盖梁施工工艺和方法

京沈立交中盖梁施工京沈立交中盖梁施工技术交底技术交底 一 施工工艺一 施工工艺 1 工艺流程 基坑回填处理 碗扣支架搭设 摆底板纵 横方木 铺设底模 板 支架预压 钢筋骨架吊装 校正及钢筋绑扎 立侧模等 混凝 土浇筑 拆模 砼养护 2 基坑回填处理 系梁施工完成后 直接在系梁上部搭设碗扣支架 系梁两端各 1m 范围内 由基坑底开始分层夯填密实 压实度不小于 95 然后 浇筑 30cm 厚 C30 砼至系梁标高 3 模板支架采用钢制碗扣式支架体系 盖梁模板采用预制定型 钢模板 为保证整体工期目标 需制作 3 套底模 1 套侧模 模板 采用 25t 吊车拼装和拆卸 4 支架稳定性计算 计算书附后 5 梁底 2 4m 范围支架为 0 6m 0 6m 两边为 0 9m 0 9m 在盖 梁周围 2 米范围搭设脚手架 铺设脚手板 并加挂安全网 然后在 每一盖梁工作区 架设上人梯 步距不大于 0 5 米 同时增设安全 网 6 盖梁模板用 25 吨吊车进行整体吊装 吊装时要由专人进行 指挥 首先进行底模安装 并考虑预留 1cm 的预拱度 然后按二次 抛物线形式进行布置 然后进行侧模安装 并用 20 螺栓拉杆进行 拉紧固定 7 上述底模安装施工完毕 对支架及模板系统进行等载预压 沉降观测稳定后 调整支架及模板然后进行钢筋安装施工 8 盖梁钢筋在加工场地绑扎成型 采用2台25t吊车配合拖车运 输至施工现场 待底模完成后 用25t吊车将盖梁钢筋一次性吊 装就位 9 安装侧面模板及封头板 侧模板及封端板采用定型钢模版 所有定型钢模采用委外加工 定制 运至现场直接使用 具体详见模板图 模板表面应保持光洁 无变形 接缝严密 在底模与侧模之间设海绵 模板一勒紧 海绵 受压缩 即可防止漏浆 模板内侧应涂机油 以利于脱模方便 模 板安装完毕后 应保持位置正确 浇筑时 发现模板有超过允许偏 差变形值的可能时 应及时纠正 10 混凝土采用C50商品混凝土并用泵车进行浇注 灌注混凝土 时每层厚度为30cm 采用振捣棒振捣密实 待混凝土初凝后用塑料 薄膜封闭养护 砼达到一定强度后 用吊车拆除盖梁侧模板 并覆 盖养护 盖梁第一轮张拉后 可进行支架拆除 待箱梁吊装安装后 进行第二轮张拉 在箱梁的端部进行第二轮张拉张拉时 在两端重 新进行支架安装施工 11 盖梁施工工艺流程图 二 盖梁结构验算书二 盖梁结构验算书 本计算书依据 建筑施工模板安全技术规范 JGJ162 2008 建筑 施工碗扣式脚手架安全技术规范 JGJ166 2008 建筑施工计算手册 江 正荣著 建筑结构荷载规范 GB 50009 2001 混凝土结构设计规范 GB50010 2002 钢结构设计规范 GB 50017 2003 等规范编制 盖梁基础处理 碗扣支架安装 底模安装施工 钢筋安装施工 安装侧模板 浇注盖梁砼 养护 拆模 2000 600600600 1800 600600 钢管排列平面示意图 一 参数信息一 参数信息 1 1 模板构造及支撑参数模板构造及支撑参数 一一 构造参数构造参数 梁截面宽度B 2m 梁截面高度D 1 8m 立杆沿梁跨度方向间距la 0 6m 立杆步距h 0 6m 梁底承重立杆根数 4 梁底两侧立杆间距lc 1 8m 梁底承重立杆间距 mm 依次是 600 3 梁底扫地杆距支撑面h1 0 37m 二二 支撑参数支撑参数 梁底采用的支撑钢管类型为 48 3 5mm 钢管钢材品种 钢材Q235钢 16 40 钢管弹性模量E 206000N mm2 钢管屈服强度fy 235N mm2 钢管抗拉 抗压 抗弯强度设计值 f 205N mm2 钢管抗剪强度设计值fv 120N mm2 钢管端面承压强度设计值 fce 325N mm2 2 2 荷载参数荷载参数 新浇筑砼自重标准值G2k 25kN m3 钢筋自重标准值G3k 2kN m3 梁侧模板自重标准值G1k 0 75kN m2 砼对模板侧压力标准值 G4k 12 933kN m2 倾倒砼对梁侧产生的荷载标准值Q3k 2kN m2 梁底模板自重标准值G1k 0 5kN m2 振捣砼对梁底模板荷载Q2k 2kN m2 3 3 梁侧模板参数梁侧模板参数 加固楞搭设形式 主楞横向次楞竖向设置 一一 面板参数面板参数 面板采用模板宽300面板厚2 50钢面板 厚度 2 5mm 抗弯设计值fm 205N mm2 弹性模量E 206000N mm2 二二 主楞参数主楞参数 材料 1根60 90矩形木楞 间距 mm 150 350 3 木材品种 