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文档简介

1、现浇箱梁支架施工方案工程标项目部二八年八月目录一、编制依据二、工程概况三、支架的选择四、支架计算 4.1 单榀可调门式支架稳定承载力计算 4.2 风荷载计算 4.3 门架自重计算 4.4 各项荷载标准取值 4.5 门架承载力计算 4.6匝道桥门架承载力验算 4.6.1风荷载计算 4.6.2 门架自重计算4.7 调节杆插销计算4.8 支架抗倾覆计算4.9 支架变形计算4.10地基承载力计算4.11上部钢管梁及方木的承载五、支架架设方法和要求5.1 地基加固方法5.2 门架搭设准备5.3 门架搭设方法5.4 支架搭设质量要求5.5 支架变形控制措施六、支架预压七、支架抗风安全措施八、支架拆除九、质

2、量保证措施十、安全文明措施十一、附图一、编制依据1.1、编制原则、安全第一的原则我们以“安全第一,预防为主”作为施工生产的主要方针,由于本专项方案涉及重大安全问题和文明施工作业,方案的编制按照技术可靠、措施得力、确保安全的原则确定方案,在安全措施落实到位,确保万无一失组织施工。、优质高效的原则加强领导,强化管理,优质高效。根据我们在施工组织设计中明确的质量目标,贯彻执行ISO9001 质量体系标准,积极推广、使用“四新”技术,确保创优规划和质量目标的实现。施工中强化标准化管理,以求控制成本,降低工程造价。、方案优化的原则科学组织,合理安排,优化施工方案是工程施工管理的行动指南,在本专项施工方案

3、的编制过程中,我们根据现场实际情况分别对普通钢管脚手架、碗扣脚手架以及重型装配式门式脚手架等支架系统进行了综合比选,决定采用重型装配式门式脚手架。、科学配置的原则根据本标段支架工程量大小及各项管理目标的要求,对材料、人员等进行科学配置:选派有丰富施工经验的管理人员和专业化支架搭设施工队伍;选用优质支架材料,确保工程在安全施工、质量可靠的前提下,按时完成本工程。、文明环保的原则从认真实施文明施工,确保城市环境美观等多角度出发,选择有利施工现场整洁美观的支架搭设材料。1.2 编制依据(1)XXXX标桥梁施工图纸;(2)本标段地质踏勘相关资料;(3)施工技术规范和标准;上海市城市桥梁工程施工质量验收

4、规范DGJ08-117-2005钢管扣件水平模板的支撑系统安全技术规程DG/TJ08-016-2004公路桥涵施工技术规范JTJ041-2000建筑结构荷载规范GB50009-2001建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范JGJ128-2000建筑施工安全检查标准JGJ59-99 钢结构设计规范GB50017-2003 建筑地基基础设计规范GB50007-2002 冷弯簿壁型钢结构技术规范GBJ18高架桥梁支架基础利用方案(同济大学设计研究院)二、工程概况匝道桥布置:跨径布置:匝道桥梁孔跨布置为二联,每一联为35m +35m +35m的连续

5、结构箱梁,长度为105m。横断面布置:匝道桥梁为单向两车道,宽度为8.25 m。上部结构:采用现浇预应力钢筋混凝土连续箱梁,单箱单室斜腹板断面,梁高1.8m,箱梁顶底板厚0.20m,腹板跨中0.35m,墩顶处0.52m。立柱采用圆柱加宽成Y型墩帽的独柱墩形式,高度3.59.985m,用C40砼。主线桥布置本标段主线高架桥梁孔跨布置为分为五联,每一联为35m +35m +35m的连续结构箱梁,主线桥总长525m。第一第二联为主线标准段,第三第五联为金科路东侧匝道至申江路立交衔接的过渡段。横断面布置:第一第四联标准主线桥梁为双向八车道,全宽30.5m(其中第三联第四联主线桥两侧为匝道段)。第五联为

6、金科路东侧匝道至申江路立交衔接过渡为双向12车道,全宽51.5m。上部结构: 桥梁结构为跨径35m等高度预应力混凝土连续箱梁,梁的断面形式采用薄壁、少肋单箱多室断面,双向预应力体系,梁高2.80m,箱梁断面共分六室。跨中断面底板厚度0.20m,支点断面底板厚度0.40m。跨中腹板厚度0.32m,支点处腹板厚0.55m。第五联桥梁结构两侧线形同标准段一致,单箱12室,梁高2.80m,横向设4支座。本标段主线立柱为带横系梁双立柱桥墩,外侧为半椭圆、内侧为带倒角矩形断面。、立柱高度分别在9.88m到10.706m范围,采用C40砼。箱梁支架高度一般不超过13m。三、支架的选择3.1、支架的选择高架桥

