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1、新建廈深鐵路（福建段）XSFJ-I標(biāo)橋泄水孔引排施工方案編制人： 審核人： 一、 工程概況左線LZDK672+050LZDK672+090段路基福廈線橋梁上泄水孔未設(shè)置集中排水措施，在第四次轉(zhuǎn)線后，水流將直接灑落在鷹廈左線路基及接觸網(wǎng)上，影響運(yùn)營線安全。二、 編制目的集中排水設(shè)施施工平臺(tái)。三、 確定施工方案對跨越鷹廈左線路基福廈線橋梁體的泄水孔采取集中排水措施，將水流集中引排，沿兩側(cè)橋墩墩身往下引至路基側(cè)溝中。PVC管的的安裝需搭設(shè)腳手架、設(shè)置施工平臺(tái)進(jìn)行施工。四、腳手架的布設(shè)福廈線橋跨越路基部分長為30米，平分3個(gè)單元，以1單元10米，寬4.9米進(jìn)行腳手架搭設(shè)簡算，搭設(shè)高度為22米。（一）基2、本參數(shù)1.模板支架參數(shù)橫向間距或排距(m):0.80；縱距(m):0.80；步距(m):1.20；立桿上端伸出至模板支撐點(diǎn)長度(m):0.10；模板支架搭設(shè)高度(m):22.00；采用的鋼管(mm):483.5 ；板底支撐連接方式:鋼管支撐；立桿承重連接方式:雙扣件，考慮扣件的保養(yǎng)情況，扣件抗滑承載力系數(shù):0.80；板底鋼管的間隔距離(mm):300.00；2.荷載參數(shù)模板與木板自重(kN/m2):0.350；混凝土與鋼筋自重(kN/m3):26.000；施工均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):2.500；3.材料參數(shù)面板采用膠合面板，厚度為18mm；板底支撐采用鋼管；面板彈性模量E(N/mm2):3、9500；面板抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2):13； 圖1 樓板支撐架立面簡圖 圖2 樓板支撐架荷載計(jì)算單元二、模板面板計(jì)算:模板面板為受彎構(gòu)件,按三跨連續(xù)梁對面板進(jìn)行驗(yàn)算其抗彎強(qiáng)度和剛度模板面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為：W = 801.82/6 = 43.2 cm3；I = 801.83/12 = 38.88 cm4；模板面板的按照三跨連續(xù)梁計(jì)算。 面板計(jì)算簡圖1、荷載計(jì)算(1)靜荷載為鋼筋混凝土樓板和模板面板的自重(kN/m)：q1 = 260.020.8+0.350.8 = 0.696 kN/m；(2)活荷載為施工人員及設(shè)備荷載(kN/m)：q2 = 2.50.8= 2 kN/m4、；2、強(qiáng)度計(jì)算計(jì)算公式如下:M=0.1ql2其中：q=1.20.696+1.42= 3.635kN/m最大彎矩 M=0.13.6353002= 32716.8 kNm；面板最大應(yīng)力計(jì)算值 =M/W= 32716.8/43200 = 0.757 N/mm2；面板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=13 N/mm2；面板的最大應(yīng)力計(jì)算值為 0.757 N/mm2 小于面板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 13 N/mm2,滿足要求!3、撓度計(jì)算撓度計(jì)算公式為=0.677ql4/(100EI)=l/250其中q =q1=0.696kN/m面板最大撓度計(jì)算值 = 0.6770.6963004/(100950038.88104)=05、.01 mm； 面板最大允許撓度 =300/ 250=1.2 mm；面板的最大撓度計(jì)算值 0.01 mm 小于 面板的最大允許撓度 1.2 mm,滿足要求!三、縱向支撐鋼管的計(jì)算:縱向鋼管按照均布荷載下連續(xù)梁計(jì)算，截面力學(xué)參數(shù)為截面抵抗矩 w=5.08cm3截面慣性矩 I=12.19cm4 1.荷載的計(jì)算：(1)靜荷載為鋼筋混凝土樓板和模板面板的自重(kN/m)：q1= 260.30.02+0.350.3 = 0.261 kN/m；(2)活荷載為施工人員及設(shè)備荷載(kN)：q2 = (2.5 + 2)0.3 = 1.35 kN/m；2.鋼管強(qiáng)度驗(yàn)算:最大彎矩考慮為三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的彎矩6、。最大彎矩考慮為靜荷載與活荷載的計(jì)算值最不利分配的彎矩和，計(jì)算公式如下:最大彎矩計(jì)算公式如下:Mmax =-0.10q1l2-0.117q2l2靜荷載：q1 = 1.2 q1 = 1.20.261 = 0.313 kN/m；活荷載：q2 = 1.41.35 = 1.89 kN/m；最大彎矩 Mmax = (0.10.313+0.1171.89 ) 0.82 = 0.162 kN.M；最大支座力計(jì)算公式如下:N=1.1q1l+1.2q2l最大支座力 N = ( 1.1 0.313 + 1.21.89)0.8 = 2.09 kN ；鋼管的最大應(yīng)力計(jì)算值 = M/W= 0.162106/5080 =7、 31.805 N/mm2；鋼管的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=205.0 N/mm2；縱向鋼最大應(yīng)力計(jì)算值為 31.805 N/mm2 小于 縱向鋼管的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 205.0 N/mm2,滿足要求！3.