东北落叶松 弹性模量E 10000N mm2 抗压强度设计值fc 15N mm2 抗弯强度设计值fm 17N mm2 抗剪强度设计值fv 1 6N mm2 三三 次楞参数次楞参数 材料 1根60 90矩形木楞 间距 mm 500 木材品种 东北落叶松 弹性模量E 10000N mm2 抗压强度设计值fc 15N mm2 抗弯强度设计值fm 17N mm2 抗剪强度设计值fv 1 6N mm2 四四 加固楞支拉参数加固楞支拉参数 加固楞采用穿梁螺栓支拉 螺栓直径 M20 螺栓水平间距 400mm 螺栓竖向间距 mm 依次是 150 350 3 4 4 梁底模板参数梁底模板参数 搭设形式为 独立支撑 2层梁上顺下横承重 一一 面板参数面板参数 面板采用柏木木面板 厚度 40mm 抗弯设计值fm 17N mm2 弹性模量E 10000N mm2 二二 第一层支撑梁参数第一层支撑梁参数 材料 1根100 100矩形木楞 根数 6 木材品种 东北落叶松 弹性模量E 10000N mm2 抗压强度设计值fc 15N mm2 抗弯强度设计值fm 17N mm2 抗剪强度设计值fv 1 6N mm2 三三 第二层支撑梁参数第二层支撑梁参数 材料 1根100 150木方 宽度 高度mm 木材品种 东北落叶松 弹性模量E 10000N mm2 抗压强度设计值fc 15N mm2 抗弯强度设计值fm 17N mm2 抗剪强度设计值fv 1 6N mm2 二 梁侧模板面板的计算二 梁侧模板面板的计算 面板为受弯结构 需要验算其抗弯强度和刚度 根据 模板规范 JGJ162 2008 第5 2 1条规定 面板按照简支跨计算 这里取面板的计算 宽度为1 550m 面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为 I 26 970 104 1550 300 000 1 393 106mm4 W 5 940 103 1550 300 000 3 069 104mm3 1 1 荷载计算及组合荷载计算及组合 一一 新浇砼作用于模板的最大侧压力新浇砼作用于模板的最大侧压力G G4k 4k 按下列公式计算 并取其中的较小值 F1 0 22 t 1 2V1 2 F2 H 其中 砼的重力密度 取24 000kN m3 t 新浇混凝土的初凝时间 取2 000h T 砼的入模温度 取20 000 V 砼的浇筑速度 取1 500m h H 砼侧压力计算位置处至新浇砼顶面总高度 取1 800m 1 外加剂影响修正系数 取1 000 2 砼坍落度影响修正系数 取1 000 根据以上两个公式计算得到 F1 12 933 kN m2 F2 38 400 kN m2 新浇砼作用于模板的最大侧压力G4k min F1 F2 12 933 kN m2 砼侧压力的有效压头高度 h F 12 933 24 000 0 539m 二二 倾倒砼时产生的荷载标准值倾倒砼时产生的荷载标准值Q Q3k 3k Q3k 2kN m2 三三 确定采用的荷载组合确定采用的荷载组合 计算挠度采用标准组合 q 12 933 1 55 20 046kN m 计算弯矩采用基本组合 q max q1 q2 27 090kN m 由可变荷载效应控制的组合 q1 0 9 1 2 12 933 1 4 2 1 55 25 556kN m 由永久荷载效应控制的组合 q2 0 9 1 35 12 933 1 4 0 7 2 1 55 27 090kN m 2 2 面板抗弯强度计算面板抗弯强度计算 M W f 其中 W 面板的截面抵抗矩 W 3 069 104mm3 M 面板的最大弯矩 N mm M 0 125ql2 8 466 105N mm 计算弯矩采用基本组合 q 27 090kN m 面板计算跨度 l 500 000mm 经计算得到 面板的受弯应力计算值 8 466 105 3 069 104 27 585N mm2 实际弯曲应力计算值 27 585N mm2 小于抗弯强度设计值 f 205N mm2 满足要求 3 3 面板挠度计算面板挠度计算 5ql4 384EI 其中 q 作用在模板上的压力线荷载 q 20 046 kN m l 面板计算跨度 l 500 000mm E 面板材质的弹性模量 E 206000N mm2 I 面板的截面惯性矩 I 1 393 106mm4 容许挠度 1 500mm 面板的最大挠度计算值 5 20 046 500 0004 384 206000 1 