1、潼南航電樞紐一期工程泄水閘啟閉機室支撐系統專項施工方案批準: 審核: 編制: 年1月目錄一、工程概況1二、編制依據3三、施工計劃3四、危險源分析3五、支撐體系設計說明4六、支撐體系搭設及拆除8七、勞動力計劃13八、機械設備配置13九、質量、安全控制措施13十、應急救援措施15十一、貝雷架簡介16十二、支撐計算書19一、工程概況本工程承擔的是泄水閘段左岸6.5孔施工,截至目前,泄水閘閘底板、閘墩混凝土施工已全部完成,壩頂預制梁吊裝已全部完成,壩頂EL252.4m工作面已形成。泄水閘啟閉機室施工中,因各個閘墩之間只有架設的預制梁,無法承擔頂部啟閉機室混凝土施工支撐搭設,為確保施工安全,所有承重支撐
2、必須搭設在閘墩混凝土上。本方案施工內容為泄水閘壩頂啟閉機室混凝土施工板、梁、柱支撐系統的設計、搭設及拆除施工。泄水閘啟閉機室施工結構見下圖:泄水閘啟閉機室結構圖泄水閘啟閉機排架柱平面圖泄水閘啟閉機室下游立視圖排架柱平面圖二、編制依據混凝土結構工程施工規范GB 50666-2011;水工混凝土鋼筋施工規范DLT 5169-2013; 水電水利工程模板施工規范DLT5110-2013; 現行建筑施工規范大全2015版; 建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范JGJ_130-2011; 建筑施工安全手冊2007版; 水電水利工程模板施工規范DLT5110-2013; 水電水利工程施工安全防護設施技術規
3、范DL 5162-2013。三、施工計劃計劃于年1月15日開始施工,于2015年5月底完成。四、危險源分析作業步驟描述確認的危險及潛在的影響控制措施備注準備工作1、人員;2、機械;3、工具;4、勞保;5、方案;6、材料。1、所有施工人員必須進行入場三級安全教育培訓,并持有架子工證,高空作業培訓合格;2、進場施工機械及材料須進場報驗,并上報監理部;3、現場施工人員必須配備相應的勞動保護用品;4、施工前必須有監理審批的施工方案。材料運輸1、傷手;2、絆倒;3、交通事故;4、物體墜落。1、在材料裝卸車時,要穩拿輕放,嚴禁拋物;2、材料進場堆放時要整體、分類堆放;3、現場施工機械要遵守現場的交通規則;
4、4、材料在現場堆放時,高度不能高于1m。搭設1、高空墜落;2、高空拋物;3、鋼管運送;4、搭設作業;5、密目網掛設;6、交叉作業;7、天氣影響。1、搭設時作業人員在高于1.5m包括1.5m的作業面上要100%系掛安全帶,遵守高掛低用;2、搭設時,臨時平臺和通道上面嚴禁堆放材料;3、搭設過程中材料輸送必須使用滑輪繩索,嚴禁拋送任何材料;4、搭設人員必須是架子工,并有證件,嚴禁其他工種搭設腳手架;5、護欄搭設合格后將密目網懸掛在外排腳手架內測;6、在搭設區域做好維護,并設監護人,現場安全員全程監督;7、雷雨天和大風天停止作業。驗收掛牌制度驗收合格后,掛設驗收牌,并在上面填寫詳細內容五、支撐體系設計
5、說明排架梁支撐搭設連系梁尺寸為1.2m*1.2m,其下部支撐體系采用承重式腳手架,間排距為平面布置圖;鋼管頂部設頂托,頂托上通長鋪設10mm*10mm方木,間距0.5m;再在上面順水流方向鋪設5mm*10mm方木,間距0.25m。承臺尺寸為1.5m*1.5m,連系梁施工完成后,利用連系梁腳手架繼續加高搭設,承臺下部直接搭設在施工完的連系梁上,頂托上通長鋪設10mm*10mm方木,間距0.5m;再在上面順水流方向鋪設5mm*10mm方木,間距0.25m。具體見以下示意圖:軌道梁支撐搭設軌道梁尺寸為0.6m*1.4m,最大跨距為17.2m,底部離壩頂8.6m,其下部支撐體系結構見下圖:EL266.
6、008m梁支撐搭設EL266.008m梁尺寸見下圖,最大跨距17.2m。其支撐結構如下:支撐縱剖面圖支撐橫剖面圖六、支撐體系搭設及拆除支撐體系搭設搭設順序鋼管立柱安裝 貝雷片安裝 工字鋼安裝 滿堂腳手架搭設 頂托及方木安裝。159鋼管立柱安裝上游鋼管立柱159鋼管立柱是由4根9.2米長鋼管組成,鋼管之間采用12.6#槽鋼進行連接,上下間距1m,鋼管底部、頂部焊接10mm厚20*20cm鋼板各一片。鋼管立柱成品制作完成后,采用泄水閘塔機吊裝就位。為確保鋼管立柱的穩定性,每2米需進行加固。具體如下:軌道梁下鋼管柱立柱由6根3.5米159鋼管組成,中間采用槽鋼焊接。安裝后,外側與上下游排架柱采用槽鋼
7、焊接,頂在立柱混凝土面上。貝雷架安裝采用b=167mm,h=1500mm,l=3000mm貝雷片,間距450mm橫向架設。每榀貝雷架由6片貝雷片組成,在地面組裝完成后,用25t吊車吊裝就位。為加強貝雷梁整體穩定,貝雷梁間采用貝雷架連接片連接可靠,同時緊挨排架柱的貝雷架采用鋼筋與其加固,中間位置未用連接片連接的部位采用12#槽鋼焊接加固。12.6工字(槽鋼)鋼安裝12.6工字鋼(槽鋼)順水流方向鋪設,間距50cm,采用塔機進行安裝就位。為保證工字鋼穩定,采用鋼筋與下部貝雷架進行焊接加固。上部滿堂紅腳手架搭設上部滿堂腳手架間距50cm,排距見施工圖,采用48鋼管,壁厚2.7mm。腳手架搭設要點桿件
8、連接構造一般規定:鋼管腳手架左右相鄰立桿和上下相鄰平桿的接頭應相互錯開并置于不同的構架框格內;鋼管腳手架搭接桿件接頭長度應1m。 架桿配件的一般規定:鋼管件采用48鋼管,鋼管的端部切口應平整;禁止使用有明顯變形、裂紋和嚴重銹蝕的鋼管;應使用與鋼管管徑相配合的、符合我國現行標準的可鍛鑄鐵構件。腳手架搭設順序 其搭設順序為:底座制砼立桿水平掃腳桿大橫桿小橫桿加設臨時剪刀撐連墻桿護攔桿剪刀撐綁扎架橋張掛安全網循環搭設。a在搭設之前,必須對進場的腳手架桿配件進行嚴格的檢查,禁止使用規格和質量不合格的桿配件。 b腳手架的搭設作業必須在統一指揮下,嚴格按照規定程序進行。 c按施工設計方案設置立桿位置。 d