撓度計(jì)算:最大撓度考慮為三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的撓度計(jì)算公式如下:max=0.677q1l4/(100EI)靜荷載 q1 = 0.261 kN/m；三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的最大撓度= 0.6770.2618004/( 10020600012.19104 ) =0.029 mm；支撐鋼管的最大撓度小于800/150與10 mm,滿足要求!四、橫向支撐鋼管計(jì)算:支撐鋼管按照集中荷載作用下的三跨連續(xù)梁8、計(jì)算；集中荷載P取縱向板底支撐傳遞力，P0.909kN; 支撐鋼管計(jì)算簡圖 支撐鋼管計(jì)算彎矩圖(kNm) 支撐鋼管計(jì)算變形圖(mm) 支撐鋼管計(jì)算剪力圖(kN) 最大彎矩 Mmax = 0.197 kNm ；最大變形 Vmax = 0.31 mm ；最大支座力 Qmax = 2.632 kN ；最大應(yīng)力 = 196836.235/5080 = 38.747 N/mm2；支撐鋼管的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=205 N/mm2；支撐鋼管的最大應(yīng)力計(jì)算值 38.747 N/mm2 小于 支撐鋼管的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 205 N/mm2,滿足要求!支撐鋼管的最大撓度為 0.31mm 小于 800/150與10 9、mm,滿足要求!五、扣件抗滑移的計(jì)算:按照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范培訓(xùn)講座劉群主編，P96頁，雙扣件承載力設(shè)計(jì)值取16.00kN，扣件抗滑承載力系數(shù)0.80，該工程實(shí)際的雙扣件承載力取值為12.80kN 。縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值 R= 2.632 kN；R 12.80 kN,所以雙扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求! 六、模板支架立桿荷載設(shè)計(jì)值(軸力):作用于模板支架的荷載包括靜荷載和活荷載。1.靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括以下內(nèi)容：(1)腳手架的自重(kN)：NG1 = 0.15822 = 3.478 kN；鋼管的自重計(jì)算參照扣件式規(guī)范附錄A。(2)模板的自重(kN)：NG10、2 = 0.350.80.8 = 0.224 kN；(3)鋼筋混凝土樓板自重(kN)：NG3 = 260.020.80.8 = 0.333 kN；經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NG = NG1+NG2+NG3 = 4.035 kN；2.活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與振倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載。經(jīng)計(jì)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NQ = (2.5+2 ) 0.80.8 = 2.88 kN；3.不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算N = 1.2NG + 1.4NQ = 8.874 kN；七、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算:立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式: =N/(A)f其中 N - 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值(kN) ：N = 8.874 kN11、； - 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 lo/i 查表得到； i - 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑(cm) ：i = 1.58 cm； A - 立桿凈截面面積(cm2)：A = 4.89 cm2； W - 立桿凈截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=5.08 cm3； - 鋼管立桿最大應(yīng)力計(jì)算值 (N/mm2)； f- 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ：f =205 N/mm2； L0- 計(jì)算長度 (m)；按下式計(jì)算: l0 = h+2a = 1.2+0.12 = 1.4 m； a - 立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點(diǎn)的長度；a = 0.1 m；l0/i = 1400 / 15.8 = 89 ；由長細(xì)比12、 Lo/i 的結(jié)果查表得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)= 0.667 ；鋼管立桿的最大應(yīng)力計(jì)算值 ；=8874/（0.667489） = 27.207 N/mm2；鋼管立桿的最大應(yīng)力計(jì)算值 = 27.207 N/mm2 小于 鋼管立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f = 205 N/mm2，滿足要求！