393 106 0 057 mm 实际最大挠度计算值 0 057mm小于最大允许挠度值 1 500mm 满足要求 三 梁侧模板支撑的计算三 梁侧模板支撑的计算 1 1 次楞计算次楞计算 次楞采用1根60 90矩形木楞为一组 间距500mm 次楞的截面惯性矩I 截面抵抗矩W和弹性模量E分别为 I 1 364 5 104 3 645 106 mm4 W 1 81 103 8 100 104 mm3 E 10000 N mm2 一一 荷载计算及组合荷载计算及组合 计算挠度采用标准组合 q 12 933 0 500 6 467kN m 计算弯矩和剪力采用基本组合 有效压头高度位置荷载 q max q1 q2 8 739kN m 由可变荷载效应控制的组合 q1 0 9 1 2 12 933 1 4 2 0 500 8 244kN m 由永久荷载效应控制的组合 q2 0 9 1 35 12 933 1 4 0 7 2 0 500 8 739kN m 有效压头高度位置以下荷载 q 0 9 1 35 12 933 0 500 7 857kN m 顶部荷载 q 0 9 1 4 0 7 2 0 500 0 882kN m 二二 内力计算内力计算 次楞直接承受模板传递的荷载 根据实际受力情况进行电算 得到计算简 图及内力 变形图如下 150350350350350 1011539 7 857kN m 8 739kN m 0 882kN m 弯矩和剪力计算简图 0 088 0 083 0 049 0 06 0 158 弯矩图 kN m 1 179 1 389 1 36 1 443 1 307 1 091 1 565 1 202 剪力图 kN 150350350350350 1011539 6 467kN m 变形计算简图 0 001 0 085 变形图 mm 经过计算得到 最大弯矩 M 0 158kN m 最大剪力 V 1 565kN 最大变形 0 085mm 最大支座反力 F 2 803kN 三三 次楞计算次楞计算 1 1 次楞抗弯强度计算次楞抗弯强度计算 M W 0 158 106 8 100 104 1 953N mm2 实际弯曲应力计算值 1 953N mm2 小于抗弯强度设计值 f 17N mm2 满足要求 2 2 次楞抗剪强度计算次楞抗剪强度计算 VS0 Ib 1 565 1000 60750 3 645 106 60 0 435N mm2 实际剪应力计算值 0 435 N mm2 小于抗剪强度设计值 fv 1 600 N mm2 满足要求 3 3 次楞挠度计算次楞挠度计算 容许挠度 结构表面外露 l 400 第1跨最大挠度为0 015mm 容许挠度为0 375mm 满足要求 第2跨最大挠度为0 005mm 容许挠度为0 875mm 满足要求 第3跨最大挠度为0 009mm 容许挠度为0 875mm 满足要求 第4跨最大挠度为0 002mm 容许挠度为0 875mm 满足要求 第5跨最大挠度为0 085mm 容许挠度为0 875mm 满足要求 各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值 满足要求 2 2 主楞计算主楞计算 主楞采用1根60 90矩形木楞为一组 共4组 主楞的截面惯性矩I 截面抵抗矩W和弹性模量E分别为 I 1 364 5 104 3 645 106 mm4 W 1 81 103 8 100 104 mm3 E 10000 N mm2 主楞承受次楞传递的集中力 计算弯矩和剪力时取次楞的最大支座力 2 803kN 计算挠度时取次楞的最大支座力2 269kN 根据实际受力情况进行电算 得到计算简图及内力 变形图如下 400400400 100500500100 2 803kN2 803kN2 803kN 弯矩和剪力计算简图 0 176 0 137 0 144 0 137 0 176 弯矩图 kN m 1 761 1 042 1 402 1 402 1 042 1 761 剪力图 kN 400400400 100500500100 2 269kN2 269kN2 269kN 变形计算简图 0 031 变形图 mm 经过计算得到 最大弯矩 M 0 176kN m 最大剪力 V 1 761 kN 最大变形 0 031mm 最大支座反力 F 2 444kN 1 1 主楞抗弯强度计算主楞抗弯强度计算 M W 0 176 106 8 100 104 2 174N mm2 实际弯曲应力计算值 2 