現(xiàn)澆箱梁支架法施工方案及安全疏導(dǎo)方案

-PAGE1.z.目錄第一章工程概況2第二章支架施工方案2第三章支架施工計(jì)算書11第一節(jié)碗扣式支架11第二節(jié)鋼管柱門形支架相關(guān)計(jì)算16第四章平安技術(shù)方案24第一節(jié)支架施工平安措施24第二節(jié)現(xiàn)場(chǎng)施工平安措施28第三節(jié)施工現(xiàn)場(chǎng)平安用電措施31第四節(jié)施工機(jī)械平安措施32第五節(jié)施工現(xiàn)場(chǎng)平安事故應(yīng)急預(yù)案33第五章北連接線交通平安疏導(dǎo)方案36現(xiàn)澆箱梁支架法施工方案及平安疏導(dǎo)方案第一章工程概況本合同段共設(shè)置：高架橋1座，南線K136+816～K140+014，橋梁長(zhǎng)度3198m，北線K136+964～K140+021，橋梁長(zhǎng)度3057m；互通立交1座〔于莊互通立交〕，其主線橋已含在高架橋中，于莊互通立交內(nèi)另設(shè)置通道橋2座，箱涵2道，圓管涵2道；德城互通主線橋北線第十一、十二聯(lián)；天橋1座。高架橋設(shè)計(jì)為為箱形預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋，南線30聯(lián)、北線29聯(lián)，德城互通2聯(lián)，2～5跨為一聯(lián)，每聯(lián)長(zhǎng)50～150m不等；高架橋箱梁頂寬13m〔含每側(cè)2m懸臂〕,底寬9m，梁高1.6m，橋墩為門形墩，墩高6～14.6m，墩截面方形1.5×1.8m、1.2×1.8m,全線總計(jì)202個(gè)；德城互通立交北線橋第十一聯(lián)為等寬箱梁，梁寬為17.25m，第十二聯(lián)為變寬箱梁，梁寬17.25m～13.0m，梁高均為1.6m，箱梁兩側(cè)懸臂各2.0m，橋墩采用1.6×1.6m方柱形墩。箱梁鉆孔樁采用直徑為1.8m、深度平均60m，總計(jì)505顆。主要工程量：高架橋6.42Km，上部C50箱梁砼6.7萬方、鋼絞線1900T，全橋鋼筋2萬噸。第二章支架施工方案濱州至德州高速公路第十五合同段德州北高架橋南北線采用后張法連續(xù)箱梁，根據(jù)該連續(xù)箱梁特點(diǎn)我們采用支架現(xiàn)場(chǎng)澆筑的方法。本橋連續(xù)箱梁除跨公路外全部采用滿堂支架法現(xiàn)澆施工，由于局部地段跨越公路，為保證公路正常通行，設(shè)置門式支架法，公路預(yù)留凈高4.5m，行車道寬4.5～5m，采用鋼管柱作為便梁支墩，以H30型鋼作為便梁架空。一、地基處理地基處理前首先對(duì)支架處的地表進(jìn)展調(diào)查，繪出平面圖。對(duì)泥漿池、基坑或局部突變局部確切標(biāo)示，并測(cè)定高程，標(biāo)注于圖上。1、基坑回填：承臺(tái)施工后，將基坑內(nèi)的水抽干，用干土分層回填至原地面，分層厚度為30CM左右，回填時(shí)用小型打夯機(jī)分層夯實(shí)。2、泥漿池處理：由于鉆孔施工時(shí)場(chǎng)地內(nèi)有泥漿池，地基處理前應(yīng)將泥漿池清理干凈，直至硬土層，然后回填至原地面，回填過程采用光輪壓路機(jī)配合分層夯實(shí),壓實(shí)度大于90%。3、對(duì)原地面整平用壓路機(jī)壓實(shí)、采用含水量適宜的素土分層回填壓實(shí)至比原地面高20cm,要求地基承載力大于130Kpa。然后在其上澆注10cm厚C15砼，用震動(dòng)器振搗密實(shí)并進(jìn)展養(yǎng)護(hù)。4、地基處理過程中應(yīng)及時(shí)設(shè)置臨時(shí)排水設(shè)施，使已處理的地基不受水的影響。地基處理時(shí)為防止地基積水，將地面處理成2%橫坡，與箱梁坡度一致。地基兩側(cè)2m外挖排水溝，以便排水。5、地基處理范圍：箱梁范圍以外每邊1M。6、地基處理至設(shè)計(jì)高程后，用觸探法測(cè)承載力，每孔測(cè)取6個(gè)點(diǎn)，分別分布在一般地段、泥漿池、基坑或其他特殊地段。分別檢測(cè)地基頂面以下30cm、60cm、90cm處的承載力分別為130Kpa、130Kpa、90Kpa。7、地基檢測(cè)到達(dá)施工方案要求后，立即對(duì)其進(jìn)展保護(hù)，防止外部來水和大氣降水傾入，完善排水系統(tǒng)，確保施工期間地基不受水害。二、支架搭設(shè)1、支架形式〔1〕、普通地段滿堂鋼管支架〔2〕、過被交路門形支架：本工程多處跨被交路〔見附表〕，為保證交通設(shè)以H型鋼為縱橫梁，鋼管為支墩的門形架，再在其上搭設(shè)碗扣支架。2、碗扣支架的型號(hào)〔1〕本工程選用的碗扣支架型號(hào)為：立桿〔LG〕、橫桿〔HG〕、斜桿〔*G〕、底座、上可調(diào)U托(TZ-1可調(diào)30cm)，下可調(diào)底座(TZ-2-〔300~500〕)，支架鋼管直徑48mm，壁厚3.5mm。立桿的支撐力可通過不同的橫桿步距來增大或減小?！?〕支架平面布置及受力驗(yàn)算濱德高速公路第十五合同段高架橋連續(xù)箱梁1.6m梁高的支架組合根據(jù)箱梁的單位面積平均重量，根據(jù)支架的承載力和施工的可行性，箱梁2m懸臂局部支架采用90×90間距，只采用一層縱向方木，斷面10cm×12cm，間距0.9m/根；箱室下支架間距為60〔橫向〕×90〔縱〕，竹膠板下第一層橫向方木斷面8cm×8cm，間距0.25m/根，第二層12cm×10cm斷面，間距0.6m/根。橫梁下支架間距為60〔橫向〕×60〔縱〕，第一層橫向方木斷面8cm×8cm，間距0.20m/根，第二層12cm×10cm斷面，間距0.6m/根。碗扣支架橫桿步距：底座往上前兩根橫桿步距為0.6m,頂托往下前兩根橫桿步距為0.6m，中間橫桿步距為1.2m；翼緣板下橫桿步距均為1.2m。此種組合每根立桿可承載力為30KN?！采鲜龇侥緮嗝娉叽缇跈z算的根底上提高一個(gè)等級(jí)，以消除方木刨平，木節(jié)、斜紋理以及因生長(zhǎng)應(yīng)力或自然損傷而形成的小缺陷〕。2、滿堂支架搭設(shè)支架施工順序?yàn)椋河?jì)算立桿組裝高度→安放底座墊木→安放可調(diào)底座→調(diào)整底座螺絲在同一水平面上組裝立桿及橫桿、鎖緊碗扣→安放U型托→調(diào)整托撐螺絲以形成縱橫坡安放底層、頂層方木→精調(diào)方木頂標(biāo)高〔1〕支架立桿位置放樣用全站儀放出箱梁中心線，然后用鋼尺放出底座十字線，并標(biāo)示清楚?！?〕布設(shè)立桿墊塊安裝底座

