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仙隐北路跨线桥模板支架专项施工方案(报批111)南京312国道快速化改造工程
中铁24局江苏公司312国道快速化改造工程SG2标项目部
箱梁模板及支架专项施工方案
4、《路桥施工计算手册》;
GTCC-103-2019 铁路机车滚动轴承(轴箱轴承)5、《新型脚手架与模板支撑架》;
6、由泛华建设集团有限公司设计的《仙隐北路跨线桥施工图》;
7、现场测量获得的资料。
本桥上部结构采用预应力混凝土等截面连续箱梁,跨径组合为3×30m+(30m+40m+30m)+4×30m,共三联,总长310m。为预应力混凝土等截面连续箱梁,梁高1.8m,采用单箱4室结构,其参数分别为:两侧悬臂4m,根部厚度55cm,设置R=1m圆弧倒角,箱梁顶板宽度为25m,厚度25cm,底板宽16m,厚度22cm,支点处加厚为52cm,跨中处中腹板厚40cm,边腹板厚50cm,中支点处腹板均加厚至60cm,边支点处腹板均加厚至70cm。梁支点横梁厚度1.5m,中支点横梁厚2.5m。跨中设置一道0.4m横隔板。
箱梁采用满堂支架法现浇法施工,箱梁外模采用竹胶板、内模(芯模)采用胶合板;满堂支架采用φ48×3.5钢管进行搭设,箱梁墩柱端横梁位置支架间距60*60cm,腹板位置支架间距为60*90cm,翼缘板支架间距为90*90cm,步距均为1.2m,依据搭设高度设置剪刀撑,钢管顶部采用可调支撑上托,支架搭设在既有道路上。
其中第二联4、5#墩之间梁跨为312国道与仙隐北路、仙尧路交口处,本处箱梁施工时采用工字钢梁钢管立柱门洞上跨仙隐北路、仙尧路的方法进行施工。门洞采用φ609钢管立柱,主梁为I45a工字钢,立柱基础为1.2m×1.2m×27m的C25钢筋砼条形基础。
箱梁采用一次浇注,张拉预应力后一次落架,具体方法是:先浇筑底板和腹板,后浇筑顶板和两侧悬臂;待砼强度达到设计的90%以上张拉预应力筋。
本桥为既有312国道改造工程,支架可搭设在既有道路路面上。根据现场调查,满堂支架搭设范围内地下管线均采用顶进方式穿越公路,管线埋置较深,312国道与仙隐北路及仙尧路交叉口处东侧有直径为300mm及1000mm的自来水管穿越公路,但埋深在1m以上,且顶上已用混凝土浇筑至路面,因此管线位置地基稳定牢固。本桥满堂支架搭设范围内承台基坑及既有绿化带沟槽需要进行处理,处理的做法是:基坑及沟槽回填前先抽干基坑内的积水并将表面松散浮土清除干净,用级配碎石分层回填分层夯实,之后铺一层5cm厚的黄砂并压实,最后浇注20cm厚C25素混凝土硬化面以确保地基及基础的稳定及承载力。
碗扣采用壁厚3.5mm,直径48mm,木方采用10×10cm东北落叶松;支架搭设布置:墩柱、端横梁位置间距采用60cm×60cm,腹板位置间距采用60cm×90cm,翼缘板位置采用90×90cm,满堂支架最上层横杆间距小于1.2m,顶托伸出长度小于30cm,所有木方放置居中。
由于既有道路路面从中间向两侧设置排水坡,且梁底标高渐变,因此需要在立杆底部及顶部分别设置可调底座和可调托撑,使立杆成为典型的轴心受压杆件。为防止支架失稳,顶托和底托插入立杆的长度不能低于15cm,且顶托和底托外露长度不超过25cm,以确保架子顶自由端的稳定;同时在碗扣支架顶端设置纵横连接杆,以增加整体的稳固性和提高纵向受力。交叉路口门洞较长,且此处既有路面没有设置向外排水坡,为避免门洞施工后路面出现积水现象,需要在每孔门洞边上凿除既有路面设置一道10cm宽*5cm深的排水沟,将地表积水引入既有道路排水系统。
为加强支架整体稳定性,支架底层水平杆及顶层水平杆各增设1层水平剪刀撑,顺桥向每隔6排立杆设1道横桥向剪刀撑横桥向每隔6排立杆设置1道顺桥向剪刀撑,剪刀撑钢管与地面夹角在45º~60º范围内,剪刀撑必须用扣件与碗扣支架立杆、立平杆连接,转扣设置数量应大于80%,以确保脚手架的整体稳定性。最后按作业要求设置防护栏及连接、加固杆件。整架拼装完后应检查所有连接扣件是否扣紧,松动的应用扳手拧紧。
2.2支架搭设注意事项
支架组装宜先中间,然后向两边推进,不应从两边向中间合拢组装。纵、横向支架组装先立好跨中3个排架,第一层立杆拼装校正后,固定纵横水平连杆,再逐层上升。
