1、新建廈深鐵路（福建段）XSFJ-I標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置集中排水措施，在第四次轉線后，水流將直接灑落在鷹廈左線路基及接觸網上，影響運營線安全。二、 編制目的集中排水設施施工平臺。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，沿兩側橋墩墩身往下引至路基側溝中。PVC管的的安裝需搭設腳手架、設置施工平臺進行施工。四、腳手架的布設福廈線橋跨越路基部分長為30米，平分3個單元，以1單元10米，寬4.9米進行腳手架搭設簡算，搭設高度為22米。（一）基
2、本參數1.模板支架參數橫向間距或排距(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長度(m):0.10；模板支架搭設高度(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，考慮扣件的保養情況，扣件抗滑承載力系數:0.80；板底鋼管的間隔距離(mm):300.00；2.荷載參數模板與木板自重(kN/m2):0.350；混凝土與鋼筋自重(kN/m3):26.000；施工均布荷載標準值(kN/m2):2.500；3.材料參數面板采用膠合面板，厚度為18mm；板底支撐采用鋼管；面板彈性模量E(N/mm2):
3、9500；面板抗彎強度設計值(N/mm2):13； 圖1 樓板支撐架立面簡圖 圖2 樓板支撐架荷載計算單元二、模板面板計算:模板面板為受彎構件,按三跨連續梁對面板進行驗算其抗彎強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梁計算。 面板計算簡圖1、荷載計算(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備荷載(kN/m)：q2 = 2.50.8= 2 kN/m
4、；2、強度計算計算公式如下: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；面板最大應力計算值 =M/W= 32716.8/43200 = 0.757 N/mm2；面板的抗彎強度設計值 f=13 N/mm2；面板的最大應力計算值為 0.757 N/mm2 小于面板的抗彎強度設計值 13 N/mm2,滿足要求!3、撓度計算撓度計算公式為=0.677ql4/(100EI)=l/250其中q =q1=0.696kN/m面板最大撓度計算值 = 0.6770.6963004/(100950038.88104)=0
5、.01 mm； 面板最大允許撓度 =300/ 250=1.2 mm；面板的最大撓度計算值 0.01 mm 小于 面板的最大允許撓度 1.2 mm,滿足要求!三、縱向支撐鋼管的計算:縱向鋼管按照均布荷載下連續梁計算，截面力學參數為截面抵抗矩 w=5.08cm3截面慣性矩 I=12.19cm4 1.荷載的計算：(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備荷載(kN)：q2 = (2.5 + 2)0.3 = 1.35 kN/m；2.鋼管強度驗算:最大彎矩考慮為三跨連續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算值最不利分配的彎矩和，計算公式如下:最大彎矩計算公式如下: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 ；鋼管的最大應力計算值 = M/W= 0.162106/5080 =
7、 31.805 N/mm2；鋼管的抗壓強度設計值 f=205.0 N/mm2；縱向鋼最大應力計算值為 31.805 N/mm2 小于 縱向鋼管的抗壓強度設計值 205.0 N/mm2,滿足要求！3.撓度計算:最大撓度考慮為三跨連續梁均布荷載作用下的撓度計算公式如下:max=0.677q1l4/(100EI)靜荷載 q1 = 0.261 kN/m；三跨連續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、橫向支撐鋼管計算:支撐鋼管按照集中荷載作用下的三跨連續梁
8、計算；集中荷載P取縱向板底支撐傳遞力，P0.909kN; 支撐鋼管計算簡圖 支撐鋼管計算彎矩圖(kNm) 支撐鋼管計算變形圖(mm) 支撐鋼管計算剪力圖(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 ；最大應力 = 196836.235/5080 = 38.747 N/mm2；支撐鋼管的抗壓強度設計值 f=205 N/mm2；支撐鋼管的最大應力計算值 38.747 N/mm2 小于 支撐鋼管的抗壓強度設計值 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、扣件抗滑移的計算:按照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范培訓講座劉群主編，P96頁，雙扣件承載力設計值取16.00kN，扣件抗滑承載力系數0.80，該工程實際的雙扣件承載力取值為12.80kN ?？v向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值 R= 2.632 kN；R 12.80 kN,所以雙扣件抗滑承載力的設計計算滿足要求! 六、模板支架立桿荷載設計值(軸力):作用于模板支架的荷載包括靜荷載和活荷載。1.靜荷載標準值包括以下內容：(1)腳手架的自重(kN)：NG1 = 0.15822 = 3.478 kN；鋼管的自重計算參照扣件式規范附錄A。(2)模板的自重(kN)：NG