根據(jù)立桿位置布設(shè)立桿墊板，墊板采用10cm×14cm方木〔橫梁下2塊×10cm×15cm方木〕，使立桿處于墊板中心，墊板放置平整、結(jié)實(shí)，底部無懸空現(xiàn)象，然后安裝底座后將旋轉(zhuǎn)螺絲頂面調(diào)整在同一水平面上。〔3〕安裝立桿、橫桿和上托座從一端開場(chǎng)，按照順橋向90cm，橫橋向60和90cm兩種間距安裝底層立桿和橫桿，調(diào)整立桿垂直度和位置后并將碗扣稍許扣緊，一層立桿、橫桿安裝完后再進(jìn)展第二層立桿和橫桿的安裝，直至最頂層，最后安放上托座，并依設(shè)計(jì)標(biāo)高將U型上托座調(diào)至設(shè)計(jì)標(biāo)高位置。〔4〕碗扣支架的支立及縱橫坡調(diào)整對(duì)于箱梁橋面縱橫坡可通過調(diào)U型頂托的方法至設(shè)計(jì)標(biāo)高；常用的碗扣件立桿〔LG〕有LG2.4m、LG1.8m、LG1.2m。經(jīng)我部工程技術(shù)人員研究決定，除用以上立桿外，再用一些短小立桿LG0.3m、LG0.6m、LG0.9m，我們把它叫找零桿，便于支架高度調(diào)整。把這局部箱梁的支架地基每孔劃分一個(gè)單元，U托的最小旋出長(zhǎng)度為0.15m，當(dāng)旋出長(zhǎng)度大于0.45m時(shí)增加一根LG0.3m，長(zhǎng)度大于0.75m時(shí)，增加一根LG0.6m，長(zhǎng)度大于1.05m時(shí)，增加一根LG0.9m，運(yùn)用這些找零桿可以減小U托的旋出高度?！?〕標(biāo)高控制：根據(jù)計(jì)算提供的標(biāo)高，測(cè)量每排支架外側(cè)兩根立桿和中間立桿頂面標(biāo)高，并拉線控制中間其他頂托標(biāo)高，由此控制最上層頂托標(biāo)高，誤差不超過3mm〔6〕安放方木、鋪底模在上托座調(diào)整好后鋪設(shè)縱向10×12cm方木，鋪設(shè)時(shí)注意使其兩縱向方木接頭處于U型上托座上或在U型托座搭接，接著按25cm間距鋪設(shè)橫向8×8cm方木，根據(jù)放樣出的中線鋪設(shè)δ1.5cm1.5m×3.0m竹膠板板做為箱梁底模。安裝縱橫方木時(shí)，應(yīng)注意橫向方木的接頭位置與縱向方木的接頭錯(cuò)開，且在任何相鄰兩根橫向方木接頭不在同一平面。3、門式支架搭設(shè)在各路段跨公路現(xiàn)澆箱梁〔跨徑30～40米〕，采用門式支架，支架根底采用為擴(kuò)大根底，直接落于原公路面，根底平面1.5m×1.5m，設(shè)計(jì)為兩局部，和公路面接觸的下面局部采用M10水泥砂漿砌筑Mu10粘土磚、按允許寬高比1:1.5設(shè)計(jì)，施工中按"兩皮一收〞砌法，上面安裝鋼管局部采用灌注30cmC15砼，并在砼內(nèi)預(yù)埋4個(gè)Φ20mm錨栓，該處理方法效果滿足設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)要求，便于撤除而且節(jié)約經(jīng)費(fèi)。在現(xiàn)有公路上搭設(shè)現(xiàn)澆支架，原地基在修建公路時(shí)已作了充分的處理與壓實(shí)，其承載能力遠(yuǎn)超過上述處理地基的承載能力。故只需在原路面上搭設(shè)支架即可。在跨公路上搭設(shè)箱梁現(xiàn)澆支架，為了確保正常交通，在南北線各留有一處通車道，每處通車道凈空標(biāo)準(zhǔn)為5×4.5(寬×高)，來往車輛左右分流，單車通過。支架立柱采用Φ20cm鋼管，單幅支架每排5根立柱，兩排立柱之間的距離為7.0m，立柱下端柱腳與根底混凝土用４根Φ20螺栓連接，立柱上端設(shè)一根H30型鋼做橫梁，橫梁與鋼管柱柱帽承壓鋼通過Φ14圓鋼連接焊接，撤除時(shí)只通過切割Φ14圓鋼即可撤除，這樣既能保證連接結(jié)實(shí)，倒用撤除時(shí)又不損傷鋼管柱及Ｈ30型鋼橫梁?？v梁H型鋼采用23根,間距按2×0.9m+18×0.6m+2×0.9m設(shè)置，與碗扣式腳手架間距設(shè)置一致。其上橫向滿鋪δ=6mm木腳手架板做為隔離層，用來防公路面落物，以免污染公路路面或損壞汽車。施工期間，應(yīng)與交通管理部門和指揮部聯(lián)系，按交通管理的有關(guān)要求，設(shè)立各種標(biāo)牌和防撞措施，并請(qǐng)主管部門派員加強(qiáng)交通管理，確保交通和施工的絕對(duì)平安。附高架橋跨公路施工交通防護(hù)圖4、預(yù)壓①現(xiàn)澆支架預(yù)壓是現(xiàn)澆支架最后一道非常重要的一道工序，是檢驗(yàn)整個(gè)支架〔含支架根底〕搭設(shè)質(zhì)量的一次全面的檢查，包括支架構(gòu)造的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性以及支架的彈性和非彈性變形。