碗扣型支架的底层拼装最为关键,其拼装质量直接影响支架的整体稳定性,因此,要严格控制搭设质量.当拼装完2层横杆后,先用经纬仪检查立杆垂直度和纵向直线度,再检查横杆的水平度,并通过调整立杆可调底座使横杆间的水平度小于1/400L,立杆垂直度偏差必须小于全高的1/500,顶部绝对偏差小于10cm;同时应逐个检查每根立杆底座是否松动,如有不平或松动应旋紧可调底座,当底层支架符合搭设要求后,检查所有碗扣接头,并顺时针旋转扣紧,用铁锤敲击几下即能牢固锁紧;再接长立杆,立杆插好后,使上部立杆底端连接孔同下部立杆顶端连接孔对齐,插入立杆连接销并锁定。
因为满堂支架是整个箱梁施工最重要的受力体系,所以钢管支撑的杆件有锈蚀,弯曲、压扁或有裂缝的钢管严禁使用;使用的扣件有脆裂、变形、滑丝的扣件禁止使用,扣件活动部位应能灵活转动,当扣件夹紧钢管时,开口处的最小距离应不小于5mm。满堂支撑需待砼达到设计强度方可拆除。满堂支架检查主要内容:
(1)原材料进场前,检查壁厚、变形,对不符合规范要求的,禁止使用;
(2)基础是否有不均匀沉降,立杆垫层与基础面是否接触良好,有无松动或脱离现象;
(3)检查全部节点上的碗扣是否锁紧;
(4)整架垂直度和横杆水平度是否达到规范要求。
支架布设注意以下事项:
(1)当立杆基底间的高差大于60cm时,则可用立杆错节来调整。
(2)立杆的接长缝应错开,即第一层立杆应用长2.4m和3.0m的立杆错开布置,往上则均采用3.0m的立杆,至顶层再用1.5m和0.9m两种长度的顶杆找平。
(3)立杆的垂直度应严格加以控制:30m以下架子按1/200控制,且全高的垂直偏差应不大于10cm。
(4)脚手架拼装到3~5层高时,应用经纬仪检查横杆的水平度和立杆的垂直度。并在无荷载情况下逐个检查立杆底座有否松动或空浮情况,并及时旋紧可调座和薄钢板调整垫实。
(5)斜撑的网格应与架子的尺寸相适应。斜撑杆为拉压杆,布置方向可任意。一般情况下斜撑应尽量与脚手架的节点相连,但亦可以错节布置。
(6)斜撑杆的布置密度,当脚手架高度低于30m时,为整架面积的1/2~1/4,斜撑杆必须对称布置,且应分布均匀。斜撑杆对于加强脚手架的整体刚度和承载能力的关系很大,应按规定要求设置,不应随意拆除。
3、脚手架施工安全防范
(2)支架安装完成后,应组织技术人员、监理人员、施工人员和安全员对支架进行检查验收,其内容包括;地基与底座排水、搭设方式、安全防护、剪刀撑布置等项目,检验合格后方能投入使用。
(3)为保证操作方便和作业人员的人身安全,外侧应设护身栏杆和挂设全密封安全网。本桥在桥面两侧设100cm宽人行道,铺木板,并安装钢管护栏(高度1.2m),钢管护栏设置3道横杆,钢管护栏外侧设置防护网,防止在施工过程中桥上物体下坠伤及车辆和行人。
(4)根据现场情况每联在中间跨适当位置搭设上桥人行坡道,人行坡道采用普通钢管脚手钢管搭设。人行坡道坡度为1:3,并在坡道脚手板下增设横杆,本桥桥面至地面高差不大,坡道设置一站平台后可折线上升。人行坡道上要铺满脚手板,脚手板必须铺稳,绑扎牢固,无探头板;平放在横杆上的脚手板,必须与脚手架连接牢靠,可适当加设间横杆,脚手板探头长度应小于150mm;人行坡道两侧侧应设挡脚板及防护栏,护栏应采用二道横杆。
(5)脚手架安全技术标准
1)作业平台有足够的面积,脚手架必须达到稳定、坚固,保证在各种荷载和气候条件下不产生变形、倾斜和摇晃。
2)使用的材料规格和型号必须符合安全要求。
3)搭设结构符合规定,脚手架杆件连接处要固定牢靠。
4)作业层脚手板要铺满、铺稳,绑扎牢固,无探头板。
5)必须有完善的安全防护措施,按规定设置防护栏,安全挡板以及安全网等。
6)钢脚手架必须有良好的接地防触电措施和避雷装置。
(6)脚手架高处作业注意事项
凡是离地面2m以上的作业必须遵守下列规定:
1)作业人员必须定期进行身体检查,对不适宜高处作业的人员,如患有精神病、高血压、严重贫血、颠痫、眩晕、心脏病等人员,不得从事此项工作。
2)作业人员上下脚架要安设爬梯,不得攀登脚手架上下。
3)脚手架临空处应设置栏杆或挂安全网等防护设施。
4)安全网在使用前,应按规定进行试验,合格后方准使用。
5)高处作业区的风力为六级(包括六级)以上时,在攀登和高处等作业中,必须佩戴安全带并有牢靠的挂钩设施,严禁在腰间佩戴安全带,而不在固定的设施拴挂钩环。
(7)拆除脚手架注意事项
1)拆除脚手架时,必须划出安全区,设警戒标志,并派专人看管。拆除脚手架时,禁止无关人员进入危险区域。拆除应按顺序由上而下,一步一清,不准上下同时作业。拆除脚手架大横杆、剪刀撑,应先拆中间扣,再拆两头扣,由中间操作人员往下顺杆子。拆下的材料,应向下传递用绳吊下,禁止往下投扔。