174N mm2 小于抗弯强度设计值 f 17N mm2 满足要求 2 2 主楞抗剪强度计算主楞抗剪强度计算 VS0 Ib 1 761 1000 60750 3 645 106 60 0 489N mm2 实际剪应力计算值 0 489 N mm2 小于抗剪强度设计值 fv 1 600 N mm2 满足要求 3 3 主楞挠度计算主楞挠度计算 容许挠度 结构表面外露 l 400 第1跨最大挠度为0 031mm 容许挠度为1 000mm 满足要求 第2跨最大挠度为0 022mm 容许挠度为1 000mm 满足要求 第3跨最大挠度为0 031mm 容许挠度为1 000mm 满足要求 各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值 满足要求 3 3 穿梁螺栓计算穿梁螺栓计算 验算公式如下 N N f A 其中 N 穿梁螺栓所受的拉力 A 穿梁螺栓有效面积 mm2 f 穿梁螺栓的抗拉强度设计值 取170 N mm2 穿梁螺栓型号 M20 查表得 穿梁螺栓有效直径 16 93 mm 穿梁螺栓有效面积 A 225 mm2 穿梁螺栓最大容许拉力值 N 170 225 1000 38 250 kN 穿梁螺栓所受的最大拉力 N 2 444 kN 穿梁螺栓所受的最大拉力 N 2 444kN 小于 穿梁螺栓最大容许拉力值 N 38 250kN 满足要求 四 梁底模板面板计算四 梁底模板面板计算 面板为受弯结构 需要验算其抗弯强度和刚度 根据 模板规范 JGJ162 2008 第5 2 1条规定 面板按照简支跨计算 这里取面板的计算 宽度为0 600m 面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为 I 600 403 12 3 200 106mm4 W 600 402 6 1 600 105mm3 1 1 荷载计算及组合荷载计算及组合 模板自重标准值G1k 0 5 0 600 0 300 kN m 新浇筑砼自重标准值G2k 25 0 600 1 8 24 000 kN m 钢筋自重标准值G3k 2 0 600 1 8 1 920 kN m 永久荷载标准值Gk G1k G2k G3k 26 220 kN m 振捣砼时产生的荷载标准值Q2k 2 0 600 1 200 kN m 1 计算挠度采用标准组合 q 26 220kN m 2 计算弯矩采用基本组合 q max q1 q2 32 916kN m 由可变荷载效应控制的组合 q1 0 9 1 2 26 220 1 4 1 200 29 830kN m 由永久荷载效应控制的组合 q2 0 9 1 35 26 220 1 4 0 7 1 200 32 916kN m 2 2 面板抗弯强度验算面板抗弯强度验算 M W f 其中 W 面板的截面抵抗矩 W 1 600 105mm3 M 面板的最大弯矩 N mm M 0 125ql2 6 583 105N mm 计算弯矩采用基本组合 q 32 916kN m 面板计算跨度 l 2000 6 1 400 000mm 经计算得到 面板的受弯应力计算值 6 583 105 1 600 105 4 114N mm2 实际弯曲应力计算值 4 114N mm2 小于抗弯强度设计值 f 17N mm2 满足要求 3 3 面板挠度验算面板挠度验算 5ql4 384EI 其中 q 作用在模板上的压力线荷载 q 26 220 kN m l 面板计算跨度 l 400 000mm E 面板材质的弹性模量 E 10000N mm2 I 截面惯性矩 I 3 200 106mm4 容许挠度 结构表面外露 l 400 1 000mm 面板的最大挠度计算值 5 26 220 400 0004 384 10000 3 200 106 0 273 mm 实际最大挠度计算值 0 273mm小于最大允许挠度值 1 000mm 满足要求 五 梁底支撑梁的计算五 梁底支撑梁的计算 1 1 第一层支撑梁的计算第一层支撑梁的计算 支撑梁采用1根100 100矩形木楞 共6组 均匀布置在梁底 支撑梁的截面惯性矩I 截面抵抗矩W和弹性模量E分别为 I 1 833 33 104 8 333 106 mm4 W 1 166 67 103 1 667 105 mm3 E 10000 N mm2 支撑梁直接承受模板传递的荷载 按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算 