9、周邊腳手架應從一個角部開始并向兩邊延伸交圈搭設。e應按定位依次豎起立桿,將立桿與縱桿、橫桿與掃地桿連接固定,然后安裝縱向和橫向平桿,隨校正立桿垂直之后予以固定,并按此要求繼續向上搭設。在設置第一排連墻件前,應設置必要的固定措施,以確保構件穩定和架上作業人員的安全。 f剪刀撐、斜桿等整體拉結桿件和連墻件應隨搭升的架子一起及時設置。 g所有扣件必須從下部逐層逐個全部檢查和緊固,緊固扣件的力矩不小于50Nm,且不大于65Nm。 h隨時校正桿件的水平偏差和垂直偏差,保證腳手架質量和整齊。 i下班和臨時停工應采取臨時措施,保證腳手架整體的安全和穩定。 j扣件安裝:開口朝向應合理,避免雨水流入。立桿大橫桿
10、和小橫桿的相接點到扣件中心距離不大于150mm,桿件的對伸長度不小于100 mm,底部斜桿與立桿的連接扣件離地不大于500 mm。 k所有鋼管接駁位應錯開布置,并用直駁扣擰緊。l在所有外腳手架及安全擋板上滿掛(鋪)密目式安全網,接縫嚴密,不允許出現孔洞。首層外腳手架平橋與建筑物之間的空隙用安全網密封。安全網需經檢驗合格后方能用于本工程。支撐體系搭設腳手架拆除 拆除說明 腳手架的拆除作業應按正確的拆除程序進行。連墻件應在位于其上的全部可拆桿件都拆除之后才能拆除。在拆除過程中,凡已松開連接的桿配件應及時拆除運走,避免誤扶和誤靠已松脫連接的桿件。拆下的桿配件應以安全的方式運出和吊下,嚴禁向下拋擲。在
11、拆除過程中,應作好配合、協調動作,禁止單人進行拆除較重桿件等危險性作業。 拆除順序 拆除扣件式鋼管腳手架的原則是先搭設的后拆除,后搭設的先拆除,具體拆除程序為:安全網護身欄小橫桿大橫桿立桿連墻桿剪力撐。 一般要求 a先拆除兩層安全網,然后按順序逐層由上而下進行,嚴禁上下同時作業。 b所有連墻桿件應隨腳手架逐層拆除,嚴禁先將連墻桿件整層或數層拆除后再拆除腳手架,分段拆除高差不應大于2步,如高差大于2步,應增設連墻件加固。 c當腳手架拆至下部最后一根長管的高度時,應先在適當位置搭臨時拋撐加固后,再拆連墻桿。 d在拆棚過程中嚴禁單人操作,拆立桿時必須要有人配合,密切注意馬路面來往車輛和行人動向,拿穩
12、桿件、扣件和螺絲等零件,拆下的零件應用袋裝好放置在室內安全的地方,集中運至地面,以免散墜下傷人。 e參加搭、拆作業人員,一律不準酒后操作,操作時必須思想集中,不準說笑,打鬧或擅自離開工作崗位。 f鋼管上的扣件要全部拆除,拆下的各種材料應分類堆放。參加拆除腳手架的工作人員必須按安全要求,帶好安全帽系好安全帶,穿好防滑鞋,不穿帶好防護用具的人不得從事腳手架的搭、拆工作。貝雷架拆除貝雷架平臺的拆除要遵循先裝后拆的施工工藝,每孔板梁結構設有1.2*2.2m孔洞,利用此孔采用25t汽車吊配合人工拆除,并及時運走。施工注意事項腳手架搭設過程中,要求每步架安裝后,應碎石進行檢查驗收,剪刀撐同步施工,確保支撐
13、系統的縱橫向連接安全可靠。貝雷架平臺上需滿鋪安全網,保證封閉嚴密,以防墜物上人。在貝雷架安裝過程中增加攬風措施,確保安裝單元的穩定。貝雷架拼裝施工前,施工負責人應對全體施工人員進行崗前培訓,使全體作業人員了解作業程序、技術質量標準、作業安全規程。由于貝雷架拼裝如桿件搬運、螺栓施擰等工序,安全風險大,安全隱患多,現場應有一名專職安全員跟班作業,及時體型和糾正施工中的不安全因素。現場施工人員必須按項目部技術交底和作業安全操作規程施工。貝雷架拼裝完成后應安排專人對平臺架定期進行養護維修,且應設明顯標識牌,嚴禁超載。七、勞動力計劃施工所需人員如下:序號工種單位數量備注1現場管理人員人22專職安全員人2
14、3技術人員人44普工人40八、機械設備配置施工所需機械如下:序號名稱型號單位數量備注1門機MQ600臺12塔機臺13吊車25t輛2九、質量、安全控制措施質量控制措施質量管理明確質量責任人,加強質量教育,提高質量意識。 加強施工過程中各個環節的質量控制與檢查。 嚴格控制原材料質量,對不合格原材料嚴禁使用。 配備專職質檢人員,對質量實行全過程控制。 樹立全員質量意識,貫徹“誰管生產,誰管理質量;誰施工,誰負責質量;誰操作,誰保證質量”的原則。建立技術交底制度、構件進場檢驗制度、“三檢”制度等。質量控制措施實行各工序的質量檢驗。 為確保每道工序都能滿足質量要求,建立了完全符合標準、規范的過程控制系統
15、,要求各方人員理解和無條件執行質量管理程序。 質量負責人應對材料、部件和組裝件進行嚴格的檢驗,保證不合格材料、原部件可及時被識別,確保該批材料、零部件符合要求,方可用于施工。材料應易于確認、分隔和分放,以防止安裝時誤用。所有收到的材料應隨帶各自的質量證明文件,與規格不相符合的材料應作不合格材料處理并單獨處置。 項目質檢員配合資料員做好驗收資料并交工程部保存。 安全控制措施指定安全管理制度,由專人負責安全,作業班組設安全員,做到責任層層落實。 加強一線工人安全教育,定期檢查安全措施執行情況。 加強現場設備安全管理,做到勤保養、勤維護、勤檢查,發現問題及時處理。 現場施工用電線路、電纜做到明線架空
