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1、冯庄大渠渡槽施工李志中交一公局三公司国道208线改建工程四标摘要 冯庄大渠渡槽是我项目承建的一座上跨主线水利设施,为简支预应力混凝土结构,采用C50防渗抗冻混凝土现浇施工, 结构较复杂,施工难度大。关键词 渡槽 现浇 防渗 抗冻 预应力砼1.工程概况渡槽也叫过水桥,两端与渠道相接,是输送渠道水流跨越河渠、溪谷、洼地和道路的架空水槽。普遍用于灌溉输水,也用于排洪、排沙等,大型渡槽还可以通航。渡槽主要用砌石、混凝土及钢筋混凝土等材料建成冯庄大渠渡槽是我项目承建的一座上跨主线水利结构,桥跨布置为20m+25m+25m+20m,全长90m,渡槽下净空6.6m,渡槽中心线与主线中心线交叉桩号为K36+1

2、15.935,右交角为133。上部结构采用现浇预应力混凝土简支梁结构,下部构造桥墩采用柱式墩,桩基础;桥台采用柱式桥台,桩基础。流槽设计流量为26m3/s。两端采用挡墙与原有沟渠顺接,挡墙墙身与基础均采用M10浆砌片石,两端进、出口底部采用M10浆砌片石铺砌。槽底采用C30砼铺装。 上部现浇渡槽高4.3米,单箱两室,采用单跨两次立模浇筑,单跨张拉预应力的施工方法。 2.1施工中的重点及难点 对旧渠进行改渠前充分向当地水利部门调查了解,详细调查河流走向及本渠涉及的灌溉问题,建造临时沟渠并在施工中保持临时渠中通水以供当地村民灌溉。本渡槽坡度很小,因此要求渡槽混凝土表面(尤其是过流面)光洁、无气泡,

3、内部密实,避免引水外渗;同时渡槽槽身单跨达25m,宽度11.7米,采用现浇施工,侧墙高度大,支撑荷载大,要求支撑结构变形小。如何保证渡槽混凝土内实外光,无裂缝,保证施工质量和安全,是本工程的一个难点。本渡槽槽身混凝土设计为C50,抗渗等级W6,防冻等级F350,混凝土强度等级及抗渗、抗冻要求高,对骨料的质量要求高,尤其要控制骨料中的碱活性有害反应,进行混凝土配合比设计和试验;另外槽身混凝土均为薄壁结构,底板横向肋较多,施工空间狭小,体型结构复杂,保证混凝土的质量是工程质量控制的重点和难点。本渡槽槽身为预应力结构,并且为施工工艺为单端张拉,对预应力施工的质量要求高,而且施工均为高空作业,场地狭小

4、,因此能够保质保量的顺利完成本次预应力施工,是本工程的另一个重点。本渡槽槽身混凝土设计均为C50的高标号混凝土,且槽身底板及侧墙养护较困难。如何进行槽身预应力混凝土的养护,防止其表面不发生干裂现象也是本工程的一大难点。渡槽伸缩缝处、槽身与原有沟渠顺接段防水处理,温度变化致渡槽本身的伸缩导致的漏水问题。3 施工计划:渡槽混凝土分两次浇筑,第一次浇筑至上肋板倒角下,第二次浇筑顶板,渡槽施工需搭设支撑系统,这里考虑平均搭设一跨需用6天的时间,加载及预压需11天时间,底板及槽身混凝土共浇筑时间1天,模板在第三天进行拆除,顶板支架搭设用3天,钢筋及模板加工用5天,顶板浇筑用1天,由于温度较高,顶板浇筑后

5、第4天待混凝土强度达到100后许可张拉,(由于是单端张拉,且两槽身间距为84cm,不能放入250T千斤顶进行张拉作业,下一跨施工需待本跨张拉完成后方可进行)张拉压浆用3天,压浆后5天拆除支架,一整跨施工按38天施工周期考虑。模板和支撑材料套数:渡槽底板模板2套,顶板模板2套,支撑材料为2套。3.1 施工工期安排:采用倒排工期法,为减少施工设备的相互干扰,按流水作业考虑,进行连续施工。由于大同地区海拔较高,平均气温较低,基础内的淤泥清理工作至2011年5月1日完成,5月2日开始搭设支架, 5月6开始预压并观测数据,5月13预压完成开始卸载,5月18完成卸载,5月19日开始安装底模。第三跨支架搭设

