連續(xù)箱梁碗扣式滿堂支架現(xiàn)澆施工技術(shù)及受力驗(yàn)算5100字

1、連續(xù)箱梁碗扣式滿堂支架現(xiàn)澆施工技術(shù)及受力驗(yàn)算5100字 夏剛 1972年出生，男，重慶人，現(xiàn)任重慶園業(yè)實(shí)業(yè)總工程師，大學(xué)本科。 畢業(yè)摘要：本文通過重慶市南川區(qū)工業(yè)園區(qū)橫一路道路工程K1+745大橋上構(gòu)連續(xù)箱梁采用碗扣式滿堂支架現(xiàn)澆的施工實(shí)例，詳細(xì)表達(dá)了滿堂支架的方案設(shè)計(jì)及搭設(shè)、預(yù)壓等施工工藝和方法，并對支架構(gòu)造進(jìn)展了受力驗(yàn)算，以確保施工平安。期望能對相類似工程的施工起到借鑒意義，和對碗扣支架的應(yīng)用起到推廣作用。 關(guān)鍵詞：箱梁滿堂支架現(xiàn)澆碗扣式管件受力驗(yàn)算 1 工程概況 重慶市南川區(qū)工業(yè)園區(qū)橫一路道路工程K1+745大橋設(shè)計(jì)起點(diǎn)K1+694.46，終點(diǎn)K1+795.54，全長101.08m。本橋

2、為半幅橋，按路基寬度左幅跨越龍巖河，設(shè)置520m鋼筋混凝土連續(xù)箱梁，右幅路基在中分帶處設(shè)置路肩擋墻。全橋平面位于直線上，在K1+735.5K1+795.54段橋面寬度為18.5m，在K1+694.46K1+715.5段加寬3m，K1+715.500K1+735.5段為加寬漸變段。 下部構(gòu)造0號橋臺，5號橋臺采用輕型橋臺；14號橋墩采用柱式墩，根底采用樁根底。 上部構(gòu)造箱梁采用斜腹式雙箱雙室截面，跨中左箱梁頂板寬9.2512.25m，底板寬5.858.85m，梁高1.3m，頂板厚0.22m，底板厚0.2m，腹板厚度為0.5m；跨中右箱梁頂板寬9.25m，底板寬5.85m，梁高1.3m，頂板厚0.

3、22m，底板厚0.2m，腹板厚度為0.5m；端部設(shè)1.1m寬端橫梁，墩頂設(shè)1.5m寬中橫梁。典型跨中橫斷面如圖1所示。 圖1箱梁橫斷面示意圖單位：cm 2 碗扣式滿堂支架的設(shè)計(jì) K1+745大橋橋墩高度僅為9.511.0m，經(jīng)對大橋進(jìn)展實(shí)地勘察，理解到橋址處地質(zhì)條件較好，且橋位下沒有障礙物，箱梁現(xiàn)澆具備滿堂支架的施工條件。 經(jīng)過對多種現(xiàn)澆的支架方案進(jìn)展技術(shù)及經(jīng)濟(jì)等方面的綜合比選，最終滿堂支架選用具有多功能、高效率、通用性強(qiáng)、拆卸方便的碗扣式管架。 在大橋左側(cè)設(shè)置圍堰，阻止河水流入施工場地，圍堰后挖除支架處地基的較弱地層，然后采用砂礫分層回填并壓實(shí)，然后澆注厚25cm的C20混凝土墊層作支架的根

4、底。 梁底板下支架的立桿縱橫間距均采用60cm，橫桿采用層距120cm。兩側(cè)翼板下立桿橫向間距為90cm，縱向間距為60cm，橫桿層距120cm。在碗扣支架立桿頂部裝可調(diào)頂托，以調(diào)整底模標(biāo)高。頂托上設(shè)I16工字鋼縱梁，間距60cm，在工字鋼縱梁上鋪設(shè)橫向15cm15cm方木，間距30cm，作為橫梁兼梁底找平層，再在橫梁上鋪設(shè)厚1.8cm竹膠板作為箱梁底模。 支架的平均高度約為8.9m，最高10.8m，為確保支架的整體穩(wěn)定性，在支架縱向兩側(cè)及中部每隔3排設(shè)一道剪刀撐，橫向每4.2m即每7排支架設(shè)一道剪刀撐。滿堂支架布置如圖2、圖3所示。 圖2滿堂支架布置平面圖 圖3滿堂支架布置立面圖 3 施工工

5、藝及方法 3.1 基底處理 沿大橋在左側(cè)設(shè)置一道圍堰，阻止河水流入施工場地，圍堰用麻袋盛放松散粘土填碼，圍堰頂面寬2m，高出施工時(shí)水位1m以上。然后去除圍堰內(nèi)河床上的淤泥及承載力軟弱的巖土，采用砂礫分層回填，壓路機(jī)碾壓密實(shí)，最后再上澆筑25cm厚C20砼墊層作為支架的根底。砼硬化面寬度比架體加寬1m，砼面標(biāo)高比施工時(shí)水位高50cm。 3.2 測量放樣 在砼墊層面上放出箱梁的豎向投影線，用白油漆畫出標(biāo)志線，根據(jù)投影線定出箱梁的中心線，由中心線向兩側(cè)按設(shè)計(jì)要求對稱布設(shè)碗扣支架。 3.3 支架安裝 立桿墊板采用槽鋼，槽鋼根據(jù)立桿位置橫向布設(shè)，要使立桿處于槽鋼中心，放置時(shí)要使槽鋼墊板平整、結(jié)實(shí)，底部無

