墩柱蓋梁抱箍及支架法施工方案(14頁).doc
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2022-08-12
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1、墩柱蓋梁支模架專項施工方案一、工程概況本工程余杭塘路02標地面橋梁豐潭河橋西起K2+856.874,東至K2+903.127,全長46.253m,橫寬54.8m。全橋為三跨13+16+13米的預應力空心板簡支梁橋,其中上部結構為后張法預應力砼簡支梁,下部結構為輕型橋臺、樁接蓋梁橋墩和鉆孔灌注樁基礎。豐潭河橋樁接橋墩蓋梁為長54.8m(中間設置2cm沉降縫,單個蓋梁實際長為27.4m),寬1.6m,高1.4m的鋼筋砼結構,蓋梁下部為直徑0.8m的墩柱,墩柱下為直徑1m的鉆孔灌注樁。本次蓋梁施工計劃采用半幅抱箍半幅滿堂支架的方法進行支模架施工,特編制本專項施工方案。二、編制依據1、地面橋梁設計施工2、圖;2、路橋施工計算手冊;3、交通部行業標準,公路橋涵鋼結構及木結構設計規范(JTJ025-86);4、抱箍、槽鋼、方木、483.5mm鋼管及模板的有關數據;5、我單位的橋梁施工經驗。三、施工方法1、施工準備在立柱施工完成后,根據橋面設計標高返算出蓋梁底標高的確切位置,并做好標記,以便鋼抱箍的安裝或滿堂支架的搭設。為方便蓋梁底模的安裝,在澆筑墩柱混凝土時,澆筑標高以比墩柱頂設計標高高出5cm控制。2、墩柱頂鑿毛待墩柱混凝土達到設計強度的75%以上后,對墩柱頂進行鑿毛處理,鑿除頂部的水泥砂漿和松弱層,鑿毛至新鮮混凝土,并用空壓機吹干凈。標高控制在比設計標高高3cm為宜,以便于安裝蓋梁底模。3、測3、量放樣在蓋梁施工前,對墩柱進行施工測量,作為安裝蓋梁底模的依據。墩柱施工測量與控制的內容包括:墩柱中心位置測量、立柱頂高程測量。墩柱中心測量采用全站儀進行測量,高程測量是根據施工中設立的臨時水準點,用水準儀直接量測。最后需異人復核。4、模板支架、底模的制作與安裝鋼抱箍側半幅:蓋梁模板底采用28b槽鋼縱梁,抱箍東西側單邊各設置一道,一道全長28.4m,縱橋向用10cm10cm木枋間距0.15m鋪設作橫梁,在貼近立柱處安放第一根和最后一根。在立柱頂鑿毛處理、測量驗收合格后,開始安裝支模架。在支模架安裝時,嚴格按由下而上的順序進行,即先安裝抱箍,再吊裝縱梁,為防止縱梁側傾,用鋼管及扣件將兩側槽鋼固定4、,待縱梁穩定后方可布置橫梁木枋。滿堂支架側半幅:蓋梁模板底為滿堂支架,支架橫橋向立桿間距0.6m,縱橋向立桿間距0.45m,立桿最高為2.7m,支架采用483.5mm腳手鋼管,縱橫向每隔3檔設置一道剪刀撐。鋼管頂設置頂托以調節蓋梁底模標高。頂托上橫橋向為雙483.5mm鋼管作縱梁,縱梁頂再縱橋向設置間距為0.15m的10cm10cm的木枋作橫梁,在貼近立柱處安放第一根和最后一根。以上工序經檢查確認無誤后,即可安裝蓋梁底模,蓋梁中預留10mm拱度。蓋梁兩側搭設單獨的腳手架并鋪腳手板作操作平臺。5、鋼筋的制作、運輸與安裝在蓋梁底模安裝、底模高程驗收合格后,開始安裝蓋梁鋼筋。鋼筋由鋼筋班組加工制作,5、鋼筋的制作與安裝嚴格按照施工圖紙和施工規范來進行。為方便施工,加快進度,確保施工安全,蓋梁鋼筋盡可能在地面拼裝,然后用吊機進行吊裝;在吊車施工不便處,可直接在底模上拼裝鋼筋。注意擋塊鋼筋的預埋。6、安裝側模在蓋梁鋼筋安裝驗收合格后,嚴格按施工要求安裝蓋梁側模。7、砼的澆筑及養護(1)、砼的澆筑模板安裝完畢以后,請監理現場檢驗模板的平面位置、頂部標高、節點聯系及穩定性。經檢驗合格后,即開始澆筑混凝土。蓋梁混凝土采用泵車進行混凝土的澆筑。混凝土要連續灌注,水平分層、一次成型,每層厚度不超過50cm,上下兩層間隔時間不得超過1.5h,在下層混凝土初凝或能重塑前澆筑完上層混凝土。