影西桥支架(钢支撑)专项施工方案.doc

1 影视城地道桥顶板支架专项方案影视城地道桥顶板支架专项方案 一 编制依据一 编制依据 1 建筑施工计算手册 江正荣编著 2 建筑施工手册 第四版 3 JGJ166 2008 建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范 4 城轨试验线建设项目工程施工设计第三册桥涵第二分册涵 洞 5 施工现场的实测资料等 二 工程概况二 工程概况 影视城地道桥为 9 17 9 m 三孔结构形式 侧墙厚 1m 底板 厚 1m 顶板厚 0 9m 净空 5 6m 影视城地道桥北侧为既有影视城 桥 采用同一结构形式接长 同时该桥上跨影视城西路 由于影视 城西路为城市次干路 更是电影博物馆的一条重要道路 故道路不 能断行 交通不得中断 目前 利用交通导改 采用分幅施工已完成底板和侧墙的混凝 土浇筑 顶板一次浇筑成形 须在中孔留置通道供机动车和行人通 行 三 总体施工方案三 总体施工方案 支架采用两种形式 中孔通道采用工字钢分配梁 609mm 钢管 的支架体系 中孔通道以外 东西边孔支架采用满堂红碗扣式脚手 架 满堂红碗扣式脚手架 2 碗扣式脚手架用钢管规格为 48 3 5mm 的 Q235A 级普通钢管 钢管壁厚 3 5mm 支架体系自下而上由地基 方木 碗扣式脚手架 方木及底模等构成 脚手架立杆纵横向间距为 0 9 0 6m 步距为 0 6m 顶板底模木方纵枋采用 85mm 145mm 方木 间距为 600mm 横枋采用 85mm 85mm 方木 间距为 250mm 顶板采用 5mm 厚 90 150cm 的钢模板 通道支架体系 1 通道净高 4 5m 采用 2 跨共 9m 每跨路面净宽 4 5m 2 通道顶采用 12m 28a 工字钢横梁 等间距 30cm 铺设 横梁 顶为方木和底模 方木和底模材质 规格 铺设方式同满堂红碗扣 式脚手架 3 横梁支承于 2 45a 工字钢纵梁上 两端各挑出纵梁 0 5m 纵梁长 7m 沿环内方向挑出 0 5m 作为通道进出口搭设防护棚之用 防护棚顶铺设 10 槽钢 满铺竹胶板 确保通道行车行人安全 4 纵梁焊接在钢管顶 5 钢管柱采用 609mm 16 钢管 高 4m 等间距纵向 2m 横向 5 109m 布置 6 钢管柱下现浇 100 100 8cm 的无收缩灌浆料找平层 构件连接方式 钢管柱为 15mm 厚钢板法兰盘 钢管柱与地基采 用 14 螺栓连接 沿道路方向钢管间设 50 50 角钢构造连接 纵 梁与横梁采用焊接连接 满堂红脚手架和通道支架立面示意图和纵断面示意图如附图 3 1 附图 2 附图 3 所示 四 满堂脚手架支撑体系计算四 满堂脚手架支撑体系计算 影视城地道桥地处低洼之处 时值夏季 气候炎热少风 故各 种结构计算时不考虑风荷载的影响 计算参数 1 顶板厚度为 90cm 模板支架搭设高度为 5 0m 2 立杆的纵距 b 0 60m 立杆的横距 l 0 90m 立杆的步距 h 0 60m 3 面板厚度 5mm 剪切强度 110 0N mm2 抗弯强度 190 0N m m2 弹性模量 206000 0N mm2 4 横木方 85 85mm 间距 250mm 剪切强度 1 3N m m2 抗弯 强度 13 0N mm2 弹性模量 9000 0N mm2 5 梁顶托 纵木方 采用 85 145mm 木方 6 模板自重 0 50kN m2 钢筋混凝土自重 26 00kN m3 施工活 荷载 4 00kN m2 7 采用的钢管类型为 48 3 5mm 4 图 1 支撑架立面简图 5 图 2 支撑架荷载计算单元 模板面板计算 面板为受弯结构 需要计算其抗弯强度和刚度 模板面板按照三 跨连续梁计算 计算简图如下 q 250 250 250 静荷载标准值 q1 26 000 0 900 0 600 0 500 0 600 14 340kN m 活荷载标准值 q2 2 000 2 000 0 600 2 400kN m 面板的截面惯性矩 I 和截面抵抗矩 W 分别为 W bh2 6 60 00 0 50 0 50 6 2 50cm3 I bh3 12 60 00 0 50 0 50 0 50 12 0 63cm4 1 