现浇梁施工组织设计方案

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现浇梁施工组织设计方案

各束钢绞线的伸长值必须按照钢绞线束的设计应力、长度等参数根据有关规范要求的计算方法分别计算。

钢绞线的弹性模量设计平均值Ep=1.95×105MPa,张拉施工控制时,应以检验合格的每批钢绞线的实际弹性模量作调整,来计算各束钢纹纹理论伸长值。伸长值可按下式计算:

△L=P均×l/Ay×EgP均=P×[1-e(kl+µθ)]/(kl+µθ)

2017海南省市政工程综合定额 第三册 桥涵工程.pdf式中:△L-预应力筋的理论伸长值cm;

P均-预应力筋的平均张拉力N;

L-从张拉端至计算截面孔道长度cm;

Ay—预应力筋截面面积mm2

Eg-预应力筋的弹性模量MPa;

P-预应力筋张拉端的张拉力N;

θ-从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和rad;

k-孔道每米局部偏差对摩擦的系数;

µ-预应力筋对孔道壁的摩擦系数;

张拉前对梁体应作检查,如有缺陷,须事先征得监理工程师同意修补完好且达到要求混凝土强度设计值的90%以上,且龄期不少于10天时才可张拉。

工艺流程:0→0.2σcon作伸长量标记)→σcon持续5min)→锚固。

预应力筋张拉的实际伸长值:△L(mm)=△L1+△L2

式中:△L1-从初应力至最大张拉应力间的实际伸长值(mm)

△L2-初应力以下的推算伸长值(mm)

预应力要左右对称进行,最大不平衡束不得超过1束,张拉顺序严格按设计要求进行。按每束根数与相应的锚具配套,带好夹片,将钢绞线从千斤顶中心穿过,张拉时当钢绞线初始应力达到0.2σcon时停止供油,检查夹片情况完好后画线作标记;

向千斤顶油缸供油对钢绞线进行张拉,张拉时实行张拉力与伸长值双控,锚下张拉控制应力以油表读数为主,以伸长值加以校核,实测伸长值与理论伸长值相差应控制在±6%,否则应暂停张拉,待查明原因并采取措施加以调整后再继续张拉。

张拉时两端应对称同步进行,当达到张拉吨位后关闭主油缸油路,并持荷5分钟,测量钢绞线的伸长值加以校核,在5分钟后如油压有下降,须补油到设;淋吨位时油压值

张拉结束锚固后,捡查断丝、滑丝情况,断丝、滑丝不得超过钢丝总数的0.5%,且一束内断丝不得超过一丝,也不得在同一侧。

滑丝与断丝的处理:主要使钢绞线放松。放张用原千斤顶将油顶重新伸出并张拉,钢丝受力伸长时,夹片被带出。这时立即用钢钎拨出所有夹片;然后主缸缓慢回油,钢丝内缩,待油顶行程将要回完时再把夹片装上,使夹片工作,千斤顶卸载。重复上述动作,直至钢束完全被放松。然后拉出钢丝束更换新的钢束和锚具。

为了更好地延长钢绞绞耐久性,设计要求采用真空压浆。钢束张拉完毕后,宜在48h内进行管道及早压浆。

施工步骤:准备工作→搅拌水泥浆→管道抽其空→压浆。

配足真空压浆设备,真空灌浆配套设备包括:真空泵1台、空气滤清器及配件、压浆机1台、计量及称重设备、高强压浆管(橡胶管)、连接头、控制阀、扳手等配件。

确定真空压浆需要安排专人进行,并在操作前进行培训。

由试验室明确水泥浆配合比。

为验证孔道的密封和通畅情况,孔道压浆前做抽真空试验。方法为:在抽取真空达到要求后,将进浆端球阀少许开启,如有听到气流的尖锐啸声,同时真空表读数下降,则说明孔道的密封性能和通畅情况满足要求,可以压浆。

施工时间:考虑浆体的稳定及对压浆的影响,在温度高于350C将压浆时问安排在傍晚进行;在温度低于5C时不得压浆。

张拉完毕,将多余钢纹线切割,锚具端部留3cm左右长度,用水泥封堵。为确保砼不掉落及养护期间不开裂,用双层塑料薄膜密封并绑扎固定在锚具上。对于其他可能漏气的连接点,采用玻璃胶及密封生料带进行密封,从而保证管道的密封。在压浆之前进行检查,对有漏气的情况,再用玻璃胶处理,以确保孔道密封。