如果考慮到高支撐架的安全因素，建議按下式計(jì)算l0 = k1k2(h+2a)= 1.1851.089(1.2+0.12) = 1.807 m；k1 - 計(jì)算長度附加系數(shù)按照表1取值1.185；k2 - 計(jì)算長度附加系數(shù)，h+2a = 1.4 按照表2取值1.089 ；Lo/i = 1806.651 / 15.8 = 13、114 ；由長細(xì)比 Lo/i 的結(jié)果查表得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)= 0.489 ；鋼管立桿的最大應(yīng)力計(jì)算值 ；=8874/（0.489489） = 37.111 N/mm2；鋼管立桿的最大應(yīng)力計(jì)算值 = 37.111 N/mm2 小于 鋼管立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f = 205 N/mm2，滿足要求！ 模板承重架應(yīng)盡量利用剪力墻或柱作為連接連墻件，否則存在安全隱患。 以上表參照 杜榮軍: 扣件式鋼管模板高支撐架設(shè)計(jì)和使用安全。八、立桿的地基承載力計(jì)算: 立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力應(yīng)滿足下式的要求 p fg 地基承載力設(shè)計(jì)值:fg = fgkkc = 1201=120 kpa； 其中，地基承載力標(biāo)準(zhǔn)14、值：fgk= 120 kpa ； 腳手架地基承載力調(diào)整系數(shù)：kc = 1 ； 立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力：p = N/A =8.874/0.25=35.496 kpa ；其中，上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的軸向力設(shè)計(jì)值 ：N = 8.874 kN；基礎(chǔ)底面面積 ：A = 0.25 m2 。p=35.496 fg=120 kpa 。地基承載力滿足要求！九、梁和樓板模板高支撐架的構(gòu)造和施工要求工程經(jīng)驗(yàn):除了要遵守扣件架規(guī)范的相關(guān)要求外，還要考慮以下內(nèi)容1.模板支架的構(gòu)造要求：a.梁板模板高支撐架可以根據(jù)設(shè)計(jì)荷載采用單立桿或雙立桿；b.立桿之間必須按步距滿設(shè)雙向水平桿，確保兩方向足夠的設(shè)計(jì)剛度；c.梁和樓板荷載15、相差較大時(shí)，可以采用不同的立桿間距，但只宜在一個(gè)方向變距、而另一個(gè)方向不變。2.立桿步距的設(shè)計(jì)：a.當(dāng)架體構(gòu)造荷載在立桿不同高度軸力變化不大時(shí)，可以采用等步距設(shè)置；b.當(dāng)中部有加強(qiáng)層或支架很高，軸力沿高度分布變化較大，可采用下小上大的變步距設(shè)置，但變化不要過多； c.高支撐架步距以0.9-1.5m為宜，不宜超過1.5m。3.整體性構(gòu)造層的設(shè)計(jì)：a.當(dāng)支撐架高度20m或橫向高寬比6時(shí)，需要設(shè)置整體性單或雙水平加強(qiáng)層；b.單水平加強(qiáng)層可以每4-6米沿水平結(jié)構(gòu)層設(shè)置水平斜桿或剪刀撐，且須與立桿連接，設(shè)置斜桿層數(shù)要大于水平框格總數(shù)的1/3；c.雙水平加強(qiáng)層在支撐架的頂部和中部每隔10-15m設(shè)置，四周16、和中部每10-15m設(shè)豎向斜桿，使其具有較大剛度和變形約束的空間結(jié)構(gòu)層；d.在任何情況下，高支撐架的頂部和底部（掃地桿的設(shè)置層）必須設(shè)水平加強(qiáng)層。4.剪刀撐的設(shè)計(jì)：a.沿支架四周外立面應(yīng)滿足立面滿設(shè)剪刀撐；b.中部可根據(jù)需要并依構(gòu)架框格的大小，每隔10-15m設(shè)置。5.頂部支撐點(diǎn)的設(shè)計(jì)：a.最好在立桿頂部設(shè)置支托板，其距離支架頂層橫桿的高度不宜大于400mm；b.頂部支撐點(diǎn)位于頂層橫桿時(shí)，應(yīng)靠近立桿，且不宜大于200mm；c.支撐橫桿與立桿的連接扣件應(yīng)進(jìn)行抗滑驗(yàn)算，當(dāng)設(shè)計(jì)荷載N12kN時(shí)，可用雙扣件；大于12kN時(shí)應(yīng)用頂托方式。6.支撐架搭設(shè)的要求：a.嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)尺寸搭設(shè)，立桿和水平桿的接頭17、均應(yīng)錯(cuò)開在不同的框格層中設(shè)置；b.確保立桿的垂直偏差和橫桿的水平偏差小于扣件架規(guī)范的要求；c.確保每個(gè)扣件和鋼管的質(zhì)量是滿足要求的，每個(gè)扣件的擰緊力矩都要控制在45-60N.m，鋼管不能選用已經(jīng)長期使用發(fā)生變形的； d.地基支座的設(shè)計(jì)要滿足承載力的要求。7.施工使用的要求：a.精心設(shè)計(jì)混凝土澆筑方案，確保模板支架施工過程中均衡受載，最好采用由中部向兩邊擴(kuò)展的澆筑方式；b.嚴(yán)格控制實(shí)際施工荷載不超過設(shè)計(jì)荷載，對出現(xiàn)的超過最大荷載要有相應(yīng)的控制措施，鋼筋等材料不能在支架上方堆放；c.澆筑過程中，派人檢查支架和支承情況，發(fā)現(xiàn)下沉、松動(dòng)和變形情況及時(shí)解決。十、梁模板工程材料匡算: 本工程樓板的計(jì)算厚度=20mm，混凝土凈板長La=10m，混凝土凈板跨Lb=4.9m，立桿橫向間距l(xiāng)a=0.8m，立桿縱向間距l(xiāng)b=0.8m，步距h=1.2m，板底支撐形式為鋼管，支撐間距300mm，立桿承重連接方式為雙扣件；材料需求統(tǒng)計(jì)：支架部分：立桿長度：1714.44m，水平桿件長度：2226.6m，樓梯桿件長度：25m，剪刀撐長度：463.96m，直角扣件：78只，對接扣件：234只，旋轉(zhuǎn)扣件：76只非支架部分：面板面積：49m2，板底支撐長度：4290m