xx东环城路互通桥梁现浇箱梁钢管贝雷梁模板支架安全专项施工方案

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xx东环城路互通桥梁现浇箱梁钢管贝雷梁模板支架安全专项施工方案

5)施工机械设备、车辆定点停放整齐,每天维修保养,以保持机械设备完好的技术状况。固定机械设备要搭设临建棚,作业区域场地平整,坚实,无杂物,要悬挂安全标志。

6)施工现场及施工基地严格执行安全值日制度和门卫登记制度,动火审批制度。易燃、易爆作业现场,生活小区等要害部位要设置消防器材和明显的防火警示标志。

DB13(J)/T 297-2019 农村危房改造基本安全技术标准7)材料和构件储存场区管理

材料进入现场,必须按规定摆放,做到成方成线,上盖下垫,标牌准确。特殊材料和设备应根据需要分别采取防晒、防潮、防冻、防腐等措施。特殊材质的材料要明显的色标。

构件储存场的预制构件堆放整齐,标志醒目;不同的构件要区别堆放,以便于倒运和安放。

工地生活后勤区域与施工作业现场采用围栏严格分隔。

宿舍周围地坪铺满砂石,防泥泞和积水。生活区内专人定时清扫,并确保生活区内沟渠畅通。

确保食品卫生,防止流行病发生,改善职工伙食,夏季提供防暑降温设备和措施。

临时设施布局合理,坚实牢固,并有明显界线及明显标志,施工基地环境卫生设专人管理,保持清洁,定期评比,要有灭蝇、灭蚊、灭蛆措施。定期消毒杀菌,做到无蝇、无蛆、无粪便外露。

10)竣工报验的工程项目,要进行施工现场清理,做到工完、场清;不污染和损坏工程表面,争得建设单位满意。

1)环境保护管理组织机构

成立环境保护管理小组,由项目经理、副经理、各部门主管组成,项目经理为环境保护小组组长。

2)做好环境保护的措施

加强对施工人员环境意识的教育。提高职工对环境保护重要意义的认识,人人自觉遵守环境保护法,做好环境保护工作。

爱护施工区域的一草一木,保护业主的各种设施。

为防止大气和噪音污染,在基地的生活及办公区域进行一定面积的绿化,绿化面积不低于20%。

建设废水排放储存池和污水储存处理池以及相应的沟渠管道,所有产生的废水一律回收,集中处理,不得随意排放。

所有的施工机械和设备要做到定期的维修保养,保持在良好的标准状态运行,减少对环境保护的影响。

为了确保环境得到保护,净化空气,降低噪音及粉尘污染,我们将实行以人为本的管理,编制环境保护实施计划,采取有效减缓措施,使文明施工管理规范化、制度化,有章可循、有法可依,切实加强建设工程现场文明施工管理。

临时设施布置及建造要美化环境,布置合理,保持环境卫生。

不得随意焚烧拟销毁的文件、资料及其它废弃物,防止火灾及对大气造成的污染。

工程完工后,及时拆除、清理临时设施和生活设施,做到工完,料净、场地清。

建立环境保护规章制度,设专人监督执行。做到责任明确,奖罚分明。

劳动力组织按施工进度计划和工程量情况组织,按施工进度要求组织到位,本工程拟建4个班。

1、支架搭设班组:设班长2人,架子工30人,共计32人,负责支架搭设和拆除。

2、钢筋班:设班长2人,钢筋工15人,电焊工10人,共计25人,负责钢筋加工和安装。

3、模板、砼工班:设班长2人,模板和砼工30人,共计32人,负责模板及混凝土施工。

4、张拉、压浆班组:设班长2人,张拉工5人,压浆工5人,共计10人,负责张拉与压浆施工。

主要工种劳动力需求计划见下表

表3.1 人员配置计划

第九章 支架模板计算书

1、漳州市东环城路及其接线工程施工图设计图

12、《装配式公路钢桥多用途使用手册》;

13、《路桥施工计算手册》周水兴编著;

9.2主要材料力学性能

9.2.1 Q235钢材计算参数取值

I14、I40工字钢分配梁、10号槽钢、钢管立柱等除贝雷片外的钢材材质均为Q235,Q235钢材力学性能取值:

弹性模量:E(MPa):2.1×105MPa;

密度(Kg/ m3):ρ=7850;