支撑梁均布荷载计算 1 计算弯矩和剪力采用 考虑支撑梁自重 q 32 916 400 000 600 000 0 081 22 025 kN m 2 计算挠度采用 考虑支撑梁自重 q 26 220 400 000 600 000 0 060 17 540 kN m 最大弯矩 M 0 1ql2 0 1 22 025 0 62 0 793kN m 最大剪力 V 0 6ql 0 6 22 025 0 6 7 929kN 最大支座力 N 1 1ql 1 1 22 025 0 6 14 536kN 最大变形 0 677ql4 100EI 0 677 17 540 6004 100 10000 000 8 333 106 0 185m m 一一 支撑梁抗弯强度计算支撑梁抗弯强度计算 M W 0 793 106 1 667 105 4 757N mm2 实际弯曲应力计算值 4 757N mm2 小于抗弯强度设计值 f 17N mm2 满足要求 二二 支撑梁抗剪计算支撑梁抗剪计算 VS0 Ib 7 929 1000 125000 8 333 106 100 1 189N mm2 实际剪应力计算值 1 189 N mm2 小于抗剪强度设计值 fv 1 600 N mm2 满足要求 三三 支撑梁挠度计算支撑梁挠度计算 最大挠度 0 185mm 容许挠度 结构表面外露 l 400 1 500mm 实际最大挠度计算值 0 185mm小于最大允许挠度值 1 500mm 满足要求 2 2 第二层支撑梁的计算第二层支撑梁的计算 支撑梁采用1根100 150木方 宽度 高度mm 间距600mm 支撑梁的截面惯性矩I 截面抵抗矩W和弹性模量E分别为 I 1 100 1503 12 2 813 107 mm4 W 1 100 1502 6 3 750 105 mm3 E 10000 N mm2 一一 荷载计算及组合 荷载计算及组合 1 第二层支撑梁承受第一层支撑梁传递的集中力 计算弯矩和剪力时取第一层中部支撑梁传递的最大支座力14 536kN 计算弯矩和剪力时取第一层端部支撑梁传递的最大支座力 8 304kN 包含梁侧模板传递的自重荷载 计算挠度时取第一层中部支撑梁传递的最大支座力11 576kN 计算挠度时取第一层端部支撑梁传递的最大支座力6 555kN 包含 梁侧模板传递的自重荷载 2 第二层支撑梁自重均布荷载 计算弯矩和剪力时取0 122kN m 计算挠度时取0 090 kN m 3 考虑梁两侧部分楼板混凝土荷载以集中力方式向下传递 永久荷载标准值Gkb 25 0 05 0 5 0 6 0 2 0 000 kN 活荷载标准值Qkb 1 0 0 6 0 2 0 000kN 计算弯矩和剪力时取F max F1 F2 0 000kN 由可变荷载效应控制F1 0 9 1 2 0 000 1 4 0 000 0 000kN 由永久荷载效应控制F2 0 9 1 35 0 000 1 4 0 7 0 000 0 000kN 计算挠度时取0 000kN 二二 支撑梁验算支撑梁验算 根据前面计算的荷载组合 取结构最不利状态进行电算 得到计算简图及 内力 变形图如下 200600600600200 100400400400400400100 0 122kN m 0kN 8 304kN 14 536kN14 536kN14 536kN14 536kN8 304kN 0kN 弯矩和剪力计算简图 0 001 0 833 1 16 1 219 0 238 1 219 1 16 0 833 0 001 弯矩图 kN m 0 012 8 3168 328 6 6616 625 7 9117 948 14 57314 561 0 024 0 024 14 56114 573 7 9487 911 6 6256 661 8 3288 316 0 012 剪力图 kN 200600600600200 100400400400400400100 0 09kN m 0kN 6 555kN 11 576kN11 576kN11 576kN11 576kN6 555kN 0kN 变形计算简图 0 055 0 004 变形图 mm 经过计算得到从左到右各支座力分别为 N1 14 990kN N2 22 521kN N3 22 521kN N4 14 990kN 计算得到 最大弯矩 M 1 219kN m 最大剪力 V 14 573kN 最大变形 0 055mm 最大支座反力 F 22 521kN 1 1 支撑梁