16、,做好防漏電措施。腳手架的搭設、使用和拆除必須符合相應安全技術要求。施工棧橋上下游側面設安全防護欄桿和安全網,并加設明顯的標志。施工爬梯每層踏步下面需設安全網兜底,并在側邊設扶手欄桿。 進行交叉作業時,不應在同一垂直方向同時作業。下層作業的位置,應在上層作業所處高度確定的可能墜落范圍半徑之外。 及時清理清除施工垃圾,保持施工場面特別是壩頂的整潔,保證交通運輸的通暢和門機正常運行。泄水閘壩頂四周安全防護采用48鋼管,搭設安全防護欄桿,并張掛安全網;所有臨邊部位全部搭設,并進行封閉,懸掛安全警示牌,嚴禁非施工人員進入施工區域。上下游檢修門、工作門孔口孔口采用48鋼管搭設平臺,在上面鋪設馬道板,并進
17、行加固,然后鋪彩條布,防止高空墜物;孔口四周采用48鋼管,搭設安全防護欄桿,并張掛安全網,底部設安全擋板;孔口做好防護后,封閉防護欄桿,嚴禁孔口內施工人員行走。十、應急救援措施因本工程涉及高空作業較多,為確保支撐體方案實施安全并預防事故,萬一在發生傾斜、下沉、倒塌事故時,能迅速有效地開展搶救工作,以最大限度地降低員工及相關方生命安全風險,特制定本應急救援預案。成立應急救援組織機構為保證發生事故時能夠立即啟動應急救援工作,我部成立了支撐體工程應急救援領導小組,辦公地點設在項目部綜合辦公室。領導小組下設3個救援專業組,即:應急援救組、后勤保障組、治安保衛組。領導小組組長由項目經理擔任,副組長分別由
18、項目部副經理、安全總監和總工程師擔任;組員由相應的工程部、安全部、物資部、綜合部等相關部門負責人擔任。應急救援領導小組及專業救援組職責 指揮領導小組職責: 負責本單位“預案”的制定、修訂和演練; 組建義務應急救援隊,并組織實施救援行動; 檢查督促做好預防措施和應急救援的各項準備工作; 發布和解除應急救援命令; 向分管領導、相關部門通報事故情況,配合上級有關部門人員進行事故調查,必要時向有關單位發出救援請求。 救援專業組分工 應急救援組:由工程部、安全部、綜合部有關人員組成,負責人為安全部主任。安全部是本預案的主管部門,負責查明危險源,提出應急和補救措施以及預案的實施;工程部負責本預案的編制、修
19、改;綜合部負責人員勞力調配。后勤保障組:由綜合辦公室、物資部、財務部等有關人員組成,負責人:綜合辦公室主任。擔負應急車輛、資金的調配以及傷員生活必需品和救援、器材、物資的供應任務。治安保衛組:由綜合辦公室及安全部成員組成,負責人:安全部主任。擔負現場治安,交通指揮,設立警戒,指導人員疏散等。應急準備及措施 參加施工的所有人員,必須熟悉并認真執行本工種安全技術操作規程。進入施工現場,應接受安全交底。 施工前應對操作員工進行崗前培訓,使上崗員工熟知該工程的應急預案,提高作業人員的自防自救能力。應急響應程序事故發生后,如有人員受傷,當事人或發現人應立即撥打120救護車到事故現場救護傷員。其次,當事人
20、或發現人應立即向項目經理報告,同時采取應急措施,防止事態擴大,減少事故損失。 項目部接到報告后,項目經理組織有關人員對發生事故的地段設欄防護,嚴禁閑雜人員出入,保護現場,同時按應急措施進行加固搶險。 項目部接到報警后,及時啟動項目級應急預案,項目部應急領導小組成員立即到現場,并按各自的職責開展應急救援工作。應急搶救物資配置相應的應急救援物資,具體如下:序號名稱單位數量備注1應急照明燈個102對講機部103安全帽頂204急救醫療箱個45傷員擔架具46柴油發電機臺1十一、貝雷架簡介貝雷架也稱為“裝配式公路鋼橋”,原名叫“321”公路鋼橋,具有結構簡單、運輸方便、架設快捷、載重量大、互換性好、適應性
21、強的特點。可用于公路橋梁,拼裝龍門吊車,導梁,架橋機,吊籃等.貝雷桁架組合門式起重機,采用裝配式公路鋼橋構件拼裝龍門架,而且其跨距與立柱高度可調,以適應不同的工作場地,廣泛應用于公路、鐵路、市政、建筑、水利等建設項目、橋梁施工預制場起吊移運預制構件、橋墩旁運裝大梁等現場施工作業。貝雷片由上、下弦桿、豎桿及斜桿焊接而成,上下弦桿的端部有陰陽接頭,接頭上有杵架連接銷孔。貝雷片的弦桿由兩根10號槽鋼(背靠背)組合而成,在下弦桿上,焊有多塊帶圓孔的鋼板,在上、下弦桿內有供與加強弦桿和雙層桁架連接的螺栓孔,在上弦桿內還有供連接支撐架用的四個螺栓孔,其中間的兩個孔是供雙排或多排桁架同節間連接用的。靠兩端的
22、兩個孔是跨節間連接用的。多排貝雷片作梁或柱使用時,必須用支撐架加固上下兩節貝雷片的接合部。在下弦桿上,設有4塊橫梁墊板,其上方有凸榫,用以固定橫梁在平面上的位置,在下弦桿的端部槽鋼腹板上還設有兩個橢圓孔,供連接抗風拉桿使用。貝雷片豎桿均用8#工字鋼制成,在豎桿靠下弦桿一側開有一個方孔,它是供橫梁夾具固定橫梁使用的。貝雷片的材料為16Mn,每片架重270kg。見下圖:貝雷架性能指標如下:相當梁模型時貝雷架容許內力表梁型容許內力不加強貝雷梁單排單層雙排單層三排單層雙排雙層三排雙層彎矩(kN.m)788.21576.42246.43265.44653.2剪力(kN)245.2490.5698.949
23、0.5698.9橋型容許內力加強貝雷梁單排單層雙排單層三排單層雙排雙層三排雙層彎矩(kN.m)1687.533754809.467509618.8剪力(kN)245.2490.5698.9490.5698.9相當梁模型時貝雷架幾何特性幾何特性結構構造抗彎截面模量Wz(cm3)截面慣性矩Iz(cm4)抗彎剛度EIz(kN.m2)單排單層不加強3578.5250497.2526044.12加強7699.1577434.41212612.24雙排單層不加強7157.1500994.41052088.24加強15398.31154868.82425224.48三排單層不加強10735.6751491.