7、梁的支架形式多样,分落地支架和不落地支架,根据本工程的情况,本标段拟采用落地支架作为箱梁的支撑体系。目前建筑市场上的落地支架主要有普通钢管脚手架、碗扣脚手架以及装配式门式脚手架等三种,我们根据现场实际情况分别对上述三种支架系统在施工安全、施工速度、工程成本、文明施工、承载能力以及施工难易程度等多方面进行了综合比选,决定采用重型装配式门式脚手架。序号对比项目普通钢管脚手架碗扣脚手架门式脚手架1施工安全稍差安全安全2施工速度慢较快快3工程成本高较低低4文明施工稍差高高5承载能力较高高高6损耗率高较低较低可调重型门式脚手架具有施工效率高(一般搭设时间为钢管脚手架的1 /3时间)、承载力强、安装快捷、

8、安全耐用、投资省、损耗小等特点。该产品已广泛用于各地重点工程建设中,已经具有成熟的施工工艺,因此本标段的现浇箱梁支架系统拟采用满堂门式支架体系。3.2、重型门式脚手架构件简述3.2.1、重型门式脚手架组成门式脚手架主要由门架、交叉拉杆、可调底座、可调托座、调节杆、插销等配件组成。重型门架宽度1000mm,高度1900mm、1350mm两种规格,是以57×2.5mm焊管为两侧主立杆,48×2.5mm焊管为横杆,25×1.5mm焊管为内部加强杆焊接而成的门框式脚手架。同时为了上下层搭设方便,将连接棒焊接于门架两侧立杆底端,便于保管和施工,减少了不必要的丢失和损坏。立杆

9、内侧设有10只锁销,同一种规格的交叉拉杆(25×1.5mm镀锌钢管),可以搭设出60cm、90cm、103cm、120cm、140cm五种不同的架距,使用更为方便灵活,可以满足箱梁不同部位荷载变化的需要。调节杆(48×3.5mm脚手架钢管)长度1.9m,调整范围为01.6m,可调底座、可调托座高度均为0.6m,可调高度为0.4m。可调底座主要用于调节门架底部,使其在同一水平面上,由调节杆和可调托座的调节范围可知,调节杆加上可调托座最高可调范围为2.0m,故搭设高度在3.8m以下(不含底座)时用一层门架加调节杆及可调托座即可满足要求,当搭设高度在3.8m-5.7m高度时,用两

10、层门架加调节杆及可调托座即可满足要求,依此类推,高度每增加1.9m高增加一层门架,由此可见可调重型门式脚手架高度调节非常方便,可以满足箱梁纵坡、横坡变化的需要。可调重型门式钢管脚手架,根据生产厂家提供的说明书,及相关单位的检测数据,单榀重型门架其主立杆抗压承载能力(含交叉拉杆)最大值为150KN,允许载重75KN。3.2.2、重型门式脚手架配件结构图 见下图 门架主立杆上的10只锁销分布如下面左图所示, 当选用不同的门销时,门架距离就会改变,如下面右图所示,右图从左到右门架的跨距依次为:60cm、90cm、103cm、120cm、140cm。四、支架计算本工程现浇箱梁采用门架式支架作为承重结构

11、,支架设计计算是本工程箱梁现浇施工的关键。本工程范围内以主线桥为主,匝道桥的箱梁高度和幅板、底板厚度均小于主线桥,因此在本计算中,选取最为不利主线桥箱梁进行计算,主线桥总长525m,主线桥基本以35m+35m+35m为一联,箱梁梁体高度为2.8m,宽度为30.2m,箱梁支架高度一般不超过13m。4.1、单榀可调重型门式支架稳定承载力计算根据JGJ128-2000建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范5.2.1之规定,现计算一榀重型门架稳定承载力设计值如下:Nd-门架稳定承载力设计值i-门架立杆换算截面回转半径I-门架立杆换算截面惯性矩h0-门架高度,h01900mmI0、A1-分别为门架立杆的毛截

12、面惯性矩与毛截面积h1、I1-分别为门架加强杆的高度及毛截面惯性矩,h11700mmA门架立杆的毛截面积,A2A12×428=856mm2f门架钢材强度设计值,Q235钢材用205N/mm2D1、d1分别为门架立杆的外径和内径D157mm,d152mmD2、d2分别为门架加强杆的外径和内径D225mm,d222mm-门架立杆稳定系数,按查规范表B.0.6-门架立杆在门架平面外的长细比Kh0/iK-门架高度调整系数,查规范表5.2.15当支架高度30米时,K1.13I0(D14-d14)/6415.93×104mm4I1(D24-d24)/640.77×104mm4

13、II0+I1×h1/h015.93×104+0.77×104×1700/190016.62×104mm4i=19.71mmKh0/i1.13×1900/19.71108.93109按查规范表B.0.6,0.523Nd×A×f0.85×0.523×856×20578.01 KN(0.85为旧门架或重复使用的折减系数)根据JGJ128-2000建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范9.1.4要求,当可调底座调节螺杆伸出长度超过200300mm时,Nd要乘以修正系数,一般情况下取修正系数0.9,