孔道在压浆前应用高压水洗孔,并用高压风将孔内积水吹干,水泥浆需严格按照试验室提供的配合比进行配置。水泥浆的搅拌在压浆机搅拌桶内进行,先加入水,再加入水泥,最后按照水泥用量加入外加剂,搅拌均匀后采用连续式压浆机尽快压注,搅拌至压入管道的时间不得超过1h。同时制作3组标准试件,标准养生28d后检测其抗压强度,作为水泥浆质量的评定依据。

在拌制水泥浆的同时对管道进行抽真空。在两端抽真空管及灌浆管安装完毕后,关闭进浆管球阀,开启真空泵。真空泵工作一段时间后压力稳定在-0.075Mpa~-0.08Mpa,继续稳压1分钟后,开启进浆管球阀并同时进行压浆。

灌浆过程中,真空泵保持连续工作。待抽真空端的空气滤清器中有浆体经过时,关闭空气滤清器前端的阀门,同时关闭真空泵,稍后打开排气阀,当水泥浆从排气阀顺畅流出,且稠度与灌入的浆体相当时,关闭抽真空端所有的阀。灌浆泵继续工作,压力达到0.7MPa左右,持压1~2分钟。关闭灌浆泵及灌浆端阀门,暂停灌浆。

补压及稳压:真空泵、灌浆机停机,将抽真空连接管卸下,将出浆端球阀关闭,用预先准备的铁锤将出浆端封锚水泥敲散,露出钢绞线间隙,再用灌浆机正常补压稳压,直至水泥浆由浓变稀,由稀变清,由流量大至滴出清水,此时灌浆及压力表稳定在0.8~1.0Mpa,补压稳压结束,关闭球阀。此时这个孔道压浆结束,转入下一孔道压浆。

浇筑梁体封端混凝土之前,应先将承压板表面的黏浆和锚环外面的上部的灰浆铲除干净,才可浇筑封端混凝土。为保证混凝土接缝良好,将原混凝土表面凿毛,并焊上钢筋网片。封端混凝土采用C50无收缩泥凝土进行封堵,其混凝土强度不低于设计要求,封端混凝土结束后要按梁体混凝土的标准进行养护。

5.11支架和模板拆除

支架在混凝土强度达到设计强度的90%且张拉灌浆完成后方可拆除。拆除按横向先拆除侧模后底模,纵向先跨中后两端对称拆除的步骤进行。拆除时先取出垫梁,慢慢卸载,决不可骤然放松,以防冲击过大。

在拆除贝雷梁支撑架时,将箱身下部的纵梁用导链拉到平台边上,然后用吊车吊下。拆除时应遵循以下顺序:临时封闭便道→降低砂箱高度→吊车到位拆除两侧钢模→拆除箱梁底模和方木→用导链将纵梁依次拉出拆除→拆除工字钢横系梁→恢复便道通行→拆除管柱支墩。

6、现浇梁施工进度安排及支撑材料配置

根据总体工期进度计划安排,简支箱梁计划开工日期为2008年6月1日,计划完成日期为2008年3月31日,总工期为10个月304天。每跨箱梁施工总工期计划为60天,各分项工程施工计划为:支架搭设和预压15天;底、侧模安装5天;底、腹板钢筋绑扎10天;内模安装5天;顶板钢筋绑扎5天;混凝土浇筑1天;养护10天;张拉2天;注浆2天;支架拆除5天。

根据施工总体部署,四支专业施工队伍分别负责南北咽喉(除4片槽型梁)103片(跨)现浇梁施工。北咽喉两支专业队伍承担73片(跨)现浇梁施工任务,平均每队36.5片(跨),按10个月工期计算,每队每月平均完成3.7片(跨)现浇梁。南咽喉两支专业队伍承担30片现浇梁施工任务,平均每队15片,按10个月工期计算,每队每月平均完成1.5片现浇梁。

南北咽喉每月须完成11片(跨)梁的现浇施工;若按60天的施工循环周期计算,需配置22跨支架和14跨的支撑模板。其中:南咽喉6跨支架(4跨碗口脚手架、2跨贝雷梁支架);北咽喉16跨支架(14跨碗口脚手架、2跨贝雷梁支架)。