6、懸空現(xiàn)象。 根據(jù)設(shè)計(jì)方案的立桿及橫桿的組合，從作業(yè)面的一端開場，按從底部向頂部的順序安裝支架構(gòu)件，并仔細(xì)調(diào)整立桿垂直度和位置，立桿垂直度、橫桿兩端的高差要符合標(biāo)準(zhǔn)要求。一層立桿、橫桿安裝完后再進(jìn)展下一層立桿和橫桿的安裝，直至頂層，最后安放頂托，并依設(shè)計(jì)將頂托調(diào)至需要的標(biāo)高位置。為便于在支架上高空作業(yè)，平安省時(shí)，可在地面上大致調(diào)好頂托伸出量，再運(yùn)至支架頂安放，頂托伸出量一般控制在30cm以內(nèi)為宜。 立桿和橫桿安裝完畢后，及時(shí)安裝縱橫向剪刀撐，以保證支撐系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性。在支架縱向兩側(cè)及中部每隔3排設(shè)一道剪刀撐，橫向每4.2m即每7排支架設(shè)剪刀撐一道。剪刀撐在整個(gè)立面長度及寬度內(nèi)連續(xù)設(shè)置，每道剪刀

7、撐跨越立桿不小于4跨，且不小于6m，與地面傾角成45，剪刀撐采用搭接接長，用旋轉(zhuǎn)扣件固定在與之相交的橫向程度桿上。 3.4 縱橫梁 頂托標(biāo)高調(diào)整完畢后，在其上安放I16工字鋼縱梁，然后采用15cm15cm方木，間距30cm置于工字鋼上作橫梁，最后根據(jù)放樣出的中線面鋪18mm厚竹膠板作箱梁底模。 3.5 支架預(yù)壓 為消除支架、支撐方木和模板的非彈性變性和地基的壓縮沉降影響，有利于箱梁的線形控制，同時(shí)檢查支架的平安性，確保施工平安。在箱梁底模及外模安裝完畢后進(jìn)展支架預(yù)壓施工。預(yù)壓重量為箱梁的自重加施工荷載的100%。預(yù)壓重量布設(shè)按箱梁施工過程中最不利狀況進(jìn)展考慮。 先利用箱梁底模下的可調(diào)頂托調(diào)整預(yù)

8、拱度，完成后即可進(jìn)展預(yù)壓試驗(yàn)。荷載采用袋裝砂堆載的等載預(yù)壓方法。箱梁支架及模板在預(yù)壓過程中需觀測5個(gè)斷面共40個(gè)觀測點(diǎn)，觀測位置設(shè)在每跨的L/4、L/2處及兩端墩頂支座處，每組分別在翼緣板、腹板處設(shè)置觀測點(diǎn)8個(gè)。 在完成觀測點(diǎn)的布設(shè)后用水準(zhǔn)儀測量出各觀測點(diǎn)初始高程讀數(shù)，并做好記錄。然后按設(shè)計(jì)分三級進(jìn)展加載預(yù)壓試驗(yàn)。 第一級加載形式加載至荷載的50%，主要模擬完成底板、腹板鋼筋、預(yù)應(yīng)力筋、內(nèi)模安裝、頂板翼緣鋼筋、預(yù)應(yīng)力筋的安裝等施工過程，其荷載按均布于底板上考慮。第二級加載形式加載至荷載的75%，是模擬底板砼、腹板砼、頂板、翼緣板砼已形成一定施工梯度的全斷面澆筑，同時(shí)頂、底、翼緣板砼在跨中斷面的

9、最不利受力狀態(tài)。第三級加載形式加載至荷載的100%，是模擬箱梁砼完成澆灌的狀況。 要全過程進(jìn)展觀測，未經(jīng)觀測不能加載下一級荷載。每完成一級加載應(yīng)暫停一段時(shí)間，進(jìn)展測量，并對滿堂支架進(jìn)展檢查，發(fā)現(xiàn)異常情況停頓加載，及時(shí)分析，采取相應(yīng)措施。 完成第三級加載后持荷觀測24小時(shí)，每小時(shí)觀測一次，并做好記錄，假設(shè)發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)上報(bào)，進(jìn)展應(yīng)急處理。 卸載觀測是“加載預(yù)壓的重要一環(huán)，通過各級卸載測量數(shù)據(jù)值推算出滿堂支架在各級荷載作用下的彈性變形量與剩余變形量。卸載觀測過程與加載觀測過程相反，卸載時(shí)每完成一級卸載均待觀察完成、做好記錄再卸下一級荷載。 最后根據(jù)預(yù)壓的測試數(shù)據(jù)，對滿堂支架在使用過程中的平安性、可