14、即Nd0.9×78.0170.21 KN。根据门架生产厂家的技术资料规定,承重荷载处于主立杆支撑时,单榀门架最大承载力为150KN,允许承载力为75KN,大于上面的计算结果,因此取计算值Nd70.21 KN。托座和底座每个允许承载力不小于50KN,一榀门架2个底座,允许承载力为100KN,不作验算。4.2、风荷载计算根据JGJ128-2000建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范4.0.4条规定,现计算风荷载值:风荷载标准值(KN/m2):k0.7 s z 0式中:s风荷载体型系数; z风压高度变化系数; 0基本风压(KN/m2);风荷载的作用面积分两部分:一是直接作用在支撑门架立杆的迎

15、风面上;另一是作用在上部的侧向模板面上,这部分风荷载计算时将其集中作用在支撑的上端,按水平力来计算。、 基本风压:按50年一遇的风压采用,0=0.55KN/m2 、 风压高度变化系数:地面粗糙度取B类(田野、乡村以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区);z1.07,(支架高度13m,内插计算);z1.13,(支架模板高度15.8m,内插计算);、 体型系数:箱梁模板体型系数,参考根据建筑结构荷载规范GB50009-2001表7.3.1项次,s模0.8:敞开式门架按空间桁架的体型系数计算,根据建筑结构荷载规范GB50009-2001表7.3.1项次32b:平行桁架的整体体型系数:stwst; st单榀

16、门架的体型系数,sts; 挡风系数,;s门架构件的体型系数,由于z0d2=1.07×0.55×0.0572=0.0019,H/d=1.9/0.057=33.3由(GB50009-2001)表7.3.1项次36查得:圆管s1.2, An桁架杆件和节点挡风的净投影面积; A桁架的轮廓面积, 据及b/h值由(GB50009-2001)表7.3.1项次32查得; n桁架榀数;门式脚手架中,因门架、配件的规格尺寸为定型产品,以上参数均可直接计算得出:单榀重型门架宽度1m,高度1.9m,桁架纵距按1.9mAn(1.9×2×0.057+1×2×0.

17、048+1.65×2×0.025+0.8×0.025+0.1×6×0.025)×1.2 0.516m2,(式中 1.2考虑加固件的增大系数)0.143根据0.143,b/h1/1.90.53,知0.936stwsts0.143×1.2×30.2m梁宽按35榀门架计算:stw =2.4、风荷载标准值计算:风荷载标准值(KN/m2):k0.7 s z 0支架风荷载:k0.7 s z 00.7×2.4×1.07×0.550.99 KN/m2;模板风荷载:k0.7 s z 00.7×

18、0.8×1.13×0.550.348 KN/m2; 4.3、门架自重计算(1)、标准单位门架取标准单位,门架宽度×高度1.0×1.9m,每步高内的构件及其重量为: 一榀门架立杆57×2.5mm, 1.9m×2×33.8N/m129N 二副交叉拉杆25×1.5mm,1.73m×2×2×8.7N/m60 N 上下加强横杆48×2.3mm,0.943×2×(0.04820.04342)×78500×/449N 内侧竖向加强杆26×1

19、.5mm,2×1.7×(0.02620.0232)×78500×/431N 连接棒2个 6×212N 其他附件 9N合计:290N/榀(2)、横向、纵向、水平剪刀撑及扣件自重横向剪刀撑布置如图示,顺桥向每4排门架设置一道横向剪刀撑:钢管总重38.4×108=4147N直角扣件78个,旋转扣件24个,扣件重78×13.524×14.51401N每榀门架:(4147N+1401N)/850榀6.5N/榀。纵向剪刀撑布置如图示,横桥向每4跨设置1道纵向剪刀撑:钢管总重38.4×180=6912N直角扣件140个

20、,旋转扣件40个,扣件重 (140×13.540×14.5)2470N每榀门架:(6912N+2470N)/720榀13. N/榀。水平剪刀撑每两层设一道: 钢管总重38.4×720=27648N直角扣件270个,旋转扣件216个,扣件重 (270×13.5216×14.5)6777N每榀门架:(27648N+6777N)/1926榀17.9N/榀。故每榀门架剪刀撑重:6.5+13 +17.937.4/榀(3)、水平加固杆自重每排门架每两层设一道横向水平加固杆,调节杆每排设一道水平加固杆,每4榀门架每两层设一道纵向水平加固杆水平钢管总重38.4

21、×(33×29×560×9×4)266688N扣件重6115×13.5825525N,每榀门架:(266688N+825525N)/5778榀60.4N/榀(4)、可调托座和调节杆自重最顶层门架上支承着两根调节杆及可调托座它们的重量为:70×2+53×2246N每榀门架:246/6=41N综上计算,每榀门架综合自重290+37.4+60.4+41=428.8 N/榀。4.4、各项荷载标准取值:、箱梁钢筋混凝土自重:26.5KN/m3;、施工人员及施工设备自重:1.5KN/m2;、振捣砼时对水平模板的冲击力:2.0

22、KN/m2;、箱梁模板、方木等自重:1.5 KN/m2;4.5、门架的承载力验算:门架的承载力设计值为N=1.2+0.9×1.4 N承载力设计值NGK永久荷载标准值在门架中产生的轴心力。NQiK可变荷载标准值在立杆中产生的轴心力。(一) 主线桥门架承载力验算、 实心箱梁部分箱梁下门架的承载该部分箱梁为实心箱梁,每片门架支承的砼重最大:实心箱梁最厚部分梁高2.8m,它在桥墩上部,最靠桥墩处的门架,门架与墩柱之间的荷载大部分由墩柱支承了,故离墩柱的第二片门架受力最大,该处横梁平均高度为2.05m,门架桥横断面跨距为0.6m,门架顺桥排距:端横梁下为0.4m,则该处每排门架支承的桥长为1.