质量保证体系见图6《质量保证体系框图》。

本桥施工实行项目经理部、工区、作业队三级自检制度,选派具有类似施工经验和取得相应资格的质量检验工程师担任工程检查工作,建立完善的质量自检体系和自检制度,使工程质量始终处于受控状态。作业队内部严格执行“自检、互检、交接检”的“三检制”,检查中发现的问题及时纠正处理,并由工区质量检验员记入工程日志。

设计文件、施工图纸经审核无误后才能报送开工报告,申请开工。

各种质量记录齐全、规整、清晰且符合要求。

完善各类工程检查证、试验报告单、工程日志以及构成工程实体的材料合格证,并将各项资料按工程类别分类整理、归档。

⑶隐蔽工程检查签认制度

隐蔽工程先经作业队质检员自检合格,然后报请工区安质部的质检工程师检验合格,填写隐蔽工程检查证后,报请监理工程师检查合格,并签证后方可进行下一道工序施工。

发现现场与设计不符时,及时上报建设、监理、设计单位,共同研究处理。

隐蔽工程检查证,做到填写字迹工整,数据精确,描述详实。

项目安质部每月组织质检工程师及工区质检员对本桥进行全面检查,发现问题,找出原因,制定措施,及时纠正。

项目经理部每季度由项目总工组织对本桥的工程质量情况进行检查,发现问题,找出原因,制定措施,加强整改,并进行总结通报。

各级质量检验工程师应熟练掌握各项工程的检查评定标准,严格按施工规范和验收标准检查评定。对完工的分项、分部、单位工程及时检验评定,作为全线创优和考核依据。分项工程施工过程中,各分管工种负责人必须督促班组做好自检工作,确保当天问题当天整改完毕。

分项工程施工完毕后,各分管负责人及时组织工区进行分项工程质量评定工作,并填写分项工程质量评定表抄报交工区安质部和项目安质部,安质部与队有关人员对分部工程进行评定,将结果抄报监理工程师,安质部与监理工程师共同对单位工程进行评定。

当项目部接到设计图纸后,项目总工程师组织项目部有关人员认真熟悉施工图纸,并积极参加建设单位组织的施工设计技术交底会,认真对施工图纸进行会审,确保施工设计图的正确性和有效性。

实施性施工组织设计编制完毕并送审确认后,由项目经理牵头,总工程师组织全体人员认真学习施工方案,并进行工程技术、质量、安全书面交底,列出重点监控部位及要点。总工程师负责组织技术交底。实行三级负责;对设计技术交底认真做好记录,对设计存在的问题及时提出处理意见形成记录。项目经理部技术人员向工区工程技术人员对分项、分部、单位工程进行交底;现场技术交底由作业层技术人员向领工员、工班长、施工人员进行技术交底,并由工区总工签字后下发。

坚持优质优价的原则,定期对工程质量进行检查评比,对质量优的单位和个人实施奖励,对不合格工程坚决推倒重来,对造成质量问题的单位和个人严加惩处;实行质量保证金制度。

混凝土在拌合站集中拌合,并配有自动计量系统,砂浆采用机械拌合,重量比计量。

墩台模板采用特制整体钢模,模板用厚钢板制作,保持其刚度和密闭性,确保混凝土外观质量。模板、支撑、支架等必须有足够的强度、刚度和稳定性,混凝土浇筑应连续不间断进行。

灌注桩基础、墩台顶帽施工编制关键工序作业指导书,严格控制工艺流程并加强检测,有效提高工序质量和产品质量。

所有主材必须有出厂合格证和项目部中心试验室出具的检测报告。工地的所有原材料、半成品、成品必须挂牌标识,并有防护措施。

同一墩台混凝土采用同一厂家、同一型号、同一批号的水泥,砂石料也采用同一产地、相同级配的原材料,保证混凝土的颜色一致。

基础施工时,桥梁工程师要跟班检测,确保其位置、标高、结构尺寸符合设计图纸及规范要求。

8.1建立健全各项安全制度

本项目制定了具有针对性的各项安全管理制度:各类机械的操作要求及安全作业制度;用电安全须知及电路架设养护作业制度;便道、便桥通行及养护作业制度;高空作业安全作业制度;施工现场保安作业制度;工区防洪、防火、防风措施;起重作业安全作业制度;各种安全标志的设置及维护措施等。