通過支架預(yù)壓，準(zhǔn)確測(cè)得支架的非彈性變形和彈性變形。關(guān)于支架的非彈性變形，通過支架預(yù)壓根本消除，測(cè)得支架的彈性變形可以與理論計(jì)算值進(jìn)展比擬分析，并在支架最后調(diào)整時(shí)提供可靠的根據(jù)，使整個(gè)現(xiàn)澆支架既符合設(shè)計(jì)要求，又滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)支架的質(zhì)量要求，從而確定現(xiàn)澆梁的質(zhì)量。一般情況下，在預(yù)壓過程中，測(cè)得的總垂直變形包含兩局部變形，即非彈性變形和彈性變形，當(dāng)預(yù)壓荷載卸除后，測(cè)得的支架上升值即為支架彈性變形，應(yīng)在支架高程調(diào)整時(shí)加以考慮，其中沒有恢復(fù)的局部即為支架的非彈性變形〔主要是支架接縫壓密和地基等產(chǎn)生的不可恢復(fù)的塑性變形等〕。為此，必須在支架預(yù)壓前和預(yù)壓過程中，以及卸荷以后組織專門測(cè)量人員，采用水平儀進(jìn)展觀測(cè)支架的變形，并作出詳細(xì)的記錄。支架預(yù)壓荷載的重量到達(dá)現(xiàn)澆箱梁混凝土的質(zhì)量的1.2倍超載預(yù)壓。預(yù)壓時(shí)間一般根據(jù)支架單位時(shí)間內(nèi)持續(xù)沉降量確定，預(yù)壓采用分級(jí)預(yù)壓的形式，共分為三級(jí)：第一階段先加載梁體重量的50%，等支架變形穩(wěn)定后進(jìn)展下一階段的預(yù)壓，第二階段預(yù)壓加載到梁體自重的100%，等支架變形穩(wěn)定后再進(jìn)展第三階段的預(yù)壓，第三階段加載到梁體自重的120%，支架穩(wěn)定后卸載。支架預(yù)壓時(shí)，除觀測(cè)整個(gè)支架變形外〔垂直變形〕，還應(yīng)觀測(cè)支架主要局部的變形和撓度，支架的整體穩(wěn)定性等，以便進(jìn)一步采取加強(qiáng)措施，這里再特別加以說明。支撐體系搭設(shè)完畢以后，進(jìn)展支架預(yù)壓，采用用吊車吊裝、人工堆碼。在預(yù)壓過程中對(duì)觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)展連續(xù)觀測(cè)，當(dāng)全部預(yù)壓荷載加完后，持續(xù)觀測(cè)標(biāo)高變化，在24h后支架變形不大于2mm后認(rèn)為支架穩(wěn)定，卸載過程中對(duì)觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)展觀測(cè)，根據(jù)預(yù)壓過程中測(cè)的數(shù)據(jù)計(jì)算出支架的彈性及非彈性變形，根據(jù)支架的彈性變形值調(diào)整支架的預(yù)拱度。②預(yù)壓荷載的計(jì)算支架預(yù)壓量根據(jù)箱梁實(shí)際斷面計(jì)算平均分配到底模上，預(yù)壓的最大荷載為箱梁重量的1.2倍，36.5KN/m2。③測(cè)點(diǎn)的布置預(yù)壓前先在底模和下部支架頂端及支架根底上布設(shè)觀測(cè)點(diǎn)，測(cè)量位置設(shè)在支點(diǎn)梁跨的1/４、1/2、３/４處，每點(diǎn)位橫向均設(shè)3點(diǎn)。預(yù)壓前，測(cè)量觀測(cè)點(diǎn)的原始標(biāo)高，并作詳細(xì)記錄。④預(yù)壓材料的選用加載方法初步考慮采用編織袋裝砂或預(yù)制混凝土塊，砂袋和混凝土塊準(zhǔn)確過磅計(jì)量，以便計(jì)算加荷數(shù)量，按箱梁砼澆筑程序采用縱向分段，水平分層〔兩層〕對(duì)稱加載的次序。采用砂袋時(shí)，每袋重量1.2t左右，袋子裝完砂后，稱量出具體重量后標(biāo)注在袋子外面醒目位置，便于預(yù)壓時(shí)記錄。采用預(yù)制混凝土塊時(shí)，提前在場(chǎng)外預(yù)制塊采用1.5×1×1m、1.5×1.5×1m等不等重混凝土，等到達(dá)強(qiáng)度后，運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)展預(yù)壓。⑤吊裝設(shè)備的選用預(yù)壓吊裝設(shè)備采用吊車，以加快施工進(jìn)度。