23、2m,中横梁下门架的排距两侧分别为0.2m和0.4m,则该处每排门架支承的桥长为1.3m,现取宽度1.3m为计算单元。1、永久荷载标准值:1) 箱梁钢筋混凝土自重产生的轴心力:NGK1 =(0.6m×1.0m×2.05m+0.6m×0.6m×0.3m)×26.5N/m3=35.5kN2) 箱梁模板、方木等自重产生的轴心力: NGK2 =1.3m×0.6m×1.5 KN/m2=1.17KN3) 门架自重产生的轴心力: 以6榀门架高计算自重产生的轴心力 NGK3=428.8N/榀×6=2572.8N=2.6KN2、可变

24、荷载标准值:1) 施工人员及设备、振捣砼冲击力之和为:1 .5KN/m2+2.0 KN/m2=3.5 KN/m2 它们产生的轴心力为 NQK1 =1.3m×0.6m×3.5 KN/m2=2.7 KN2) 风荷载作用时产生的荷载标准值:a) 作用于支架上的风荷载产生的荷载标准值qwk=Lnwk Ln立杆纵距(mm)Ln=1.3m qwk=1.3m×0.99 KN/m2=1.29 KN/m M= H1连墙件的竖向间距,在这里由于脚手架是满堂支架,没有连墙件,故取连墙件竖向间距为支架总高,即H1=13mM=21.8kN.mb支架宽度,这里b=30.5m b) 作用于模板

25、上的风荷载产生的荷载标准值Fwk=Lnwkh=1.3×0.348×2.8=1.3KNh模板高度,h=2.8mM=FH=F×=1.3×(13+1.4)=18.7KN.m NQK3=3) 支撑安装偏差荷载得标准值:NQK4 =1%×(35.5+1.17+2.6)KN=0.39 KN4) 安全荷载标准值:NQK5 =2.5%×(35.6+1.04+2.5236)KN=0.98 KN N=1.2+0.9×1.4=1.2×(35.5+1.17+2.6)+0.9×1.4×(2.7+1.34+0.6+0.39

26、+0.98)=54.7KN结论:小于门架稳定承载力设计值Nd70.2 KN,符合要求 过渡部分箱梁下门架的承载从门架的排布和箱梁的货载分布可知过渡部分荷载最大发生在过渡部分第一排门架,最中间三片门架。过渡部分中间三片门架支承了阴影部分,其面积为:S=+2×0.3×0.3/2=3.05m2这排门架支承的桥长为(1.3+1.8)/2=1.55m,1、 永久荷载标准值:1) 箱梁钢筋混凝土自重产生的轴心力:NGK1 =3.05m2×1.55m×26.5N/m3/4=31.3kN2) 箱梁模板、方木等自重产生的轴心力: NGK2 =2.25m×1.55

27、m×1.5 KN/m2/4=1.31KN3) 门架自重产生的轴心力: 以6榀门架高计算自重产生的轴心力 NGK=428.8N/榀×6=2572.8N=2.6KN2、可变荷载标准值:1) 施工人员及设备、振捣砼冲击力之和为:1.5 KN/m2+2.0 KN/m2=3.5 KN/m2 它们产生的轴心力为 NQK1 =2.25m×1.55m×3.5 KN/m2/4=3.05KN2) 风荷载作用时产生的荷载标准值:a) 作用于支架上的风荷载产生的荷载标准值qwk=Lnwk Ln立杆纵距(mm)Ln=1.55m qwk=1.55m×0.99 KN/m2=

28、1.53 KN/m M=1.53 KN/m×(13m)2/10=25.9kN.m b) 作用于模板上的风荷载产生的荷载标准值Fwk=Lnwkh=1.55×0.348×2.8=1.66KN M=FH=F×=1.66×(13+1.4)=23.9KN.m NQK3=3) 支撑安装偏差荷载得标准值:NQK4 =1%×(31.3+1.31+2.6)KN=0.35 KN4) 安全荷载标准值:NQK5 =2.5%×(31.3+1.31+2.6)KN=0.88KN N=1.2+0.9×1.4=1.2×(31.3+1.31