2)拆除脚手架人员进入作业区后,要系好安全带,安全带必须高挂低用。
3)拆除脚手架要统一指挥,上下应动作协调。
副组长:顾双土、丁云洋
组员:黄景懿、聂花萍、李建学、李跃祥(调度)、苏鹏飞
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应急资源的准备是应急救援工作的重要保障,项目部应根据潜在的事故性质和后果分析,配备应急资源,包括:救援机械和设备、交通工具、医疗设备和必备越频、生活保障物资。
主要应急机械设备储备表
1)接警与通知:根据本工程施工特点,在辩识、分析评价施工中危险因素和风险的基础上,确定本工程重大危险因素是:脚手架搭设及拆除工程中的高空作业可能发生高处坠落,吊机在架工字钢梁中倾覆和掉梁,围挡及脚手架可能被行车撞翻,施工过程中可能发生人员触电等。现场有关人员要做好警戒和疏散工作,保护现场,及时抢救伤员和财产,并由在现场的项目部最高级别负责人指挥。
项目经理立即召集、抢救指挥组其他成员,抢救、救护、防护组成员携带着各自的抢险工具,赶赴出事现场。
保持抢险救援通道的通畅,引导抢险救援人员及车辆的进入。设置事故现场警戒线、岗,安排寻找受伤者及安排非重要人员撤离到集中地带,维持工地内抢险救护的正常运作。
首先查明险情:确定是否还有危险源。如人员伤亡情况;商定抢救方案后立即组织实施。
防护组负责把出事地点附近的作业人员疏散到离安全地带,并进行警戒不准闲人靠近。
在排除无其他危险源的情况下,立即救护伤员:边联系救护车,边及时进行止血包扎,用担架将伤员抬道车上送往医院。
现场险情排除后应立即组织技术人员制定恢复生产方案。
安全保卫小组在事故现场周围建立警戒区域实施交通管制,维护现场治安秩序。
疏散人员工作要有秩序的服从指挥人员的疏导要求进行疏散,做到不惊慌失措,勿混乱、拥挤,减少人员伤亡。
四、工字钢门式支架施工
1.1312国道与仙隐北路、仙尧路交口处,由原来的双向八车道改为双向六车道,采用双孔门洞跨越道路确保交通正常通行,门洞每孔净宽10.5m,净高5.2m,行车限高4.8m。由于满堂支架搭设后,路口斑马线在支架范围内,为确保行人及行车的安全,每孔门洞范围内在行人和非机动车辆车道与机动车道之间设置高100cm×宽100cm×长2700cm的C20素砼隔离墩进行分离。钢管立柱下部采用高120cm×宽120cm×长2700cm的C25钢筋砼防撞支墩,立柱采用φ609钢管,立柱间距为2.5m,立柱之间用16#槽钢做剪刀撑。钢管立柱上设置双拼I32a工字钢作为分配梁,上部采用I45a工字钢梁横跨道路,工字钢间距40cm,工字钢梁净跨度11.7m。门洞支架横向宽度24.6米,纵向长度27米,在交叉路口312国道两侧既有南侧车道、仙隐北路路口及仙尧路路口设置限高为4.8米的钢管限高架共4座,以防车辆碰撞到I45a工字钢梁。钢管限高架设置相关限高、限宽、限速等标志。
在每个防撞墩迎车面1.5m处设置三根φ10的钢管(钢管中间浇注混凝土),并设置反光警示标志,在每个门洞工字钢主梁中间设置限高4.8m警示牌。
1.2基底原地面为混凝土路面,直接浇注混凝土基础,立模后绑扎Φ12间距10cm钢筋骨架,浇注C25砼。
1.3在防撞墩钢筋砼基础顶面上预埋钢管立柱钢板(钢板尺寸为90cm×90cm×2cm,钢板底面四角焊接地脚螺栓,之后与钢筋骨架焊牢,安装及混凝土浇筑时注意检查钢板顶面的平整度及标高。),以便固定钢管立柱。
2、工字钢门洞支架搭设
待施工完毕的基础砼强度达到80%时,开始吊立609mm的圆钢立柱(壁厚12mm),钢立柱高3.5m,并在立柱顶部采用钢板连接,其上设置双拼I32a工字钢作为分配梁,工字钢用φ20的钢筋连接成组,间距1.5m。双拼I32a工字钢分配横梁上部采用I45a工字钢梁横跨道路,箱梁底板范围内工字钢梁间距为0.4m,两侧翼缘板范围内工字钢梁间距为0.5m。工字钢梁吊装均采用两台20t吊机,工字钢梁吊装时必须进行封路作业,因此,为了尽量减少对交通的影响,工字钢梁吊装安排在夜间进行,同时现场照明要满足吊装作业要求,吊装时派专职安全员在各个路口进行防护,禁止车辆通行。考虑工字钢梁受力后拆模时无空隙难以拆除,根据施工经验在钢立柱顶部加设特制钢砂箱进行落梁,便于拆除箱梁模板及支架。拆除时将砂子由箱底部的螺栓孔泄出,工字钢梁整体下降。