⑥預(yù)壓順序預(yù)壓順序應(yīng)按照支架發(fā)生沉降量大的位置和混凝土的澆筑順序進(jìn)展，先澆筑混凝土的部位和支架沉降大的部位先預(yù)壓，后澆筑混凝土的部位后預(yù)壓，根據(jù)本工程的特點(diǎn)及混凝土澆筑順序，預(yù)壓的順序應(yīng)為：a、先壓靠近墩身處，再依次加載向遠(yuǎn)離墩身的位置排列砂袋或混凝土塊，共分兩層約2.4米。b、全部重量到達(dá)50%對(duì)支架、底模、支架等處的觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)展標(biāo)高和平面位置坐標(biāo)測(cè)量，并詳細(xì)作好記錄。分析支架的變形規(guī)則。支架變形穩(wěn)定后繼續(xù)加載預(yù)壓。c、繼續(xù)按上一步的步驟進(jìn)展預(yù)壓，待壓至總重量的100%繼續(xù)對(duì)觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)展測(cè)量并詳細(xì)作好記錄。支架變形穩(wěn)定后繼續(xù)加載預(yù)壓。d、預(yù)壓至總重量的120%時(shí)停頓預(yù)壓并持荷。在這期間對(duì)支架、底模、支架等處的觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)展連續(xù)觀測(cè)，作好詳細(xì)記錄。支架變形在24h之內(nèi)不超過2mm即為穩(wěn)定，并進(jìn)展卸載。⑦卸載按照預(yù)壓順序后預(yù)壓的先卸載，先預(yù)壓的后卸載的順序進(jìn)展卸載。在預(yù)壓重物全部卸完后對(duì)現(xiàn)澆支架全面進(jìn)展測(cè)量并作好記錄，根據(jù)預(yù)壓數(shù)據(jù)調(diào)整非彈性變形。卸載后的砂袋和混凝土塊運(yùn)至下一聯(lián)，繼續(xù)預(yù)壓，循環(huán)利用。⑧預(yù)拱度計(jì)算及調(diào)整經(jīng)支架超載預(yù)壓之后，根據(jù)支架彈性變形值要求在相應(yīng)的位置上設(shè)置。調(diào)整預(yù)拱度時(shí)，由水準(zhǔn)儀配合，準(zhǔn)確測(cè)量。5、碗扣型腳手架施工考前須知①認(rèn)真進(jìn)展地基處理，特別是承臺(tái)基坑要分層回填夯實(shí)，對(duì)水塘、泥塘、泥漿池等要用素土或灰土換填，并用壓路機(jī)碾壓到密實(shí)度≮90%，外觀到達(dá)平整，壓路機(jī)壓后無"彈簧〞現(xiàn)象。②搭設(shè)前對(duì)碗扣件進(jìn)展檢查，檢查碗扣件有無彎曲、接頭開焊、斷裂現(xiàn)象，否則要進(jìn)展處理，無誤后可實(shí)施支架搭設(shè)。③事前要控制支架根底的高程，使得底座、上托懸出高度≯40cm。④底座按設(shè)計(jì)的間距安放后必須用水準(zhǔn)儀將底座螺栓調(diào)至同一水平面，安裝第一層所有立桿和橫桿，檢查立桿的垂直度，偏差必須小于全高的1/500，符合要求前方可進(jìn)展上一層搭設(shè)。⑤現(xiàn)澆支架最關(guān)鍵的一點(diǎn)是支架的穩(wěn)定，支架往往因?yàn)榘l(fā)生失穩(wěn)碾成大禍，造成經(jīng)濟(jì)損失并產(chǎn)生不良的影響，根據(jù)施工實(shí)踐，在保證碗扣扣緊的情況下，當(dāng)支架高度在10m以上時(shí)，每隔一排立桿設(shè)置一道橫向剪刀撐，每跨設(shè)置2道縱向剪刀撐；10m以下每隔二排立桿設(shè)置一道橫向剪刀撐，每跨設(shè)置3道縱向剪刀撐，并用腳手架鋼管將橋墩周圍的碗扣架與橋墩連接起來，保證支架的穩(wěn)定。⑥特殊地段支架的處理：特殊地段主要指跨越機(jī)動(dòng)車道及人行道等，搭設(shè)支架時(shí)要設(shè)置機(jī)動(dòng)車道和非機(jī)動(dòng)車道，保證正常交通，為此，我們采取門式支架形式，即地面以上4.5～5m空間采用鋼支墩H30型鋼做承重梁，然后鋪滿木板，再在工字鋼上搭設(shè)碗扣架至設(shè)計(jì)高度，保證支架的穩(wěn)定。第三章支架施工計(jì)算書第一節(jié)碗扣式支架一、竹膠板驗(yàn)算任取一聯(lián)箱梁進(jìn)展檢算，該箱梁頂寬為13.0m,一聯(lián)梁長(zhǎng)為32+35+32+30=129m，。取箱梁跨中的局部〔距中支點(diǎn)10m〕為典型斷面計(jì)算。即截面高度為1.6m，腹板厚度0.45m，頂板厚度0.25m，底板厚度0.22m，截面面積7.8m2。