6、开始时间为5月8日。3.2 节点目标2011年5月4日第四跨槽身支撑架子搭设完成并检验合格;2011年6月1日第四跨第一次混凝土开始浇筑;2011年6月10日第四跨第二次混凝土开始浇筑;2011年6月20日第四跨槽身混凝土预应力施工完毕;2011年6月21日第三跨槽身底板混凝土浇筑开始;3.3 施工数据准备:施工前对各种数据进行详细的计算及验算,具体过程有:碗扣支架承载力验算(详细计算过程见附表)竹胶板强度和刚度的验算(详细计算过程见附表)模板底支撑方木强度和刚度的验算(详细计算过程见附表)支架顶托纵梁受力验算(详细计算过程见附表)3.4 循环工序测量放点支架搭设及预压渡槽底模铺设钢筋制安预应

7、力管道埋设预应力筋下料、锚固端制作、预应力筋穿束锚垫板、加强筋等安装渡槽侧模制安混凝土浇筑侧模拆除、混凝土养护预应力张拉、灌浆、封锚支架及底模拆防水施工4 施工工艺4.1场地选择及场地处理场地选址时注意综合考虑,因场地内要频繁倒运钢筋、模板等各种原材,并要进行混凝土浇筑,所以要选择较开阔、能方便吊车、板车、混凝土罐车、泵车等大型机械进出、不易积水的地点,场地硬化时要进行高程测量,设计坡度以利排水,并对便道进行硬化处理以防降兩影响施工。本工程槽身底部采用碗扣支架支撑整个槽身混凝土施工中的所有荷载,并保证施工全过程中槽身整体结构的稳定性,控制其沉降及挠曲变形。因此地基处理的好坏对槽身混凝土浇筑质量

8、有着非常重要的关系。支架搭设前对基础承载力进行验算,(本渡槽基础经验算需250kpa,实际施工中乘以1.2的安全系数,即按300kpa进行控制)原始基础面的处理:由于在冬休期间,渡槽基础所处挖方段被水浸泡长达6个月,造成支撑面被大量淤泥及冻土覆盖,必须将淤泥完全清除后再进行基础处理;地基处理的高程按碗扣支架的高度确定,在施工前,将两个支墩之间支撑部位用推土机推平整,宽度按15m进行控制(两侧各2m的脚手架宽度,临时车道用渠内便道),整个基础顶平面按0.5%的坡度控制,以利于排水。基础处理可采用砂砾回填+混凝土的方案:承受荷载的25m分三层回填80cm厚的砂砾层,(回填要求:压实度大于96,容重

9、2.2t/m3;承载力在300 KPa以上);然后在上面浇筑10cm的C15混凝土垫层,向两侧形成0.5的坡度,并在坡底处设置砂浆排水沟。共计266 m3砂砾,32 m3混凝土。处理基础时注意事项: 处理完成后高度现浇渡槽底板至处理后基础顶面之高差 支架竖杆高度+底托高度+顶托高度+方木高度冯庄大渠渡槽第三跨处理高度盖梁顶至基础顶面高程 杆件高+顶托高+底托高+方木厚度+砂砾厚+混凝土垫层厚度 4.5+0.25+0.25+0.2+0.8+0.1 4.4m4.2支架搭设及预压4.2.1渡槽采用碗扣式多功能脚手架,搭设满堂红落地支架。在处理好的地基上,按支架平面布置图布置木板,按照标高,合理组合立

10、杆搭设支架。搭设过程中要确保立杆的垂直度偏差小于3%。立杆横桥向布置17排,腹板下间距为0.6m,其余底板下间距为0.9m,具体布设为0.63+0.94+0.63+0.94+0.63;纵桥向立杆间距0.9m,空间横杆步距为1.2m。横桥向增加斜向剪刀撑,确保支架整体稳定性。支架顶托上纵桥向布置1010cm方木,方木上铺设横桥向1010cm的方木,方木间距30cm。方木上铺1.5cm厚的防水竹胶板。4.2.2预压方案根据设计图纸要求,为减少非弹性变形,支架需进行预压,且预压荷载不小于渡槽恒重。预压期不少于7天,连续两天沉降观测不大于1mm。该渡槽单跨20m渡槽C50砼371.2m3,(实际浇筑混

11、凝土290 m3),单跨25m渡槽C50砼457.8m3。(实际浇筑370 m3),预压物采用砂袋预压,预压时横、顺桥向按渡槽砼实际重量分配搁置,整垮整体预压。具体施工过程如下:支架搭好后,调整顶托标高安放方木及渡槽底模,按现浇渡槽自重1.1的重量进行吊装预压。预压观测将一孔分为3个断面,跨中,1/4跨,每断面布置三点,预压后每天定期观测。当预压期不少于7天且连续两天沉降观测不大于1mm时,开始卸载。测量组及时整理预压前(1)、预压稳定后(2)、及卸载后(3)各测点标高值,其中(3)与(2)差值为支架弹性变形值、(1)与(3)差值为支架非弹性变形值,渡槽底高程由预压稳定后标高(2)控制。同时考