工字钢梁安装完毕后,以防坠物及材料侵入车辆限,需在门洞上方及两侧用安全网进行封闭。因此在工字钢梁顶面满铺2cm厚的模板或竹胶板,找平完毕后,进行横桥向方木的铺设和翼缘板支架及两侧防护钢管栏杆搭设,钢管栏杆搭设完毕后在外侧设置安全网。为避免夜间行车和行人碰撞门洞防撞墩,夜间要配备有足够的警示信号灯和照明设施,以引导行人车辆通行,确保交通安全。
1、模板结构及支撑体系
本桥先施工第三联,模板及钢筋场地设置在东侧引道位置,之后施工第二、第一联,模板及钢筋场地设置在第一联桥面上及西侧引道上。箱梁外模按图纸尺寸加工成拼装式,预先钉好10×10cm背肋;内模(芯模)加工成便于吊装的整体式模板。
模板结构是否合适将直接影响梁体的外观,必须严控腹板外模的支立。腹板外模支立时,直线段按间距5m一点、曲线段按2.5m一点控制腹板外模线型。腹板外模的支撑与加固必须牢固可靠,严禁跑、胀模现象出现。外模面板均采用厚为15mm的竹胶板,面板尺寸1.2m×2.4m,以适应立杆布置间距,面板直接钉在横桥向方木上,横桥向方木采用100×100mm方木,间距30cm(端横梁20cm);横向方木置于纵向100×100mm方木上,纵向方木间距应与立杆横向间距一致。在钉面板时,每块面板应从一端赶向另一端,以保证面板表面平整。腹板及翼板面板分别固定在竖向和横向100×100mm方木上,方木间距30cm。由于翼缘板与箱梁以及箱梁腹板与底板采用圆弧进行过渡顺接,因此圆弧形处模板的加工及支架支撑设计为控制外模质量的难点和重点,根据我们的施工经验及市场调查,为了确保混凝土外观质量及线条,圆弧段模板将采用1.2cm厚优质覆膜竹胶板,此类模板易于按照设计的弧线进行加工,且成型后不易于变形,具有强度高、韧性好、不变形、幅面宽、使用周期长等特点,此处模板及支撑的大样图如下:
预应力连续箱梁内模均采用方木作骨架支撑,高压竹胶板作面板。由于箱梁内净空高度仅为133cm,内模骨架设计尽量少占净空,以利于箱梁底板混凝土的散料、振捣及内模的拆除。方木与面板、方木与立木均用大铁钉连接成整体,通过顺桥向贴面方木及立木支撑形成内模空间骨架。面板采用厚1.5cm的竹胶板,底部不封闭,面板底脚向箱中平伸0.5m左右,顶板每隔3~4m留4个0.5m×0.3m浇筑窗口;内楞环向用10cm×10cm方木,间距300mm;支撑立木采用10cm×10cm的方木,纵向间距600mm。
1.3门洞顶模板支撑体系
门洞顶箱梁外模面板采用厚为15mm的竹胶板,面板尺寸1.22m×2.44m,面板直接钉在横桥向内楞方木上,内楞方木截面尺寸为100×100mm,间距300mm。为确保门洞下方的交通安全,工字钢梁顶上先满铺2cm厚的木板或竹胶板,找平完毕且调整好标高后方可铺设横桥向方木及后续施工。
模板安装顺序为先铺设底模,侧模,待底板与腹板钢筋绑扎好后再安装内模。采用20t吊机配合安装。
底模安装:竹胶板铺设,当支架安装并调整好后,横向按铺设10×10cm方木,接着在分配梁上顺桥向铺设10×10cm方木,然后将已加工好的竹胶板铺设在方木上,调整后用小钉将竹胶板固定在纵向方木上,竹胶板接缝用油性腻子抹平,保证接缝严密、平整无错台。
侧模安装:事先进行箱梁边线测量放样,并在底模上用墨斗弹出边线,按照边线进行安装侧模。侧模的加固采用撑拉结合的方式,在侧模外部的顶和底分别采用钢丝绳拉紧,同时在侧模外部的顶和底分别采用方木进行支撑,内、外侧模间用拉杆进行联接固定,保证侧模稳定、牢固。
内模拆除:在每跨内箱梁空心模顶处,接近端头1/4跨距处(此处的弯矩最小)开八个100cm×100cm进人孔,以便拆除内模。在混凝土强度达到设计强度的60%以上时松开内模;初张拉完成后拆除内模。
端模安装:箱梁混凝土为分联现浇梁段,每联两端均需制作端模板,端模板用竹胶模板。封端混凝土在预应力施作完成,管道压浆之后立模、浇注。
2.1模板与支架拆除顺序
当施工完毕达到拆除支撑、模板、支架条件后,先拆除每跨中间部分,然后由中间向两边(支座处)对称拆除,且先拆除翼缘板位置模板支架,再拆除梁底部位的模板支架,使箱梁逐渐受力,避免产生裂纹。绝对禁止未拆完内模竖向支撑即拆支架、未拆完翼缘板部分支撑支架即拆底腹板部位支撑支架,以防结构在体系转换时产生破坏性荷载拉裂梁体。拆除碗扣式支架前,必须按上述顺序先去掉楔型木,然后松动顶部系杆,取下楔木、模板,再拆除支架。即需按以下顺序进行:拆除箱室内模加固支撑→张拉、压浆(待浆体强度达90%以上)→由跨中向两端头对称拆除翼缘板部位支撑、支架→由跨中向两端头对称拆除底、腹板部位支撑、支架······