1、荷載計(jì)算①箱梁荷載箱梁鋼筋砼自重:G=1133.09m3×26KN/m3=29460.34KN為保證平安，考慮取平安系數(shù)r=1.2，以全部重量作用在底模上，計(jì)算底模單位面積壓力：S底=9×〔32+35+32+30〕=1161m2②施工荷載:取qr=2.5KN/m2③振搗砼產(chǎn)生的荷載：取q2=2.0KN/m2④箱梁內(nèi)模荷載：取q3=1.5KN/m2⑤竹膠板荷載：取q4=0.1KN/m2⑥方木荷載：取F=5KN/m32、底模強(qiáng)度計(jì)算箱梁底模采用高強(qiáng)度竹膠板，依據(jù)"中華人民共和國(guó)建筑工業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)竹膠合板模板"〔JG/T156-2004〕，按優(yōu)等品計(jì)算，竹膠板強(qiáng)度［fm］為25MPa,靜曲彈性模量E=10*103MPa。竹膠板厚取15mm,底板間距L取250mm，寬度b取1mm。模板力學(xué)性能：彈性模量E=5.5*103Mpa截面慣性矩：截面抵抗矩：截面積：底模板均布荷載：q=(q1+q2+q3+q4+qr)×0.001=0.0365N/mm跨中最大彎矩：彎拉應(yīng)力：故竹膠板彎拉應(yīng)力滿足要求撓度：故竹膠板撓度滿足要求，綜上，竹膠板受力滿足要求。二、橫向方木計(jì)算橫梁為8×8cm方木，中對(duì)中間距為0.25m。橫梁截面抵抗矩：橫梁截面慣性矩：作用在橫梁上的均布荷載為：qh=(q1+qr+q2+q3+q4)×0.25+0.08×0.08×5=9.17KN/m跨中最大彎矩：云杉允許彎曲應(yīng)力【σ】=13Mpa，彈性模量E=10×103Mpa1、橫梁彎曲應(yīng)力：故橫梁彎拉應(yīng)力滿足要求2、橫梁撓度：故橫梁撓度滿足要求，綜上，橫梁強(qiáng)度滿足要求。三、縱向方木的計(jì)算縱梁方木為10×12cm，跨徑為0.9m,間距為0.6m.橫梁截面抵抗矩：橫梁截面慣性矩：作用在縱向方木上的集中荷載為：qz=qh×0.6÷0.25+0.1×0.12×5=22.04KN跨中最大彎矩：云杉允許彎曲應(yīng)力【σ】=13Mpa，彈性模量E=10×103Mpa1、橫梁彎曲應(yīng)力：故橫梁彎拉應(yīng)力滿足要求2、橫梁撓度：故橫梁撓度滿足要求，綜上，橫梁強(qiáng)度滿足要求。四、支架受力計(jì)算1、立桿承重計(jì)算立柱(外徑48mm,壁厚3.5mm)承受由橫梁傳遞來的荷載。選120cm橫桿間距，每根立桿可承受30KN荷載。①每根立桿承受的鋼筋砼模板重量：N1=qz×0.9=22.04×0.9=19.84KN②支架自重：立桿單位重：0.06KN/m,橫桿單位重：0.04KN/mN2=15×0.06+(15÷1.2)×(0.6+0.9)×0.04=1.65KN每根立桿總承重：N=N1+N2=19.84+1.65=21.49KN<30KN立桿承重滿足要求。2、支架穩(wěn)定性驗(yàn)算穩(wěn)定驗(yàn)算：立柱(外徑48mm,壁厚3.5mm)承受由橫梁傳遞來的荷載,由于橫桿步距為1.2m,長(zhǎng)細(xì)比λ=l/i=1200/〔48+41〕/2=77,立桿截面面積.由鋼材容許應(yīng)力表查得立桿的容許應(yīng)力為145Mpa，穩(wěn)定驗(yàn)算：故支架穩(wěn)定性滿足要求。3、地基承載力地基容許承載力按：[?]=130KPa墊木尺寸選擇：根底灌筑10cm砼墊層，選12cm×10cm方木，傳至砼墊層下的有效作用寬度為：12+10×2=32cm＞28cm故下墊12cm〔寬〕×10cm〔高〕方木可滿足要求墊土強(qiáng)度校核：剪力校核：撓度：強(qiáng)度：跨中最大彎矩：墊木反彎曲應(yīng)力：此處：五：預(yù)留沉落量的計(jì)算：支架竹膠板：撓度：?ma*=0.5mm見前面計(jì)算小楞：8cm×8cm方木：撓度：?ma*=0.2mm見前面計(jì)算大楞：10×12方木：撓度：?ma*=0.78mm見前面計(jì)算立桿壓縮：碗扣支架立桿面積A=489.1m2ε=NL/EA=21.49×103×15/〔200×109×489.1×10-6〕=3mm地基壓縮分層綜合法估算：⊿Si=σzi*⊿Zi/(ESi)=7故以上計(jì)：Δ=0.5+0.2+0.78+3+7=11.5mm;考慮：竹膠板——方木0.5；方木——大方0.5；大方——上可調(diào)0.5；上可調(diào)立桿：0.5+0.5×4=2.5；計(jì)：0.5×3+2.5=4mm;故預(yù)留沉落量為：11.5+4=14.5；取15mm；故綜合考慮取值在15mm。