12、虑该渡槽为预应力,根据设计要求,在跨中设1cm反拱度,支点为零,其它按二次抛物线分配到各支架顶托上,预压结束后根据设计槽底高程及反拱,调整支架顶托长度,使模板高程达到规定要求。4.2.3沉降观测为了保证槽身预应力混凝土的质量,有效的控制槽身底部基础及支撑排架和模板的沉降问题,本工程在每跨槽身底部混凝土基础面均埋设固定的观测点,在底部支撑材料和模板的固定位置也设置固定的观测点。测量人员定期对上述观测点进行观测,并详细记录每次观测数据,随时掌握基础的沉降值。沉降观测结果:沉降观测点布置示意图:(中间斜线为基础混凝土裂缝)4.3槽身模板安装根据总进度计划及业主要求(当地居民在10月底进行冬季浇灌),

13、并结合实际施工情况,增加槽身底模1套,槽身侧模板1套,以保证总进度计划。在模板安装过程中,严格模板质量控制与检查,对变形及表面出现污损起皮的模板及时撤换,对模板错台,接缝等仔细检查修复,并结合沉降观测数据结果,考虑支架弹性与非弹性形变影响来设置底模高度,另考虑预应力施加后槽体将产生起拱,为保证渡槽顶面高程,底模需设置1cm反拱。支座安装注意事项:在支座安装前,由测量组准确放出支座的纵横中线,检查支座下钢板的标高,严格控制支座的四角高差和支座的顶板标高。为保证支座的安装标高,支座下钢板标高宜比设计低35mm,在支座安装过程中用水泥砂浆找平。4.4钢筋工程4.4.1钢筋加工钢筋在钢筋加工厂加工,严

14、格按照设计图纸下料加工,钢筋加工采用钢筋切断机和钢筋弯曲机进行,厂内钢筋的连接采用手工电弧焊。钢筋加工完毕经检查验收合格后,根据其使用部位的不同,分别进行编号、分类,并挂牌堆置在仓库(棚)内,露天垫高遮盖堆放,做好防雨、防潮、除锈等工作。4.4.2钢筋安装钢筋安装前经测量放点以控制高程和安装位置,安装主要采用人工架设,钢筋安装的位置、间距、保护层及各部分钢筋的大小尺寸,严格按施工详图和有关设计文件进行。为保证保护层的厚度,在钢筋和模板之间设置强度不低于设计强度的预埋有铁丝的混凝土垫块,并与钢筋扎紧。现场钢筋的连接主要采用手工电弧焊搭接焊接。可视不同部位也可采用绑扎接头。钢筋接头分散布置,并符合

15、设计及相关规范要求。4.5预应力管道及预埋件安装4.5.1波纹管安装波纹管安装待底网钢筋及侧向钢筋绑扎好后进行。安装时应按图纸上每个孔道坐标在模板上标出断面及高度控制,坐标尺寸量测允许误差5mm,用架立钢筋将波纹管固定在箍筋上,并控制好波纹管的左右位置,架立钢筋与箍筋焊接,防止波纹管位置偏移或上浮;安装中波纹管接长应采用专用波纹管接头,在搭接波纹管外缘用密封胶布缠紧。 因本渡槽是单端张拉,所以每跨渡槽存在固定端与张拉端,如下图所示为固定端处,1处在安装完波纹管并将钢绞线穿束后,用泡沫胶将波纹管端部封闭,2处伸出白色PVC管为三压浆时通气用,此管也可以从红色箭头所指方向从槽身侧面穿出固定或从2处

16、直接向上伸出侧墙。但从实际效果看,从箭头处即从侧墙伸出透气效果更好且不易在浇筑混凝土时将PVC管击破。因单端张拉存在固定端,所以在安装波纹管时必须在跨中波纹管位置另外预留通气孔,防止固定端波纹管或PVC管破坏被水泥浆堵塞导致不能压浆。1 24.5.2固定端锚垫板安装波纹管安装就位后,将锚垫板颈部套在波纹管上,波纹管与锚垫板的搭接长度不得小于30mm,搭接处外缘用胶布缠紧,并用软钢丝绑扎在固定锚垫板上。在安装前应将螺旋筋套入,安装锚具后,锚垫板的孔道出口端必须与波纹管中心线垂直,其端面的倾角必须符合设计要求。4.5.3固定端P型锚具安装固定端圆P型锚具安装应钢绞线穿束前装配完毕。圆P型锚具装配是

