P匝道现浇预应力箱梁满堂支架计算书1

1 P P 匝道现浇预应力箱梁盘扣式支架计算书匝道现浇预应力箱梁盘扣式支架计算书 一 一 支架搭设支架搭设 结合 PK0 661 000 道路施工 第四 五 六 七联均采用盘销脚手架搭设 借助已完成的墩柱 盖梁进行搭设 一联同时到顶 四联平行作业 盘扣式支架 立杆布置间距为顺路方向 1500 墩柱处进行加强 实心段腹板位置为横向间 距 900 实心段其余位置横向间距为 1200mm 跨中部分纵 横向步距为 1500mm 架体由底至顶设置斜拉杆 斜拉杆在支撑架两侧对称设置 立杆底部插入 可调基座 立杆顶部插入可调托座 二 二 编制依据编制依据 建筑施工手册 第四版 GB50009 2001 钢结构设计规范 GB50017 2003 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程 JGJ231 2010 盘销式脚手架检测报告 三 材料特性三 材料特性 主杆 60 2xt 3 2mm Q345B fc 310N mm E 2 06x105 mm2 横杆 48 2xt 2 5mm Q235 fc 215N mm E 2 06x105 mm2 斜杆 48 2xt 2 75mm Q235 fc 215N mm E 2 06x105 mm2 四 现浇箱梁荷载计算四 现浇箱梁荷载计算及支架验算及支架验算 1 荷载计算 支架承受的荷载主要有 箱梁自重 模板及附件重 施工活载 支架自重以 及混凝土浇注时的冲击荷载和振动荷载 其他荷载 风荷载 等 1 箱梁自重 根据每一联连续箱梁结构不同 分别计算箱梁自重荷载 箱梁自重荷载取具 有代表性的断面 横梁与腹 顶 板加厚断面位置的支架搭设方式相同 1 3m 现浇箱梁跨中断面面积 SA 6 0725m2 端部 D D 断面面积 SD 10 45m2 1 5m 现浇 箱梁跨中断面面积 SA 6 0625m2 端部 D D 断面面积 SD 11 55m2 因此荷载计算 2 断面取跨中位置 SA 6 0725m2 横梁端部 SD 11 55m2分别进行计算 箱梁混凝土 自重取 2 67T m3即 26 7KN m3 横梁端部 q1 29 37 KN m2 跨中 q1 15 44 KN m2 2 模板自重 箱梁模板加内模重量 按照单位面积重为 q2 1 29kN m2进行计算 3 支架自重 承插型盘扣式支架桥梁一般 8 11Kg m3 支架高度最高在 24m 左右 按照 11Kg m3 最不利情况进行计算杆件重量 支架布设间距类型有 0 9 1 5m 1 5 1 5m 按每类型空间范围计算重量 立杆单位面积重量最重为 q3 11 24 10 1000 2 64kN m2 4 防护设置及附件自重 按照规范取值 q4 0 5kN m2 5 施工人员和设备荷载 按照规范取值 q5 1 0kN m2 6 混凝土浇筑和振捣时产生荷载 按照规范取值 q6 1 0kN m2 7 风荷载 k 0 7 z s 0 式中 k 风荷载标准值 kN m2 z 风压高度变化系数 规范附录 D 按照 24m 高度内 B 类 取值 1 25 s 风荷载体型系数 按悬挂密目式安全网类型计算 s 1 3 0 取 0 8 则 s 1 04 0 基本风压 kN m2 按 建筑结构荷载规范 GB50009 取值 0 0 4kN m2 则 k 0 36kN m2 侧模安装完毕后 风对侧模的水平推力为 0 364 1 5 0 546KN 碗扣步高 1 5m 间距按照 1 5 米计算 则分解风的水平力 风对立杆产生最大向下力为 Qv 0 546 1 0 0 546Kn 2 承插盘扣支架验算 3 根据规范说明进行立杆承载力计算时 荷载组合为 1 永久荷载 可变荷载 不包括风荷载 2 永久荷载 0 9 可变荷载 风荷载 1 单肢立杆轴向力计算 组合风荷载 横梁端部断面受力纵横间距 150 90cm 进行验算 N 1 2 q1 q2 q3 q4 0 9 1 4 q5 q6 LxLy 0 9 1 4 Qv 1 2 29 37 1 29 2 64 0 5 0 9 1 0 1 0 0 9 1 5 0 9 1 4 0 546 57 87Kn 式中 Qv 风荷载产生的轴向力 取值 0 546kN 则各类型现浇箱梁碗扣立杆单肢立杆轴向力计算见表 1 则单肢立杆最大轴向力为 57 87 kN 跨中断面受力按照纵横间距 150 150cm 进行验算 N 1 2 q1 