采用插入式振動器振動,6、振動時宜快插慢拔,振動棒移動距離不超過該棒作用半徑的1.5倍;與模板保持510cm的距離;避免振動棒碰撞模板、鋼筋;插入下層混凝土510cm;每一處振動時,應邊振動邊徐徐提出振動棒。混凝土的振動時間,應保證混凝土獲得足夠的密實度,當混凝土不再下沉、混凝土不出氣泡、混凝土表面開始泛漿時,表示該層振搗適度。為了保證蓋梁表面的光潔度、防止氣泡孔的出現,嚴格控制混凝土的坍落度。(2)、砼的養護在蓋梁混凝土澆筑完畢后,立即派專人將表面用塑料薄膜覆蓋,澆水養護。8、模板與支模架的拆除當蓋梁混凝土抗壓強度達到3.0Mpa時,并保證不致因拆模而受損壞時,可拆除蓋梁側模板。拆模時,可用錘輕輕敲擊板體,使之與混凝7、土脫離,再用吊車拆卸,不允許猛烈敲打和強扭等方法進行,模板吊運至指定位置堆放。待混凝土強度達到設計強度的100%時,才能拆除蓋梁支模架體系。支模架拆除時,嚴格按由上而下的順序進行。四、蓋梁抱箍法施工模板設計1、側模與端模支撐側模為竹膠板,模板厚度為1.5cm,在側模中、下部設2道16的栓桿作拉桿,上下拉桿間距60cm,拉桿通過山型卡卡扣在豎帶上,豎帶為雙排48的鋼管,豎帶與側模間設置4.5cm6.5cm的方木外楞,外楞間距20cm。端模與側模設計相同。2、底模支撐底模為竹膠板, 模板厚度為1.5cm,在底模下部采用間距15cm1010方木作橫梁,橫梁長3.0m。蓋梁懸出端底模下設三角支架支撐,8、三角架放在橫梁上。橫梁底下設縱梁。3、縱梁在橫梁底部采用2幅28b型槽鋼作為縱梁。縱梁與縱梁之間用鋼管扣件連接固定;縱梁下為抱箍。縱梁墩柱跨中計劃用支架頂托承擔部分壓應力,支架搭設于連接墩柱的系梁上,此處支架為輔助作用,不另計算承擔壓應力值。4、抱箍采用兩塊半圓弧型鋼板(板厚t=20mm)制成,M24的高強螺栓連接,抱箍高0.3m。抱箍緊箍在墩柱上產生摩擦力提供上部結構的支承反力,是主要的支承受力結構。為了提高墩柱與抱箍間的摩擦力,同時為保護墩柱砼面,在墩柱與抱箍之間設一層23mm厚的橡膠墊。5、防護欄桿與工作平臺支模架體系外單獨搭設腳手支架以支撐工作平臺,與蓋梁支撐系統分離,腳手支架采用489、的鋼管搭設,豎向間隔0.5m設一道水平桿,橫向每3檔設置一道斜撐。平臺上設置防護欄桿,防護欄桿搭設高度高出蓋梁底模不小于1.2m。6、蓋梁抱箍材料數量匯總表蓋梁抱箍按5套用量考慮。配件名稱單位數量重量(kg)備注抱箍套5827.4半徑0.4mM24螺栓螺帽套40高強度螺帽五、蓋梁滿堂支架法施工模板設計1、側模與端模及底模設計側模、端模及底模的設計同上抱箍法模板設計。2、縱梁在橫梁底部采用橫橋向三道雙拼48鋼管作為縱梁。縱梁與縱梁之間用鋼管系桿連接固定;縱梁下為滿堂支架。3、滿堂支架滿堂支架搭設位置基礎為C30鋼筋砼系梁,系梁抗壓強度足以滿足蓋梁整體澆筑時支模架所需承重的強度。蓋梁支撐系統為滿堂10、支架,支架采用483.5mm鋼管,橫橋向立桿布置間距為0.6m,縱橋向立桿間距為0.45m,滿堂支架縱橫向每隔3道設置剪刀撐。橫桿步距為1.2m,地坪上0.15m設置掃地桿,加強支架的整體連接與穩定。支架搭設好后,用可調頂托來調整支架高度或拆除模板用。4、防護欄桿與工作平臺防護欄桿與工作平臺支撐系統與蓋梁支模架系統分離單獨搭設。六、側模支撐計算砼澆筑時的側壓力主要由拉桿和鋼管背帶承受,Pm為砼澆筑時的側壓力,T為拉桿承受的拉力。