现浇箱梁施工PPT课件

现浇箱施工 底板 翼缘板 腹板 端横梁 伸缩缝预埋钢筋 人孔 焊点 人孔 现浇梁从施工上来说 大体上可分为两个部分 一 支撑系统施工二 结构本身部分施工 一 支撑系统 即支架 方木 模板 一 支架计算的严谨性与重要性 支架支撑体系是整个混凝土现浇箱梁施工的根本 因为即便是混凝土外观出现蜂窝 麻面甚至是露筋等现象 还可以通过后期修饰加以补救 只要补救得当 对主体结构是没有太大影响的 但支撑体系一旦出现问题 轻则造成大面积漏浆 混凝土浇筑被迫中断 重则出现支架大面积垮塌的重大安全事故 一 支架计算的严谨性与重要性 中华人民共和国刑法 第134条明文规定 重大责任事故罪 是指在生产 作业中违反有关安全管理的规定 因而发生重大伤亡事故或者造成其他严重后果的 处三年以下有期徒刑或者拘役 情节特别恶劣的 处三年以上七年以下有期徒刑 强令他人违章冒险作业 因而发生重大伤亡事故或者造成其他严重后果的 处五年以下有期徒刑或者拘役 情节特别恶劣的 处五年以上有期徒刑 一 支架计算的严谨性与重要性 可以明确的告诉大家 由于计算失误导致支架倒塌从而造成作业人员死亡的 属于重大责任事故罪 相关责任人将依法受到严惩 为此 我们各层级技术人员必须高度重视支架计算的严谨性和重要性 因为我们笔下的一个疏忽往往丢失的就是几条生命 支架倒塌实例 2011年12月14日 四川省成都市三环路成彭立交桥支架倒塌 造成1死4重伤 无纵向剪力撑 二 支架及模板的计算内容 支撑立杆的轴向应力验算 立杆的稳定性验算 立杆下混凝土抗压强度验算 立杆 线性荷载强度验算 也叫容许应力验算 挠度验算 模板木方 三 以工程实例举例计算时应注意的问题 首先 先明确以下几个概念 见下图 下面 我以宁常高速公路跨线桥工程为例 介绍一下现浇箱梁支架设计与验算 该桥为20 4 25 20m预应力砼连续箱梁 施工过程中分二次浇筑 箱梁支撑体系采用碗扣支架支撑 模板为竹胶板 芯模为硬质胶合板 纵方采用10 15cm松木方 横方采用10 10cm松木方 具体计算书见下 三 以工程实例举例计算时应注意的问题 四 计算过程 以xx大路桥为例 演示计算过程 根据24 24m连续箱梁的几何特征 从受力角度考虑 纵桥向分三部分进行荷载验算 即边跨支点段 跨中段和横隔梁段 横断面分为三个部位进行荷载验算 即翼缘板部位 腹板部位及顶板和底板部位 支架采用碗扣式钢管支架 我们对本工程的模板 支架进行了设计 具体如下 1 面模采用15mm厚竹根据24 24m连续箱梁的几何特征 从受力角度考虑 纵桥向分三部分进行荷载验算 即边跨支点段 跨中段和横隔梁段 横断面分为三个部位进行荷载验算 即翼缘板部位 腹板部位及顶板和底板部位 支架采用碗扣式钢管支架 我们对本工程的模板 支架进行了设计 具体如下 1 面模采用15mm厚竹胶板 内模采用10mm硬质胶合板 2 底模 侧模及翼板背楞采用10cm 10cm方木 中心间距为30cm 3 主龙骨采用10cm 15cm木方 分段支架布置见下 胶板 内模采用10mm硬质胶合板 2 底模 侧模及翼板背楞采用10cm 10cm方木 中心间距为30cm 3 主龙骨采用10cm 15cm木方 分段支架布置见下 四 计算过程 1 跨中处支架腹板处按横向间距60cm 纵向间距90cm 步距120cm布置 底板处按横向间距90cm 纵向间距90cm 步距120cm布置 