安全保证体系见图7《安全保证体系框图》

8.2安全生产教育与培训

对所有参与施工人员进行上岗前的安全教育,并做好记录。教育内容包括:安全技术知识、各工种操作规程、安全制度、工程特点及该工程的危险源等。经考核合格后,方可上岗作业。由工安质部组织对员工进行技术交底、说明操作程序要点、该工程的危险源采取的相应防范措施,施工注意事项等。对于从事电器、起重、高空作业、焊接、张拉等特殊工种的人员,经过专业培训,获得《安全操作合格证》后,方准持证上岗。除进行一般安全教育外,还进行本工种专业安全技术培训。

图7《安全保证体系框图》

项目专职安全员除进行日常的一般安全教育、宣传外,还要充分利用广播、录像、板报、警示牌等各种形式进行安全知识普及宣传。

通过深化安全教育,强化安全意识。施工人员上岗前必须进行安全教育和技术培训,牢记“安全第一”的宗旨,安全员坚持持证上岗。

8.3加强现场管理,促进安全生产

抓好现场管理,搞好文明施工。抓好现场管理是做好安全工作的一个重要环节,工程材料的合理堆放,各种交通、施工信号标示明晰,正确操作和驾驶工程机械与工程车辆,正确使用水、电线路,施工工序有条不紊。如施工便道全部硬化。施工现场布置安全标语,安全警告标示牌和指示牌,生活区设黑板报和宣传栏,并悬挂施工铭牌。

开工前的安全检查。主要包括:施工组织设计是否有安全措施,施工机械设备是否配齐安全防护装置,安全防护设施是否符合要求,施工人员是否经过安全教育和培训,施工安全责任制是否建立,施工中潜在事故和紧急情况是否有应急预案等。

定期安全生产检查。每月组织安全生产大检查,积极配合上级进行专项和重点检查;施工队每旬进行一次检查;班组每日进行自检、互检、交接班检查。

经常性的安全检查。安全工程师、安全员日常巡回安全检查。检查重点:危爆物品管理、施工用电、机械设备、模板工程、高空作业、起吊运输、张拉等。

专业性的安全检查。针对施工现场的重大危险源,项目经理部专职安全员负责对施工现场的特种作业安全进行检查。设备管理人员负责对现场大中型设备的使用、运转、维修进行检查。项目总工负责对现场的施工技术安全是否符合规范要求,保证措施、应急预案是否到位等进行检查。

季节性、节假日安全生产专项检查。项目经理部夏季组织对防洪、防暑、防雷电;冬季组织对防冻、防煤气中毒、防火、防滑;春秋季组织对防风、防火防范措施和应急预案进行检查;节假日加班及节假日前后安全生产检查。

项目安全检查要有重点。特别要做好对“高空坠落”、“机械伤害”、“淹溺”、“触电”、“火灾”等易发事故场所的检查,边查边改。同时推行项目安全检查表,做到安全生产检查标准化、程序化、规范化。对查出的事故隐患及事故苗头,立即发放《隐患整改通知书》,并督促其尽早消除隐患。在隐患未消除前,必须采取可靠的防护措施,如有危及员工人身安全的,立即停止作业。

8.5积极推行安全质量标准工地建设

依据建设单位对安全管理的要求,结合本投标人安全管理办法,实行目标管理,本项目全面实施“事故易发点控制法”,针对性强,记录规范,做到安全质量标准工地资料台帐齐全,填写认真规范。施工现场文明整洁,辅助设施合理布置,材料堆码整齐有序,标识规范,安全警示标志齐全醒目,工作环境舒适安全。厂(场)内机动车辆、起重设备等档案齐全,定期检验。安全员、特种作业人员及主要技术人员持证上岗率达到100%。

认真实施标准化作业,严肃施工纪律和劳动纪律,杜绝违章指挥与违章操作,保证防护设施的投入,使安全生产建立在管理科学、技术先进、防护可靠的基础上。对可能突发的意外情况,制定应急预案。