支架预压用编织袋装砂作预压材料,砂袋的堆积高度按梁体自重分布曲线图变化取值,从而使预压荷载的分布与梁体荷载的分布相吻合。预压采用砂包堆积配重压载,加载次序为先跨中后梁两端再到中间分层对称进行,预压应分级进行加载和卸载。预压范围应为一整联连续箱梁进行考虑,不得单独考虑某一跨进行预压,避免混凝土浇筑时由于沉降不一致而影响结构外观及内在质量,根据现场情况,由于第二联上跨交叉路口处设置门洞支架,我们选取第二联进行预压能全面反映全桥支架体系的稳定性情况。且在预压前先在竹胶板上铺一层彩条布,以防砂袋搬运时划毛光面,影响砼外观质量。
预压荷载:箱梁标准断面q=1.1(q1+q2)=27.6kN/m2
砂包堆载高度:h=27.6/14=2.0m
观测点的设置位置:纵向上,在孔跨1/8、1/4、3/8、1/2、5/8、3/4、7/8位置及梁两端紧挨墩身位置共9个横向断面;横向上,在梁底板中心及两侧腹板底部,以及两侧翼缘板底部中心位置共5个纵向断面;竖向上,支架底部硬化层及支架顶部面共2个断面;整孔支架共设置90个观测点。
3、施工预拱度计算设置
考虑梁体自重、地面下沉及支架的弹性和非弹性变形等因素影响,粗略调整好底模标高后进行配载预压,配载用砂袋,加载重量为1.1倍梁体自重。支架的变形及地基压缩量主要考虑以下因素:
δ=δ1+δ2+δ3+δ4+δ5
δ1——箱梁自重产生的弹性变形量;
δ2——支架弹性压缩量;
δ3——支架与方木、方木与模板、支架与枕木之间的非弹性压缩量;
δ4——支架基础地基的弹性压缩量;
δ5——支架基础地基的非弹性压缩量。
通过预压施工,可以消除δ3、δ5的影响,则在底模安装时,施工预拱度的设置按Δ=δ1+δ2+δ4计算,在模板的高程控制时加入预拱度数值。
为了找出支架在上部荷载作用下的塑性、弹性变形,观测时间为满载测一次,满载后6h测一次,满载后12h测一次,满载后24h测一次,满载后36h测一次,直到沉降稳定为止,卸载后,根据所观测的标高数据计算出塑性沉降和弹性沉降。一般弹性变形会随着卸载逐步恢复到原位。根据弹性变形预留预拱度以消除弹性变形引起的结构物变形。
控制预压时间最主要的因素是沉降速度。只有当沉降稳定后,才能停止预压。一般认定连续三天沉降不超过3mm,即沉降已稳定,根据以往施工经验,一般预压时间不得少于7天。在整个满堂支架施工过程中,要对支架进行跟踪和控制,确保在混凝土浇筑过程支架的安全稳定。
钢抗压抗拉及抗弯设计强度:
钢弹性模量:210×109
方木及模板弹性模量:E=2.05×105N/mm2
方木及模板抗弯设计值:f=9.5×103N/mm2
方木及模板等荷载:p2=2KN/m2计算。
施工人员和堆放料、具及行走运输或堆放荷载f=3KN/m2计算。
根据支架荷载组合原则,荷载组合为:
q=1.2∑p+1.4∑f
p-模板及支架自重、新浇混凝土自重于钢筋自重标准值产生的轴线力之和
f-施工人员及施工设备、振捣混凝土产生的荷载标准值产生的轴线力之和
(见《建筑施工扣件钢管式脚手架安全技术规范》第20页)
箱梁钢筋砼断面(梁底宽16m范围内)14.2m2,折算成每米均布荷载p1=26×14.2/16=23.1(KN/m2);翼缘板范围钢筋砼断面(梁底宽4m范围内)1.6m2,折算成每米均布荷载p1=26×1.6/4=10.4(KN/m2);
2.1纵向I45a工字钢梁验算
工字钢间距取0.40m,L=11.7m,工字钢自重q自重=0.804kN/m,I45a工字钢梁抗弯截面系数Wx=1430cm3,Ix=32240cm4;
1)箱梁底板范围内:p=1.2(p1+p2)+1.4f=1.2×(23.1+2)+1.4×3=34.32KN/m2
线荷载:q=p×0.4m=34.32×0.40=13.73KN/m
Mmax=(q+0.804)L2/8=14.53×11.72/8=248.6KN·m
σ=Mmax/Wx=248.6KN·m/1430cm3=173N/mm2<[f]=205N/mm2
2)箱梁两侧翼缘板范围内:
工字钢间距取0.5m,L=11.7m,
p=1.2(p1+p2)+1.4f=1.2×(10.4+2)+1.4×3=19.1KN/m
线荷载:q=p×0.5m=19.1×0.3=9.55KN
Mmax=qL2/8=9.55×11.72/8=163.4KN·m
σ=Mmax/Wx=234.94KN·m/1430cm3=85.6N/mm2<[f]=205N/mm2