17、将固定端的钢绞线穿过锚垫板及锚板的小孔做挤压套、封压板。当张拉端穿钢绞线束时后,将固定端圆P型锚垫板的小孔端套在波纹管上,并将螺旋筋套入P型锚具的颈部。装配好的圆P型锚具安装到位,用钢筋架固定在附近的钢筋上。4.5.4预留孔道保护当波纹管绑扎就位之后,其他作业应十分谨慎,在钢筋绑孔过程中应小心操作,精心保护好预留孔道位置、形状及外观,在电气焊操作时,严禁电气为花触及波纹管及胶带,焊渣不得堆落在波纹管表面。4.5.5侧模的加固与调整侧模安装的牢固程度直接关系到整个结构的安全和混凝土的外观,在侧模安装过程中要注意保证相邻模板高差,模板平整度,垂直度,接缝宽度在规定范围内,外侧模板的光洁程度,认真检

18、查每个对拉杆螺栓的紧固情况,以保证结构安全和混凝土外观。经计算,模板加固的对拉杆采用50cm*60cm间距,即横向50cm间距,竖向60cm间距,对拉杆直径为14mm,由于第一次浇筑槽身侧墙高度为3.7m,所以在底部采用加强措施,由最排拉杆向上三排用直径16mm钢筋,螺帽及扣件均采用双层。 槽身侧墙之间模板布置横向钢管及剪刀形支撑以保证整体结构的稳定,防止侧墙浇筑过程中向两侧发生倾斜、位移。侧墙模板安装固定过程中应调整横撑、竖撑位置距离,保证其在浇筑过程中不发生较大位移变形,影响外观,避免外露面拉杆或横撑、竖撑处用木楔等非整体性加固。4.6混凝土浇筑4.6.1在预应力混凝土浇筑构件内的钢筋绑扎

19、以及波纹套管等各类预埋件埋设就位固定完毕后,需经质检人员检查合格后,方能进行预应力混凝土浇筑。4.6.2预应力混凝土浇筑应连续进行,不允许产生混凝土冷缝。4.6.3混凝土浇筑时,不得对准波纹管;振捣混凝土时不得冲击预留孔道及锚具,同时要严防波纹管及锚具周边漏振。施工中随时检查预留孔道,确保孔道畅通。4.7止水施工 止水施工是水利结构施工中的重点,因考虑在橡胶止水带下两跨结构中间还要铺设油毛毡及灌注沥青砂浆,在浇筑前一跨槽身前先将止水带的一半浇筑在上一跨混凝土里,另一半在浇筑下一跨槽身时不完全浇筑进混凝土,而是将第一跨与第二跨间伸缩缝填进油毛毡等防水材料后再浇筑部分混凝土将橡胶止水带固定。 4.

20、7.1止水设施属隐蔽工程,施工中应加强检查,对止水材料的品种、生产批号、质量缺陷及修补等情况均应记录备查。4.7.2埋入缝内的止水带应安装牢固。在浇筑止水设施附近的混凝土时,应避免混凝土分离和骨料集中,宜采用小直径振捣器,认真振捣密实。4.7.3已预埋在先浇块混凝土内的止水带,在续浇以前需要妥为保护,以免在施工过程中遭到人为破坏。对于有遇水膨胀线的止水带,防止水流提前浸润膨胀。4.7.4 橡胶止水带应按设计图纸要求的部位和高程安装,将止水带牢靠地夹在模板中。止水带的中间空腔体应安装在接缝处,其空腔体中心线与接缝线偏差要满足规范要求。不允许在止水带上任意钉钉子或穿孔。为防止混凝土振捣时止水带受振

21、时发生定位、翘曲等问题,应每隔lm左右用铅丝将止水带固定在钢筋上。4.7.5连接前先将止水带的油污和泥土等清洗干净,橡胶止水带的连接用硫化器热粘接,静置冷却后即可形成一条整体的防渗止水带。橡胶止水带的熔接既要材料充分熔化,又不要烧焦发黄。熔接处要密实,没有气泡或漏焊的地方。4.7.6止水带的防渗效果与混凝土浇筑有密切关系。对于垂直方向上的止水带,应在止水带两侧均匀地浇筑混凝土。对于水平或倾斜方向止水带,在浇筑下部混凝土时宜先将止水带稍加翻起,混凝土浇满并排气后放下止水带,再浇上面的混凝土,以免气泡和泌水聚集在其背面。4.8施工缝面处理本渡槽施工缝处理主要包括施工缝面、伸缩缝面的处理。施工缝面采