第二節(jié)鋼管柱門形支架相關(guān)計(jì)算根本數(shù)據(jù)：按行車速度30㎞/h車道寬5m凈高：三、四級(jí)公路為4.5m一二級(jí)5m一、門式支架上的碗扣式滿堂支架計(jì)算1、根本數(shù)據(jù)被交路凈高在5.89-7.15m，因此按凈高4-5m計(jì)，支架高度設(shè)計(jì)為1.39〔0.89〕-2.65〔2.05〕高〔未扣H鋼及模板，楞木〕凈跨L按5m計(jì)算①、每根立桿承受的箱梁、模板、支架重：N1=19.84KN②、H型鋼上按1.5m高支架計(jì)自重：N2=0.065×1.5+2×2×0.04=0.261KN其中碗扣桿件自重立桿6.5㎏/m0.065KN/m橫桿0.041KNN=N1+N2=19.84+0.261=20.101KN作用在H型鋼上的何載：qc=N/L=20.101/0.9=22.334KN二、支架下H型鋼縱梁相關(guān)計(jì)算實(shí)際計(jì)算時(shí)采用以下荷載，偏于平安荷載：q=29.3KN/m〔用于計(jì)算強(qiáng)度〕=1.3qcS=23.35KN/m〔用于計(jì)算變形〕=1.05qc凈跨5m，計(jì)算跨度按每側(cè)進(jìn)入0.5mL=6+2×0.5=7m計(jì)按強(qiáng)度：按60㎝計(jì)：W=M/σ=〔1/8×17.6×103×72〕/〔170×106〕=634㎝3選H250撓度:f=5qL4/384EI=〔5×14.01×103×74〕/〔384×210×109×10800×10-8〕=2㎝＞L/400=1.7㎝按撓度重選：(5×14.01×103×74)/(384×210×109×I)=7/400解之I=11918選300×300I=20500㎝4W=1360㎝3間距60㎝密鋪6㎝板：〔未計(jì)自重〕94㎏/m，計(jì)入自重重復(fù)核94×1.2×9.8=1.105KN/mf=(5×(14.01+1.105)×103×74)/(384×210×109×20500×10-8)=1.1㎝＜1.7㎝可三、支柱及帽梁柱頂選用H30帽梁q=〔17.6+1.105〕/0.6×7×0.5=109KN/mS=(14.01+1.1051)/0.6×7×0.5=88.17KN/mH30按撓度選支點(diǎn)間距：計(jì)入自重后q=109+1.05=110.05KN/mS=89.22KN/m帽梁最大跨度：(89.22×103×L4)/(128×210×109×20500×10-8)=L/400解之L=5m強(qiáng)度：(1/10×110.05×103×52)/(1360×10-6)=202MPa按強(qiáng)度重選(1/10×110.05×103×L2)/(1360×10-6)=175×106解之L=4.65m選4.5m故：帽梁為H30，支柱間距4.5m四、立柱q=110.05×0.5=495.2KNS=89.22×4.5=401.5KN初選鋼管面積：A=(495.2×103)/(210×106)=23.6㎝2可選D=200㎜壁厚5㎜鋼管I*=1456.864㎝4i*=6.896㎝A=30.631㎝2單位重：24.045㎏/m;穩(wěn)定校核：λ＝μι/i=〔1×4.5〕/〔6.896×10-2〕=65.255查表并內(nèi)插得：φ20=〔0.842+0.789〕/2=0.816〔P〕=φ〔σ〕A=0.816×210×106×30.631×10-4=524.9KN而所選鋼管考慮自重后所承受力為：q=495.2+1.2×24.045×9.8×4.5×10-3=496.47KN＜〔P〕=524.9KNS=401+1.2×24.045×9.8×4.5×10-3=402.3KN(下步計(jì)算變形用)五、關(guān)于柱腳及根底擬采用磚砌根底，并在磚頂面灌一定厚度的砼，砼預(yù)埋錨栓，用于固定鋼管支柱。1、磚根底：查相關(guān)表格按剛性根底設(shè)計(jì)，其允許寬高比為1：1.5MU.10M10砂漿：采取"二皮一收〞估算面積，地基按A=√〔1.2×524.93/300〕=2.3m2如方根底則a=1.45根底沿高度分為8級(jí)，其中4級(jí)高度為120㎜，另4級(jí)高度為60㎜，根底總高度為72㎝，寬度每側(cè)伸出50㎝，符合磚的模數(shù)：磚砌體容重19KN/m3磚砌體的抗壓強(qiáng)度f=1.99Mpa則磚根底的最小寬度截面尺寸：A=524.9×103/1.99×106=0.262m2,50cm×50cmA=581.93×103/1.99×106=0.292m2,54cm按60㎝設(shè)計(jì)：A=0.62=0.36可;圓形1/4πD2=A1/4πD2=0.26D=57.7㎝1、柱頭和柱腳;〔1〕、柱頭：構(gòu)造要求：為保證柱子軸心受壓在柱頂設(shè)一塊頂板；頂板上設(shè)墊板，相關(guān)計(jì)算如下：焊條E43ffw=160MPaA、墊板〔方案圖中未示〕：A=N/fce=495.