剪切模量G(MPa):81000;

抗拉、抗压和抗弯强度设计值:=215MPa;

抗剪强度设计值:=125MPa;

单片贝雷强度设计值按照《装配式钢桥多用途使用手册》取值如下:

不加上下加强弦杆单排单层贝雷梁允许弯矩788.2kN.m;允许剪力为245.2kN。

惯性矩:I=250500cm4;

截面抵抗矩:W=3578.5cm3;

16Mn钢弹性模量E=2.1×105MPa;容许应力弯曲应力[σ]=273MPa;剪应力[τ]=208MPa;

9.2.3竹胶板(取1mm板条为计算单元)

竹胶板厚度12mm,竹胶板弹性模量E竹=5×103 MPa;

竹胶板允许应力[σ]竹=55 MPa(干态纵向强度设计值80 MPa,干态横向强度设计值55 MPa);

惯性矩:I=bh3=×1×123=144 mm4;

截面抵抗矩:W=bh2=×1×122=24 mm3;

10×10cm方木采用马尾松,弹性模量E=1×104MPa;顺纹抗弯强度设计值=13MPa,顺纹抗剪=1.5MPa。

按实际管桩高度,取典型跨径和荷载工况,采用MIDAS/Civil建立钢管桩、分配梁、贝雷梁整体计算模型,进行强度和刚度验算。基础、贝雷梁上纵横向分配梁、竹胶板、弧形架等按最不利工况单独验算。

9.3.1钢管支架、分配梁计算

按最高管桩高度取最不利工况计算,对钢管桩进行强度验算和稳定性验算,钢立柱底考虑与钢筋混凝土条形基础固结计算,稳定性计算时不考虑与桥墩的抱箍措施。钢管桩强度、稳定性验算按照《钢结构设计规范》进行。

贝雷片各构件的弯拉或弯压组合应力和剪应力不应超过16Mn钢材的强度设计值(装配式公路钢桥多用途使用手册)。贝雷梁的挠度值不应超过跨径的1/400(公路桥涵施工技术规范)。

9.3.3贝雷梁上结构验算

对工字钢分配梁、弧形架验算按照《钢结构设计规范》进行;对方木、竹胶板等按照《木结构设计规范》和《公路桥涵施工技术规范》进行强度和刚度验算。计算工况均取最不利工况,按照单个构件进行验算,弧形架、分配梁按照实际工作状态建立有限元模型。

按照《公路桥涵施工技术规范》规定,本桥支架验算需考虑的计算荷载包括①模板、支架自重、②新浇筑混凝土、钢筋、预应力筋或其他圬工结构物的重力、③施工人员及施工设备、施工材料荷载、④振捣混凝土时产生的振动荷载、⑤新浇筑混凝土对模板侧面的压力、⑥混凝土入模时产生的水平方向的振动荷载、⑧风荷载。

以上荷载分别取值如下:

①贝雷梁、立柱、立柱上分配梁、贝雷梁上分配梁、弧形架等按照实际截面计算自重荷载。方木、模板自重按照1kPa计。

②混凝土自重按照26kN/m3计算,梁截面分为翼缘板、边腹板、中腹板、顶底板分别计算,截面高度2.1m,中支点2m,边支点1.5m为实心段,其余为空心段,靠近支点腹板厚度0.6m,跨中腹板厚度0.45m。

③施工人员及施工设备、施工材料荷载取值2.5kPa。

④振捣荷载混凝土产生的振动荷载:水平面模板P振=2.0 kPa;垂直面模板P振=4.0 kPa。

⑤新浇砼面侧压力(分两次浇筑):

F=0.22γct0β1β2v1/2 =0.22×26××1.0×1.15×=37.59kN/m2

γc—混凝土的重力密度(kN/m3);

t0—新浇混凝土的初凝时间(h),可按实测确定。当缺乏实验资料时,可按t0计算(T—混凝土初凝温度,取20度);

β1—外加剂影响系数,不掺外加剂时取1.0;掺有缓凝作用的外加剂时取1.2;

v—混凝土浇注速度,取 1.0(m/h)。

按照混凝土为流体计算,浇筑高度1.9m时,F=γcH=26×1.9=49.4kN/m2,取上述两值的最小值,故最大侧压力为F=37.59kN/m2。

⑥混凝土入模时水平方向的冲击荷载2.0kPa。

μs—风荷载脚手架体型系数,查《建筑结构荷载规范》表7.3.1第40项得1.2;