模板面板抗弯强度计算 f M W f 其中 f 面板的抗弯强度计算值 N mm2 M 面板的最大弯距 N mm W 面板的净截面抵抗矩 f 面板的抗弯强度设计值 取 6 190 00N mm2 M 0 100ql2 其中 q 荷载设计值 kN m 经计算得到 M 0 100ql2 0 100 1 20 14 340 1 40 2 400 0 250 0 250 0 129kN m 经计算得到面板抗弯强度计算值 f 0 129 1000 1000 2500 51 420N mm2 面板的抗弯强度计算 f f 满足要求 2 模板面板挠度计算 v 0 677ql4 100EI v l 400 面板最大挠度计算值 v 0 677 14 340 2504 100 206000 6300 0 289mm 面板的最大挠度小于 250 0 400 0 625mm 满足要求 横枋计算 横枋按照均布荷载计算 1 横枋荷载计算 钢筋混凝土板自重 kN m q11 26 000 0 900 0 250 5 850kN m 模板的自重线荷载 kN m q12 0 500 0 250 0 125kN m 活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载 kN m 7 经计算得到 活荷载标准值 q2 2 000 2 000 0 250 1 000kN m 荷载组合 静荷载 q1 1 20 5 850 1 20 0 125 7 170kN m 活荷载 q2 1 40 1 000 1 400kN m 计算单元内的木方集中力为 1 400 7 170 0 600 5 142kN 按照三跨连续梁计算 最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算 值最不利分配的弯矩和 计算简图如下 q 600 600 600 计算公式如下 均布荷载 q 5 142 0 600 8 570kN m 最大弯矩 M 0 1ql2 0 1 8 57 0 60 0 60 0 309kN m 最大剪力 Q 0 6ql 0 6 8 570 0 600 3 085kN 最大支座力 N 0 5 0 6 ql 1 1 8 570 0 600 5 656kN 横枋的截面力学参数为 截面惯性矩 I 和截面抵抗矩 W 分别为 W bh2 6 8 50 8 50 8 50 6 102 35cm3 I bh3 12 8 50 8 50 8 50 8 50 12 435 01cm4 2 横枋抗弯强度计算 8 抗弯计算强度 f 0 309 106 102350 3 02N mm2 木方的抗弯计算强度小于 13 0N mm2 满足要求 3 横枋挠度计算 最大变形 v 0 677 8 57 600 04 100 9000 00 4350100 0 192mm 横枋的最大挠度小于 600 0 400 1 5mm 满足要求 纵枋计算 纵枋按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算 1 纵枋荷载计算 集中荷载取横枋木的支座力 P 5 656kN 均布荷载取纵枋的自重 q 0 118kN m 纵梁计算简图 900 900 900 5 66kN 5 66kN 5 66kN 5 66kN 5 66kN 5 66kN 5 66kN 5 66kN 5 66kN 5 66kN 5 66kN 0 12kN m AB 1 618 1 848 9 纵梁弯矩图 kN m 纵枋剪力图 kN 变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值 受力图与计算结 果如下 纵枋变形计算受力图 纵枋变形图 mm 8 688 67 3 022 99 2 672 70 8 368 39 14 0414 05 8 54 8 51 2 862 83 2 832 86 8 51 8 54 14 0514 04 8 398 36 2 702 67 2 993 02 8 678 68 900 900 900 3 94kN 3 94kN 3 94kN 3 94kN 3 94kN 3 94kN 3 94kN 3 94kN 3 94kN 