24、61578132.36加強23097.41732303.23637836.72雙排雙層不加強14817.92148588.84512036.48加強30641.74596255.29652135.92三排雙層不加強22226.83222883.26768054.72加強45962.6689439014478219十二、支撐計算書12.1啟閉機梁承重式腳手架計算滿堂腳手架計算滿堂腳手架采用48鋼管,壁厚2.7mm。計算參數:鋼管單重為3.016kg/m、頂托單個重量為3kg、直角扣件1.34kg、對接扣件1.877kg。方木自重本工程方木采用50cm100cm(寬高),頂部方木間距為25cm;方
25、木單重按10kg/m計。模板自重木模板采用2.0cm厚膠合板,其每平米重量為12kg/m2。混凝土重量梁尺寸為1.2*1.2m,跨長4.7m。其重量為1.2*1.2*4.7*2.5=16.92t,則每平米混凝土重量為169.2/(1.2*4.7)=30KN/m2。鋼筋重量按照設計圖紙鋼筋布置每平米鋼筋重量為:88kg/m2。卸料沖擊荷載混凝土采用3m3吊罐澆筑混凝土,會產生卸料時的沖擊荷載。卸料沖擊荷載F(kN)按下式計算:式中:W吊罐中混凝土自重(吊罐吊3m3混凝土,72kN); g重力加速度(取10m/s2);h卸料高度(取2.0m);T卸料時間(s)卸料按最不利因素考慮,即:卸料為集中卸
26、料,將吊罐中的3m3混凝土全部卸載一個部位,卸料時間按60s考慮。Q1=0.759kN/m2。振搗荷載根據建筑施工模板安全技術規范(JGJ162-2008)規定,對于水平模板混凝土振搗時,產生的振搗荷載取2.0kN/m2。施工人員等活荷載根據建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ130-2011)規定,施工人員等活荷載1.0kN/m2。根據建筑施工模板安全技術規范(JGJ162-2008)規定,自重荷載應取1.2倍系數,活動荷載應取1.4倍系數。結構受力計算頂部方木受力計算A、荷載計算頂部方木布置間排距為0.25m,縱向通長布置。頂部方木所承擔的自重荷載有:混凝土荷載為300.25=7.
27、5kN/m、模板荷載為0.120.25=0.03kN/m、鋼筋荷載為0.880.25=0.22kN/m、方木自重0.1kN/m。G=7.5+0.03+0.22+0.1=7.85kN/m。B、活荷載計算頂層方木所承擔的活荷載有:卸料沖擊荷載0.19kN/m、振搗荷載0.5kN/m、施工人員等活荷載0.25kN/m。Q=0.19+0.5+0.25=0.94kN/m。q=1.2G+1.4Q=10.74kN/mC、結構受力圖頂部方木所受的力是通過模板傳遞的均布荷載,頂部方木與底部方木為鉸接連接,頂部方木計算簡圖如下:頂部方木計算簡圖D、結構受力計算經計算,頂部方木所承受彎矩、剪力以及軸力見下圖:a彎矩
28、圖經計算,頂部方木所承受的最大彎矩為負彎矩,負彎矩對整個結構是有利的。其最大負彎矩為-0.17kNm,正彎矩為0.14kNm。b剪力圖經計算,頂部方木在支座處的最大剪力值為2.58kN。支座最大反力也為2.58KN。c軸力圖頂部方木軸力為0。頂部方木強度、抗剪、剛度驗算通過以上計算圖,頂部方木承受最大彎矩為0.14kNm,最大剪力為2.58kN,作用在頂部方木上的荷載為10.74kN/m。A、抗彎強度驗算式中:彎曲應力(N/mm2); M桿件彎矩(Nmm),M=0.14105Nmm;W材料截面抵抗矩(mm3)。(b為方木的寬度,h為方木的高度),頂部方木采用50mm100mm(寬高)的方木。W
29、=8.33104Nmm3。=M/W=0.14106/(8.33104)=1.68N/mm2。方木木質為松木,查得松木的抗彎強度為13N/mm2。方木產生的彎曲應力小于方木的抗彎強度。因此,頂部方木抗彎強度滿足要求。B、抗剪強度驗算式中:f剪應力(N/mm2);V桿件剪力(N),V=2.58103N;A材料截面面積(mm2)。f=V/A=2.58103/(50100)=0.52N/mm2。方木木質為松木,查得松木的抗剪強度為1.4N/mm2。方木產生的剪應力小于方木的抗剪強度。因此,頂部方木抗剪強度滿足要求。C、剛度驗算撓度計算按下式:式中:撓度(mm); q均布荷載(N),q=10.74N/m
30、m;l支座間距(400mm);E材料彈性模量(9000N/mm2);I主軸的慣性矩,=0.1mm木材的容許撓度為:L/250mm,頂部方木容許撓度為1.6mm。方木容許撓度大于方木產生的撓度。因此,頂部方木剛度滿足要求。底部方木受力計算A、荷載計算底層方木按順水流方向布置,底層方木所受的力為由頂部方木所受的力以集中荷載的方式作用在底層方木。通過頂部方木受力計算,頂部方木在傳遞給底層方木的集中荷載及最大支座反力2.58KN。底部方木處承擔頂部方木的作用力為,還有自身重力,底部方木自身重力作用在支點處的荷載為0.2kN。所以作用在底部方木的集中荷載值為2.78kN。B、結構受力圖底層方木所受的力為
31、由頂部方木所受的力以集中荷載的方式作用在底層方木。底層方木計算簡圖C、結構受力計算經計算,底部方木所承受彎矩、剪力以及軸力見下圖:a彎矩圖經計算,底部部方木所承受的最大彎矩為負彎矩,負彎矩對整個結構是有利的。其最大負彎矩為-0.22kNm,正彎矩為0.24kNm。b剪力圖經計算,底部方木的最大剪力值為1.83kN。c軸力圖底部方木軸力為0。底部方木強度、抗剪、剛度驗算通過以上彎矩圖,底部部方木承受最大彎矩為0.24kNm,最大剪力為1.83kN,底部方木尺寸為100mm100mm。A、抗彎強度驗算式中:彎曲應力(N/mm2); M桿件彎矩(Nmm),M=0.24106Nmm;W材料截面抵抗矩(
32、mm3)。(b為方木的寬度,h為方木的高度),底部方木采用100mm100mm(寬高)的方木。W=1.67105Nmm3。=1.44N/mm2。方木木質為松木,查得松木的抗彎強度為13N/mm2。方木產生的彎曲應力小于方木的抗彎強度。因此,底部方木抗彎強度滿足要求。B、抗剪強度驗算式中:f剪應力(N/mm2); V桿件剪力(N),V=1.83103N;A材料截面面積(mm2)。f=0.18N/mm2。方木木質為松木,查得松木的抗彎強度為1.4N/mm2。方木產生的剪應力小于方木的抗剪強度。因此,底部方木抗剪強度滿足要求。C、剛度驗算撓度計算按下式:式中:撓度(mm);F集中荷載(N),q=2.