翼缘部位横向间距为120cm 纵向间距90cm 最大步距120cm布置 2 边跨支点腹板处按横向间距60cm 纵向间距60cm 步距120cm布置 底板处按横向间距90cm 纵向间距60cm 步距120cm布置 翼缘部位支架横向间距120cm 纵向间距60cm 最大步距120cm 四 计算过程 3 横隔梁处支架横向间距90cm 纵向间距60cm 步距120cm 翼缘板处横向间距120cm 纵向间距60cm 最大步距120cm 现对模板 支架的内力做验算 计算过程中相关数据 荷载组合和计算公式依据 建筑施工碗口钢管脚手架安全技术规程 路桥施工计算手册采用 要求 一 横隔梁处验算截面荷载计算横隔梁端头部位最不利断面形式可按下图考虑 四 计算过程 1 横隔梁段验算截面各部位断面面积 CAD图直接量取 1 一侧翼缘板面积S1 0 66m2 2 中板面积S2 20 78m22 验算截面各部位每延米重按图纸要求 梁体混凝土容重按2 6t m3考虑 图纸没有明确要求时 砼自重取25KN m3 1 一侧翼缘板每延米重g翼缘板 0 66m2 2 6t m3 1m 1 72t 2 中板每延米重g中板 20 78m2 2 6t m3 1m 54 03t 四 计算过程 3 横隔梁段验算截面各部位每平米重各部位与支架体系横桥向每延米接触面积 翼缘板 2 0m2 中板 16 0m2 四 计算过程 5 每根支撑立杆轴向力 四 计算过程 四 计算过程 注意 1 通过上述可知 中板处立杆承受荷载最大 每根立杆承受轴向应力为25 46KN 约为2 60t 在施工现场时我们如果能初步判断最不利立杆承重在3t以内 立杆是安全而又稳定的 2 不组合风荷载时 单肢立杆轴向应力 1 2永久荷载 1 4可变荷载组合风荷载时 单肢立杆轴向应力 1 2永久荷载 0 9 1 4 可变荷载 风荷载 二 立杆验算规范中碗扣型钢管支架的轴向允许应力值 215MPa 碗扣钢管采用直径为48mm 壁厚为3 5mm的圆管 架体步距按1 2m搭设 架体自由高度按0 65考虑 四 计算过程 四 计算过程 注意 1 建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规程 中6 2 1中明确规定 立杆上端包括可调螺杆伸出顶层水平杆的长度不得大于0 7m 2 可调顶托外露螺丝杆长度 螺丝杆总长度1 2 且不得超过35cm 同时必须保证插入杆内的螺丝杆长度不小于15cm 1 20 2 0 65 2 5m截面惯性距 10 78 10 4mm4截面面积 4 24 102mm2截面最小回转半径 15 8mm计算技巧 四 计算过程 圆环的回转半径还可以利用此公式计算 15 78mm杆件长细比 158 2 230则立杆稳定系数查表得 0 281 四 计算过程 四 计算过程 由上面支撑立杆轴向计算表得 最不利部位立杆承受力为25 46kN 验算结论 支架自由高度选择0 65m 按上述纵向 横向和步距搭设碗扣架不满足要求 注意 立杆稳定性验算不满足设计要求 可以将自由高度降低 即在顶层增加横杆 只外露上托螺杆 且螺杆外露高度控制在30cm 对比计算如下 四 计算过程 由上面支撑立杆轴向计算表得 最不利部位立杆承受力为25 46KN满足设计要求 主龙骨强度验算主龙骨采用10 15cm木方 材质为东北落叶松 容许应力 14500kPa 弹性模量为E 1 