2.2I32a工字钢验算(每组两片)
管柱上方横向分配梁也采用双片I32c工字钢梁作为横向分配梁,跨度L=2.5m,单组I32c工字钢梁抗弯截面系数Wx=692cm3,Ix=11080cm4;现验算箱梁中心16m范围内槽钢强度及刚度。
线荷载:q=p*11.7m=34.32×11.7=401.6KN/m
由于工字钢纵梁间距较小,因此可按三跨连续梁承受均布荷载进行计算,且门洞中间墩柱顶上分配横梁槽钢受力最大,则最大弯矩:
Mmax=ql12/10=401.6×2.52/10=251KN·m
对双片I32c工字钢梁
Wx=760×2=1520cm3Ix=12170×2=24340cm4
则双片I32c工字钢梁最大应力为
σ=Mmax/Wx=251KN·m/1520cm3=165N/mm2<[f]=205N/mm2满足强度要求
2.3钢管立柱稳定性验算
选用ø609钢管,壁厚12mm,查表得I=100308cm4,W=3294.2cm3,i=21.1cm。
立柱长度取H=3.6m
长细比λ=lo/i=360/21.1=17.06查表得ψ=0.956
箱梁钢筋砼自重:p1=26KN/m3×(14.2m2/16m)×11.7m×2.5m=675KN
2.5m范围内I45a工字钢自重:7根×12.5m×0.804kN/m=70.4KN
I32c工字钢梁自重:2根×2.5m×0.63kN/m=3.2KN
总荷载:1.2×(675+58.5+70.4+3.2)+1.4×58.5=980.22KN
面积查表:A=225.06cm2
弯矩作用平面内的稳定性计算:
N/ψA≤f=140N/mm2
980.22KN×103/(0.956×225.06×102)=45.85N/mm2≤[f]=140N/mm2
门洞中间防撞墩承载最大,由于防撞墩在既有道路路面上浇筑,基础较为牢固,以地基承载力为400KN/m2计算,横向线荷载为401.6KN/m,钢管立柱下混凝土基础宽度为1.2m。
P1=401.6KN/m/1.2m=335KN/m2<400KN/m2承载力满足要求。
3、箱梁模板支架体系验算(次不利荷载)
取宽度900mm为计算单元,则
弹性模量E=9.5×103N/mm2
截面惯性矩:I=bh3/12=900×153/12=253125mm4;
截面抵抗矩:W=bh2/6=900×152/6=33750mm3
模板抗弯设计值:f=10N/mm2
考虑到模板的连续性,模板在承受均布荷载的作用下
q=p×900=34.32KN/m2×900mm=30.89N/mm
Mmax=ql2/10=30.89×3002/10=278010N·mm
σ=Mmax/W=278010/33750mm3=8.3N/mm2≤f=10N/mm2刚度满足要求
扰度ω=ql4/128EI=30.89×3004/128×9.5×103×253125=0.7mm≤L/400=0.8mm挠度满足要求
3.2顶板底模内楞验算
E-内楞(方木)的弹性模量,取9.5×103N/mm2
I-内楞(方木)的截面惯性矩,I=bh3/12=100×1003/12=8.33×106mm4
内楞(方木)的截面抵抗矩W=bh2/6=100×1002/6=16.67×104mm3
q=p×300mm=34.32KN/m2×300mm=10.3N/mm
Mmax=ql2/10=10.3×6002/10=370800N·mm
σ=Mmax/W=370800/16.67×104=2.23N/mm2≤f=10N/mm2刚度满足要求
扰度ω=ql4/150EI=10.3×6004/150×9.5×103×8.33×106=0.1mm≤L/400=1.5mm挠度满足要求
3.3顶板底模外楞验算
q=p×600mm=34.32KN/m2×600mm=20.6N/mm
计算跨度取900mm,
Mmax=ql2/10=20.6×9002/10=1608600N·mm
σ=Mmax/W=1608600/16.67×104=9.6N/mm2≤f=10N/mm2刚度满足要求
扰度ω=ql4/150EI=20.6×9004/150×9.5×103×8.33×106=1.1mm≤L/400=2.25mm挠度满足要求
剪力Vmax=0.5qL=0.5×20.6×900=9270N
τ=3V/2bh=3×9270/2×100×100=1.4N/mm2<[τ]=1.7N/mm2(松木)