消防工作必须牢记“隐患险于明火,防范胜于救灾,责任重于泰山”。成立专门的消防小组,设专职消防员,专职消防员必须经专业培训后方可上岗。

制定并实施消防管理制度,定期组织防火工作检查;建立防火工作档案,发现隐患及时纠正,发现违反规定者予以处罚。

工地内木工加工间、易燃物品仓库内严禁烟火,动用明火实行严格的用火证管理,操作人员必须持证上岗,乙炔和氧气两瓶使用时其间距在3m以上,存放时必须封闭隔离。

施工现场设置灭火器、灭火砂、灭火铲管等设施,做到布局合理,经常维护、保养。消防器材存放要有明显标志。

电工、焊工从事电气设备安装和电、气焊切割作业,有灭火用具。使用电气设备、易燃易爆物品,严格执行防火措施,指定防火责任人,配备灭火器材,确保施工安全。

b、选派精良施工队伍,确保劳动力

c、配备适宜施工机械设备,提高机械化施工水平

调配性能良好、数量足够的机械设备投入施工,提高机械化作业程度和劳动生产率,同时在施工中加强机械设备的维修和保养,提高机械设备完好率,保证主要机械设备出勤率90%以上,确保工程顺利进行。

d、成立专门小组,做好“三通一平”和征地拆迁工作

e、提供强有力的后勤保障,保证物资供应

f、规范施工过程管理,保证施工有序进行

g、严格质量监控,确保工序一次检验合格

建立健全质量管理体系,加强质量管理和施工环节及每道工序的质量监控,确保每道工序质量一次检验合格,减少返工,杜绝因返工耽误工期现象。

h、实行信息化管理,科学调度,保证工程均衡施工

工程施工中,严格执行施组中的进度计划、施工工艺、生产要素配置等,确保按期完成施工任务,同时做好以下几方面工作,保证工期。

a、施工前,由工程部组织有关人员,结合现场情况核对设计文件,提前发现问题,及时报告和纠正,保证施工用图无“差、错、碰、漏”现象。

b、基础开挖时,认真核对地质资料,若发现与设计资料不符,则及时与监理和建设单位联系,提出变更处理方案,避免影响施工。

c、桥梁墩身混凝土模板采用整体钢模,所有混凝土采取大型拌合站集中拌合,混凝土输送泵车浇筑,确保灌注质量和速度。

9.3雨季施工保证工期措施

成立防汛组织机构,汛期指定专人加强同当地气象部门的联系,准确掌握天气预报及汛情,及时反馈信息,以便采取措施;备足草袋、麻袋、塑料袋、木桩等防洪物资器材放置在工地上,发现险情苗头立即采取措施,确保施工安全渡汛。

在雨季来临之前,尽早完成边沟、排水沟及临时排水等设施,保持排水畅通。备齐防雨、防洪、防汛设施,加强对现场便道检查和养护工作,保证雨季运输道路畅通。施工便道在雨季到来前,重新平整并碾压密实,顶部铺洒石屑做面层,并做好排水设施,确保雨后尽快投入使用。

制定雨季施工材料的采购计划,增加材料的储备数量,防止因降雨而停工待料的情况发生,并随时检查材料库封闭状态,漏雨破损之处及时进行修补。

10.1施工环境保护内容及措施

临时工程必须按照设计统一规划、业主要求和施工环保的要求进行实施。严格在设计核准的用地界的临时用地范围内开展施工作业活动,绝不随意开挖、碾压界外土地。

临时工程设施选址在地表植被稀少、易于恢复的地方。确有困难时,需经有关部门批准后修建。临时用地使用完后必须恢复至原有的地形地貌或比原有更改善的状况。

合理布置施工便道,尽量减少施工便道数量,不在便道两侧就近取土。

临时工程设施修建不切割、阻挡地表径流的排泄,不允许在临时工程附近形成新的积水洼地或负地形。

b、废水、废碴处理措施

①施工营地的生活污水经处理达到排放标准后,排入不外流的地表水体,不得在营地附近形成新的积水洼地,严禁将生活污水排入河流和渠道。施工废水按有关要求进行处理达标后排放,不污染周围水环境。

