140 100 140 1.4 100 140 100 140 (kg/m2) 单位(m2) 2928 12972 进行受力分析。 1、跨中段

跨中段竹胶板背楞按间距250mm布置,净间距150mm底模背楞为10cm×10cm木方。跨中最不利部位为腹板部位,每平米荷载92.28kN/m2,荷载

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作用于一片模板单元上的宽度为1.22m。模板截面力学特性如下:

331.220.015bh其惯性距为: I= ==3.43×10-7m4

1212bh21.220.0152其截面抵抗距为:W== =4.58×10-5 m3

66(1)跨中腹板部位模板承受的线荷载

q模板线=92.28kN/m2×1.22m=112.582kN/m=112582N/m

(2)强度验算:

按十等跨连续梁均布荷载进行计算:

模板最大弯距为: M=0.078ql2=0.078×112582×0.252=548.84N.m 则其强度:=

M548.84==11983.34kPa W4.58105

1.5=17975.02kPa<[]=38700kPa (3)挠度验算:

0.664112.5820.1540.664ql410-4m f=100EI=10051063.43107=2.21×

11f2.21104==<

679400l0.15(4)验算结论:

跨中段背楞间距取250mm,采用15mm厚竹胶板符合要求。 2、中跨支点部位

中跨支点部位竹胶板背楞按200mm间距布置,净间距100mm,底模背楞为10cm×10cm木方。中跨支点最不利部位为腹板部位,每平米荷载12744kN/m2,荷载作用于一片模板单元上的宽度为1.22m。模板截面力学特性如下:

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331.220.015bh其惯性距为: I= ==3.43×10-7m4

1212bh21.220.0152其截面抵抗距为:W===4.58×10-5 m3

66(1)中跨支点腹板部位模板承受的线荷载

q模板线荷载=127.44kN/m2×1.22m=155.477kN/m=155477N/m

(2)强度验算:

按十二等跨连续梁均布荷载进行计算:

模板最大弯距为: M=0.078ql2=0.078×155477×0.22=485.09N.m

M485.09则其强度: ===10591.45kPa 5W4.58101.5=15887.17kPa<[]=38700kPa (3)挠度验算:

0.664ql40.664155.4770.14-5

==6.02×10m f=

100EI10051063.4310711f6.0210-5==<

1661400l0.1(4)验算结论:

中跨支点背楞间距取0.20m,采用15mm厚竹胶板符合要求。 3、边跨支点部位

边跨支点部位竹胶板背楞按200mm间距布置,净间距100mm,底模背楞为10cm×10cm木方。最不利部位为中板部位,每平米荷载129.72kN/m2,荷载作用于一片模板单元上的宽度为1.22m。模板截面力学特性如下:

331.220.015bh其惯性距为: I===3.43×10-7m4

1212- 26 -

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bh21.220.0152其截面抵抗距为:W===4.58×10-5 m3

66(1)中板部位模板承受的线荷载

q模板线荷载=129.72kN/m2×1.22m=158.258kN/m=158258N/m

(2)强度验算:

按十二等跨连续梁均布荷载进行计算:

模板最大弯距为: M=0.078ql2=0.078×158258×0.202=493.76N.m

M493.76则其强度: = ==10780.89kPa

W4.581051.5=16171.34kPa<[]=38700kPa (3)挠度验算:

0.664ql40.664158.2580.14-5

==6.13×10m f=67100EI1005103.431011f6.1310-5==<

1631400l0.1(4)验算结论:

边跨支点段背楞间距取0.20m,采用15mm厚竹胶板符合要求。 4、翼缘板部位

翼缘板部位竹胶板无横向背楞,只采取纵向背楞,背楞按300mm间距布置,净间距200mm,底模背楞为15cm×10cm木方。最不利部位为横梁部位,每平米荷载29.28kN/m2,荷载作用于一片模板单元上的宽度为2.44m。模板截面力学特性如下:

332.440.015bh其惯性距为: I===6.86×10-7m4

1212- 27 -

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bh22.440.0152其截面抵抗距为:W===9.15×10-5 m3