29、+2.6)N+0.9×1.4×(3.05+1.7+0.78+0.35+0.88)KN=50.2N结论:小于门架稳定承载力设计值Nd70.2 KN,符合要求 跨中部分箱梁下门架的从门架的排布和箱梁的货载分布可知,跨中部分荷载最大发生在最中间幅板下的三片门架或两侧幅板下的两片门架上,中间三片门架和两侧幅板下的两片门架支承的截面如上图中的阴影面积,下面分别进行计算A. 中间三片门架承载:中间三片门架支承的截面积为:S=这排门架支承的桥长为2.0m,1、永久荷载标准值:1) 箱梁钢筋混凝土自重产生的轴心力:NGK1 =1.94m2×2.0m×26.5N/m3/3

30、=34.2kN2) 箱梁模板、方木等自重产生的轴心力: NGK2 =2.1m×2.0m×1.5 KN/m2/3=2.1KN3) 门架自重产生的轴心力: 以6榀门架高计算自重产生的轴心力 NGK3=428.8N/榀×6=2572.8N2.6KN2、可变荷载标准值:1) 施工人员及设备、振捣砼冲击力之和为:1 .5KN/m2+2.0 KN/m2=3.5 KN/m2 它们产生的轴心力为 NQK1 =2.1m×2.0m×3 .5KN/m2/3=4.9 KN2) 风荷载作用时产生的荷载标准值:a) 作用于支架上的风荷载产生的荷载标准值qwk=Lnwk L

31、n立杆纵距(mm)Ln=2.0m qwk=2.0m×0.99 KN/m2=1.98KN/m M=1.98 KN/m×(13m)2/10=33.5kN.m b) 作用于模板上的风荷载产生的荷载标准值Fwk=Lnwkh=2×0.348×2.8=1.95KN M=FH=F×=1.95×(13+1.4)=28.1KN.m NQK3=3) 支撑安装偏差荷载得标准值:NQK4 =1%×(34.3+2.1+2.6)KN=0.4KN4) 安全荷载标准值:NQK5 =2.5%×(34.3+6.3+2.6)KN=1.0KN N=1.2

32、NGK+0.9×1.4=1.2×(34.2+2.1+2.6)KN+0.9×1.4×(4.9+2.2+0.92+0.4+1.0)KN=58.5kN结论:小于门架稳定承载力设计值Nd70.2 KN,符合要求B. 两侧幅板下的两片门架承载两侧幅板下的两片门架支承的面积为:S=1.28m21、永久荷载标准值:1) 箱梁钢筋混凝土自重产生的轴心力:NGK1 =1.28m2×2.0m×26.5N/m3/2=33.9kN2) 箱梁模板、方木等自重产生的轴心力: NGK2 =1.5m×2.0m×1.5 KN/m2/2=2.25KN

33、3) 门架自重产生的轴心力: 以6榀门架高计算自重产生的轴心力 NGK3=428.8N/榀×6=2572.8N2.6KN2、可变荷载标准值:1) 施工人员及设备、振捣砼冲击力之和为:1 .5KN/m2+2.0 KN/m2=3.5 KN/m2 它们产生的轴心力为 NQK1 =1.5m×2.0m×3 .5KN/m2/2=5.3KN2) 风荷载作用时产生的荷载标准值:a) 作用于支架上的风荷载产生的荷载标准值qwk=Lnwk Ln立杆纵距(mm)Ln=2.0m qwk=2.0m×0.99 KN/m2=1.98KN/m M=1.98 KN/m×(13m

34、)2/10=33.4kN.m b) 作用于模板上的风荷载产生的荷载标准值Fwk=Lnwkh=2×0.348×2.8=1.95KN M=F H=F×=1.95×(13+1.4)=28.1KN.mNQK3=3) 支撑安装偏差荷载得标准值:NQK4 =1%×(33.9+2.25+2.6)KN=0.39KN4) 安全荷载标准值:NQK5 =2.5%×(33.9+2.25+2.6)KN=0.96KN N=1.2NGK+0.9×1.4=1.2×(33.9+2.25+2.6)KN+0.9×1.4×(5.3+2

35、.2+0.92+0.39+0.96)KN=58.8kN结论:小于门架稳定承载力设计值Nd70.2 KN,符合要求 翼缘板部分门架的承载由于翼缘板荷载很小,所以可以不进行验算。4.6 匝道桥门架承载力验算一、 各项参数的确定:4.6.1、风荷载计算根据JGJ128-2000建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范4.0.4条规定,现计算风荷载值:风荷载标准值(KN/m2):k0.7 s z 0式中:s风荷载体型系数; z风压高度变化系数; 0基本风压(KN/m2);风荷载的作用面积分两部分:一是直接作用在支撑门架立杆的迎风面上;另一是作用在上部的侧向模板面上,这部分风荷载计算时将其集中作用在支撑的上端