N=34.32KN/m2×0.6m×0.9m=18533N
N=f×A=205N/mm2×4.89×102=1002450N
长度附加系数值k取1.155,立杆计算长度系数μ取1.7,立杆步距为H=1200
L。=kμH==1.155×1.5×1200=2400mm
λ=2400/15.8=151.9
轴心受压构件的稳定系数ψ=0.302,则
[N]=fψA×90%=205×0.302×489×90%=27246N≥18533N稳定性满足要求
偏于保守计算,立杆竖向分力取N=18533N
水平分力产生的最大弯矩为M=4%N*L=4%*18533N*450mm=333594N.mm
立杆顶部自由端部分为一端固接一端自由
故计算长度应为450mm*2=900mm
故长细比为λ=900/15.8=57
则受压构件的稳定系数ψ=0.829
σ=N/ψA×90%+M/W=18533/0.829*489×90%+333594/5.08*103=116.5N/mm2≤[f]=205N/mm2稳定性满足要求
连续梁砼厚度为1.8m,因此浇筑高度按1.8m计算,浇筑速度≤1m/h,浇筑温度为T=20℃,砼重力密度γc=26kN/m3。模板厚度15㎜,竖向内楞方木100×100mm,间距300mm,横向外楞方木100×100mm,间距800mm。
Pmax1=0.22rt0K1K2v1/2=0.22×26000×200/(20+15)×1.2×1.15×11/2=45106N/m2;Pmax2=26000×1.8=46800N/㎡。取两者中较小值:P=45106N/㎡。
结构自重产生的荷载:45106×1.2=54127N/㎡
振捣混凝土时产生的荷载:4000×1.4=5600N/㎡
荷载组合:54127+5600=41600N/㎡=0.0597N/mm2。
q=0.0597×300=17.91N/mm。
侧模板弯距(按三跨连续梁计算)
M内=0.08×qL2=0.08×17.91×3002=128952N•mm
取M=161190N•mm
侧模板W=900×152/6=33750mm3
侧模板强度σ=M/W=4.8N/㎜2<[σ]=9.5N/mm2满足
I=900×153/12=253125mm4
ω=q×L4/(128EI)=16.24×3004/(128×9500×253125)=0.43㎜<300/400=0.75mm满足
q=0.0597×300=17.91N/mm
内楞弯矩(按荷载最大一跨计算)
M=q×8002/8=17.91×8002/8=1432800N•mm
强度σ=M/W=8.6N/㎜2≤f=10N/mm2强度满足
ω=5ql4/384EI=5×17.91×8004/384×9500×8.33×106=1.2mm≤[ω]=l/400=2mm扰度满足
4.4横向外楞方木受力验算
P=17.91×400=7164N
M杆=P×900/4=1611900N•㎜
强度σ=M/W=1611900N//16.67×104mm3=9.7N/mm2 T=qA=0.0597×500×750≤[T]=[σ]A=0.7854d2[σ] 即:22388≤0.7854×205d2 取用φ14钢筋,安全系数K=1.41。 5、端横梁模板支架体系检算(最不利荷载) 端部箱梁钢筋砼厚度1.8m,折算成每米均布荷载p1=26×1.8=46.8(KN/m2); 根据支架荷载组合原则,荷载组合为: q=1.2∑p+1.4∑f=1.2×(46.8+2)+1.4×3=62.76KN/m2 5.1梁底水平底模验算 取宽度600mm为计算单元,则 模板的截面惯性矩,I=bh3/12=600×153/12=168750mm4 模板的截面抵抗矩W=bh2/6=600×152/6=22500mm3 q=p×600=62.76KN/m2×600mm=37.66N/mm Mmax=ql2/10=37.66×2002/10=150640N·mm σ=Mmax/W=150640/22500mm3=6.7N/mm2≤f=10N/mm2刚度满足要求 扰度ω=ql4/128EI=37.66×2004/128×9.5×103×168750=0.3mm≤L/400=0.5mm挠度满足要求 5.2顶板底模内楞验算 内楞按三跨连续梁计算,内楞线荷载为: q=p×200mm=62.76KN/m2×200mm=12.6N/mm Mmax=ql2/10=12.6×6002/10=453600N·mm