22、用高压水冲毛,局部面积较小或者钢筋密集部位及边角部位采用人工凿毛或风镐凿毛,清除缝面上所有浮浆、松散物料及污染体,以微露粗砂粒或小石为准。4.9混凝土养护混凝土浇筑完毕后,应及时进行养护,以保持混凝土表面经常湿润,不发生干裂现象。考虑到本工程结构的特殊性,槽身侧墙养护较困难。因此在第一层底板浇筑完毕后底部表面覆盖塑料薄膜,靠混凝土自身水化产生的热量养护底板;侧边包裹土工膜不间断洒水养护;槽身底板顶面采用洒水养护,混凝土浇筑完毕后618h内开始,在夏天温度较高时应提前到混凝土浇筑后23h,其表面要遮盖湿润的土工布或麻袋片等,混凝土表面经常保持湿润,连续养护时间不少于7天。4.10夏季混凝土施工温

23、控措施4.10.1高温季节施工阶段,混凝土运输过程中合理安排机械设备,提高机械保证率,加快混凝土浇筑速度,减小混凝土温度回升。410.2选择合适的浇筑时间:夏季混凝土施工利用低温时段浇筑,避免白天高温时段开盘,若进度许可,尽量将开盘时间安排在下午4时至夜间,混凝土及时振捣,表面及时覆盖养生材料。控制混凝土浇筑层厚,保证薄层短间隙连续上升。4.11混凝土雨季施工措施4.11.1雨季加强天气变化的观测,密切注视当地的天气预报,合理安排生产任务,尽量把混凝土浇筑安排在无雨天气进行,避免在大雨及暴雨天浇筑混凝土。4.11.2对便道进行处理防止雨水影响车辆进出。4.11.3做好混凝土骨料运输防雨工作和混

24、凝土拌合环节的防雨工作。4.11.4备充足的防雨布或彩条布,遇有浇筑混凝土下雨时,可采用防雨布或彩条布搭设在模板上,避免雨水流入模板内。4.12预应力张拉张拉施工前,对张拉千斤顶、压力表等设备进行联合标定,并根据其关系曲线计算出各张拉控制应力下压力表的读数;使用中,千斤顶和压力表应严格按标定时的组合使用,严禁混用。在混凝土达到设计允许的强度后,进行单端张拉,张拉力与伸长量双控,以张拉力为主控,两侧墙预应力束同时、对称、同步张拉。本工程预应力束为抛物线状,单端张拉时预应力束与孔道磨擦较严重,造成应力损失较大,因此张拉时应适当放慢张拉速度,延长持荷时间,并采取超张拉的方法,以减少应力损失。其张拉流

25、程为:00.1K,测量伸长量0.3 K,测量伸长量1.00K,测量伸长量千斤顶补油至1.03K,持荷2min,锚固。4.13压浆4.13.1采用后张法施工的预应力混凝土,在张拉前应用空气清扫,套管或孔洞中应无水、无污垢和无其它异物。所有套管或孔洞在张拉完毕后都应及时进行压力注浆。4.13.2压浆应缓慢、均匀,不得中断,将所有最高点的排气孔依次放开或关闭,压浆前应将排气孔关闭抽真空,孔内大气压应保持在6kpa以下,浆液充满孔道后,将排气孔依次放开,排气孔内出现浓浆后关闭,然后继续加压,直至灌满为止。较集中的孔道尽量连续压浆完成。压浆过程中及压浆后48h内,结构混凝土的温度不得低于5,否则应采取保

26、温措施。当气温高于35时,压浆宜在夜间进行。压浆后24h内,预应力混凝土结构上下不得放置或施加其它荷载。5.伸缩缝的水处理及进出水口段的防水处理 伸缩缝的防水处理直接关系到渡槽槽身的防水效果,这就要求伸缩缝的填缝材料不仅能止水,还要能在温度变化槽身产生伸缩时有足够的弹性被拉伸和压缩,而且在此状态下不会漏水,图纸上规定用的PU2型弹性嵌缝材料因厂家停产,本渡槽在施工中采用的是双组份聚硫密封胶,通过试验,验证了这种胶施工方便,成品强度高,粘结混凝土能力强,伸缩性能好。在将伸缩缝混凝土清理干净后,用喷灯把混凝土表面烘烤干,然后用吹风机将表面浮尘吹净,在槽内均匀连续的涂抹密封胶,密封胶会在施工后48小