36、,按水平力来计算。、 基本风压:按50年一遇的风压采用,0=0.55KN/m2 、 风压高度变化系数:地面粗糙度取B类(田野、乡村以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区);z1.07,(支架高度13m,内插计算);z1.13,(支架模板高度15.8m,内插计算);、 体型系数:箱梁模板体型系数,参考根据建筑结构荷载规范GB50009-2001表7.3.1项次,s模0.8:敞开式门架按空间桁架的体型系数计算,根据建筑结构荷载规范GB50009-2001表7.3.1项次32b:平行桁架的整体体型系数:stwst; st单榀门架的体型系数,sts; 挡风系数,;s门架构件的体型系数,由于z0d2=1.07

37、×0.55×0.0572=0.0019,H/d=1.9/0.057=33.3由(GB50009-2001)表7.3.1项次36查得:圆管s1.2, An桁架杆件和节点挡风的净投影面积; A桁架的轮廓面积, 据及b/h值由(GB50009-2001)表7.3.1项次32查得; n桁架榀数;门式脚手架中,因门架、配件的规格尺寸为定型产品,以上参数均可直接计算得出:单榀重型门架宽度1m,高度1.9m,桁架纵距按1.9mAn(1.9×2×0.057+1×2×0.048+1.65×2×0.025+0.8×0.025

38、+0.1×6×0.025)×1.2 0.516m2,(式中 1.2考虑加固件的增大系数)0.143根据0.143,b/h1/1.90.53,知0.936stwsts0.143×1.2×7.95m梁宽按10榀门架计算:stw =1.3、风荷载标准值计算:风荷载标准值(KN/m2):k0.7 s z 0支架风荷载:k0.7 s z 00.7×1.3×1.07×0.550.54 KN/m2;模板风荷载:k0.7 s z 00.7×0.8×1.13×0.550.348 KN/m2; 4.6.2

39、、门架自重计算(1)、标准单位门架取标准单位,门架宽度×高度1.0×1.9m,每步高内的构件及其重量为: 一榀门架立杆57×2.5mm, 1.9m×2×33.8N/m129N 二副交叉拉杆25×1.5mm,1.73m×2×2×8.7N/m60 N 上下加强横杆48×2.3mm,0.943×2×(0.04820.04342)×78500×/449N 内侧竖向加强杆26×1.5mm,2×1.7×(0.02620.0232)

40、5;78500×/431N 连接棒2个 6×212N 其他附件 9N合计:290N/榀(2)、横向、纵向、水平剪刀撑及扣件自重横向剪刀撑布置如图示,顺桥向每4排门架设置一道横向剪刀撑,每道剪刀撑材料为:钢管总重38.4N/m×42m=1613N直角扣件40个,旋转扣件8个,扣件重40×13.58×14.5612N每榀门架:(1613N+612N)/240榀9.3N/榀。纵向剪刀撑布置如图示,横桥向每4跨设置1道纵向剪刀撑:钢管总重38.4×180=6912N直角扣件140个,旋转扣件40个,扣件重 (140×13.540&#

41、215;14.5)2470N每榀门架:(6912N+2470N)/720榀13N/榀。水平剪刀撑每两层设一道: 钢管总重38.4×156=5990N直角扣件120个,旋转扣件52个,扣件重 (120×13.552×14.5)2374N每榀门架:(5990N+2374N)/600榀13.9N/榀。故每榀门架剪刀撑重:9.3+13 +13.936.2/榀(3)、水平加固杆自重每排门架每两层设一道横向水平加固杆,调节杆每排设一道水平加固杆,每4榀门架每两层设一道纵向水平加固杆水平钢管总重38.4×(9×30×560×3×

42、4)79488N扣件重2580×13.534830N,每榀门架:(79488N+34830N)/1800榀63.5N/榀(4)、可调托座和调节杆自重最顶层门架上支承着两根调节杆及可调托座它们的重量为:70×2+53×2246N每榀门架:246/6=41N综上计算,每榀门架综合自重290+9.3+13+36.2+63.5+41=453 N/榀。、实心箱梁部分箱梁下门架的承载横梁的中间部分荷载最大,但该部分荷载由墩柱支承,可以看出横梁部分门架荷载最大的是图中阴影下的门架,该门架支承的横向截面积为S=0.55m2,该排门架沿纵向支承的长度为L=,门架的承载验算如下:1、

43、永久荷载标准值:1) 箱梁钢筋混凝土自重产生的轴心力:NGK1 =0.55×1.45×26.5N/m3=21.1kN2) 箱梁模板、方木等自重产生的轴心力: NGK2 =1.45m×0.6m×1.5 KN/m2=1.44KN3) 门架自重产生的轴心力: 以6榀门架高计算自重产生的轴心力 NGK3=453N/榀×6=2718N=2.72KN2、可变荷载标准值:1) 施工人员及设备、振捣砼冲击力之和为:1 .5KN/m2+2.0 KN/m2=3 .5KN/m2 它们产生的轴心力为 NQK1 =1.45m×0.6m×3 .5KN/