W0—基本风压,按厦门地区50年一遇,取0.8kN/m2。

表9.1 荷载分项系数取值

表9.2 荷载组合表

9.5贝雷梁上结构计算

9.5.1外模底板上纵向方木

(1)纵向分配梁10×10cm方木,2.1m高梁段以及天桥其中心间距均为300mm,跨度按L=0.75m计算。

按照2.1m高梁段实心段最不利工况计算。

=1.2×(2.1×26×0.3+1×0.3)+1.4×(2.5×0.3+2×0.3)=21.91kN/m

MPa

MPa

=1.2×(2.1×26×0.3+1×0.3)=20.02kN/m

mm

9.5.2外模竹胶板(取1mm板条为计算单元)

取2.1m高梁段实心段,方木间距0.3m,竹胶板净跨径0.2m计算。

竹胶板弹性模量E竹=5×103 MPa;

竹胶板允许应力[σ]竹=80 MPa;

惯性矩I=bh3=×1×123=144 mm4;

截面抵抗矩W=bh2=×1×122=24 mm3;

强度验算1mm宽板条荷载组合:

=1.2×0.001×(2.1×26+1)+1.4×0.001×(2.5+2)=73.02N/m

按简支梁计算跨中弯矩:

MPa<[σ竹]=55MPa(干态纵向强度设计值80 MPa,干态横向强度设计值55 MPa),满足要求。

刚度验算时取第一次浇筑高度为梁高2/3 计算,刚度验算1mm宽板条所受荷载:

=1.2×0.001×(2.1×0.667×26+1)=44.88N/m

按两跨连续梁计算最大挠度:

mm

按顶板最厚段计算,顶板厚度0.5m,纵向方木间距0.3m,净距0.25m。

1mm宽板条荷载组合:

强度验算:=1.2×0.001×(0.5×26+1)+1.4×0.001×(2.5+2)=23.1N/m

刚度验算:=1.2×0.001×(0.5×26+1)=16.8N/m

按简支梁计算跨中弯矩:

MPa<[σ竹]=55MPa(干态纵向强度设计值80 MPa,干态横向强度设计值55 MPa),满足要求。

mm

9.5.4内模纵向方木(次楞)

按顶板最厚段计算,顶板厚度0.5m,纵向方木间距0.3m,采用5×10cm马尾松方木。

惯性矩I=bh3=×5×103=416.7cm4;

截面抵抗矩W=bh2=×5×102=83.3cm3;

=1.2×0.3×(0.5×26+1)+1.4×0.3×(2.5+2)=6.93kN/m

按简支梁计算跨中弯矩:

MPa

MPa

=1.2×(0.5×26×0.3+1×0.3)=5.04kN/m

mm

9.5.5内模横向方木(主楞)

按顶板最厚段计算,顶板厚度0.5m,横向方木间距0.8m,跨径0.9m,采用10×10cm马尾松方木。

惯性矩I=bh3=×10×103=833.3cm4;

截面抵抗矩W=bh2=×10×102=166.7cm3;

=1.2×0.8×(0.5×26+1)+1.4×0.8×(2.5+2)=18.48kN/m

按简支梁计算跨中弯矩:

MPa

MPa

=1.2×(0.5×26×0.8+1×0.8)=13.44kN/m

mm

9.5.6内模扣件式脚手架立杆

立杆采用Ф48×3.6mm钢管,按顶板最厚段计算,顶板厚度0.5m,宽度3.83m,按每断面竖向承力立杆3根,立杆断面506mm2。每根立杆承担的顶板面积,0.8×1.2=1.02m2。

立杆按两端铰支计算,计算高度160m,回转半径i=15.9cm,长细比,查稳定安全系数0.580。

P=1.2×1.02×(0.5×26+1)+1.4×0.96×(2.5+2)=23.18kN

按轴心受压构件计算截面应力:

MPa

对2.1m梁高处弧形架受力进行验算。弧形架布置间距0.75m,在腹板沿高度设M16对拉螺栓二道,纵向间距1.5m。翼缘板为梯形荷载,翼缘板端弧形架线荷载组合值(强度验算):