3 94kN 3 94kN 0 12kN m AB 0 378 0 028 10 经过计算得 最大弯矩 M 1 848kN m 最大支座力 F 22 585kN 最大变形 V 0 378mm 纵枋的截面力学参数截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为 W bh2 6 8 50 14 50 14 50 6 297 85cm3 I bh3 12 8 50 14 50 14 50 14 50 12 2159 44 cm4 2 纵枋抗弯强度计算 抗弯计算强度 f 1 848 106 297850 6 20N mm2 纵枋的抗弯计算强度小于13 0N mm2 满足要求 3 纵枋挠度计算 最大变形 v 0 378mm 纵枋的最大挠度小于900 0 400 2 25mm 满足要求 立杆稳定性计算 1 立杆荷载计算 作用于模板支架的荷载包括静荷载 活荷载和风荷载 静荷载标准值 静荷载标准值包括以下内容 脚手架的自重 kN NG1 0 149 5 000 0 745kN 模板的自重 kN NG2 0 500 0 600 0 900 0 270kN 11 钢筋混凝土板自重 kN NG3 26 000 0 900 0 600 0 900 12 636kN 经计算得到 静荷载标准值 NG NG1 NG2 NG3 13 651kN 活荷载 活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载 经计算得到 活荷载标准值 NQ 2 000 2 000 0 600 0 900 2 160kN 不考虑风荷载时 立杆的轴向压力设计值计算公式 N 1 20NG 1 40NQ 1 2 13 651 1 4 2 16 19 405 kN 2 立杆稳定性计算 不考虑风荷载时 立杆的稳定性计算公式 f A N 其中 N 立杆的轴心压力设计值 N 19 405kN 轴心受压立杆的稳定系数 由长细比 l0 i 查表得 i 计算立杆的截面回转半径 cm i 1 58 A 立杆净截面面积 cm2 A 4 89 W 立杆净截面抵抗矩 cm3 W 5 08 钢管立杆抗压强度计算值 N mm2 f 钢管立杆抗压强度设计值 f 205 00N mm2 l0 立杆计算长度 m 12 参照 扣件式规范 由公式计算 l0 h 2a h 步距 h 0 6m a 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点 的长度 a 0 40m 计算结果 l0 0 600 2 0 400 1 400m 长细比 l0 i 1400 15 8 88 608 查表得 0 673 19405 0 673 489 58 953N mm2 立杆的稳定性计算 f 205 00N mm2 满足要求 其他计算 1 扣件抗滑移计算 纵向或横向水平杆与立杆连接时 扣件的抗滑承载力按照下式 计算 R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值 取8 00kN R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 上部荷载没有通过纵向或横向水平杆传给立杆 无需计算 2 地基承载力计算 立杆基础为混凝土结构 无需计算 五 中孔通道支撑体系计算五 中孔通道支撑体系计算 I28a横梁计算 13 通道 I28a 横梁与底模纵枋接触 其主要受力来源于顶板传给横 梁的力及自身重力 1 横梁荷载计算 顶板钢筋混凝土自重 横梁长 12m 间距 0 3m 共 21 根 故验算受力范围为横梁投影 面积 12 20 0 3 0 122 73 5 悬臂板为 30cm 到 60cm 的渐变断面 受力分析统一按照结构顶 板 90cm 计算 故总砼量 设计数量 73 5 0 9 66 15m3 则底板每 平方米重量为 66 15 26 73 5 23 4KN m2 水平模板及木方自重取 0 75kN m2 施工人员及设备荷载取 2kN m2 浇筑和振捣混凝土产生的荷载取 2kN m2 荷载组合 q1 1 2 23 4 0 75 1 4 2 2 34 58 kN m2 