44、m2=3.05 KN2) 风荷载作用时产生的荷载标准值:a) 作用于支架的风荷载产生的荷载标准值qwk=Lnwk Ln立杆纵距(mm)Ln=1.45m qwk=1.45m×0.54 KN/m2=0.78 KN/m M=13.18kN.m (H1为连墙件的竖向距离,这里为支架搭设高度13m) (门架搭设宽度,这里b=7.8m)b) 作用于模板上的风荷载产生的荷载标准值Fwk=Lnwkh=1.45×0.348×1.8=0.91KNM=FH=F×=0.91×(13+0.9)=12.65KN.mNQK3=1.62KN3) 支撑安装偏差荷载得标准值:NQ

45、K4 =1%×(21.1+1.44+2.72)KN=0.25 KN4) 安全荷载标准值:NQK5 =2.5%×(21.1+1.44+2.72)KN=0.63KN N=1.2NGK+0.9×1.4=1.2×(21.1+1.44+2.72)KN+0.9×1.4×(3.05+1.69+1.62+0.25+0.63)=39.4kN结论:小于门架稳定承载力设计值Nd70.2 KN,符合要求 过渡部分箱梁下门架的承载从门架的排布和箱梁的货载分布可知过渡部分荷载最大发生在过渡部分第一排门架上,该排门架支承的纵向长度为(1.5m+1.7m)/2=1.

46、6m;该排门架中承载最大的可能是中间向外数第一、第二和第三片门架,经计算他们支承的横截面面积分别为:S1=0.63m2、S2=0.615m2、S3=0.769m2显然第三片门架承载最大,现对这片门架验算如下:1、永久荷载标准值:1) 箱梁钢筋混凝土自重产生的轴心力:NGK1 =0.769×1.6×26.5N/m3=32.6kN2) 箱梁模板、方木等自重产生的轴心力: NGK2 =1.6m×0.75m×1.5 KN/m2=1.8KN3) 门架自重产生的轴心力: 以6榀门架高计算自重产生的轴心力 NGK3=453N/榀×6=2718N=2.72KN

47、2、可变荷载标准值:1) 施工人员及设备、振捣砼冲击力之和为:1 .5KN/m2+2.0 KN/m2=3.5 KN/m2 它们产生的轴心力为 NQK1 =1.6m×0.75m×3 .5KN/m2=4.2 KN2) 风荷载作用时产生的荷载标准值:c) 作用于支架的风荷载产生的荷载标准值qwk=Lnwk Ln立杆纵距(mm)Ln=1.6m qwk=1.6m×0.54 KN/m2=0.86 KN/m M=14.5kN.m (H1为连墙件的竖向距离,这里为支架搭设高度13m) (门架搭设宽度,这里b=7.8m)d) 作用于模板上的风荷载产生的荷载标准值Fwk=Lnwkh=

48、1.6×0.348×1.8=1.0KNM=FH=F×=1.0×(13+0.9)=13.9KN.mNQK3=1.78KN3) 支撑安装偏差荷载得标准值:NQK4 =1%×(32.6+1.8+2.72)KN=0.37 KN4) 安全荷载标准值:NQK5 =2.5%×(21.1+1.44+2.72)KN=0.93KN N=1.2NGK+0.9×1.4=1.2×(32.6+1.8+2.72)KN+0.9×1.4×(4.2+3.72+1.78+0.37+0.93)=58.4kN结论:小于门架稳定承载力设计

49、值Nd70.2 KN,符合要求 跨中标准部分箱梁下门架的承载标准箱梁部分每排门架支承的纵向长度为2m。从门架的排布和箱梁的货载分布可知跨中部分荷载最大可能发生在每排门架从中间向外数第一、第二、第三片门架上,经计算他们支承的横截面面积分别为:S1=0.462m2、S2=0.464m2、S3=0.658m2显然第三片门架承载最大,现对这片门架验算如下:1、永久荷载标准值:4) 箱梁钢筋混凝土自重产生的轴心力:NGK1 =0.658×2×26.5N/m3=34.8kN5) 箱梁模板、方木等自重产生的轴心力: NGK2 =2m×0.75m×1.5 KN/m2=2

50、.25KN6) 门架自重产生的轴心力: 以6榀门架高计算自重产生的轴心力 NGK3=453N/榀×6=2718N=2.72KN2、可变荷载标准值:1) 施工人员及设备、振捣砼冲击力之和为:1 .5KN/m2+2.0 KN/m2=3.5 KN/m2 它们产生的轴心力为 NQK1 =2m×0.75m×3 .5KN/m2=5.25 KN2) 风荷载作用时产生的荷载标准值:e) 作用于支架的风荷载产生的荷载标准值qwk=Lnwk Ln立杆纵距(mm)Ln=2m qwk=2m×0.54 KN/m2=1.08 KN/m M=18.3kN.m (H1为连墙件的竖向距离

51、,这里为支架搭设高度13m) (门架搭设宽度,这里b=7.8m)f) 作用于模板上的风荷载产生的荷载标准值Fwk=Lnwkh=2×0.348×1.8=1.25KNM=FH=F×=1.25×(13+0.9)=17.4KN.mNQK3=2.23KN3) 支撑安装偏差荷载得标准值:NQK4 =1%×(34.8+2.25+2.72)KN=0.4 KN4) 安全荷载标准值:NQK5 =2.5%×(34.8+2.25+2.72)KN=0.99KN N=1.2NGK+0.9×1.4=1.2×(34.8+2.25+2.72)KN+