σ=Mmax/W=453600/16.67×104=2.72N/mm2≤f=10N/mm2刚度满足要求 扰度ω=ql4/150EI=12.6×6004/150×9.5×103×8.33×106=0.2mm≤L/400=1.5mm挠度满足要求 5.3顶板底模外楞验算(满堂支架顶上) q=p×600mm=62.76KN/m2×600mm=37.7N/mm Mmax=ql2/10=37.7×6002/10=1357200N·mm σ=Mmax/W=1357200/16.67×104=8.2N/mm2≤f=10N/mm2刚度满足要求 扰度ω=ql4/150EI=37.7×9004/150×9.5×103×8.33×106=2mm≤L/250=2.4mm 剪力Vmax=0.5qL=0.5×37.7×600=11310N τ=3V/2bh=3×11310/2×100×100=1.7N/mm2≤[τ]=1.7N/mm2(松木) N=62.76KN/m2×0.6m×0.6m=22594N N=f×A=205N/mm2×4.89×102=1002450N 长度附加系数值k取1.155,立杆计算长度系数μ取1.7,立杆步距为H=1200 L。=kμH==1.155×1.5×1200=2400mm λ=2400/15.8=151.9 轴心受压构件的稳定系数ψ=0.302,则 [N]=fψA×90%=205×0.302×489×90%=27246N≥22594N稳定性满足要求 偏于保守计算,立杆竖向分力取N=22594N 水平分力产生的最大弯矩为M=4%N*L=4%*22594N*450mm=406692N.mm 立杆顶部自由端部分为一端固接一端自由 故计算长度应为450mm*2=900mm 故长细比为λ=900/15.8=57 则受压构件的稳定系数ψ=0.829 σ=N/ψA×90%+M/W=22594/0.829*489×90%+406692/5.08*103=142N/mm2≤[f]=205N/mm2稳定性满足要求 6、翼缘板模板支架体系 箱梁翼缘板范围(每侧4m宽)钢筋砼断面(梁底宽4m范围内)1.6m2,折算成每米均布荷载p1=26×1.6/4=10.4(KN/m2); 根据支架荷载组合原则,荷载组合为: p=1.2∑p+1.4∑f=1.2×(10.4+2)+1.4×3=19.08KN/m2 6.1梁底水平底模验算 模板的截面惯性矩,I=bh3/12=900×153/12=253125mm4 模板的截面抵抗矩W=bh2/6=900×152/6=33750mm3 q=p×900=19.08KN/m2×900mm=17.17N/mm Mmax=ql2/10=17.17×3002/10=154530N·mm σ=Mmax/W=154530/33750mm3=4.6N/mm2≤f=10N/mm2刚度满足要求 扰度ω=ql4/128EI=17.17×3004/128×9.5×103×253125=0.5mm≤L/400=0.75mm挠度满足要求 内楞(方木)的截面惯性矩,I=bh3/12=100×1003/12=8.33×106mm4 内楞(方木)的截面抵抗矩W=bh2/6=100×1002/6=16.67×104mm3 q=p×300mm=19.08KN/m2×300mm=5.7N/mm 电线电缆基础知识合集 112页.pdfMmax=ql2/10=5.7×9002/10=461700N·mm σ=Mmax/W=461700/16.67×104=3N/mm2≤f=10N/mm2刚度满足要求 扰度ω=ql4/150EI=5.7×9004/150×9.5×103×8.33×106=0.3mm≤L/400=2.25mm挠度满足要求 q=p×900mm=19.08KN/m2×900mm=15.5N/mm Mmax=ql2/10=15.5×9002/10=1255500N·mm σ=Mmax/W=1255500/16.67×104=7.5N/mm2≤f=10N/mm2刚度满足要求 扰度ω=ql4/150EI=15.5×9004/150×9.5×103×8.33×106=0.9mm≤L/250=2.4mm挠度满足要求 松山大街道路改造工程施工组织设计剪力Vmax=0.5qL=0.5×15.5×900=6975N τ=3V/2bh=3×6975/2×100×100=1.1N/mm2≤[τ]=1.7N/mm2(松木)