②污水处理采用多级沉淀池过滤沉淀,污水处理的工艺流程为:污水→收集系统→多级沉淀池→沉淀净化处理→排入河道。

③钻孔桩施工时设置泥浆沉淀池,由泥浆车外运至指定的弃场,施工完毕后清理泥浆池和施工围堰,恢复河流和地表原状。严禁将泥浆直接排入江中、滩涂和附近农田。

c、防止空气污染和扬尘措施

①工程材料存放场地、施工便道和生产、生活区道路采取硬化处理,施工过程中经常洒水,防止扬尘对施工人员造成危害和对周边农作物的影响。

②在运输易飞扬的散料时,装料适中并用蓬布覆盖。储料场松散易飞扬的材料用彩条布遮盖。避免运输、装卸过程中和刮风时扬尘。

③经常清洗工程车辆车轮和车厢。

①对施工机械和运输车辆加强维修保养,降低噪音。钢筋加工场地选择尽量远离居住区。车辆途经居住场所时减速慢行,不鸣喇叭。适当控制机械布置密度,避免机械过于集中形成噪音叠加。

②合理安排施工作业时间,尽量降低夜间车辆出入频率,夜间施工尽量不安排噪音很大的机械施工。

a、合理安排施工用地,施工场地范围内的树木进行移植,保护施工场地和临时设施附近的植被。

c、加强施工机械管理,注重日常保养,按照要求进行操作。防止油品存放和机械在使用、维修、停放时油料泄漏、渗漏,污染水体。

e、施工场地和道路硬化处理,周边和两侧设排水沟,防止排水引起水土流失。

武汉站延长地下换乘空间咽喉区

新建武汉站咽喉区桥梁工程位于武汉站站房建筑外南北延长区,由中铁第四勘测设计院集团有限公司设计。北咽喉(7N~14N)由路改桥和武青四干道立交两个施工单元合并组成,其中:双线简支槽型梁2片/995.0m2;双线简支箱梁39片/16776.9m2;异型双线简支箱梁6片/2290.1m2;单线简支箱梁19片/5253.8m2;异型连续箱梁9跨/2550.6m2,合计75片(跨)/27866.4m2。南咽喉(7S~10S)B轴~L轴均为三跨的简支梁,其中:双线简支槽型梁2片/993.7m2;双线简支箱梁26片/11674.1m2;单线简支箱梁4片/1054.1m2;合计32片/13721.9m2。

共计:现浇梁107片(跨)/39540.5m2,其中:双线简支箱梁71片/30741.1m2;单线简支箱梁23片/6307.9m2;异型连续箱梁9跨/2550.6m2;双线简支槽型梁4片/1988.7m2。

除双线简支槽型梁为单箱五室箱梁外,其余均为单箱单室箱梁,且均采用支架现浇法施工。

根据现浇梁施工支架材料、现场施工条件等综合因素,拟采用满堂支架结合贝雷梁钢支架支撑体系,即北咽喉9N轴~10N轴和南咽喉8S轴~9S轴跨进出场施工主便道采用贝雷梁钢支架,其余采用碗口式满堂支架施工。

考虑现浇梁断面尺寸和梁宽变化较大,为便于施工调整,箱梁的侧模采用定型钢模板,底模由胶合板拼装,内模采用钢骨架支撑胶合板的模板支撑体系。

支架采用WDJ碗口式钢管钢支架,立杆采用LG.1200和LG.1800两种型号(长度分别为120cm和180cm);横杆采用HG.60型和HG.90型(长度分别为60cm和90cm);立杆可调底座采用KTZ.30型(可调范围0~30cm);立杆可调托撑采用KTC.30(可调范围0~30cm)。纵向步距:距梁端5m范围内为60cm,梁跨中部为90cm。横向步距:梁腹板下共6个步距为60cm,梁底板、翼缘板下步距为90cm。

碗口架搭设时,必须保证纵、横成线,做到横平竖直。纵横杆件要用碗口扣紧,不移动,形成牢固的纵、横、竖三维网架。为加强支架整体稳定性,按桥轴线纵横方向设置Φ48剪刀撑,剪力撑左右上下连通,横向沿纵向每支架8孔、4.8m设一道,共7道;纵向剪力撑设置5道,其中外侧两道,腹板梁正下方两道,底板梁中心线一道。支架搭设宽度要超出梁宽两侧各1.2m,并升至梁顶作为施工工作平台。