2×103/320×106=15.4㎝4按30㎝長(zhǎng)計(jì)算則板寬度為B=15.4/30=5㎜頂板：如設(shè)頂板是墊板與頂板間平角焊縫的長(zhǎng)：LW=N/heffw=495.2×103/(2×0.7×10-2×160×106)=0.22㎝頂板亦選用10㎜鋼板〔本方未設(shè)，見后圖〕故承壓墊板選用10㎜鋼板，長(zhǎng)焊縫長(zhǎng)度不小于22㎝B、加勁肋的計(jì)算〔方案圖中①號(hào)板〕加勁肋所需要的承壓面積：ACe=N/fce=495.2×103/(320×2×106)=7㎝2t=A/b=7/30=2.3㎜取5㎜與管型一樣按局部穩(wěn)定構(gòu)造要求t≥a/40=300/40=7.5㎜,t≥10㎜,取10㎜t=5㎜雙層加勁筋所需高度計(jì)算：q=N/a=495.2/0.3=1650.7KN/mM1=1650.7×0.05×M2=495.2/2××0.05×M/(〔tlhl〕/6)≤f14.44×103/(0.01×L2)/6=160×106解之L=23㎝取25㎝剪力：Q1=1650.7×0.05=82.54KNQ2=495.2/2-82.54=165.06KNτ=1.5×Q2/tlL=fv1.5×165.06×103/0.01×L=115×106中心板長(zhǎng)解之：L=21.5㎝邊角板長(zhǎng)：1.5×82.54×103/(0.01×L)=115×106解之：L=10㎝取L=11㎝綜合取25㎝按焊縫：L=N/4/〔0.7×ffwh〕=495.2×103/4/〔0.7×115×106×0.008〕=19.2㎝〔2〕柱腳柱腳下墊板砼層的尺寸：C20Fc=10MPaA=524.9×103/〔10×106〕=525㎝2a=23×其下為磚砌體，所需面積已計(jì)算為2620㎝2，尺寸為50×50㎝按剛性根底計(jì)算砼的厚度：寬高比按1;1.25h=(50-40)/2×1.25=6.25㎝按標(biāo)準(zhǔn)最小取10cm則h=1.25×10=12.5㎝根底的實(shí)際反力：q=N/A=524.9×109/(1/4×π×0.42)=4.2MPaa、確定底板厚度(方案圖中⑤號(hào)板)：近似按三邊支撐計(jì)算a1=π×0.3/4=235㎜b1=100㎜b1/a1=100/235=0.426查表β=0.042+(〔〕/0.1〕×0.026=0.046M3=βqa12=0.046×0.2352×4.2×106=10.7KN/mb×t2/6=M/f1×t2/6=10.7×10-3/210×106解之t=17㎜b、計(jì)算焊縫3〔見附圖〕共8根焊縫，取hf1=8㎜,確定長(zhǎng)度Lω1=N/8×0.7hf·ffww=524.9×103/8×0.7×8×10-3×160×106=7.3㎝可采用單面焊：2×7.3=15㎝7、驗(yàn)算靴梁長(zhǎng)度〔方案圖中④號(hào)板〕：Q’=q(π×0.3)/4=4.2×106×(π×0.3)/4=989.6KN/Mm1=989.6×103×0.1×0.1/2=4.95KN.Mm2=989.6×103×0.4/2××103×0.3×0.15=24.7KN.MQ1=989.6×103×0.1=99KN Q2=989.6×103×0.4/2-99×103=99KN靴梁高度：厚為10mmW=L/f1/6×0.01×h2=24.7×103/210×106解得h=26.6cmτ=1.5v/A=fv則0.01×h=1.5×99×103/115×106解之h=13cm計(jì)算焊縫④焊縫尺寸按8mm，共8道核其長(zhǎng)度。Σlw2=N/h×0.7×hf2×fwf=524.9×103/〔8×0.7×8×10-3×160×106〕=7.3cm＜10cm取10cm根據(jù)構(gòu)造構(gòu)造要求設(shè)Ф24錨栓4個(gè)固定立柱。六、關(guān)于預(yù)留沉降：與滿堂支架法一樣的數(shù)據(jù)不再計(jì)算，參照滿堂支架法竹膠板：f=0.5mm,小楞=0.2mm大楞立桿壓縮：按高度比：1.5/15×2=0.3mm縱向H梁：f=5×14.01×103×74/384×210×109×20500×10-6=10mm橫帽梁：f=89.22×103×54/128×210×109×20500×10-8=10mm立柱：f=496.47×4.5×103/210×109×30.63×10-4=3.5mm各桿件之間縫隙按2mm以上計(jì)：Σf=0.5+0.2+0.78+0.3+10+10+3.5=25.28根底沉降按分層混合法計(jì)算f=5mm故，△Sma*=25.28+5=30mm綜合考慮取25mm-.z.〔滿堂支架下〕分層綜合法計(jì)算根底最終沉降量點(diǎn)號(hào)深度