27、时固化(而且在固化时会发生膨胀,所以胶上层的环氧砂浆要在48小时后施工),针对大同地区冬季温度低,混凝土低温收缩明显的特点,在征得业主同意后,项目又通过专业的防水公司,在伸缩缝内增加了一道遇水膨胀胶条,此胶条在遇水后会发生膨胀,能防止从裂缝内渗出或流出,在膨胀胶条上涂抹环氧砂浆,待砂浆强度达到设计要求后即可放水试水。6.施工总结:6.1对旧渠进行改建前充分向当地水利部门调查了解,详细咨询改渠后河流走向及当地灌溉问题,建造临时沟渠后征得主管部门同意后对旧渠进行挖除。6.2基础处理时注意基础的强度,处理基础要彻底,对基础下2m内的地质情况深入了解,做好基础的排水、防水工作。6.3侧墙施工时应注意模

28、板对拉杆外不应套PVC管 ,应埋于混凝土中,防止从此处漏水。6.4 止水施工止水带的施工要处理好接头,如必须设接头时,应将接头用热熔或防水胶粘接牢固方可预埋入混凝土,并在埋设止水带时注意保护其不受破坏。混凝土中有许多尖角的石子和锐利的钢筋头,由于塑料和橡胶的撕裂强度比拉伸强低3-5倍,止水带一旦被刺破或撕裂时,不需很大外外力裂口就会扩大,所以在止水带定位和混凝土浇捣过程中,应注意定位方法和浇捣压力,以免止水带被刺破,伸缩缝防水处理的好坏对渡槽槽身使用效果影响很大,施工过程中,止水带必须可靠固定,避免在浇注混凝土时发生位移,保证止水带在混凝土中的正确位置。 固定止水带的方法有:利用附加钢筋固定;

29、专用卡具固定;铅丝和模板固定等,如需穿孔时,只能选在止水带的边缘安装区,不得损伤其它部分。在大同地区,冬季最低温度至20以下,并且冬季灌溉自今年11月份一直持续到第二年4月份,所以伸缩缝填料的低温抗裂性,伸缩性能,势必影响渡槽防水性能,在本渡槽施工中,用双组份聚硫密封胶封闭伸缩缝效果较好,从防不效果看,最表层涂抹的环氧砂浆在经历第一个冬季渡槽收缩后已经完全失去作用,施工中不用设置。6.5渡槽与原有沟渠顺接段的防水处理,进出水口处的挡墙基础要分层碾压,并在基础顶面做防水处理,如铺设防水土工布或将基础用水泥处理,挡墙应用混凝土浇筑基础实际比浆砌片石效果好。作者简介:李志 男 1982.9 专科 助

30、理工程师附表:各相关计算1、支架方案1.1、本桥采用碗扣式多功能脚手架,搭设满堂红落地支架。立杆横桥向布置19排,肋板下间距为0.3m,其余底板下间距为0.9m,具体布设为0.32+0.95+0.34+0.95+0.32;纵桥向立杆间距0.6m,空间横杆步距为1.2m。横桥向增加斜向剪刀撑,确保支架整体稳定性。1.2、支架顶托上纵桥向布置1010cm方木,方木上铺设横桥向1010cm的方木,方木间距30cm。方木上铺1.5cm厚的防水竹胶板。2、碗扣支架承载力验算2.1、支撑说明本桥采用碗扣式多功能脚手架,搭设满堂红落地支架。立杆横桥向布置19排,肋板下间距为0.3m,其余底板下间距为0.9m

31、,具体布设为0.32+0.95+0.34+0.95+0.32;纵桥向立杆间距0.6m,空间横杆步距为1.2m。横桥向增加斜向剪刀撑,确保支架整体稳定性。根据生产厂家提供的试验数据,每根立杆允许承载30KN。2.2、验算参数确定支架强度验算用荷载组合为:(1)模板、支架自重,(2)新浇砼、钢筋砼自重,(3)施工人员、施工材料机具等行走运输或堆放产生的荷载,(4)倾倒砼产生的荷载,(5)振捣砼产生的荷载。 各类参数的确定:以现浇25m渡槽为代表进行参数确定及验算。1、砼容重确定:该现浇25m渡槽钢筋用量为48935.9616955104.9kg,折合方量55104.9/78507.02m3,现浇梁

32、砼方量457.8m3,则含筋量为7.02/457.8=1.53%2,根据规范规定砼容重取25KN / m3。(依据体积含筋率的有关规定)2、支架重量确定:碗扣支架采用483.5焊接钢管作主要构件,根据生产厂家提供的数据,立杆平均重量为5.9kg / m, 0.6m横杆重2.82kg/m,0.9m横杆自重3.97kg/m,,0.3m横杆自重1.67Kg/m。由实测原地面高程及梁底设计高程知两者最大高差为5.4m,验算时支架高度取5m计算,横杆取4层分布。3、模板重量确定:为计算方便将加肋方木折入模板重量之中,竹胶板密度900kg / m3,方木密度800kg / m3,外膜1010方木和内膜10