33、78103N;L支座間距(500mm);a荷載距支座的距離(250mm)E材料彈性模量(9000N/mm2);I主軸的慣性矩,=0.19mm木材的容許撓度為:L/250mm,頂部方木容許撓度為2mm。方木容許撓度大于方木產生的撓度。因此,頂部方木剛度滿足要求。鋼管支撐架受力計算A、荷載計算鋼管支撐架所受的力為底部方木所受的力以集中荷載的方式作用在鋼管支撐架立桿上。鋼管支撐架自身重力作用在立桿上的荷載為0.5kN。自重計算如下:扣件:直角扣件1.34kg/個,旋轉扣件1.489kg/個,對接扣件1.877kg/個NG1k=0.5kN;模板、木方、混凝土、鋼筋自重標準值NG2kNG2k=0.120
34、.40.5+1.10.40.5+300.40.5+0.880.40.5=6.42kN;活荷載標準值計算:活荷載計算包括:振搗荷載、施工人員荷載和卸料沖擊荷載NQk=0.40.5(2+1+0.759)=0.75kN;B、立桿長細比驗算依據扣件式規范第條:長細比=l0/i=kh/i=h/i(k取為1,取為1)立桿的截面回轉半徑:i=1.604cm;=11120/1.604=74.813內部立桿長細比驗算:實際長細比計算值:=74.813小于容許長細比210,滿足要求。C、確定軸心受壓構件的穩定系數穩定系數經過查表得到:=0.750; =N/(A)f立桿的軸心壓力設計值N=1.2(NG1k+NG2k
35、)+1.4NQk=9.35kN;=9.35103/(0.75384.2)=32.45N/mm2;內部立桿穩定性驗算:實際抗壓應力計算值=32.45N/mm2小于抗壓強度設計值f=205N/mm2,滿足要求。12.2軌道梁支撐計算滿堂腳手架計算滿堂腳手架采用48鋼管,壁厚2.7mm。計算參數:鋼管單重為3.016kg/m、頂托單個重量為3kg、直角扣件1.34kg、對接扣件1.877kg。方木自重本工程方木采用100cm100cm(寬高),頂部方木間距為25cm;方木單重按20kg/m計。模板自重木模板采用2.0cm厚膠合板,其每平米重量為12kg/m2。混凝土重量軌道梁尺寸為0.6*1.4m,
36、最大跨長17.2m。其重量為0.6*1.4*2.5*17.2=36.12t,則每平米混凝土重量為361.2/(0.6*17.2)=35KN/m2。鋼筋重量按照設計圖紙鋼筋布置每平米鋼筋重量為:254.35kg/m2。卸料沖擊荷載混凝土采用壩前30t門機澆筑,門機吊3m3罐運輸混凝土,會產生卸料時的沖擊荷載。卸料沖擊荷載F(kN)按下式計算:式中:W吊罐中混凝土自重(吊罐吊3m3混凝土,72kN); g重力加速度(取10m/s2);h卸料高度(取2.0m);T卸料時間(s)卸料按最不利因素考慮,即:卸料為集中卸料,將吊罐中的3m3混凝土全部卸載一個部位,卸料時間按60s考慮。Q1=0.759kN
37、/m2。振搗荷載根據建筑施工模板安全技術規范(JGJ162-2008)規定,對于水平模板混凝土振搗時,產生的振搗荷載取2.0kN/m2。施工人員等活荷載根據建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ130-2011)規定,施工人員等活荷載1.0kN/m2。根據建筑施工模板安全技術規范(JGJ162-2008)規定,自重荷載應取1.2倍系數,活動荷載應取1.4倍系數。結構受力計算方木受力計算A、荷載計算方木布置間排距為0.25m,縱向通長布置。方木所承擔的自重荷載有:混凝土荷載為350.25=8.75kN/m、模板荷載為0.120.25=0.03kN/m、鋼筋荷載為2.540.25=0. 64
38、kN/m、方木自重0.2kN/m。G=8.75+0.03+0.64+0.2=9.62kN/m。B、活荷載計算方木所承擔的活荷載有:卸料沖擊荷載0.19kN/m、振搗荷載0.5kN/m、施工人員等活荷載0.25kN/m。Q=0.19+0.5+0.25=0.94kN/m。q=1.2G+1.4Q=12.86kN/mC、結構受力圖方木計算簡圖如下:方木計算簡圖D、結構受力計算經計算,方木所承受彎矩、剪力以及軸力見下圖:a彎矩圖經計算,方木所承受的最大彎矩為負彎矩,負彎矩對整個結構是有利的。其最大負彎矩為-0.34kNm,正彎矩為0.25kNm。b剪力圖經計算,方木在支座處的最大剪力值為3.89kN。支
39、座最大反力也為3.89KN。c軸力圖方木軸力為0。方木強度、抗剪、剛度驗算通過以上計算圖,方木承受最大彎矩為0.25kNm,最大剪力為3.89kN,作用在方木上的荷載為12.86kN/m。A、抗彎強度驗算式中:彎曲應力(N/mm2); M桿件彎矩(Nmm),M=0.25105Nmm;W材料截面抵抗矩(mm3)。(b為方木的寬度,h為方木的高度),方木采用100mm100mm(寬高)的方木。W=16.67104Nmm3。=M/W=0.25106/(16.67104)=1.5N/mm2。方木木質為松木,查得松木的抗彎強度為13N/mm2。方木產生的彎曲應力小于方木的抗彎強度。因此,方木抗彎強度滿足