66(1)横梁部位模板承受的线荷载

q模板线荷载=29.28kN/m2×2.44m=71.443kN/m=71443N/m

(2)强度验算:

按四等跨连续梁均布荷载进行计算:

模板最大弯距为: M=0.070ql2=0.070×71443×0.302=450.09N.m

M450.09则其强度: = ==4919.03kPa

W9.151051.5=7378.54kPa<[]=38700kPa (3)挠度验算:

0.521ql40.52171.4430.24-4

==1.73×10m f=67100EI1005106.861011f1.7310-4==<

1156400l0.2(4)验算结论:

翼缘板部位不设置横背楞,只采取纵向背楞,背楞间距取0.30m,采用15mm厚竹胶板符合要求。 (五)、底模背楞强度验算

底模背楞采用10cm×10cm木方,材质为东北落叶松,容许应力[]=14500 kPa,弹性模量为E=1.1×107 kPa。木方截面力学特性如下:

bh30.10.13I其惯性距为:= ==8.33×10-6m4

1212bh20.10.12其截面抵抗距为: W===1.67×10-4m3

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1、腹板部位

因全联底模背楞按间距0.20m和0.25m布置时,竹胶板强度和挠度均符合要求。并且腹板部位主龙骨均按0.3m间距布置,现就其间距布置进行全联腹板处底模背楞强度和挠度验算。腹板部位最不利处在边跨支点部位,每平米荷载为129.72kN/m2。

(1)背楞承受的线荷载为:

q背楞线荷载=129.72kN/m2×0.20m=25.944kN/m=25944N/m

(2)强度验算:

按十三等跨连续梁均布荷载进行计算:

背楞最大弯距M=0.078ql2=0.078×25944×0.32=182.13N.m

M182.13则其强度: = ==1090.58kPa

W1.671041.5=1635.87kPa<[]=14500kPa (3)核算其挠度为:

0.664ql40.66425.9440.34 f===1.52×10-5m 76100EI1001.1108.331011f1.52105==<

19737400l0.3(4)验算结论:

腹板部位底模木方采用10cm×10cm,跨距按0.30m布置,间距按0.20m布置,满足要求。 2、顶板和底板部位

全联底模背楞间距按0.20m和0.25m布置时,竹胶板强度和挠度均符合要求。并且顶板底板部位主龙骨均按0.6m间距布置,现就其间距布置进行全联顶板底

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板处底模背楞强度和挠度验算。顶板底板部位最不利处在中跨支点部位,每平米荷载为37.54kN/m2。

(1)背楞承受的线荷载为:

q背楞线荷载=37.54kN/m2×0.25m=9.385kN/m=9385N/m

(2)强度验算:

按十三等跨连续梁均布荷载进行计算:

背楞最大弯距M=0.078ql2=0.078×9385×0.62=263.53N.m

M263.53则其强度: ===1647.06kPa

W1.671041.5=2470.59KPa<[]=14500kPa (3)核算其挠度为:

0.664ql40.6649.3850.64 f===8.81×10-5m 76100EI1001.1108.331011f8.8110-5==<

6810400l0.6(4)验算结论:

全联顶板底板部位底模木方采用10cm×10cm,跨距按0.6m布置,间距按0.25m布置,满足要求。 (六)、主龙骨强度验算

主龙骨采用10×15cm木方,材质为东北落叶松,容许应力[]=14500 kPa,弹性模量为E=1.1×107 kPa。木方截面力学特性如下:

330.10.15bh其惯性距为: I= ==2.81×10-5m4

1212bh20.10.152其截面抵抗距为: W===3.75×10-4 m3

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1、跨中腹板

主龙骨布置纵向跨度0.9m,横向跨度0.3m。每平米荷载为92.28kN/m2。 (1)主龙骨承受的线荷载为:

q主龙骨线荷载=92.28kN/m2×0.3m=27.684kN/m=27684N/m

(2)强度验算:

模板背楞间距较密,荷载形式可按均布荷载考虑,按两等跨连续梁均计算: 背楞最大弯距M=0.070ql2=0.070×27684×0.92=1569.68N.m

M1569.68则其强度: = ==4185.82kPa

W3.751041.5=6278.73kPa<[]=14500kPa (3)核算其挠度为:

0.521ql40.52127.6840.94 f===3.06×10-4m 75100EI1001.1102.811011f3.06104==<

2941400l0.9 (4)验算结论:

腹板部位主龙骨木方采用10cm×15cm,跨距按0.9m布置,间距按0.3m布置,满足要求。

2、跨中顶板和底板部位

主龙骨纵向跨度0.9m,横向跨度0.6m。每平米荷载23.44kN/m2。 (1)主龙骨承受的线荷载为:

q主龙骨线荷载=23.44kN/m2×0.6m=14.064kN/m=14064N/m

(2)强度验算:

模板背楞间距较密,荷载形式可按均布荷载考虑,按两等跨连续梁均计算:

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背楞最大弯距M=0.070ql2=0.070×14064×0.92=797.43N.m

M797.43则其强度: ===2126.48kPa 4W3.75101.5=3189.72kPa<[]=14500kPa (3)核算其挠度为:

0.521ql40.52114.0640.94 f===1.56×10-4m 75100EI1001.1102.811011f1.56104==<

5769400l0.9 (4)验算结论:

跨中顶板和底板部位底模木方采用10cm×15cm,跨距按0.9m布置,间距按0.6m布置,满足要求。 3、边支点腹板及底板

主龙骨布置纵向跨度0.6m,横向跨度0.3m。每平米荷载为129.72kN/m2。 (1)主龙骨承受的线荷载为:

q主龙骨线荷载=129.72kN/m2×0.3m=38.916kN/m=38916N/m

(2)强度验算:

模板背楞间距较密,荷载形式可按均布荷载考虑,按两等跨连续梁均计算: 背楞最大弯距M=0.070ql2=0.070×38916×0.62=980.68N.m

M980.68则其强度: ===2615.16kPa

W3.751041.5=3922.73kPa<[]=14500kPa (3)核算其挠度为:

0.521ql40.52138.9160.64 f===8.50×10-5m 75100EI1001.1102.8110- 32 -

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11f8.50105==<

7059400l0.6 (4)验算结论:

腹板部位主龙骨木方采用10cm×15cm,跨距按0.6m布置,间距按0.3m布置,满足要求。 4、中支点腹板

主龙骨布置纵向跨度0.6m,横向跨度0.3m。每平米荷载为127.44kN/m2。 (1)主龙骨承受的线荷载为:

q主龙骨线荷载=127.44kN/m2×0.3m=38.232kN/m=38232N/m

(2)强度验算:

模板背楞间距较密,荷载形式可按均布荷载考虑,按两等跨连续梁均计算: 背楞最大弯距M=0.070ql2=0.070×38232×0.62=963.45N.m

M963.45则其强度: ===2569.19kPa 4W3.75101.5=3853.78kPa<[]=14500kPa (3)核算其挠度为:

0.521ql40.52138.2320.64-5

f===8.35×10m

100EI1001.11072.8110511f8.35105==<

4007186l0.6 (4)验算结论:

中支点腹板部位主龙骨木方采用10cm×15cm,跨距按0.6m布置,间距按0.3m布置,满足要求。

5、中支点顶板和底板部位

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主龙骨布置纵向跨度0.6m,横向跨度0.6m。每平米荷载为37.54kN/m2。 (1)主龙骨承受的线荷载为:

q主龙骨线荷载=37.54kN/m2×0.6m=22.524kN/m=22524N/m

(2)强度验算:

模板背楞间距较密,荷载形式可按均布荷载考虑,按两等跨连续梁均计算: 背楞最大弯距M=0.070ql2=0.070×22524×0.62=567.60N.m

M567.60则其强度: ===1513.61kPa

W3.751041.5=2270.42kPa<[]=14500kPa (3)核算其挠度为:

0.521ql40.52122.5240.64-5

f===4.92×10m 75100EI1001.1102.811011f4.92105==<

12195400l0.6 (4)验算结论:

中支点顶板及腹板部位主龙骨木方采用10cm×15cm,跨距按0.6m布置,间距按0.6m布置,满足要求。 6、边支点底板

主龙骨布置纵向跨度0.6m,横向跨度0.3m。每平米荷载为129.72kN/m2。 (1)主龙骨承受的线荷载为:

q主龙骨线荷载=129.72kN/m2×0.3m=38.916kN/m=38916N/m

(2)强度验算:

模板背楞间距较密,荷载形式可按均布荷载考虑,按两等跨连续梁均计算: 背楞最大弯距M=0.070ql2=0.070×38916×0.62=980.68N.m

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M980.68则其强度: ===2615.16kPa

W3.751041.5=3922.73kPa<[]=14500kPa (3)核算其挠度为:

0.521ql40.52138.9160.64 f===8.50×10-5m 75100EI1001.1102.811011f8.35105==<

7059400l0.6 (4)验算结论:

边支点底板部位主龙骨木方采用10cm×15cm,跨距按0.6m布置,间距按0.3m布置,满足要求。

7、跨中及中支点翼板部位

主龙骨纵向跨度0.9m,横向跨度0.9m。每平米荷载20.88kN/m2。 (1)主龙骨承受的线荷载为:

q主龙骨线荷载=20.88kN/m2×0.9m=18.792kN/m=18792N/m

(2)强度验算:

模板背楞间距较密,荷载形式可按均布荷载考虑,按两等跨连续梁均计算: 背楞最大弯距M=0.070ql2=0.070×18792×0.92=1065.51N.m

M1065.51则其强度: ===2841.35kPa

W3.751041.5=4262.03kPa<[]=14500kPa (3)核算其挠度为:

0.521ql40.52118.7920.94-4

f===2.08×10m 75100EI1001.1102.811011f2.08104==<

4004327l0.9- 35 -

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(4)验算结论:

跨中及中支点翼板部位主龙骨木方采用10cm×15cm,跨距按0.9m布置,间距按0.9m布置,满足要求。 8、边支点翼板部位

主龙骨纵向跨度0.6m,横向跨度0.9m。每平米荷载29.28kN/m2。 (1)主龙骨承受的线荷载为:

q主龙骨线荷载=29.28kN/m2×0.9m=26.352kN/m=26352N/m

(2)强度验算:

模板背楞间距较密,荷载形式可按均布荷载考虑,按两等跨连续梁均计算: 背楞最大弯距M=0.070ql2=0.070×26352×0.62=664.07N.m

M664.07则其强度: ===1770.85kPa

W3.751041.5=2656.28kPa<[]=14500kPa (3)核算其挠度为:

0.521ql40.52126.3520.64 f===5.76×10-5m 75100EI1001.1102.811011f5.7610-5==<

10417400l0.6 (4)验算结论:

边支点翼板部位主龙骨木方采用10cm×15cm,跨距按0.6m布置,间距按0.9m布置,满足要求。 (七)、立杆验算

规范中碗扣型钢管支架的轴向允许应力值[]=205MPa。碗扣钢管采用直径为48mm,壁厚为3.5mm的圆管,架体步距按1.2m搭设。架体自由高度a按0.30

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考虑。

0.3=1.80m LO=h2a=1.20+2×

截面惯性距:I=10.78×10-4mm4 截面面积:A=4.24×102mm2

I截面最小回转半径:r=()1/2=15.8mm

AL杆件长细比:=o=113.9<250

r则立杆稳定系数查表得:=0.676

由上面支撑立杆轴向计算表得,最不利部位立杆承受力为6.105kN 强度验算:=

6105P ==14.40MPaA4.241021.5=21.60MPa<[]=205MPa 稳定验算:=

6105P==21.30MPa 2A0.6764.24101.5=31.95MPa<[]=205MPa

验算结论:支架自由高度不超过0.3m,按上述纵向、横向和步距搭设碗扣架是可行的。

此外,为保证整体稳定支架段立杆可与跨中段立杆扣连,在每个腹板位置增加纵向钢管脚手架斜撑,横向碗扣支架每隔4道增加横向钢管脚手架斜撑。 (八)、地基承载力

由于跨中位置采用门洞形式,因此全联最不利位置为边跨支点处,每根立杆受力5.723KN,每平方米立杆数量为22.22根。架高6m,步距1.2m,纵向0.6m,横向0.3m。