q2 q3 q4 0 9 1 4 q5 q6 LxLy 0 9 1 4 Qv 1 2 15 44 1 29 2 64 0 5 0 9 1 0 1 0 1 5 1 5 0 9 1 4 0 546 58 38Kn 式中 Qv 风荷载产生的轴向力 取值 0 546kN 则各类型现浇箱梁碗扣立杆单肢立杆轴向力计算见表 1 则单肢立杆最大轴向力为 58 38 kN 2 1 5m 箱梁基本承受荷载 现浇箱梁基本荷载标准值及单肢立杆轴向力计算表 基本荷载值 立杆 间距 单根立 杆轴力 梁高 砼自 重 模板 自重 支架 自重 附件 自重 人员 设备 荷载 浇筑 振捣 荷载 风荷 载 横向纵向 有风 荷载 hq1q2q3q4q5q6QvLyLxN1 结构 部位 mkN m2kN m2kN m2kN m2kN m2kN m2kNmmkN 横梁及 加厚段 1 529 371 294 580 5110 610 91 557 87 4 结论 单杆受力 208KN 支架符合竖向受压要求 3 立杆稳定性验算 N A fc 轴心受压构件稳定系数 按照立杆长细比查规范附录 E 长细比 l i 式中 i 为立杆回转半径 i d12 d22 4 式中 d1为钢管外径 d2为钢管内 径 则经过计算 i 20 18 立杆步距高度为 1500mm 则 1500 20 1 74 6 查表得 0 747 A 立杆横截面面积 mm2 按照钢管外径 60 2mm 壁厚 3 2mm 计算 A 573mm2 fc 钢材的抗拉 抗压 抗弯强度设计值 按规范取值 f 310N mm2 则 Afc 0 747 573 310 N 132 69KN 根据上表 现浇箱梁基本荷载标准值及单肢立杆轴向力计算表 得单肢立杆最 大轴向力为 58 38kN 计算安全系数 K 132 69 53 38 2 49 满足要求 结论 立杆稳定性满足要求 3 横向 10 双只槽钢验算 横向 10 双槽钢直接安放在立杆的顶托上 横向 10 双槽钢强度检算 抗弯承载力 m M Wn m f 式中 M 横向 10 双只槽钢弯矩 Mmax Ql2 8 端部 Mmax Ql2 8 29 37 0 9 1 5 2 8 7 434KN m2 跨中 Mmax Ql2 8 15 44 1 5 1 5 2 8 6 513KN m2 Q2 横向 10 双只槽钢承受的均布荷载 端部 l 杆距 l 0 9m L 1 5m 跨中l 杆距 l 1 5m L 1 5m n W 净截面抵抗矩 Wn 2W 2 39700mm3 79 4 10 6m3 横梁及加厚段抗弯承载力 m M Wn 7 434 79 4 10 6 9 36 104Kn m2 fx 2 15 105KN m2 跨中腹 板处 1 515 441 291 950 5110 611 51 558 38 5 跨中段抗弯承载力 m M Wn 6 513 79 4 10 6 8 202 104Kn m2 fx 2 15 105KN m2 m f 10 双槽钢抗弯强度设计值 fm 2 15 103KN m2 因此横桥向 10 双只槽钢满足承载力要求 横桥向 10 双只槽钢刚度检算 EI Ql 384 5 4 端部 5 29 37 1500 4 384 3 966 10 6 2 37mm 挠度 跨中 5 15 44 1500 4 384 3 966 10 6 1 25mm 挠度 式中 10 双只槽钢挠度 10 双只槽钢挠度的容许值 L 400 1500 400 3 75mm E 10 槽钢的弹性模量 E N mm2 I 横向 10 双只槽钢惯性矩 I 2 1 983 10 6mm4 3 966 10 6mm4 I 现浇箱梁横向 10 双只槽钢内力计算表 荷载参数内力验算 面荷载线荷载跨径 抗弯承载 力 最大挠 度 Q1Q2L max 箱梁 类型 结构部位 kN m2kN mmMPamm 横梁及加厚段 29 3726 4330 993 62 37 第五联 跨中腹板处 15 4423 161 582 01 25 由上图 现浇箱梁横向 10 双只槽钢内力计算表 可知 m fm 2 15 103KN m2 6 结论 横向 10 双只槽钢的强度和刚度均满足要求 合格 4 纵向方木检算 1 一般断面纵向方木断面 10cm 15cm 取 25cm 计算 纵向方木强度检算 抗弯承载力 m n m f W M 式中 M 纵向方木弯矩 M Ql2 8 端部 Mmax Q2l2 8 29 37 