10、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；經計算得到，靜荷載標準值 NG = NG1+NG2+NG3 = 4.035 kN；2.活荷載為施工荷載標準值與振倒混凝土時產生的荷載。經計算得到，活荷載標準值 NQ = (2.5+2 ) 0.80.8 = 2.88 kN；3.不考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值計算N = 1.2NG + 1.4NQ = 8.874 kN；七、立桿的穩定性計算:立桿的穩定性計算公式: =N/(A)f其中 N - 立桿的軸心壓力設計值(kN) ：N = 8.874 kN
11、； - 軸心受壓立桿的穩定系數,由長細比 lo/i 查表得到； i - 計算立桿的截面回轉半徑(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； - 鋼管立桿最大應力計算值 (N/mm2)； f- 鋼管立桿抗壓強度設計值 ：f =205 N/mm2； L0- 計算長度 (m)；按下式計算: 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的長度；a = 0.1 m；l0/i = 1400 / 15.8 = 89 ；由長細比
12、 Lo/i 的結果查表得到軸心受壓立桿的穩定系數= 0.667 ；鋼管立桿的最大應力計算值 ；=8874/（0.667489） = 27.207 N/mm2；鋼管立桿的最大應力計算值 = 27.207 N/mm2 小于 鋼管立桿的抗壓強度設計值 f = 205 N/mm2，滿足要求！如果考慮到高支撐架的安全因素，建議按下式計算l0 = k1k2(h+2a)= 1.1851.089(1.2+0.12) = 1.807 m；k1 - 計算長度附加系數按照表1取值1.185；k2 - 計算長度附加系數，h+2a = 1.4 按照表2取值1.089 ；Lo/i = 1806.651 / 15.8 =
13、114 ；由長細比 Lo/i 的結果查表得到軸心受壓立桿的穩定系數= 0.489 ；鋼管立桿的最大應力計算值 ；=8874/（0.489489） = 37.111 N/mm2；鋼管立桿的最大應力計算值 = 37.111 N/mm2 小于 鋼管立桿的抗壓強度設計值 f = 205 N/mm2，滿足要求！ 模板承重架應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計和使用安全。八、立桿的地基承載力計算: 立桿基礎底面的平均壓力應滿足下式的要求 p fg 地基承載力設計值:fg = fgkkc = 1201=120 kpa； 其中，地基承載力標準
14、值：fgk= 120 kpa ； 腳手架地基承載力調整系數：kc = 1 ； 立桿基礎底面的平均壓力：p = N/A =8.874/0.25=35.496 kpa ；其中，上部結構傳至基礎頂面的軸向力設計值 ：N = 8.874 kN；基礎底面面積 ：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造和施工要求工程經驗:除了要遵守扣件架規范的相關要求外，還要考慮以下內容1.模板支架的構造要求：a.梁板模板高支撐架可以根據設計荷載采用單立桿或雙立桿；b.立桿之間必須按步距滿設雙向水平桿，確保兩方向足夠的設計剛度；c.梁和樓板荷載
15、相差較大時，可以采用不同的立桿間距，但只宜在一個方向變距、而另一個方向不變。2.立桿步距的設計：a.當架體構造荷載在立桿不同高度軸力變化不大時，可以采用等步距設置；b.當中部有加強層或支架很高，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.整體性構造層的設計：a.當支撐架高度20m或橫向高寬比6時，需要設置整體性單或雙水平加強層；b.單水平加強層可以每4-6米沿水平結構層設置水平斜桿或剪刀撐，且須與立桿連接，設置斜桿層數要大于水平框格總數的1/3；c.雙水平加強層在支撐架的頂部和中部每隔10-15m設置，四周
16、和中部每10-15m設豎向斜桿，使其具有較大剛度和變形約束的空間結構層；d.在任何情況下，高支撐架的頂部和底部（掃地桿的設置層）必須設水平加強層。4.剪刀撐的設計：a.沿支架四周外立面應滿足立面滿設剪刀撐；b.中部可根據需要并依構架框格的大小，每隔10-15m設置。5.頂部支撐點的設計：a.最好在立桿頂部設置支托板，其距離支架頂層橫桿的高度不宜大于400mm；b.頂部支撐點位于頂層橫桿時，應靠近立桿，且不宜大于200mm；c.支撐橫桿與立桿的連接扣件應進行抗滑驗算，當設計荷載N12kN時，可用雙扣件；大于12kN時應用頂托方式。6.支撐架搭設的要求：a.嚴格按照設計尺寸搭設，立桿和水平桿的接頭
17、均應錯開在不同的框格層中設置；b.確保立桿的垂直偏差和橫桿的水平偏差小于扣件架規范的要求；c.確保每個扣件和鋼管的質量是滿足要求的，每個扣件的擰緊力矩都要控制在45-60N.m，鋼管不能選用已經長期使用發生變形的； d.地基支座的設計要滿足承載力的要求。7.施工使用的要求：a.精心設計混凝土澆筑方案，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展的澆筑方式；b.嚴格控制實際施工荷載不超過設計荷載，對出現的超過最大荷載要有相應的控制措施，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，發現下沉、松動和變形情況及時解決。十、梁模板工程材料匡算: 本工程樓板的計算厚度=20mm，混凝土凈板長La=10m，混凝土凈板跨Lb=4.9m，立桿橫向間距la=0.8m，立桿縱向間距lb=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；材料需求統計：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，旋轉扣件：76只非支架部分：面板面積：49m2，板底支撐長度：4290m
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