q钢管重=6×3.84+INT(

66+1)×0.6×3.84+INT(+1)×0.3×3.84=26.50kg 1.21.2- 37 -

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每平米地基承受的压力:

22.22=132.94KN/m2=132.94KPa pz=(5.723+0.260)×

现场地基为细粒式沥青混凝土路面,承载能力约为12MPa,满足要求。 三、内模木排架验算

40m+65m+40m连续箱梁顶板厚度为25cm,选定箱内顶板厚25cm处作为验算荷载。内模排架采用碗扣支架,间距100cm,模版背肋采用纵向龙骨布置间距最大处为41cm,不设置横方背肋,现就其间距做受力验算。验算内容:内模顶板244cm×122cm×1.5cm清水模板强度验算;10cm×15cm纵向背肋木方强度验算;支架强度验算。 内模简图见下图

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荷载计算:

振捣和倾倒混凝土荷载按2.0kN/m2取值,人群机具荷载按1.0kN/m2取值,混凝土容重按2.6t/m3取值。 内模顶板每平米所受荷载:

q=1.2×(2.6×9.8×0.25)+1.4×(2.0+1.0)=4.82KN/m2 (一)、顶板清水模板强度验算 清水模板验算

清水模板选用规格为1.22×2.44×0.015m,厂家提供容许应力25000kPa,按要求 []=25000/1.55=16129kPa,模板弹性模量E=7.65×106 kPa,计算时取一片模板单元进行受力分析。

纵方间距即清水模板背楞间距为41cm,即清水模板净跨度为31cm。清水模板规格为244cm×122cm×1.5cm。荷载作用于一片模单元上宽度取2.44m,模板截面力学特性:

bh32.440.0153 惯性矩:I6.86107m4

1212bh22.440.0152 截面抵抗矩:W9.15105m3

66- 39 -

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(1)模板承受的线荷载

q模板线荷载=4.82kN/m2×2.44m=11.761KN/m=11761N/m

(2)强度验算

按两等跨连续梁均布荷载进行计算:

模板最大弯距为: M=0.070ql2=0.070×11761×0.412=138.39N.m

M138.39则其强度: ===1512.48kPa 5W9.15101.5=2268.72kPa<[]=16129kPa (3)挠度验算:

0.521ql40.52111.7610.314-4

==1.08×10m f=67100EI1007.65106.861011f1.0810-4==<

4002870l0.31(4)验算结论:

内模只采用纵向木方背肋,最大间距取41cm,采用15mm厚清水模板符合要求。

(二)、主龙骨木方背楞强度验算

背楞采用10cm×15cm木方,材质为东北落叶松,容许应力[]=14500 kPa,弹性模量为E=1.1×107 kPa。木方截面力学特性如下:

bh30.100.153其惯性距为:Ix= ==2.81×10-5m4

1212bh20.100.152其截面抵抗距为: Wx ===3.75×10-4m3

66背楞受力简图见下图:

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木方强度验算

背楞纵向按0.41m间距布置,横向跨度为1.0m。顶板每平米荷载4.82kN/m2。 (1)背楞承受的线荷载为:

q背楞线荷载=4.82kN/m2×0.41m=1.976kN/m=1976N/m

(2)强度验算:

按四等跨连续梁均布荷载进行计算:

背楞最大弯距M=0.078ql2=0.078×1976×1.02=154.13N.m

M154.13则其强度: = ==411.01kPa

W3.7510-41.5=616.52kPa<[]=14500kPa (3)核算其挠度为:

0.664ql40.6641.9761.04-5

f===4.24×10m 75100EI1001.1102.811011f4.2410-5==<

23585400l1.0(4)验算结论:

背楞木方只采用纵方,不设置横方,采用10×15cm木方,纵向按0.41m间距布置,横向跨度为1.0m,,满足要求。

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(三)、立杆验算

规范中碗扣型钢管支架的轴向允许应力值[]=205MPa。碗扣钢管采用直径为48mm,壁厚为3.5mm的圆管,架体步距按1.2m搭设。架体自由高度a按0.30考虑。

0.3=1.80m LO=h2a=1.20+2×

截面惯性距:I=10.78×10-4mm4 截面面积:A=4.24×102mm2

I截面最小回转半径:r=()1/2=15.8mm

AL杆件长细比:=o=113.9<250

r则立杆稳定系数查表得:=0.676

由推算可得,顶板部位每根立杆承受力为0.494kN 强度验算:=

494P ==1.17MPaA4.241021.5=1.75MPa<[]=205MPa 稳定验算:=

494P==1.72MPa 2A0.6764.24101.5=2.58MPa<[]=205MPa

验算结论:支架自由高度不超过0.3m,按上述纵向、横向和步距搭设碗扣架是可行的。

(四)、地基承载力

每根立杆受力0.494KN,每平方米立杆数量为9.76根。架高3.02m,步距1.2m,纵向1.0m,横向0.41m。

q钢管重=3.02×3.84+INT(

3.023.02+1)×1.0×3.84+INT(+1)×0.41×3.84=1.21.2- 42 -

17.01kg

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每平米地基承受的压力:

9.76=6.45KN/m2=6.45KPa pz=(0.494+0.167)×

C50混凝土终凝1日后其强度可以达到约2.5Mpa,满足要求。 四、跨自由大路门式膺架设计

跨自由大路门式膺架采用钢管桩支架,钢管采用φ325×10mm,钢管上顺自由大路方向放置双排45b工字钢。其上箱梁底板部位放置63b工字钢,箱梁翼缘板部位放置45b工字钢,门式膺架布置间下图,工字钢共设39排,布置为4×0.9m+3×0.3m+3×0.6m+3×0.3m+3×0.6m+2×0.3m+3×0.6m+2×0.3m+3×0.6m+3×0.3m+3×0.6m+3×0.3m+4×0.9m。门洞与桥梁前进方向夹角约为62°,高度设置净空为4.6m,采用双向6车道,其中:中间4车道为小型车辆道,净宽为7.0m,中门洞计算跨度为8.87m;两侧车道为大型车辆道,净宽3.86m,在大型车道边设置临时人行通道,净宽1.0m,边门洞计算跨度为6.475m。为保证门洞下方列车行车安全及上部支架受力传递均匀,在纵桥向工字钢上面满铺1.5cm厚硬质胶合板,其上进行满堂碗扣架搭设。

钢管横桥向布置间距为2.50m;钢管立柱高度为3.31m;钢管桩基础为混凝土条形基础,边墩宽0.8m,高0.8m,长度为30.0m,中墩宽1.5m,高0.8m,长度为30.0m。

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(一)、 纵梁验算 1、63b工字钢验算 (1)荷载计算

通过CAD量取,上图中:

I区断面面积:2.30m2,I区宽度:1.20m,故I区混凝土均布荷载=

2.3026=49.8KN/m2 1.2II区断面面积:0.90m2,II区宽度:1.80m,故II区混凝土均布荷载=

0.9026=13.0KN/m2 1.8- 44 -

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III区断面面积:2.13m2,III区宽度:1.20m,故III区混凝土均布荷载=