立杆底托立于砼基础上,立杆顶部设可调顶托,顶托上方纵向铺设10×15cm方木,间距同支架配套设置:横向铺设10×10cm方木作为底摸支撑面,间距30cm。详见下图1《满堂支架断面图》。

碗扣式脚手架采用:直径为48mm,壁厚3.5mm。

根据本支架的结构特性,将计算分成两大部分:

(1)、首先根据箱梁上部结构尺寸图建立简支箱梁实体模型,如图2所示,并在其上施加模板重量、工作人群、工作设备等施工荷载,以便真实模拟箱梁结构效应,其次,根据满堂支架的布置及其上部结构传力作用点位置,竖向约束箱梁底面的传力节点,进行空间计算,得到作用在每根支架立杆上的竖向反力。

(2)、根据最不利竖向反力计算满堂支架立杆的强度及稳定性等。

箱梁自重:程序自动计算

钢模板:80—120kg/m2

方木:820kg/m3

施工荷载:120kg/m2

立杆外径:48mm,壁厚:3.5mm,截面积:4.89cm2

当满堂支架步距按如下方式布置时,纵向步距:距梁端5m范围内为60cm,梁跨中部为90cm。横向步距:梁腹板下共6个步距为60cm,梁底板、翼缘板下步距为90cm。最大反力出现在腹板下的立杆处,数值为65.42kN,立杆应力为65.42kN/4.89cm2=133.77MPa<200MPa,强度可以满足相关规范的要求。

式中:N为轴力值;ψ为轴心受压杆件稳定系数;f为钢材抗压强度值(取200MPa)。

式中:k为计算长度附加系数,取1.155

u为脚手架整体稳定性因素的单杆计算长度系数,取2

h为立杆步距,取0.6m,

L0=1.386m(L0为立杆计算长度)

5、结论:当满堂支架按如下方式布置时,纵向步距:距梁端5m范围内为60cm,梁跨中部为90cm;横向步距:梁腹板下共6个步距为60cm,梁底板、翼缘板下步距为90cm。强度最不利应力为133.77MPa,稳定最不利应力为198.76MPa,均小于设计应力200MPa,所以,满堂支架强度和稳定性均可以满足相关规范的要求。

1、粉喷桩加固满堂支架地基

加固方案:粉喷桩加固深度为6~8m,桩径为Φ50cm,桩间距120cm,呈梅花型布置。施工时需根据桩底必须着落于持力层上原则确定桩长(持力层取硬塑粘土、粉质粘土层),可以钻机钻进明显缓慢、困难,显示电机电流突然升高作为停钻的判断依据,计算时桩长取为8m。

加固范围:横向以梁宽边界的平面投影、两侧各加宽1.2m作为粉喷桩加固范围,且梁宽边界的平面投影两侧外不少于一排桩。纵向贯穿于除武青四干道路面宽和贝雷梁钢支架基础范围以外的所有地基,距桥墩承台四周边缘外50cm必须设桩。

2、地表支撑面基础处理

处理原理:经过粉喷桩加固的地基将大幅度提高软弱地基的承载能力,顶部加设褥垫层形成复合地基能进一步提高地基的承载功效,以满足支架承载对地基的整体要求。

处理方案:在粉喷桩顶部铺设40cm厚的碎石垫层,平整碾压密实。

处理范围:详见下图3《满堂支架基础断面图》。

图3满堂支架基础断面图

3、立杆地基承载力计算(按1.2米间距计算)

fg:地基承载力设计值,取硬塑粘土、粉质粘土承载力180kPa。

根据前面箱梁实体有限元模型计算可知,32m简支箱梁施工时上部结构传给支架顶的最大竖向力为:N1=9488kN;

支架材料重:N2=66274+2126.6+24.69×820=88646.4kg=886.5kN;

N3=0.55×15.8×32×25+3.14×0.52/4×8×24×1420=53505.6kN;

合计基础底面竖向力为:N=N1+N2+N3=63880kN;