0 25 1 5 2 8 2 065KN m2 跨中 Mmax Q2l2 8 15 44 0 25 1 5 2 8 1 086KN m2 Q2 横向方木承受的均布荷载 端部 l 杆距 l 0 9m L 0 25m 跨中l 杆距 l 1 5m L 0 25m n W 净截面抵抗矩 Wn bh2 6 100 1502 6 mm3 2 25 10 3m3 横梁及加厚段抗弯承载力 m M Wn 2 065 2 25 10 3 0 918 103Kn m2 fm 1 3 104KN m2 跨中段抗弯承载力 m M Wn 1 086 2 25 10 3 0 482 103Kn m2 fm 1 3 104KN m2 m f 木材抗弯强度设计值 2 13mmNfm 1 3 104KN m2 因此纵桥向方木满足承载力要求 m f 木材抗弯强度设计值 2 13mmNfm 纵向方木刚度检算 EI Ql 384 5 4 端部 5 29 37 0 25 1500 4 384 10000 1 72mm 挠度 跨中 5 15 44 0 25 1500 4 384 10000 0 9mm 7 挠度 式中 方木挠度 方木挠度的容许值 L 400 1500 400 3 75mm E 方木的弹性模量 2 10000mmNE I 横向方木惯性矩 I bh3 12 100 1503 12 mm4 现浇箱梁纵向方木内力计算表 荷载参数内力验算 面荷载线荷载跨径 抗弯承载 力 最大挠 度 Q3Q4L max 结构部位 kN m2kN mmMPamm 横梁及加厚段 29 3726 4330 90 9181 72 跨中腹板处 15 4423 161 50 4820 9 由上图 现浇箱梁横向方木内力计算表 可知 f 2 13mmNfm 结论 纵向方木的强度和刚度均满足要求 合格 6 底模板计算底模板计算 箱梁底模采用竹胶板 取各种布置情况下最不利位置进行受力分析 并对 受力结构进行简化 偏于安全 如下图 纵向方木 10 15cm 8 间距为 25cm 通过前面计算 纵桥向方木布置间距为 0 25m 时最不利位置梁断进行计算 则有 竹胶板弹性模量 E 6000N mm2 竹胶板的惯性矩 I bh3 12 1 0 0183 12 4 86 10 7m4 6 1 面板强度验算 面板 fm 13N mm E 6000N mm 将多层板视为三跨连续梁模型 支座间距为 250mm 面板长度取 1m 为计算 单元 面板弯矩最大值为 Mmax q12 10 26 433x250 8 N mm W bh 6 1000 x18 6 54000mm 应力 Mmax W 54000 3 824N mm fm 13N mm 故强度满足要求 6 2 挠度验算 挠度验算采用荷载 q11 26 433kN 多层板弹性模量 E 6000N mm 惯性距 I bh 6 1000 x18 12 mm4按三跨连续梁计算 调整系数 为 0 677 W 0 677q11l4 100EI 0 677x26 433x2504 100 x6000 x 0 24mm w 0 625 L 400 L 250mm 故 18mm 竹胶板刚度满足要求 7 侧模验算 根据前面计算 按 15 15cm 方木以 30cm 的间距布置 以侧模最不利荷载 部位进行模板计算 则有 15 15cm 方木以间距 30cm 布置 模板厚度计算 q q4 q1 l 1 0 29 37 0 3 9 111kN m 则 Mmax q l 2 8 9 111 0 3 2 8 0 102KN m 模板需要的截面模量 9 W M 0 9 W 0 102 0 9 6000 1 889 10 5m2 模板的宽度为 1 0m 根据 W b 得 h 为 h 6 W b 6 1 889 10 5 1 0 011m 1 1cm 根据施工经验 为了保证箱梁侧面的平整度 因此模板采用厚度 18mm 规格 的竹胶板满足要求 模板刚度验算 fmax 0 632 Q L4 100EI 0 632 9 111 0 34 100 6 106 4 86 10 7 1 6 10 4m 0 16mm L 400mm 0 75mm 8 地基承载力计算 该施工区域地表为粉土 下伏冲洪积卵石土 先对表层土进行清理 填筑砂 砾厚度 45cm 上部浇筑 15cm 厚 C20 砼 fg 1500 2000Kp 砂砾层基础承载力 fg 400KPa 10cm 的承托按照混凝土 45 度角 15cm 