2.1326=46.15KN/m2 1.2IV区断面面积:0.91m2,IV区宽度:1.80m,故IV区混凝土均布荷载=

0.9126=13.14KN/m2 1.8V区断面面积:1.87m2,V区宽度:0.9m,故V区混凝土均布荷载=

1.8726=54.02KN/m2 0.9VI区断面面积:0.89m2,VI区宽度:1.80m,故VI区混凝土均布荷载=

0.8926=12.86KN/m2 1.8 通过上述数据可见,V区为最不利区域。由于8.87m变化范围内箱梁高度增加较小,可以取最高点按近似均布荷载取值进行纵梁强度和挠度验算。 模板自重取0.8kN/m2,碗扣支架自重偏安全地取0.5kN/m2,人行机具运输、堆放荷载取1.0kN/m2,浇筑混凝土时产生的荷载取1.0kN/m2,振捣混凝土时产生的荷载取1.0kN/m2。 ②荷载组合 q11.254.0281.40.2 69.981.01.01.kN0m/(2)弯矩、剪力及挠度计算

纵梁采用63b工字钢,截面特性:A167.19cm2,I98171cm4

由于工字钢母材为碳素钢,故弹性Wx3116.6cm3,Sx1846.6cm3,tw=15.0mm。模量E取2.06×105N/mm,纵梁布置间距0.3m。

得每片工字钢所受均布荷载:q69.983.3321.02kN/m 按最不利简支梁进行计算,计算图示见下图:

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尺寸单位:mm

8.87m段:

11最大弯矩值:Mql221.028.872206.72kNm

8811最大剪力值:Qql21.028.8793.22kN

22①抗弯强度验算:

maxM206.7210666.33Mpa 3W3116.6101.5max99.50Mpa145Mpa ②剪应力验算:

maxQS93.221031846.610311.69Mpa Itw9817110415.0 aM85p 1.5max17.M5p3a③纵梁最大弹性挠度 :

5ql4521.028.8741012f弹8.38mm 58384EI3842.06109.817110f8.3811,满足要求。 L887010584006.475m段工字钢接缝处所受静力:

ql2x21.026.47522.827(1)=(1)=8.63KN 2l26.475qlxx21.026.4752.8272.827(1)=(1)=108.39KN/m ②弯矩M2l26.475①剪力Q2、纵梁45b工字钢验算

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(1)区荷载计算

由下图可知,最不利位置断面面积为0.38m2,宽度为0.6m,模板自重取

0.8kN/m2,碗扣支架自重偏安全地取0.5kN/m2,人行机具运输、堆放荷载取1.0kN/m2,浇筑混凝土时产生的荷载取1.0kN/m2,振捣混凝土时产生的荷载取1.0kN/m2。故最不利位置工字钢上所受均布荷载为:

q=1.2×(0.38×26+0.8×0.6)+1.4×(1.0×0.6+1.0×0.6+1.0×0.6)=14.95KN/m

(2)弯矩、剪力及挠度计算

纵梁采用45b工字钢,截面特性:A111.40cm2,I33759cm4

由于工字钢母材为碳素钢,故弹性模Wx1500.4cm3,Sx887.1cm3,tw=13.5mm。量E取2.06×105N/mm。

按最不利简支梁进行计算,计算图示见下图:

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尺寸单位:mm

8.87m段:

11最大弯矩值:Mql214.958.872147.02kNm

8811最大剪力值:Qql14.958.8766.30kN

22①抗弯强度验算:

maxM151.7210693.12Mpa 3W1500.4101.5max139.68Mpa145Mpa ②剪应力验算:

maxQS66.30103887.110312.91Mpa Itw3375910413.5 aM85p 1.5max19.M3p7a③纵梁最大弹性挠度 :

5ql4514.958.8741012f弹17.33mm 58384EI3842.06103.375910f17.3311,满足要求。 L8870511400(二)、 横梁验算45b工字钢验算 跨径2.50m横梁计算 (1)荷载计算

由于纵梁间距为30cm,间距较小,可以按近似均布荷载取值进行横梁强度和挠度验算。

工字钢所受均最不利均布荷载,按最不利简支梁计算 q=54.02×8÷2.50=172.86kN/m (2)弯矩、剪力及挠度计算

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横梁采用2道45b工字钢,截面特性:A111.40cm2,I33759cm4 由于工字钢母材为碳素钢,故弹Wx1500.4cm3,Sx887.1cm3,tw=13.5mm。性模量E取2.06×105N/mmm。