33、10方木按30cm间距布置折算模板重为(10.100.1080010.30.015900)/0.340.2kg/ m2。4、顺桥向1010cm方木自重:8.0kg/m。5、施工人员、施工材料机具等行走运输或堆放产生的荷载:根据规范,计算支架立柱承载力时,施工荷载取1.0kpa。6、振捣砼产生的荷载:砼对竖向模板荷载,取2.0kpa。7、倾倒砼产生的荷载:砼对竖向模板荷载,取4.0kpa。2.3、验算过程(一)、取正常段底板横梁断面进行验算,按简支结构简化计算。1、按顺桥向0.6m立杆间距验算,每根杆支撑着0.9m0.6m范围内的荷载。其中: 渡槽自重荷载P1=0.90.60.8525=11.5

34、KN。支架自重P2=(45.9423.97/2422.82/2)0.00980.5KN。模板自重P3=0.90.640.20.00980.2KN。1010cm方木自重P4=80.60.00980.04N。人机荷载P5=0.90.610.54KN。振捣砼产生的荷载P6=0.90.621.1KN。倾倒砼产生的荷载P7=0.90.642.2KN。该立杆承重P=P1+P2+P3+P4+P5+P6+ P7=16.0 KN30KN。(二)、取肋板断面进行验算1、按顺桥向0.6m立杆间距验算,每根杆支撑着0.3m0.6m范围内的荷载。其中: 渡槽自重荷载P1=0.30.64.325=19.4KN。支架自重P

35、2=(45.9421.67/2422.82/2)0.00980.4KN。模板自重P3=0.30.640.220.00980.1KN。1010cm方木自重P4=80.60.00980.04N。人机荷载P5=0.30.610.2KN。振捣砼产生的荷载P6=0.30.620.4KN。倾倒砼产生的荷载P7=0.30.640.7KN。该立杆承重P=P1+P2+P3+P4+P5+P6+ P7=21.4 KN30KN。支架稳定性验算:483钢管截面积A= (D2-d2)/4=(4.82-4.12)3.14/4=4.89cm2x轴截面惯性矩Ix=(D4-d4)/64=12.18 cm4x轴回转半径ix=(Ix

36、/A)1/2=1.58cm=L/ i=90/1.58=57.0A=489mm2 A-3钢材的承压强度值 f=215 MPa查钢结构设计规范(GBJ17-88)附录一,得=0.681,根据公式=N/A,此处取肋板断面最大值21.4KN。=N/A=21400/0.681*489=64.3MPa215 MPa则稳定性符合规定对于碗扣支架的刚度和强度,在验算稳定性时已经考虑了支架刚度和强度的要求,故在此不再验算。为安全起见,横桥向剪力撑每6m设置一道,顺桥向剪力撑分左右两侧及桥中线位置同时设置,顺桥间距10m。剪力撑采用长钢管,用扣件与立杆在节点位置连接。3、竹胶板强度和刚度的验算3.1、施工说明为保

37、证砼外观质量,渡槽外露部分全部采用(1222441.5cm)防水竹胶板。渡槽底模下,支承体为1010cm方木横桥向布置,纵向间距30cm。以下重点对外模进行验算。3.2、验算参数确定模板强度验算用荷载组合为:(1)模板自重,(2)新浇砼、钢筋砼自重,(3)施工人员、施工材料机具等行走运输或堆放产生的荷载,(4)振捣砼产生的荷载,(5)倾倒砼产生的荷载模板刚度验算用荷载组合为(1)、(2)、(3)、(4)和(5)各类参数的确定:1、砼容重确定:由含筋量为1.53%2,取砼容重25KN / m3。2、模板重量确定:竹胶板密度900kg / m3,内模重量取40.2kg/m2。3、施工人员、施工材料

38、机具等行走运输或堆放产生的荷载:根据规范,计算模板承载力时,取2.5kpa。4、振捣砼产生的荷载:砼对水平模板荷载,取2.0kpa。5、倾倒砼产生的荷载:砼对水平模板荷载,取4.0kpa。3.3、验算过程1、底板横梁断面处,取横桥宽度1.0m范围进行验算,模板支点间距为0.30cm。抗弯强度验算:模板所承受的荷载最大集度qmax=250.8510.39000.0150.00980.31(2.52.0+4)10.3/0.3=29.9KN/m模板抗拉强度按三级标准,=60Mpa模板惯性矩I=(1/12)bh3=(1/12)1.0(1.510-2)3=0.28110-6m4最大弯矩Mmax=(1/8