1、荷載計算砼澆筑時的側壓力:Pm=Kh,當v/T0.035時,h=0.22+24.9v/T式中:K外加劑影響系數,取1.2;鋼筋砼容重,取26KN/m3;h有效壓頭高11、度;v砼澆筑速度,此處取值/h,T砼入模溫度,此處按考慮則:v/T=0.45/25=0.0180.035h=0.22+24.9v/T=Pm= Kh=1.2260.668=20.84KPa砼振搗對模板產生的側壓力按4KPa考慮,則:Pm=20.84+4=24.84KPa蓋梁長度每延米上產生的側壓力按最不利情況考慮,即砼澆筑至蓋梁頂時,蓋梁上產生的縱向每米側壓力:P=Pm(H-h)+Pmh/2=24.840.732+24.840.668/2=26.48KN(參考路橋施工計算手冊p173)2、拉桿拉力驗算拉桿(16圓鋼)縱向間距0.6m,0.6m范圍砼澆筑時的側壓力由上、下兩根拉桿承受:=(T1+T12、2)/A=0.6P/2r2=0.626.48KN/(2201.06mm2)=39.5MPa=39.5MPa =160MPa,滿足抗拉要求。(參考路橋施工計算手冊p182)七、抱箍驗算1、荷載計算(1)、蓋梁鋼筋砼自重:G1=27.41.41.6m326KN/m3=1596KN;(2)、模板自重(按鋼筋砼自重的3%計算):G2=48KN;(3)、施工荷載及其他荷載:G320KN;(4)、縱橫梁自重(按鋼筋砼自重的8%計算):G4=128KN;縱梁上的總荷載:Gz=G1+G2+G3+G4=1792KN縱梁所承受的荷載假定為均布荷載q:q= Gz/L=1792/28.4=63.1KN/m單邊28b槽13、鋼所承受的均布荷載為:q=q/2=31.6KN/m每個墩柱設一個抱箍支承上部荷載,由上面計算可知每個抱箍所承受的豎向壓力N=Gz/5=358.4KN,該值即為抱箍體需產生的摩擦力。2、抱箍受力計算(1)、螺栓數目計算抱箍體所承受的豎向壓力N:358.4KN抱箍所受的豎向壓力由M24高強螺栓的抗剪力產生。(參考路橋施工計算手冊p426)M24螺栓的允許承載力NL=Pn/K式中,PM24高強螺栓的預拉力,取225KN;摩擦系數,取0.3;n傳力接觸面數,取1;K安全系數,取1.3。則:NL=2250.31/1.3=51.9KN螺栓數目m計算:m=N/NL=358.4/51.9=6.97個,本次單個14、抱箍計算截面上的螺栓數目m為8個,則每條高強螺栓提供的抗剪力:P=N/8=358.4/8=44.8KNNL=51.9KN,螺栓滿足抗剪要求。(2)、螺栓軸向受拉計算墩柱砼與鋼抱箍之間設置一層橡膠墊,按橡膠與鋼抱箍之間的摩擦系數取=0.3計算抱箍產生的壓力Pb=KN/=1.2358.4/0.3=1433.6KN由高強螺栓承擔。K荷載安全系數,取值1.2;S 高強螺栓的預拉力,M24高強螺栓取值225KN。則N=Pb=1433.6KN抱箍的壓力由8條M24的高強螺栓的拉力產生,即每條高強螺栓的拉力為N1=Pb/8=179.2KNS=225KN因此,M24高強螺栓滿足抗拉強度要求。(3)、求螺栓需要15、的力矩、由螺帽壓力產生的反力矩M1=1N1L1式中:10.15鋼與鋼之間的摩擦系數;L1力臂,M24螺栓取0.015m;則M1=0.15179.20.015=0.403KNm、M2為螺栓爬升角產生的反力矩,升角為10M2=1N1cos10L2+N1sin10L2力臂L2=0.011=0.15179.2cos100.011+179.2sin100.011=0.633KNmM=M1+M2=1.036KNm=103.6Kgm所以要求螺栓的扭緊力矩M104Kgm3、抱箍體的應力計算(1)、抱箍壁為受拉產生拉應力抱箍壁采用面板20mm的鋼板,抱箍高度為 0.3m。則抱箍壁的縱向截面積:S1=0.020.16、3=0.006m2。抱箍體拉應力=1/2KN/(S1)=0.51.3358.4/(0.30.006)=129.4MPa=140MPa,滿足設計抗拉要求。(2)、抱箍體剪應力=(1/2RA反力)/(2S1)=(1/2358.4)/(20.006)=14.9MPa=85MPa,彎曲應力根據第四強度理論W=(2+32)1/2=(129.42+314.92)1/2=132MPaW=145MPa滿足抗剪強度要求。