厚扩散进行计算地基承载力 组合风荷载时每根立杆底部承受的最大压强 P N A 58 38kN 0 4 0 4 m 365KPa fg 400Kp P fg 所以地基承载力是满足要求 P P 匝道现浇箱梁安全施工措施匝道现浇箱梁安全施工措施 1 门洞出入口设施工缓行标示及限高标示 并安设 5 0 高限高架 门洞 内靠行车道一侧设置交通反光带 门洞顶设警示灯 2 地基处理 门洞基础混凝土条形基础 直接坐于道路两侧的沥青路面上 对砼条形基 础进行准确放样 确保行车顺畅 顶面预埋钢管支撑连接钢板 厚 2cm 0 7m 0 7m 基础底部地基要求密实 无返弹 顶面平整 预埋钢板水 平放置并加设 16 锚固钢筋 钢板中心线应按设计要求与钢管立柱确保在同一 中线上 3 门洞支架 在吊装和拆除贝雷片时 采用专人防护 最大限度地保证安全 4 工字钢横梁 工字钢与贝雷片间采用 U 型螺栓夹紧 防止工字钢倾覆 10 5 贝雷梁吊装 贝雷梁在地面上整体拼装完成后进行整体吊装 考虑到现场吊装场地的限 制及公路运营要求 吊装期间尽量安排在夜间或清晨 在车流量较小时段安装 并设专人指挥交通 确保公路正常通行 吊装作业应按吊装时段进行 施工至 凌晨 4 点后 对已吊装就位的梁片进行临时固定 随后撤离人员机械及设备 确保凌晨 5 点匝道运营恢复正常 为防止坠物伤人 门洞出入口上方侧面设防护栏杆 侧立面满布竹胶板进 行封闭 支墩基础及钢管上设置反光带 门洞入口设置警示灯 匝道入口设警 示标志及限高架 6 测量控制 因门洞支架搭设范围内匝道设施复杂 本工程在进行基础放样时应控制好 基础中线及标高 测量采用全站仪进行 并严格执行测量复核制度 7 门洞拆除 门洞支架拆除时严格按照支架技术交底及支架安全技术交底拆除 拆除遵 循从上到下逐一拆除的原则 拆除过程中严禁上下同时作业 先对门洞各杆件 螺栓进行全面检查 确保连接牢固方可进行拆除工作 先拆除贝雷梁上方的箱梁翼板钢管脚手架及翼板模板 随后进行箱梁底板 模板及盘扣式支架的拆除 门洞上方支架拆除完毕后 应将贝雷片上的杂物及 时清理干净 以防止坠物伤人 清除贝雷片上方的各类杂物 逐片拆除贝雷梁与其他构件的连接及安全网 卸落贝雷梁采用间接性封闭道路 整体吊离再拆除的方式 从南 北两侧均匀 对称进行卸落 卸落的贝雷梁在地面进行拆除 拆除过程中 凡已松开连接的 杆 配件应及时拆除运走 并堆码整齐 避免误扶 误靠 卸落贝雷梁应安排在公路车辆出入较少的时段进行 设专人进行安全防护 以防在拖动贝雷片梁时工字钢横梁翘起或滑落 防止意外事故发生 卸落工字钢时 应逐根解除工字钢与钢管支墩的联接 并按解除一根拆除 一根的原则实施 同时应防止卸落时倾斜滑落伤人 拆除贝雷片时 采用人工配合吊机进行 以防倾倒伤人 清除砼基础带 并对破坏路面采用 C30 砼修补 11 8 安全保通防护设施是本门洞的最重要方面 为保证车辆 行人及门洞的 本身安全 特要求做以下安全措施 1 门洞进出口顶部必须搭设好防护栏 防护栏高 1 5 米 并满挂安全网 同时 在防护栏杆外侧挂醒目警示条幅 2 为了防止门洞被车辆撞挂 在匝道入口设置限高 5 米标志 及减速缓行 标志 并设置限高架限高 门洞入口顶部安装红色警示小灯 门洞行车道一侧 布设反光带提醒通行车辆注意安全 3 门洞开始搭设期间 施工使用期间及拆除期间 在门洞入口限高架处设 置专人看守 防止超高车辆驶入门洞 4 协调交警 路政等相关道路交通部门 全力配合施工期间的道路保通及 交通疏导工作 5 箱梁浇筑施工时 必须设专职安全员指挥交通及防止施工坠落物 6 为减少匝道桥的浇筑时间 匝道桥每联整体浇筑 采用两端张拉工艺进 行实施 7 搭设前 应对施工人员进行操作规程安全教育 严禁酒后进入作业范围 严禁穿拖鞋进行作业 8 搭设门洞支架人员必须持证上岗 属于钢结构工程的部分必须由专业焊 工进行施工 各类上岗人员应定期体检 合格后方可持证上岗 施工过程中必 须按要求佩戴安全帽 系安全带 穿防滑鞋 安全带应固定在牢固的部位 随 身工具应挂牢 防止坠落 9 起吊杆件上运 钢绳必须挂设稳固 每次起吊杆件时 应捆牢并设置专 人指挥方可起吊 起吊下方半径 15m 范围内禁止站人 10 门架吊装及拆卸时 应划出安全区 临时封闭匝道 设警戒标志 并 设专人看护 11 拆卸材料应在绑扎牢固后 采用吊车进行吊放 禁止抛掷 12 在遇到 6 级及以上大风和雷雨天气时应暂停施工 停止施工前应妥善 固定各种架体上的构配件 防止停工期间