按简支梁进行计算,计算图示见下图:

尺寸单位:mm

11最大弯矩值:Mql2172.862.502135.05kNm

8811最大剪力值:Qql172.862.50216.08kN

22①抗弯强度验算:

maxM135.0510690.01Mpa 3W1500.4101.5max/267.51Mpa145Mpa ②剪应力验算:

maxQS216.08103887.110342.06Mpa 4Itw337591013.5 1.5max/231.M5p5a 5aM8p③横梁最大弹性挠度 :

5ql45172.862.5041012f弹1.26mm 58384EI3842.06103.375910f1.2611,满足要求。 2L50003968400(三)、钢管桩验算

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根据本地的材料供应情况,选用Φ325钢管,壁厚16mm和壁厚7mm。按最不利壁厚7mm计算:A=98.91cm2,I=12280.3cm2,r=11.14cm.

钢管承载力按最大柱高3.31m,中心受压杆计算: λ=l/r=331/11.14=29.7﹤180, 1=0.886, 钢管承受最大轴向压力为:N216.08kN 强度验算:=

216080P ==21.83MPaA98.9110-41.5=32.75MPa<[]=205MPa 稳定验算:=

216080P==24.65MPa -40.88698.9110A1.5=36.98MPa<[]=205MPa 验算结论:满足要求 (四)、地基承载力验算

钢管桩支承在30.00×1.5×0.8m和30.00×0.8×0.8m的C30条形混凝土上。由于1.5宽基础上需承受2根钢管,故以1.5m宽基础作为最不利点检算地基承载力。

地基承载力R216.082288.11kPa,需要地基承载力大于288.11kPa。

11.5经现场地基为C30砼铺设在原沥青路面上,地基承载力为12MPa,满足要求。(五)、焊接钢板验算

63b工字钢接缝处采用2块A3钢板“夹板”焊接,选择1.5cm厚钢板,钢板几何尺寸为30×50cm(见下图)。

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接缝处所受剪力为8.63KN,所受弯矩为103.39KN/m。钢板其惯性距为: I= bh30.0150.5312=12=1.56×10-7m4

其截面抵抗距为:W=bh20.0150.526= 6=6.25×10-4 m3

① 抗弯强度验算:

= MW=103.396.25104=165.42kPa

1.5=248.13 kPa﹤145MPa ② 焊缝验算:

焊缝宽度取2cm,厚度取1.5cm 顶焊缝有效长度lf=30-1=29cm 侧焊缝有效长度lf=50-1=49cm

焊缝截面惯性矩Ibh30.0150.023f=12=12=1×10-8 m4

bh2 焊缝截面抵抗矩W0.0150.022f=6=6=1×10-6 m3

正应力:=

MWf=103.391106=103.39MPa 1.5/2=77.54MPa﹤145MPa

剪力:QSfI8.630.490.020.1510-80.01584.57Mpa fd1- 51 -

桥梁一部

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1.5/2=63.42MPa﹤85MPa 满足要求。

(六)、拆模时63b工字钢验算

由于拆模式先拆除翼板处桁架钢支撑,故混凝土全部重量加载全部加载在31根纵向63b工字钢上,且此时混凝土已经形成一个整体,故31根工字钢共同承担混凝土自重。

以8.87m段计算:

混凝土自重=11.22×26×8.87=2587.56KN

故每根工字钢所受线荷载=1997.17÷8.87÷31=9.41KN/m

11最大弯矩值:Mql29.418.87292.54kNm

8811最大剪力值:Qql9.418.8741.73kN

22①抗弯强度验算:

maxM92.5410629.69Mpa 3W3116.6101.5max44.54Mpa145Mpa ②剪应力验算:

maxQS93.221031846.610341.735.23Mpa Itw9817110415.0 a8M5p 1.5max7.M85pa③纵梁最大弹性挠度 :

5ql459.418.8741012f弹3.75mm 58384EI3842.06109.817110f3.7511,满足要求。 L88702365400- 52 -

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