1 107kPa 木方截面力学特性如下 底板位置 主龙骨布置纵向跨度0 6m 横向跨度0 9m 每平米荷载为25 46kN m2 四 计算过程 1 主龙骨承受的线荷载为 q主龙骨线 25 46kN m2 0 9m 22 914kN m 22914N m 2 强度验算 模板背楞间距较密 荷载形式可按均布荷载考虑 按4等跨连续梁均计算 四 计算过程 以 4 验算结论 腹板部位主龙骨木方采用10cm 15cm 跨距按0 9m布置 间距按0 6m布置 满足要求 5 横向方木本工程为例计算 四 计算过程 支架基础计算 支架基础是分层填筑的灰土 厚度达到40cm以上 压实度达到90 以上 属于硬塑土 所以液性指数IL取值为0 25 孔隙比e取值为0 5 从 建筑施工手册 查表可知 在此数值下 粘土的承载力为430KPa 地基土容许承载力宽度 深度修正系数分别为 1 0 2 2 5由试验确定 基础底面下持力土层的容重 1 17 4KN m3 基础底面以上没有土层 所以 2 0 基础宽度b 8 5米 基础埋置深度h 0则 0 1 1 b 2 2 2 h 3 430 0 17 4 8 5 2 2 5 0 0 3 430KPa基底压力最大位置于支架最不利荷载位置相同 荷载相同 所以 N 24 357KN 受力面积为 A 0 3 0 3 0 09 基底压力为 N A 24 357 0 09 270 6KPa 故基底强度满足要求 五 支架施工注意事项 1 确定好现场实际标高 根据方案和地面标高组合支架 2 支架四周做好排水 顶面做好防水 3 底托下可垫方木或者混凝土条基 4 底托或顶托外露长度不得超过30 5 扫地杆和剪刀撑必须布设 剪刀撑相接长度不得小于1米 不少于2个扣件 6 立杆横成线 纵成方 垂直偏差不超过1 200 7 雨雪及六级风以上不得施工 酒后及高血压不得上架 上架穿胶底鞋 工具和材料不得抛掷 8 混凝土浇筑过程看护 8 拆除原则先支后拆 后支先拆 逐个拆解 不得整体推到 五 支架施工注意事项 不小于1米 2个扣件 五 支架施工注意事项 扣件到杆头不得小于10cm 五 支架施工注意事项 扣件结点与住结点距离不超过15cm 六 方木模板施工 1 顺桥向10 15方木 横桥向8 8方木 2 横向方木街头与纵向方木街头要错开 且相邻横纵向接头错开 与顶托紧密接触 3 纵向方木接头不在顶托上 临时加个顶托 4 8 8方木要带标高铺设 5 模板铺设完成后 将高的 空虚处处理 6 模板缝用双面胶带处理 六 方木模板施工 接头相互错开 不在顶托上的 侧向用木条连接 标高线 六 方木模板施工 底模铺设 七 钢筋 钢绞线施工 1 钢筋施工 a 横梁可在下边整体绑扎完成后吊装 b 注意钢筋与波纹管打架 给波纹管让位 c 底板钢筋焊接用接火盒 防止焊渣烧模板 d 底顶板钢筋绑扎尽量用规范允许的最大值 七 钢筋 钢绞线施工 七 钢筋 钢绞线施工 七 钢筋 钢绞线施工 2 波纹管施工 a 波纹管定位要准确 管道圆顺 坐标要逐个检查 b 波纹管接头要严密 有破损及时包裹 c 定位钢筋牢固 d 混凝土浇筑时 不得碰触波纹管 e 锚后螺旋筋要靠紧 f 在最高点留好排气管 七 钢筋 钢绞线施工 3 钢绞线施工 a 钢绞线不得用氧气乙炔和电焊切割 要用无齿锯切割 头用胶带纸包裹 b 编束后的钢绞线绑扎成锥形 c 在钢绞线切口30 50mm处用绑线捆扎 d 