39、)qL2=(1/8)29.91030.32=336.4N.m=(Mh/2)/I=(336.40.0075)/(0.28110-6)=9.0Mpa拉抗拉强度满足要求。刚度的验算:模板允许挠度f =L/400=0.3m/400=0.75mmfmax=(5ql4)/(384EI)=5(250.859000.00980.015)1030.24/(3848.41090.28110-6)=0.28mmf模板刚度满足要求。2、肋板断面处(肋板高度430cm,),取箱室部位横桥向5.85m宽度进行验算,模板支点间距为0.3cm。抗弯强度验算:模板所承受的荷载最大集度qmax=250.34.340.20.009

40、80.32(2.52.0+4)5.85=82.2KN/m(2层内模板)模板惯性矩I=(1/12)bh3=(1/12)5.85(1.510-2)3=1.6510-6m4最大弯矩Mmax=(1/8)qL2=(1/8)82.21030.32=924.75N.m=(MH/2)/I=(924.750.0075)/(1.6510-6)=4.20Mpa拉=60Mpa抗拉强度满足要求。刚度的验算:fmax=(5ql4)/(384EI)=582.21030.34/(3848.41091.6510-6)=0.63mmf允0.75mm模板刚度满足要求。4、模板底支撑方木强度和刚度的验算4.1、施工说明支撑方木尺寸为

41、10cm10cm布置为横桥向间距0.3m,横桥向的立杆间距为0.3m、0.9m。4.2、验算参数确定方木强度验算用荷载组合为:(1)模板、方木自重,(2)新浇砼、钢筋砼自重,(3)施工人员、施工材料机具等行走运输或堆放产生的荷载,(4)振捣砼产生的荷载。(5)倾倒砼产生的荷载刚度验算用荷载组合为(1)和(2)。各类参数的确定:1、砼容重取砼容重25KN / m3。2、模板重量取40.2kg/m2。3、施工人员、施工材料机具等行走运输或堆放产生的荷载取2.5kpa。4、振捣砼产生的荷载:砼对水平模板荷载,取2.0kpa。5、倾倒砼产生的荷载:砼对水平模板荷载,取4.0kpa。4.3、验算过程模板

42、底支撑方木取两种验算断面:一种为横桥向立杆间距为0.9m断面;第二种为横桥向立杆间距为0.3m断面。先验算0.9m断面,再推算0.3m断面。1、底板横梁处0.9m跨径方木验算强度验算:一根方木承受的荷载集度q=(10.850.32540.20.30.90.00988.50.30.9)/0.99.8KN/m 方木的惯性矩I=(1/12)bh3=(1/12)0.10.13=8.310-6m4最大弯距Mmax=(1/8)ql2=(1/8)9.81030.92=992.3N.m =(Mh/2)/I=(992.30.1/2)/(8.310-6)=6Mpa109.4Mp抗弯强度满足要求。刚度验算:f=L/

43、400=0.9/400=0.00225m=2.25mmq=(0.850.90.32540.20.90.30.0098)/0.96.5KN/mf=(5ql4)/(384EI)=(56.51030.94)/(3848.41098.310-6)=0.8mmf=2.25mm刚度条件满足要求。2、底板横梁处0.6m跨径方木验算该断面荷载同跨径0.9m荷载,上述断面验算符合要求,而此断面下部支撑加密,此断面无需验算。3、肋板处0.3m跨径方木验算强度验算:一根方木承受的荷载集度q=(0.34.30.32540.20.30.30.00988.50.30.3)/0.334.9KN/m 方木的惯性矩I=(1/1

44、2)bh3=(1/12)0.10.13=8.310-6m4最大弯距Mmax=(1/8)ql2=(1/8)34.91030.32=392.6N.m =(Mh/2)/I=(392.60.1/2)/(8.310-6)=2.4Mpa109.4Mp抗弯强度满足要求。刚度验算:f=L/400=0.3/400=0.00075m=0.75mmq=(4.30.30.32540.20.30.30.0098)/0.332.4KN/mf=(5ql4)/(384EI)=(532.41030.34)/(3848.41098.310-6)=0.05mmf=0.75mm刚度条件满足要求。5、支架顶托纵梁受力验算5.1、施工说明支架顶托纵梁采用1010cm方木,其支点水平间距顺桥向为0.6m。5.2、验算参数确定荷载

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