40、要求。B、抗剪強度驗算式中:f剪應力(N/mm2);V桿件剪力(N),V=3.89103N;A材料截面面積(mm2)。f=V/A=3.89103/(100100)=0.4N/mm2。方木木質為松木,查得松木的抗剪強度為1.4N/mm2。方木產生的剪應力小于方木的抗剪強度。因此,方木抗剪強度滿足要求。C、剛度驗算撓度計算按下式:式中:撓度(mm); q均布荷載(N),q=12.86N/mm;l支座間距(500mm);E材料彈性模量(9000N/mm2);I主軸的慣性矩,=0.14mm木材的容許撓度為:L/250mm,方木容許撓度為2mm。方木容許撓度大于方木產生的撓度。因此,方木剛度滿足要求。鋼
41、管支撐架受力計算A、荷載計算鋼管支撐架所受的力為底部方木所受的力以集中荷載的方式作用在鋼管支撐架立桿上。鋼管支撐架自身重力作用在立桿上的荷載為0.26kN。自重計算如下:扣件:直角扣件1.34kg/個,旋轉扣件1.489kg/個,對接扣件1.877kg/個NG1k=0.26kN;模板、木方、混凝土、鋼筋自重標準值NG2kNG2k=0.120.250.5+10.50.25+350.250.5+2.540.250.5=4.83kN;活荷載標準值計算:活荷載計算包括:振搗荷載、施工人員荷載和卸料沖擊荷載NQk=0.250.5(2+1+0.759)=0.47kN;B、立桿長細比驗算依據扣件式規范第條:
42、長細比=l0/i=kh/i=h/i(k取為1,取為1)立桿的截面回轉半徑:i=1.604cm;=11120/1.604=74.813內部立桿長細比驗算:實際長細比計算值:=74.813小于容許長細比210,滿足要求。C、確定軸心受壓構件的穩定系數穩定系數經過查表得到:=0.750; =N/(A)f立桿的軸心壓力設計值N=1.2(NG1k+NG2k)+1.4NQk=6.77kN;=6.77103/(0.75384.2)=23.49N/mm2;內部立桿穩定性驗算:實際抗壓應力計算值=23.49N/mm2小于抗壓強度設計值f=205N/mm2,滿足要求。12.6工字鋼(槽鋼)計算荷載計算12.6工字
43、鋼(槽鋼)按單根順水流方向布置,工字鋼所受的力為由頂部鋼管架所受的力以集中荷載的方式作用在底層12.6工字鋼(槽鋼)。計算時,因槽鋼相比工字鋼較小,所以按槽鋼性能進行驗算。通過以上計算,鋼管架最大壓力為6.77KN。槽鋼承擔頂部結構的作用力為,還有自身重力,槽鋼自身重力作用在支點處的荷載為0.22kN。所以作用在槽鋼的集中荷載值為6.77+0.22*1.2=7.03kN。結構受力圖槽鋼所受的力為由頂部鋼管架所受的力以集中荷載的方式作用在槽鋼上,槽鋼跨距按0.9m計。槽鋼計算簡圖結構受力計算經計算,槽鋼所承受彎矩、剪力以及軸力見下圖:彎矩圖經計算,槽鋼所承受的最大正彎矩為0.48kNm。剪力圖
44、經計算,槽鋼的最大剪力值為6.29kN。槽鋼強度、抗剪、剛度驗算通過以上彎矩圖,槽鋼承受最大彎矩為0.48kNm,最大剪力為6.29kN。A、抗彎強度驗算12.6槽鋼所產生的最大正彎矩為0.48106 Nmm。式中:彎曲應力(N/mm2); M桿件彎矩(Nmm),M=0.48106Nmm;W材料截面抵抗矩(mm3),W=6.21104 mm3。=7.73N/mm2。查得鋼材的抗彎強度為215N/mm2。12.6槽鋼產生的彎曲應力小于鋼材的抗彎強度。B、抗剪強度驗算式中:f剪應力(N/mm2); V桿件剪力(N),V=6.29103N;A材料截面面積(mm2),1570mm2。f=4.01N/m
45、m2。查得鋼材的抗剪強度為125N/mm2。12.6槽鋼產生的剪應力小于鋼材的抗剪強度。貝雷架計算根據以上計算,貝雷架需承擔的荷載為:混凝土、模板、方木、鋼筋、鋼管架、以及自身重力,還有卸料、振搗、施工人員等荷載。根據貝雷架性能指標,選用三排單層貝雷架。q=30kN/m計算簡圖如下:經計算,貝雷架所承受彎矩、剪力以及軸力見下圖:彎矩圖經計算,貝雷架所承受的最大彎矩為1109.4kNm。剪力圖經計算,貝雷架所承受的最大剪力值為258kN。式中:彎曲應力(N/mm2); M桿件彎矩(Nmm),M=1109.4106Nmm;W材料截面抵抗矩(mm3),W=10735.6103 mm3。=103.34
46、N/mm2。貝雷片采用Q345材質,查得抗彎強度為310N/mm2大于103.34N/mm2,可滿足施工需要。撓度驗算撓度計算按下式:=5ql4/(384EI)式中:撓度(mm);q集中荷載(N),q=30103N;l支座間距(17200mm);E材料彈性模量(206106N/mm2);I主軸的慣性矩,I=0.75*1010mm4。=22.13mm最大允許撓度為L/400=43mm,由以上計算可得,貝雷架撓度滿足要求。159mm鋼管(壁厚5mm)計算159mm鋼管(壁厚5mm)18.989kg/m,截面面積2419mm2。根據以上計算,貝雷架所承受的最大荷載為258KN,單根159鋼管長3.5
47、m,6根159鋼管自重為4kN。作用在159鋼管柱上最大軸力為258+1.24=262.8kN,即單根鋼管柱最大承受軸力為43.8kN。鋼材的抗壓強度為fy=215 N/mm2。159鋼管回轉半徑為:i=d2+d124=108.95mm長細比為:=3500/108.95=32.12由此可得,=0.95鋼管所承受的壓應力為:式中:f壓應力(N/mm2); F桿件壓力(N),F=43.8103 N;A材料截面面積(mm2),2419mm2;軸心受壓桿件的穩定系數,取0.95。f=19.06N/mm2小于215N/mm2,滿足施工要求。12.3高程266.008m梁支撐計算滿堂腳手架計算滿堂腳手架采