翼缘板根部弧形架线荷载组合值(强度验算):

腹板混凝土有效压头高度1.45m,首次浇筑高度按梁高2/3控制,为考虑最不利作用,本计算假定首次浇筑高度至翼缘板根部,即浇筑1.6m高度。浇筑面1.45m以下混凝土侧模压力和振捣组合弧形架侧向荷载(强度验算):

翼缘板根部混凝土侧模压力和振捣组合弧形架侧向荷载(强度验算):

对2.1m高弧形架进行验算,刚度荷载组合作用下弧形架的变形见图3.3,强度荷载组合作用下弧形架的应力组合值见图3.4。

图9.3 弧形架变形图(m)

图9.4 弧形架组合应力图(MPa)

弧形架竖向最大挠度1.08mm,产生在最外侧贝雷片与翼缘板端部之间位置,小于。

弧形架最大水平位移0.48mm,产生在腹板距底板0.45m位置,小于。

对拉螺栓外直径16mm,螺纹内径13.55mm,容许螺杆拉力24.5kN。有限元计算的对拉螺栓拉力20.2kN,满足要求。

计算结果表明,在腹板1/3高度、2/3高度设置2道M16对拉螺栓,纵向间距1.5m,可确保侧模安全。

9.5.8贝雷梁上横向分配梁验算

贝雷梁上横向分配梁采用I14工字钢,Q235钢材。型钢截面积A=21.5cm2,截面惯性矩I=712cm4,截面模量W=102cm3。I14工字钢常见6m、9m、12m长度,本次底板下布置12m通长工字钢,长度不足时应采用交错搭接方式布置,搭接长度不小于2m。

2.1m梁高实心段为最不利工况,取此位置横向分配梁,按多跨连续梁计算挠度和应力。计算刚度和强度时的荷载组合见下:

1.2×0.75×(2.1×26+1)+1.4×0.75×(2.5+2)=54.77kN/m

1.2×0.75×(2.1×26+1)=50.04kN/m

工字钢支承点在贝雷片上方,跨径为贝雷梁间距,底板下跨径组合为2×0.45m+1.2m+0.9m+1.2m+2×0.45m+1.2m+0.9m+1.2m+2×0.45m,最大跨径1.2m。

I14分配梁最大挠度位于1.2m跨跨中,最大竖向挠度0.47mm,见图9.10。按1.2m跨径计算,允许挠度。实际挠度小于规范容许值,分配梁刚度满足要求。

图9.5 I14分配梁弯矩图

图9.6 I14分配梁剪力图

图9.7 I14分配梁上缘弯曲应力

图9.8 I14分配梁下缘弯曲应力

图9.9 I14分配梁剪应力

图9.10 I14分配梁位移等值线图

9.5.9支架刚度、强度验算

考察支架横截面布置,贝雷梁有4组12m长度和3组9m长度两种结构型式,但立柱间距均为9m。对贝雷梁来说,9m简支和9m简支+两端1.5m悬臂相比,9m简支跨中挠度和上下弦杆应力更大,但对I40分配梁和立柱受力,12m更为不利;从荷载情况分析,该桥为等高度梁,跨中腹板厚度小,荷载小,而靠近支点截面腹板厚度较大,且有实心段和顶底板变截面段,荷载更大。在计算分配梁、立柱以及基础时,还应考虑单片贝雷梁承担的梁段的荷载。综合分析,支架方案的最不利计算工况为:

工况1:结构型式为1.5m悬臂+9m简支+1.5m悬臂,桥墩处实心段和变截面段长度共3.25m,荷载由单片贝雷梁传递给靠近桥墩的I40分配梁和立柱、基础。

工况2:结构型式为1.5m悬臂+9m简支+1.5m悬臂,桥墩处实心段和变截面段长度共2.7m,荷载由单片贝雷梁传递给靠近桥墩的I40分配梁和立柱、基础。

工况3:在工况2的基础上,计入钢管桩基础的不均匀沉降。按横向中间钢管桩沉降5mm考虑。沉降对横撑、剪刀撑、柱顶横向分配梁受力大,建模考虑了横撑、剪刀撑。

三工况需组合的荷载有支架自重、模板重量、主梁砼重、施工荷载2.5kN/m2、浇筑混凝土对水平面的冲击2kN/m2。箱梁自重分解为翼缘板、边腹板、边室顶底板、中腹板、中室顶底板,分别由对应的贝雷梁承担。荷载计算见表9.5、表9.6。