均布荷载取横梁的自重 q2 0 434kN m 横梁承受上部方木传递的结构和施工荷载 由于方木间距较密 按均布荷载计算 横梁受力为 q 34 58 0 3 0 434 10 808 KN m 2 横梁抗弯强度计算 钢材容许弯曲应力 145Mpa 容许轴向应力 140Mpa 14 容许剪切应力 85Mpa 容许挠度 f 1 400 弹性模量 E 206000Mpa I28a 工字钢 W 508000mm3 I 71100000 mm4 A 5540 mm2 工字钢的最大弯矩在跨中钢管顶处 上部受拉 弯矩系数取 Km 0 125 其值为 Mmax 0 125 ql2 0 125 10 808 5 1092 35 3KN m 最大弯曲应力 Mmax W 35 3 103 508000 10 9 69 5Mpa 145 Mpa 满足要求 3 横梁挠度计算 最大挠度位于每跨的跨中 因结构相对于中支墩钢管对称 所以 两跨的跨中挠度相同 挠度系数取Kw 0 521 wmax 0 521 ql4 100 E I 0 521 10 808 103 5 1094 100 0 711 10 4 2 06 1011 0 000262m 0 262mm 5109 400 12 8mm 满足要求 4 横梁抗剪强度计算 两跨中间支墩钢管顶处产生最大支剪力 取剪力系数 Kv 0 625 则纵梁顶支座反力为 R 2 Kv q l 2 0 625 10 808 5 109 69 03KN 3V 2A 3 69 03 103 2 5540 18 7Mpa 85Mpa 满足要求 15 2I45a 工字钢纵梁计算 钢纵梁采用 2I45a 工字钢焊接而成 纵梁钢管支柱间距 2m 纵 梁支承于钢管上 按照集中与均布荷载下 3 跨连续简支梁计算 2I45a 工字钢 W 2860000 mm3 I 644800000 mm4 A 20400 mm2 工字钢每米自重 1 608KN m b 30cm Sx 1672 8cm3 1 纵梁受力分析 纵梁承受上部横梁传递的支座反力 R 69030N 纵梁荷载 剪力图 16 弯矩图 位移图 2 纵梁抗弯强度计算 由弯矩图知 中间 2 3 号支墩处产生最大弯矩 17 Mmax 92900N m 工字钢的最大弯曲应力及剪应力 Mmax W 92900 2 86 10 3 32 5Mpa 145Mpa 满 足要求 3 纵梁抗剪强度计算 由剪力图知 纵梁承受剪力为最大剪应力 Qmax 265510 243200 508710 N max QS Ib 508710 1672800 644800000 300 43 8 MPa 85Mpa 满足要求 4 纵梁挠度计算 由位移图知 最大挠度位于两边跨的跨中 V 0 19mm 2000 400 5mm 满足要求 钢管柱计算 1 钢管荷载计算 钢管顶承受纵梁传递的支座反力 R1 220 917kN R2 508 71kN R3 508 71 kN R4 220 917 kN 跨中处 2 3 号支墩钢 管承受反力最大 钢管柱采用 609 16mm 钢管 截面特性 钢管高 L 4 0m A 29807 mm2 I D4 d4 64 1311173005mm4 回转半径 4 22 dD i 20 973cm L i 400 20 973 19 072 18 查表得 稳定系数 0 949 2 钢管稳定性计算 R3 A 508710 0 949 29807 17 98MPa 205MPa 稳定性满足要求 六 六 跨路施工安全措施跨路施工安全措施 1 参建的管理和施工人员必须树立 安全第一 预防为主 的 安全生产观念 必须接受安全技术教育 熟知和严格遵守工种岗位 安全技术操作规程 正确 规范施工 2 施工前 在施工区与行车道之间设置彩钢围栏进行封闭式安 全防护 3 在施工区两端前方 100m 处设置醒目的安全警示牌和符合要 求醒目的标识牌 晚间在路栏上加设施工标志灯 支架前后 10m 外 架设限高架 详见附图附图 4 4 附图 附图 5 5 交通设施平面布置示意图交通设施平面布置示意图 4 施工班组每天必须坚持安全讲话制度 强调安全施工注意事 项和防范重点 并两侧分别设专职人员 24 小时指挥疏导来往车辆 施工班组长及专职安全员要经常性