48、用48鋼管,壁厚2.7mm。計算參數:鋼管單重為3.016kg/m、頂托單個重量為3kg、直角扣件1.34kg、對接扣件1.877kg。方木自重本工程方木采用100cm100cm(寬高),頂部方木間距為30cm;方木單重按20kg/m計。模板自重木模板采用2.0cm厚膠合板,其每平米重量為12kg/m2。混凝土重量268.008m高程板梁結構寬6.3m,最大跨長17.2m,因結構由四根梁組成,按最重的梁進行計算,其邊梁最重,取其進行計算:其重量為0.7*1.8*2.5*17.2=54.18t,則每平米混凝土重量為541.8/(0.7*17.2)=45KN/m2。鋼筋重量按照設計圖紙鋼筋布置每平
49、米鋼筋重量為:184kg/m2。卸料沖擊荷載混凝土采用3m3吊罐澆筑混凝土,會產生卸料時的沖擊荷載。卸料沖擊荷載F(kN)按下式計算:式中:W吊罐中混凝土自重(吊罐吊3m3混凝土,72kN); g重力加速度(取10m/s2);h卸料高度(取2.0m);T卸料時間(s)卸料按最不利因素考慮,即:卸料為集中卸料,將吊罐中的3m3混凝土全部卸載一個部位,卸料時間按60s考慮。Q1=0.759kN/m2。振搗荷載根據建筑施工模板安全技術規范(JGJ162-2008)規定,對于水平模板混凝土振搗時,產生的振搗荷載取2.0kN/m2。施工人員等活荷載根據建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ130-
50、2011)規定,施工人員等活荷載1.0kN/m2。根據建筑施工模板安全技術規范(JGJ162-2008)規定,自重荷載應取1.2倍系數,活動荷載應取1.4倍系數。結構受力計算方木受力計算A、荷載計算方木布置間排距為0.3m,縱向通長布置。方木所承擔的自重荷載有:混凝土荷載為450.3=13.5kN/m、模板荷載為0.120.3=0.04kN/m、鋼筋荷載為1.840.3=0.55kN/m、方木自重0.2kN/m。G=13.5+0.04+0.55+0.2=14.29kN/m。B、活荷載計算方木所承擔的活荷載有:卸料沖擊荷載0.19kN/m、振搗荷載0.5kN/m、施工人員等活荷載0.25kN/m
51、。Q=0.19+0.5+0.25=0.94kN/m。q=1.2G+1.4Q=18.46kN/mC、結構受力圖方木所受的力是通過模板傳遞的均布荷載,方木計算簡圖如下:方木計算簡圖D、結構受力計算經計算,方木所承受彎矩、剪力以及軸力見下圖:a彎矩圖經計算,方木所承受的最大彎矩為負彎矩,負彎矩對整個結構是有利的。其最大負彎矩為-0.49kNm,正彎矩為0.36kNm。b剪力圖經計算,方木在支座處的最大剪力值為5.59kN。支座最大反力也為5.59KN。c軸力圖方木軸力為0。方木強度、抗剪、剛度驗算通過以上計算圖,方木承受最大彎矩為0.36kNm,最大剪力為5.59kN,作用在方木上的荷載為18.46
52、kN/m。A、抗彎強度驗算式中:彎曲應力(N/mm2); M桿件彎矩(Nmm),M=0.36105Nmm;W材料截面抵抗矩(mm3)。(b為方木的寬度,h為方木的高度),方木采用100mm100mm(寬高)的方木。W=16.67104Nmm3。=M/W=0.36106/(16.67104)=2.16N/mm2。方木木質為松木,查得松木的抗彎強度為13N/mm2。方木產生的彎曲應力小于方木的抗彎強度。因此,方木抗彎強度滿足要求。B、抗剪強度驗算式中:f剪應力(N/mm2);V桿件剪力(N),V=5.59103N;A材料截面面積(mm2)。f=V/A=5.59103/(100100)=0.56N/
53、mm2。方木木質為松木,查得松木的抗剪強度為1.4N/mm2。方木產生的剪應力小于方木的抗剪強度。因此,方木抗剪強度滿足要求。C、剛度驗算撓度計算按下式:式中:撓度(mm); q均布荷載(N),q=18.46N/mm;l支座間距(500mm);E材料彈性模量(9000N/mm2);I主軸的慣性矩,=0.2mm木材的容許撓度為:L/250mm,方木容許撓度為2mm。方木容許撓度大于方木產生的撓度。因此,方木剛度滿足要求。鋼管支撐架受力計算A、荷載計算鋼管支撐架所受的力為方木所受的力以集中荷載的方式作用在鋼管支撐架立桿上。鋼管支撐架自身重力作用在立桿上的荷載為0.26kN。自重計算如下:扣件:直角
54、扣件1.34kg/個,旋轉扣件1.489kg/個,對接扣件1.877kg/個NG1k=0.26kN;模板、木方、混凝土、鋼筋自重標準值NG2k每平米混凝土重量為45KN/m2NG2k=0.120.30.5+0.860.30.5+450.30.5+1.840.30.5=7.17kN;活荷載標準值計算:活荷載計算包括:振搗荷載、施工人員荷載和卸料沖擊荷載NQk=0.30.5(2+1+0.759)=0.56kN;B、立桿長細比驗算依據扣件式規范第條:長細比=l0/i=kh/i=h/i(k取為1,取為1)立桿的截面回轉半徑:i=1.604cm;=11120/1.604=74.813內部立桿長細比驗算:
55、實際長細比計算值:=74.813小于容許長細比210,滿足要求。C、確定軸心受壓構件的穩定系數穩定系數經過查表得到:=0.750; =N/(A)f立桿的軸心壓力設計值N=1.2(NG1k+NG2k)+1.4NQk=9.7kN;=9.7103/(0.75384.2)=33.66N/mm2;內部立桿穩定性驗算:實際抗壓應力計算值=33.66N/mm2小于抗壓強度設計值f=205N/mm2,滿足要求。12.6工字鋼(槽鋼)計算荷載計算12.6工字鋼(槽鋼)按單根順水流方向布置,12.6工字鋼(槽鋼)所受的力為由頂部鋼管架所受的力以集中荷載的方式作用在12.6工字鋼(槽鋼)。計算時,因槽鋼相比工字鋼較