52、0.9×1.4×(5.25+4.69+2.23+0.4+0.99)=64.8kN结论:小于门架稳定承载力设计值Nd70.2 KN,符合要求 翼缘板部分门架的承载由于翼缘板荷载很小,所以可以不进行验算。根据以上计算单片门架的荷载小于其稳定承载能力70.2t,符合承载要求。4.7、调节杆插销验算:由于门架尺寸的定型性,门架顶端采用调节杆来适应箱梁的纵坡变化,调节杆与门架采用插销连接,调节杆采用48×3.2mm脚手架钢管,插销采用16mmA3钢制作。根据前面的计算,单榀门架最大承载力Nmax64.8KN,一榀门架有2根调节杆,则每根调节杆荷载N32.4KN,即每个插销承

53、受剪力:N32.4KN。插销截面积A201mm2,1根插销有两个面承受剪力,79.6 N/mm2125 N/mm2,安全!4.8、支架抗倾覆问题:本标段主线桥支架搭设高度13m以内,含模板不超过16m,而支架宽度为30.2m,高宽比为和,非常稳定,不必进行抗倾覆计算。下面对匝道部分支架进行抗倾覆验算:因跨中标准部分每排门架和过渡部分重量基本相同,而从上面的计算可知跨中部分每排门架承受的风荷载、安装偏差荷载、安全荷载均大于过渡部分,故选跨中标准部分进行验算。1) 跨中标准部分每排门架自重及模板重量产生的抗倾覆力矩:453N×6层×10片+1.5KN/m2×7.95m

54、×2m=51KN支承结构的抗倾覆力矩:Mr=51×7.8/2=198.9KN2) 风荷载、安装偏差荷载、安全荷载产生的倾覆力矩上面已经计算风荷载产生的倾覆力矩为:18.3+17.4=35.4KN安装偏差荷载和安全荷载产生的倾覆力矩为:(0.4+0.99)KN×13m=18.1KN.m合计为:M=35.4+18.1=53.5KN.m<Mr=198.9KN.m 安全5.8、支架变形计算:支架变形包括门架立杆的弹性压缩变形1、立杆接头处的非弹性变形2、支撑立杆由于温度作用而产生的线弹性变形3,1+2+3。1,2n,3Ht按最高H13m支架计算,单片门架最大承载64

55、.8KN,单根立杆N32.4KN;立杆截面面积A428mm2,(门架立杆57×2.5mm);n6,竖向门架立杆接头数量;0.5mm,每个支撑立杆接头处的非弹性变形量;1.2×10-5,钢材的线膨胀系数;t15,温差变化;E=2.06×105N/mm2,钢材弹性模量。经计算:14.8mm 2n6×0.53mm 3Ht13×103×1.2×10-5×152.3mm1+2+310.1mm容H/100013mm,符合要求。4.10、地基承载力计算门架基础底面的平均压力须满足下式的要求: p fg其中&#

56、160; p  立杆基础底面的平均压力 (N/mm2),p = ;      N  上部结构传至基础顶面的轴向力设计值;      A  基础底面面积;     fg  地基承载力设计值;地基承载力设计值按下式计算: fg = kc × fgk   

57、  其中  kc 脚手架地基承载力调整系数;混凝土取kc = 1.0             fgk  地基承载力标准值;支架基础采用C20砼浇筑,fgk=120KPa;fg= kc × fgk=1×120=120KPaNmax=64.8KN,门架最小承载面积为1.5m2P=43.2KPa<fg=120KPa 符合要求4.11上部钢

58、管梁及木方的承载 上部定型钢管梁的承载上部定型钢管梁的承载如图一所示,在每个可调托座的两侧各排一个钢管梁。从图中可以看出薄弱环节出现在:1) 每联箱梁两端横梁下钢管梁承载;2) 过渡部分门架跨度为1.03m的底板上部的钢管梁的承载;下面分别对这两种情况进行计算:每联端部横梁宽度为1m,我们用4根钢管梁支承,则每根钢管梁沿桥纵向支承的宽度为0.25m,为了使计算更可靠,我们以支承宽度为0.5m计算:q=2.8m×0.5m×2.65t/m3=3.71t/ m对于A、B两支点之间的钢管梁来说相当于下图的受力情行:Mmax=ql2/24=3.5t/m×(600mm)2/24=3.71×104N/m×(0.6m)2/24=556N.mIz=D4/644/64=(484414)×/64=1.22×105mm4Wz=Iz/(D/2)=5078 mm3= Mmax / Wz=556N.m/5078 mm3=556×103/5078=109MPa符合强度要求。最大剪力发生在支点附近Qmax=ql/2=3.71×104N/m×0.6m/2=1.1×10

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