Zi〔m〕分層厚度ΔZi〔mm〕自重應(yīng)力

σcz

(Kpa)L1/b1Z/b1Kci4Kci附加應(yīng)力

σz

(kpa)自重應(yīng)力平均值

(σcz+σczi-1)*.5

(Kpa)附加應(yīng)力平均值

(σz+σzi-1)*.5

(Kpa)σz/σczEsi

(Mpa)Δsi=σz/Esi*Δzi

(mm)ΣΔsi〔mm〕01.8750013000.10.11.91.8750.6250.2310.922455119.91920.95124.959575131.536481.5619946881.56199510.20.13.81.8751.250.1760.7029191.37832.85105.64872537.0697381.3206090632.88260420.30.15.71.8751.8750.1260.5030165.39134.7578.384816.5020680.979813.86241430.40.17.61.8752.50.090.361546.9956.6556.193158.45009880.7024143754.56482840.50.19.51.8753.1250.0670.26604334.585538.5540.79026254.77079180.5098782815.07470650.60.111.41.8753.750.0510.2059426.772210.4530.67886252.93577680.3834857815.45819260.70.113.31.8754.3750.0390.15630820.3199812.3523.54608751.90656680.2943260945.75251870.80.115.21.87550.0310.1244416.177214.2518.24858751.28060380.2281073445.98062680.90.117.11.8755.6250.0260.10291513.3789516.1514.7780750.91505180.1847259386.165352910.1191.8756.250.0210.0844610.979818.0512.1793750.67475880.1522421886.317594101.10.120.91.8756.8750.0180.070619.179319.9510.079550.50524180.1259943756.443588111.20.122.81.8757.50.0150.060237.829921.858.50460.38922780.10630756.549896121.30.124.71.8758.1250.0130.0513176.67127523.757.25058750.30528880.0906323446.640528131.40.126.61.8758.750.0110.0448055.8246525.656.24796250.24358580.0780995316.718628141.50.128.51.8759.3750.010.0392975.10867527.555.46666250.19842790.0607406946.779368151.60.130.41.875100.0090.034464.479829.454.79423750.162792100.0479423756.827311161.70.132.31.87510.6250.0080.0321224.17592531.354.32786250.13805110.0393442056.866655171.80.134.21.87511.250.0070.0297853.8720533.254.02398750.121022120.0335332296.900188181.90.136.11.87511.8750.0070.0274473.56817535.153.72011250.105835130.028616256.9288041920.1381.87512.50.0060.025113.264337.053.41623750.092206140.0244016966.953206202.10.139.91.87513.1250.0060.0227722.96042538.953.11236250.079907150.0207490836.973955212.20.141.81.87513.750.0050.0204352.6565540.852.80848750.068751160.0175530476.991508222.30.143.71.87514.3750.0050.0180972.35267542.752.50461250.058587170.0147330157.006241232.40.145.61.875150.0040.015762.048844.652.20073750.049289180.0122263197.018467242.50.147.51.87515.6250.0040.0149231.93992546.551.99436250.042843190.0104966457.028964252.60.149.41.87516.250.0030.0139731.81642548.451.8781750.038765200.0093908757.038355262.70.151.31.87516.8750.0030.0128541.67098850.351.743706250.034632210.0083033637.046658272.80.153.21.87517.50.0030.0117351.5255552.251.598268750.030589220.0072648587.053923282.90.155.11.87518.1250.0030.0106811.38856354.151.457056250.026908230.0063350277.0602582930.1571.87518.750.0020.0098881.28537556.051.336968750.023853240.0055707037.065829303.10.158.91.87519.3750.0020.0090941.18218857.951.233781250.02129250.0049351257.070764313.20.160.81.875200.0020.00831.07959.851.130593750.01889260.0043484387.075112分層綜合法計(jì)算根底最終沉降量(H型鋼〕點(diǎn)號(hào)深度

Zi〔m〕分層厚度ΔZi〔mm〕自重應(yīng)力

σcz

(Kpa)L1/b1Z/b1Kci4Kci附加應(yīng)力

σz

(kpa)附加應(yīng)力平均值

(σz+σzi-1)*.5

(Kpa)σz/σczEsi

(Mpa)Δsi=σz/Esi*Δzi

(mm)ΣΔsi〔mm〕0100.25130000.60.611.410.80.2350.9384281.525.7290.7651.010532000.87228