表9.5 工况1梁体自重荷载分解表

表9.6 工况2梁体自重荷载分解表

工况1(第一联右幅9m简支梁+两端1.5m悬臂梁)支架验算

模板自重1kN/m2、施工荷载2.5kN/m2、振捣荷载2kN/m2按照均布荷载施加在支架模板上。12m贝雷梁上梁体的自重荷载按照均布线荷载施加在贝雷片上,梁端空隙处梁体自重按照集中荷载施加在2I40分配梁相应节点上。

该工况下支架的变形、支反力以及各构件的内力(或应力)、构件的变形见图9.11~9.16。支架验算结果见表9.7、表9.8。

图9.11 工况1支架刚度荷载组合变形图

图9.12 2I40横向分配梁竖向位移图

图9.13 2I40横向分配梁弯矩图

图9.14 2I40横向分配梁剪力图

(a)贝雷梁弯拉(压)组合应力图

(b)贝雷梁剪应力图

图9.15 贝雷梁应力图

图9.16钢管立柱支点反力图

(2)工况2(第二联9m简支+两端1.5m悬臂梁)贝雷梁支架验算

图9.17~图9.22给出了工况2支架变形、内力(应力)等计算结果,各构件的强度、刚度验算见表9.9、9.10。

图9.17 工况2支架刚度荷载组合变形图

图9.18 2I40横向分配梁竖向位移图

图9.19 2I40横向分配梁弯矩图

图9.20 2I40横向分配梁剪力图

(a)贝雷梁弯拉(压)组合应力图

图9.21 贝雷梁应力图

图9.22 钢管立柱支点反力图

(3)工况3(考虑钢管桩不均匀沉降)

在工况2的基础上,分析了钢管桩的不均匀沉降对支架受力的影响。不均匀沉降对横撑、剪刀撑受力有较大影响,建模时予以考虑。假定横向中心钢管桩不均匀沉降5mm。计算结果如下:

图9.23 工况3沉降立柱、横梁变形及组合应力图

9.5.10支架单根钢管立柱稳定性计算

从上述支架静力计算工况中分析可知,工况1靠墩柱中间立柱轴力最大,采用Ф529×8钢管时最大轴力为939.6kN。稳定性计算采用有限元方法,按单根立柱,不考虑横撑、剪刀撑和抱柱措施计算。

Ф529钢管惯性矩:mm4

按最高高度6m计算,Ф529钢管立柱的稳定极限承载力:

kN,对应稳定安全系数6.8,立柱稳定性满足要求。考虑到通过立柱增加横撑、剪刀撑以及墩柱抱箍措施,对稳定性有极大提高,由此,本方案支架两种规格钢管立柱稳定性均满足要求。

9.5.11模板支架的抗倾覆稳定性

因侧模板受风荷载作用,风荷载产生的倾覆力矩可能会超过模板支架的自重产生的抗倾覆力矩,从而使侧模倾覆。计算两种荷载下弧形架的竖向支点反力,以进一步计算对弧形架最左侧支点的力矩。

自重对最左侧支点的力矩:M1= R1×X1+ R2×X2+ R3×X3+ R4×X5=11.43kN•m;

图9.24 弧形架及模板自重作用下支反力

图9.25 风荷载加载及弧形架支反力

QC/T 1153-2021 汽车紧固连接螺栓轴力测试 超声波压电陶瓷片法.pdf9.5.12钢管桩基础承载力验算

桩基长度按进入中粗砂层、粉质黏土层或残积砂质粘性土层13m计。振动沉桩影响系数取1.0,管桩承载力容许值:

靠近墩柱的中间钢管桩受压力最大,工况2计算结果为885.5kN。由此,按照进入中粗砂、粉质黏土层和残积砂质粘性土层13m计,管桩承载力满足要求。

经对支架方案中各构件进行分析计算,可得出如下结论:

(1)支架、模板各构件强度及刚度均满足要求。

(2)对压杆的稳定性进行分析表明,钢管立柱的稳定性满足要求。

玻璃隔断墙施工工艺(3)侧模在风荷载作用下的整体抗倾覆稳定性满足规范要求。

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