通過以上驗算證明:蓋梁抱箍法施工是安全可靠的。八、滿堂支架受力驗算1、底模板下1010cm縱向木枋驗算底模下滿堂腳手架立桿按照60cm45cm布置,底模下縱橋向木枋按15cm中心間距布置,對于縱17、向木枋的驗算,取計算跨徑為0.45m,按簡支梁受力考慮進行驗算:蓋梁鋼筋砼荷載:P1=27.41.61.426/(27.41.6)=36.4KN/m2模板自重荷載(按鋼筋砼自重的3%計算):P2=1.092KN/m2設備及人工荷載:P3=(870+225+150)9.810-3/ (27.41.6) =0.17KN/m2(說明:假設澆筑時有8名工人,70Kg/人;振動棒2臺,25Kg/臺;其它150Kg)砼澆筑沖擊及振搗荷載:(取鋼筋砼重量的25%):P4=0.2536.4=9.1KN/m2則有P=P1+P2+P3+P4=46.762KN/m2取1.2倍的安全系數,則P=P1.2=56.12K18、N/m2底模下縱向木枋中心間距0.15m,跨徑0.45m,則:q1=P0.15=56.120.15=8.418KN/mW=bh2/6=10102/6 =166.7cm3由梁正應力計算公式得:=q1L2/8W =8.4180.452106/(8166.7103)=1.278MPa =10MPa,強度滿足要求。由矩形梁彎曲剪應力計算公式得:=3Q/2A=38.418(0.45/2)103/(21010102)=0.284Mpa=2Mpa(參考一般木質),強度滿足要求。由矩形簡支梁撓度計算公式得:E=0.1105Mpa;I=bh3/12=833.3cm4;fmax=5q1L4/384EIfmax=519、8.41810310-30.4541012/(3840.1105833.3104)=0.054mmf=1.125mm(f= L/400=450/400=1.125mm)剛度滿足要求。2、橫橋向雙拼48鋼管縱梁的抗彎計算支架立桿的橫橋向間距為0.6m,縱橋向間距為0.45m,因此,頂托支撐的雙拼48鋼管的計算跨徑為0.6m。底模下10cm10cm木枋傳遞給雙拼鋼管縱梁每平方的力為:F=P0.60.45=56.120.60.45=15.152KN則Mmax=0.1FL跨=0.115.1520.6=0.909KNm彎曲強度:max=Mmax/=0.909106/(5.078103)=179MPa=420、30Mpa(雙拼鋼管215Mpa2)抗彎強度:fmax=1.883(FL跨2)/100EI=1.883(15.1521036002)/(1002.11051.215105)=0.004mmf=6mm(雙拼鋼管3mm2)因此,雙拼鋼管滿足抗彎強度要求。3、立桿強度驗算支架鋼管(483.5)立桿的縱向間距為0.6m,橫向間距為0.45m,因此單根立桿承受區域即為底板0.6m0.45m蓋梁均布荷載,由1010木枋傳遞給雙拼鋼管再由雙拼鋼管集中傳至桿頂。現以間距為0.6m0.45m立桿作為受力驗算桿件。P=56.12KN/m2對于支架鋼管(483.5),有:i截面回轉半徑,i=1.578cm;f鋼材的21、抗壓強度設計值,f=205MPa;A立桿的截面面積,A=4.89cm2;由于橫桿步距為1.2m,則長細比=L/i=1200/15.78=76,由長細比查表得軸心受壓構件穩定系數=0.744,則:N=Af =0.744489205=74.582KN 而Nmax=PA=56.120.60.45=15.152KNNN,因此立桿抗壓強度滿足要求。另由壓桿彈性變形計算公式得:(按最大高度2.7m計算)L=NL/EA =15.1521032.7103/(2.11054.89102)=0.398mm,壓縮變形不大蓋梁鋼筋砼自重約160噸,每跨約為40噸,滿堂支架按上述間距布置,則蓋梁下每一跨度至少有83=222、4根立桿,可承受72噸荷載(每根桿約可承受30KN),安全比值系數為72/40=1.8,完全滿足施工要求。 