56、小,所以按槽鋼性能進行驗算。通過以上計算,鋼管架最大壓力為9.7KN。槽鋼承擔頂部結構的作用力為,還有自身重力,槽鋼自身重力作用在支點處的荷載為0.14kN。所以作用在槽鋼的集中荷載值為9.7+0.14*1.2=9.87kN。結構受力圖槽鋼所受的力為由頂部鋼管架所受的力以集中荷載的方式作用在槽鋼上,槽鋼最大跨距按1.1m計。槽鋼計算簡圖結構受力計算經計算,槽鋼所承受彎矩、剪力以及軸力見下圖:彎矩圖經計算,槽鋼所承受的最大正彎矩為5.11kNm。剪力圖 經計算,槽鋼的最大剪力值為16.15kN。槽鋼強度、抗剪、剛度驗算通過以上彎矩圖,槽鋼承受最大彎矩為5.11kNm,最大剪力為16.15kN。A
57、、抗彎強度驗算槽鋼所產生的最大正彎矩為5.11106 Nmm。式中:彎曲應力(N/mm2); M桿件彎矩(Nmm),M=5.11106Nmm;W材料截面抵抗矩(mm3),W=6.21104 mm3。=82.29N/mm2。查得鋼材的抗彎強度為215N/mm2。槽鋼產生的彎曲應力小于鋼材的抗彎強度。B、抗剪強度驗算式中:f剪應力(N/mm2); V桿件剪力(N),V=16.15103N;A材料截面面積(mm2),1570mm2。f=10.29N/mm2。查得鋼材的抗剪強度為125N/mm2。槽鋼產生的剪應力小于鋼材的抗剪強度。貝雷架計算根據以上計算,貝雷架需承擔的荷載為:混凝土、模板、方木、鋼筋
58、、鋼管架、以及自身重力,還有卸料、振搗、施工人員等荷載。根據貝雷架性能指標,選用單層貝雷架,共13排。q=234kN/m每排貝雷架所承擔荷載為234/13=18kN/m計算簡圖如下:經計算,貝雷架所承受彎矩、剪力以及軸力見下圖:彎矩圖經計算,貝雷架所承受的最大彎矩為665.64kNm。剪力圖經計算,貝雷架所承受的最大剪力值為154.8kN。式中:彎曲應力(N/mm2); M桿件彎矩(Nmm),M=655.64106Nmm;W材料截面抵抗矩(mm3),W=3578.5103 mm3。=183.66N/mm2。貝雷片采用Q345材質,查得抗彎強度為310N/mm2大于183.66N/mm2,可滿足
59、施工需要。撓度驗算撓度計算按下式:=5ql4/(384EI)式中:撓度(mm);q集中荷載(N),q=18103N;l支座間距(17200mm);E材料彈性模量(206106N/mm2);I主軸的慣性矩,I=0.75*1010mm4。=13.28mm最大允許撓度為L/400=43mm,由以上計算可得,貝雷架撓度滿足要求。159mm鋼管(壁厚5mm)計算159mm鋼管(壁厚5mm)18.989kg/m,截面面積2419mm2。根據以上計算,貝雷架所承受的最大支座反力為154.8KN,單根159鋼管長9.2m,2根159鋼管自重為3.5kN。作用在159鋼管柱上最大軸力為154.8+1.23.5=
60、159kN,即單根鋼管柱最大承受軸力為79.5kN。鋼材的抗壓強度為fy=215 N/mm2。159鋼管回轉半徑為:i=d2+d124=108.95mm長細比為:=9200/108.95=84.44由此可得,=0.75鋼管所承受的壓應力為:式中:f壓應力(N/mm2); F桿件壓力(N),F=79.5103 N;A材料截面面積(mm2),2419mm2;軸心受壓桿件的穩定系數,取0.75。f=43.82N/mm2小于215N/mm2,滿足施工要求。EL261.6m梁承重力計算EL261.6m梁界面尺寸為1.2m*1.2m,混凝土強度等級為C30,鋼筋強度等級為HRB400,鋼筋保護層厚度為35
61、mm,其鋼筋布置如下:其正截面受彎承載力應符合下列規定。混凝土受壓區高度應按下列公式確定:式中:M彎矩設計值;1系數,按混凝土結構設計規范第條的規定計算;fc混凝土軸心抗壓強度設計值,按混凝土結構設計規范表采用;fy普通鋼筋的抗拉、抗壓強度設計值;As、As受拉區、受壓區縱向普通鋼筋的截面面積;Ap、Ap受拉區、受壓區縱向預應力鋼筋的截面面積;s、p受壓區縱向普通鋼筋合力點、預應力鋼筋合力點至截面受壓邊緣的距離;受壓區全部縱向鋼筋合力點至截面受壓邊緣的距離,當受壓區為配置縱向預應力鋼筋或受壓區縱向預應力鋼筋應力(p0-fpy)為拉應力時,上式中用s代替。根據混凝土結構設計規范第條的規定,1=1
62、.0;fc按混凝土結構設計規范表查得fc=14.3N/mm2;梁鋼筋為HRB400,按混凝土結構設計規范表查得fy=400N/mm2;As為受拉區縱向鋼筋截面面積,根據設計圖紙,As=As =4418mm2;s=35mm;梁沒有布置預應力鋼筋,所以Ap=Ap=p=0。混凝土受壓區高度x=1*14.3*1200/(400*4418)=102.98mm所能承擔的最大彎矩為:M=114.31200102.98(1130-102.98/2)=19.06108Nmm=1906kNm根據以上計算可得,梁上面需承擔9排貝雷架的重力荷載,每排貝雷架承受的荷載為154.8kN,其受力結構見下圖,彎矩計算圖如下: 經計算,梁所承受的最大正彎矩為207.33kNm。其彎矩小于梁所能承擔的最大彎矩,可滿足施工需要。