10、靠性進(jìn)展評估，算出地面沉降、支架的彈性和非彈性變形數(shù)值。根據(jù)各點(diǎn)對應(yīng)的彈性變形數(shù)值及設(shè)計(jì)預(yù)拱度調(diào)整模板的高程。 5 支架各構(gòu)造受力驗(yàn)算 5.1 荷載分類 1施工人員、設(shè)備及模板支架自重：q1=3.0KN/m2 2混凝土振搗荷載：q2=2.0KN/m2 3混凝土傾倒荷載：q3=2.0KN/m2 4)以最不利荷載位置進(jìn)展檢算，經(jīng)對梁體構(gòu)造尺寸及支架類型進(jìn)展分析，連續(xù)箱梁施工時(shí)的荷載根本作用于箱梁底板下部的支架，并設(shè)箱梁的施工荷載為均勻作用在支架上的均布荷載，因箱梁砼總計(jì)1214.2m3，箱梁底板范圍的垂直投影面積為1540m2，那么箱梁施工時(shí)作用于支架的均布荷載為q4=1214.226/1540=

11、20.5KN/m2。 5.2底模下方木橫梁構(gòu)造受力驗(yàn)算 橫梁為15cm15cm方木，其截面特性為：木=7.5KN/m3，E=9103MPa，=9.5MPa；=1.7MPa；W=5.6310-4m3；I=4.2210-5m4。 方木橫梁中心距為0.3m，跨度為0.6m。按受均布線性荷載作用的三等跨連續(xù)梁進(jìn)展計(jì)算， 如圖4所示，取平安系數(shù)1.2，那么作用在橫梁上的線性荷載為：q=q1+q2+q3+q40.31.2=9.9KN/m。圖4底板下橫梁受力驗(yàn)算圖 1橫梁最大彎矩 Mmax=0.1qL2=0.19.90.62=0.36KN?m 彎拉應(yīng)力：=Mmax/W=0.36103/5.6310-4=0.

12、64MPa9.5MPa滿足要求 2橫梁最大剪力 Qmax=0.6qL=0.69.90.6=3.56KN 剪應(yīng)力：T=Qmax/A=3.56103/0.150.15=0.16MPa1.7MPa滿足要求 3橫梁撓度 f=0.677qL4/100EI=0.6779.91030.64/10091031064.2210-5=0.023mmL/400=1.5mm滿足要求 5.3 底模下工字鋼縱梁構(gòu)造受力驗(yàn)算 縱梁為I16工字鋼，間距60cm，其截面特性為：重量20.513Kg/m； =181MPa，=85MPa，A=26.131cm2，W=141cm3，E=2.1105MPa，I=1130cm4。 工字鋼

13、縱梁承受方木橫梁傳遞的集中荷載，集中荷載P=9.90.6=5.94KN，按受集中荷載作用的三等跨連續(xù)梁進(jìn)展計(jì)算，最不利荷載如圖5所示。圖5底板下橫梁受力驗(yàn)算圖 1縱梁最大彎矩 Mmax=0.175PL=0.1755.940.6=0.62KN.m 彎拉應(yīng)力：=Mmax/W=0.62103/14110-6=4.4MPa181MPa滿足要求 2縱梁最大剪力 Qmax=0.65P=0.655.94=3.86KN 剪應(yīng)力：T=Qmax/A=3.86103/26.13110-4=1.5MPa85MPa滿足要求 3縱梁撓度 f=1.146PL3/100EI=1.1465.941030.63/1002.110

14、5106113010-8=0.006mmL/400=1.5mm滿足要求 5.2碗扣支架立桿構(gòu)造受力驗(yàn)算 碗扣式多功能支架采用48建筑鋼管，其截面特性為：鋼筋壁厚3.5mm；截面積A=4.89102mm2；軸向容許應(yīng)力0=140MPa；回轉(zhuǎn)半徑rx=1.578mm。 1單根鋼管軸向力計(jì)算 梁底立桿的布置縱橫間距均為60cm，單根立柱所承受的工字鋼縱梁重量及自重等荷載經(jīng)計(jì)算為1.9KN，取平安系數(shù)為1.2，那么單根立柱所承受軸向壓力N=0.60.6q1+q2+q3+q4+1.9 1.2=14.16KN0=140MPa滿足要求 2立柱的穩(wěn)定性檢算 構(gòu)件長細(xì)比=l0/rx=120/1.578=76.0150，查表得縱向彎曲系數(shù)=0.744，那么N=A0=0.7444.89102140=50.9KNN=14.16KN立桿穩(wěn)定性滿足要求 6 完畢語 雖然橋梁上構(gòu)現(xiàn)澆施工是較為普遍的施工方法，其支架的構(gòu)造類型也豐富多樣，但對于重量大、高質(zhì)量要求的連續(xù)箱梁現(xiàn)澆施工，需在施工時(shí)因地制宜，嚴(yán)格挑選，選取合理的支架構(gòu)造，保證施工平安和施工質(zhì)量。經(jīng)對各種因素的綜合分析考慮，做作出了本工程現(xiàn)澆箱梁的現(xiàn)澆支架方案，順利地