编束的钢绞线每隔1 5米左右整体捆扎一次 捆扎扣向里 e 编束后的没根钢绞线编号 号码牌悬挂于钢绞线两端 三 以工程实例举例计算时应注意的问题 支架施工注意事项 1 支架搭设前 2 支架搭设过程中 3 支架搭设完成后验收 4 混凝土浇筑过程中看护 四 施工中的其他注意事项 1 重视预压箱梁预压是施工中最容易被忽视的一环 现阶段我们的施工中大家对预压的重视程度往往不够 很多人认为 只要支架布设合理 剪力撑等布设到位 预不预压都无所谓 支架是不会倒塌的 其实 这种想法是十分错误的 预压不光是保证支架的稳定 更重要的是通过预压消除支架及地基的非弹性形变并通过预压时的标高检测取得相关需要调整的预拱度数据 确保支架在浇筑过程的变形在混凝土容许范围内 从而保证箱梁的设计尺寸 四 施工中的其他注意事项 预压过程中的注意事项1 选择合适的预压材料2 预压过程中要充分考虑到水的影响3 重视沉降观测4 预压要模拟混凝土的实际情况5 预压时要分层分部加载 四 施工中的其他注意事项 2 重视扣件的紧固很多时候 工人们不太重视扣件的紧固 总是以 浇筑前再统一找一遍 为借口 实际浇筑前确实安排了一部分人紧固扣件 但比较高的位置工人们往往得过且过 众所周知 纵横杆件的作用是将各立杆连接成一个整体 使其不单独受力 同时减少立杆弯曲现象的发生 若扣件不紧固 就会影响力的水平传递作用 从而使立杆出现 鼓肚 现象 这是立杆产生大形变的先兆 是十分危险的 必须引起高度重视 四 施工中的其他注意事项 3 剪刀撑的正确使用设置剪刀撑的目的是防止支架的纵向变形 增加支架的整体刚度 保证支架的整体性 道理是和 四边形易变形 三角形具有稳定性 的道理是一致的 很多时候 我们的技术人员都会按专项方案要求设置剪刀撑 但剪刀撑的设置方法不正确 主要表现为 剪刀撑与地面夹角没有达到45 60度之间 剪刀撑底脚没有落地 与地面存在一定的距离 剪刀撑没有与每步立杆均进行连接 剪刀撑的钢管搭接长度小于1m 且没有使用3个扣件连接 四 施工中的其他注意事项 背景材料 广东某工地大桥为跨径30m砼现浇连续箱梁 桥高21m 采用满堂式碗扣支架支撑体系 桥梁浇筑前按设计要求对支架进行了预压 预压过程中发生垮塌事故 共造成4死3重伤 经过调查组对相关作业人员的询问及调取项目部相关内业资料后发下如下情况 四 施工中的其他注意事项 该桥施工为3月份 广东正进入梅雨季节 并时常伴有4级以上大风 支架搭设前由项目部技术员编制了专项施工方案 方案中荷载取值为 1 2永久荷载 1 4可变荷载 由于项目部距总公司较远 项目部自行模仿公司总工审批签字后即组织施工 为图方便 项目部就近选取含泥量较高的河砂装袋后进行支架预压 预压计算量采用了方案中的总荷载 由于吊机站位的原因 砂袋吊装采取人工调运的办法 即以支架为支点 采取滑轮吊装 另外 在支架预压过程中项目部接到上级文明施工检查通知 为创造良好形象 项目部在支架外侧统一安置密目式安全网 并悬挂大幅警示标志 同时 为防止大风影响 在支架上安置了16道缆风绳 四 施工中的其他注意事项 问题 1 相关责任人将以罪 受到法律严惩 2 请指出引起支架倒塌的直接原因 3 请指出方案及施工过程中的错误之处 四 施工中的其他注意事项 答案 1 相关责任人将以重大责任事故罪 受到法律严惩 2 请指出引起支架倒塌的直接原因 未按设计要求 一般为箱梁混凝土重量的110 或120 进行