4、地基容許承載力驗算滿堂支架搭設底基礎為C30鋼筋砼橫系梁,橫系梁寬1m,高0.8m,地基容許承載力1500t/m2,而蓋梁荷載(考慮各種施工荷載)最大為5.6t/m2,系梁地基容許承載力完全滿足施工要求。 經以上綜合計算,半幅蓋梁(27.4m1.6m1.4m)采用本滿堂支模架系統滿足蓋梁施工受力要求九、施工注意事項1、高空作業時,上下施工人員必須配合緊湊,上面的施工人員嚴禁不系安全帶操作,同時防止腳下踏空;上、下施工人員必須戴安全帽,時刻注意高空落物,確保高空作業的安全。2、模板支架23、底模安裝時嚴格按施工圖紙進行,嚴禁隨便變更施工尺寸;縱梁與立柱之間的聯系一定要牢固穩定。3、抱箍安裝必須在墩柱砼強度達到設計強度的75%以上才能進行,為增加抱箍鋼帶與墩柱之間的摩擦力,保護墩柱砼外觀,在抱箍與墩柱間加墊23mm厚橡膠皮。4、擋塊鋼筋預埋時要控制好安裝高度與平面位置,嚴禁出現偏位與超高現象。5、澆筑混凝土之前在模板內側涂刷脫模劑,脫模劑宜采用同一品種,不得使用易粘在混凝土上或使混凝土變色的油料;確保模板與鋼筋之間有足夠的保護層。6、澆筑混凝土過程中,應設有專人檢查模板、鋼筋和對拉螺桿等的穩固情況,當發現有松動、變形、位移時,應及時處理。測量人員跟蹤全過程測量模板及支模架的變形,24、以指導施工。7、在澆筑混凝土過程中,施工人員應注意正確使用插入式振搗棒,防止振搗棒與模板、鋼筋、對拉螺桿碰撞所引起的松動、變形、位移。8、施工過程中應嚴格按照工藝操作規則進行,對施工的機械設備在運轉中應勤加檢查,及時維修,保證運轉正常。9、施工前應對機具設備、材料、混凝土配合比及施工布置等進行檢查,以保證混凝土拌和質量良好,澆筑過程中不發生故障。十、質量保證措施1、各種施工原材料和機具設備的驗收、試驗與檢驗按現行規范及有關規定進行。2、加強對施工用的各種原材料的檢驗、驗收制度,各種原材料必須有合格證書。鋼筋、水泥等進場前必須由現場試驗人員或技術人員進行驗收,不合格材料嚴禁用于本工程。3、嚴格把25、好模板質量關,模板全部采用新購的竹膠板,并在施工前進行試拼和調整,確保模板幾何尺寸正確,拼縫嚴密,不漏漿。4、鋼筋綁扎符合設計要求,半成品經過檢查合格后方可綁扎成型,加固牢靠并經監理工程師檢查簽證后方可澆筑砼。5、現場試驗室根據各部位砼性能要求,進行砼配合比試驗,確保砼質量,并隨工程進度現場抽取足夠的砼試件,為拆模和下道工序施工提供數據。6、施工測量執行三級(即施工隊測量組、現場主管工程師和監理)逐級復核制度。十一、安全保證措施1、鋼筋除銹時,除銹人員穿戴好防護用品;電動除銹機除銹時,設接零裝置及漏電保護器,以防漏電,圓盤鋼絲刷及傳動部分要設置防護罩。2、鋼筋調直時,施工場地內禁止非工作人員入26、內,兩端設安全擋板或擋護墻,調直設備事先檢查各部件是否安全可靠。3、起吊鋼筋,做到穩起穩落,在安裝就位并安裝穩妥后脫鉤;高空綁扎、吊裝嚴格遵守高處作業安全技術要求。4、混凝土澆筑,檢查料斗的吊具、料斗及串筒的掛鉤和吊環均確保穩固可靠。5、橋墩模板施工是高空作業,施工前對施工人員進行必要的安全教育,嚴格執行高空作業安全制度和規定。施工時設置各種防護設施,墩上操作工人必須戴好安全帶,保證人員人身安全。6、施工前,施工場地設危險區,非工作人員禁止入內。墩上墩下有關人員均戴安全帽,無關人員嚴禁到墩上去,嚴禁從高空向下拋擲雜物。7、電力及照明線路經常檢查,防止發生漏電事故;遇大風、雷雨等惡劣天氣而停工時,要切斷電源,保護好各種設備。8、模板安裝前搭設好牢靠的腳手架、工作平臺及上下扶梯。工作人員系好安全帶,穿拉桿要里應外合。施工使用的各種腳手架及工作平臺的欄桿均采用封閉式;施工平臺上荷載放置均勻、對稱,并不得超過其設計極限。十二、附圖