P=N/A=63880kN/15.8×32=126.3kPa≤fg=180kPa,满足施工要求。

跨越横向进出场临时主便道采用贝雷梁支架搭设,贝雷梁由立柱为外径Φ480mm、壁厚9mm的钢管和25b双工字钢横系梁组成的门式支架支撑。每跨设四排钢管立柱,分布间距为中跨9m、边跨8.25m。其中两端钢管立柱支撑在桥墩基础承台上,中间2排钢管立柱支撑在由6Ф40cm预应力管桩支撑的条形基础(1.4×1.2m)上。每排设5根立柱,间距为4.3+3.3+3.3+4.3m。施工砼条形基础时应在钢管位置预埋钢板、螺栓与钢管底座栓接牢固。为增加钢管的稳定性,钢管之间用12号槽钢连接。钢管安装完毕后用砂将钢管内部充填密实。在钢管顶部与横系梁之间安装砂箱,砂箱升降作用高度为5~8cm。在横系梁上架设的贝雷梁规格为300×150×90cm(腹板下)、300×150×45cm(底、翼缘板下)。因贝雷梁间距较大,沿贝雷梁的横向铺设一层12号槽钢,间距60cm。支架布置详见《贝雷梁支撑立面图》,贝雷梁有限元模型如下图4所示。

根据前面箱梁实体有限元模型计算可知,32m简支箱梁施工时上部结构传给支架顶的最大竖向力为:N1=9309kN;

贝雷梁上的12号槽钢垫板总重为:N2=76.6kN;

根据以上所述受力计算所得贝雷梁的应力情况如下图5所示:

图5贝雷梁最不利应力计算结果(kPa)

由应力计算可知,贝雷梁最大拉应力为189.9MPa,最大压应力为199.2MPa,均能满足相关规范的要求。

贝雷梁的变形情况如下图6所示:

图6贝雷梁变形计算结果(m)

由变形计算可知,贝雷梁的最大挠度为2.984mm,为其跨度的1/2765,满足相关规范的要求。

贝雷梁的反力情况如下图7所示:

图7贝雷梁反力计算结果(kN)

每根立柱钢管承受的25b工字钢系梁重为:N2=46.37/20=2.3kN;

每根立柱钢管承受的沙箱重为:N3=0.38kN;

每根立柱钢管承受的12号槽钢剪刀撑重为:N4=0.75kN;

长立柱钢管自重为:N5=6.66kN;

立柱钢管所受最大竖向力为:N=N1+N2+N3+N4+N5=751.39kN。

立柱钢管直径为480mm,壁厚9mm,面积为0.013m2。

所以,立柱钢管的最大应力为:751.39/0.013=57.8MPa<200MPa,强度满足相关规范要求。

根据计算查表可得立柱钢管受压稳定系数为0.436承台系梁施工方案,所以,考虑稳定时立柱钢管的最大应力为:751.39/0.013/0.436=132.6MPa<200MPa,稳定性满足相关规范要求。

贝雷梁钢支架基础横桥向拟采用6根Φ40cmPHC管桩,管桩顶部与1.4×1.2m的条形基础相连,顺桥向与中间立柱钢管相对应,其上连接Φ480mm的立柱钢管,墩桥侧承台范围内立柱钢管直接支撑在承台上,不需另加基础。

PHC管桩施工:管桩采用Ф40cm、壁厚8cm的成品桩,由锤击法垂直打入地层。施工时根据可打入深度配桩,以最终10击的贯入度不大于5cm作为终锤标准,且必须达到持力层上。根据已施工管桩承载检测结果表明:单桩承载力不小于2000kN。

混凝土条形基础施工:条形基础断面尺寸为140cm宽、120cm高,由C30混凝土浇筑。条形基础底部设一层钢筋网片,与伸入管桩中孔的钢筋连接。管桩升入基础长度控制在8~10cm。详见《贝雷梁支架基础立面图》。

由前面的计算可知,每根立柱钢管底所受的最大竖向力为751.39kN,所以,每根钻孔桩所受上部结构传来的竖向力为751.39×5/6=626.2kN;

每根钻孔桩所受1.4×1.2m的条形基础重量为:N2

=1.2×1.4×13.6×26/4=148.5kN;

JJF(黑) 06-2019 商店、超市诚信计量示范单位评价规范.pdf桩底所受竖向力为:N=N1+N2+N3=837.4kN<2000kN(单桩承载力)。

由计算可知,PHC管桩基础可以满足相关规范的要求。

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