广州南沙洪水沥大桥修复加固工程支架施工方案附CAD图纸

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广州南沙洪水沥大桥修复加固工程支架施工方案附CAD图纸

①17#、20#、21#桥墩钻孔灌注桩(水下部分)砼缺陷修补,该项目已于2008年施工完成。

②17#桥墩、18#桥墩加固工程,需要在水面上搭建钢管支架,钢管支架在现有桥墩承台面顺桥向每侧拓宽30cm搭建,搭建高度由承台面至墩顶约13m高。

二、施工安排及施工顺序

计划安排2条作业线进行平行施工。

⑴.主跨体外索加固作业线T∕ASC 08-2020 办公建筑应对“新型冠状病毒”运行管理应急措施指南.pdf,体外索加固工序复杂,有转向块的横隔梁、纵梁及锚固端的钢筋砼浇筑、牛腿加强、预应力钢绞线的编束、穿束、张拉、封锚等主要工序,预应力张拉待主桥墩加固并且砼强度达到80%以上,才能施加预应力。

⑵.结构砼破损、露筋、裂缝、麻面修补及支座、伸缩缝更换等作业线。该作业线组成综合型施工班组,负责全桥的修补、清理工作。

3、水中平台、支架使用机具及材料统计表

墩柱加固支架的搭建方法

根据现场实际情况,主墩加固在水上承台上作业。主墩承台尺寸:长17.04m、宽7.0m;原墩柱截面:长5.58M、宽4.0m;承台与墩柱空余:横桥向两端空5.73m,顺桥向襟边宽1.50m。设计加固为新增L形立柱,增加宽度为0.80m,墩高每间隔3.0m设一条横梁。因此支架搭设在承台横桥向位置满足施工要求,顺桥向位置一端空余1.50m满足不了施工要求,需向两端各拓宽0.30m。

施工准备—场地平整—支架搭设—支架验收

根据施工所需要的各种材料数量及规格按计划采购进场,组织有专业技术的施工人员进场并进行施工技术和安全技术交底,做好施工前的准备工作。

现场搭建场地位于承台上,地基承载力及平整度满足施工要求,重点在承台宽度方向场地不足,需进行拓宽。根据现场情况需在原承台宽度方向向两端托宽0.30m。

拓宽方法:在宽度不足的两端安装托架。托架主要承受支架自身和作业人员及少量施工材料的重量,对承载力要求较小。因此托架采用在顺桥向承台两边各安装一25a#工字钢作为悬挑支承梁,在横桥向承台两侧各以25a#工字钢架在顺桥向的工字钢上,托架采用四根9米长的25a#工字钢焊接封闭框架结构形式。支架外排脚手架支承在横桥向的工字钢上,横桥向工字钢的荷载传至顺桥向工字钢上。为增加支架稳定性,在顺桥向工字钢采取一定方式固定在承台上。(具体详见新增立柱支架图)

a、增设加固墩柱高度为13.0m,支架搭建采用单根竖立承载力为1.5吨,直径Φ48的标准钢管,长分别为6.0m、3.0m、2m,其中3.0m、2.0m钢管为调节管。扣件紧固力为2吨的标准件。

b、支架设置三排脚手架,排距80CM,纵距顺桥向60CM,步距80CM。每根立杆长为15m,由2根6m、1根3m的钢管采用扣件固定连接而成,大横杆每80CM一道,小横杆每60CM高设置一道。水平连杆与立杆采用标准扣件连接,支架底部设落地扫地杆,外侧设剪刀撑,确保支架的牢固和稳定性。(具体详见新增立柱支架图)

c、为保证施工作业的连续性,在横梁浇筑完毕且处于养护阶段时便搭设更高一层的支架和模板。那么在此过程中为保护已浇筑横梁的混凝土,可将原直立在横梁上的钢管暂改为斜杆支撑,待更高一层的支架与模板均安装好以后,所浇筑横梁的混凝土强度也基本达到支承要求,这时再将斜杆改回直立杆便可进行下一步的浇筑作业。因为荷载不大,所以斜杆支撑时产生的水平力可由另一面对称施工支架时斜杆所产生的水平力来抵消。(具体详见连续施工斜杆布置图)

a、立杆严格按规范施工,竖直度必须满足施工规范要求,施工接头应相互错开,严禁在同一平面上,不符合要求的必须进行整改,严禁使用弯曲的钢管,对不合格的钢管材料及时清除出场。

b、纵、横水平方向的连杆必须控制在同一水平方向上,剪刀撑必需与每根立杆连接。

c、连接扣件必需符合施工规范的要求,施工时应对每一扣件紧牢,不合格的及时更换,严禁使用非标产品,把好质量关。

d、支架的整体连接性,牢固性、稳定性进行综合检查,严格把关,确保安全可靠。

新增梁模板设计用18mm木模板,分配横梁采用8×10cm的枋木,间距35cm。

采用PKPM软件进行验算,详见新增梁模板扣件钢管高支撑架计算书

《新增梁模板扣件钢管高支撑架计算书》

支撑高度在4米以上的模板支架被称为扣件式钢管高支撑架,对于高支撑架的计算规范存在重要疏漏,使计算极容易出现不能完全确保安全的计算结果。本计算书还参照《施工技术》2002.3.《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》,供脚手架设计人员参考。模板支架搭设高度为13.0米,基本尺寸为:梁截面B×D=800mm×1000mm,梁支撑立杆的横距(跨度方向)l=0.60米,立杆的步距h=0.80米,梁底增加100道承重立杆。

图1梁模板支撑架立面简图

采用的钢管类型为48×3.5。

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照三跨连续梁计算。

静荷载标准值q1=25.000×1.000×0.800+0.350×0.800=20.280kN/m

活荷载标准值q2=(1.000+1.000)×0.800=1.600kN/m

面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=80.00×1.80×1.80/6=43.20cm3;

I=80.00×1.80×1.80×1.80/12=38.88cm4;

其中f——面板的抗弯强度计算值(N/mm2);

  M——面板的最大弯距(N.mm);

  W——面板的净截面抵抗矩;

[f]——面板的抗弯强度设计值,取15.00N/mm2;

其中q——荷载设计值(kN/m);

经计算得到M=0.100×(1.2×20.280+1.4×1.600)×0.350×0.350=0.326kN.m

经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.326×1000×1000/43200=7.536N/mm2

面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!

T=3Q/2bh<[T]

其中最大剪力Q=0.600×(1.2×20.280+1.4×1.600)×0.350=5.581kN

  截面抗剪强度计算值T=3×5581.0/(2×800.000×18.000)=0.581N/mm2

  截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2

抗剪强度验算T<[T],满足要求!

v=0.677ql4/100EI<[v]=l/250

面板最大挠度计算值v=0.677×21.880×3504/(100×6000×388800)=0.953mm

面板的最大挠度小于350.0/250,满足要求!

(二)、梁底支撑木方的计算

作用荷载包括梁与模板自重荷载,施工活荷载等。

(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):

q1=25.000×1.000×0.350=8.750kN/m

(2)模板的自重线荷载(kN/m):

q2=0.350×0.350×(2×1.000+0.800)/0.800

=0.429kN/m

(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN):

经计算得到,活荷载标准值P1=(1.000+1.000)×0.800×0.350=0.560kN

均布荷载q=1.2×8.750+1.2×0.429=11.015kN/m

集中荷载P=1.4×0.560=0.784kN

木方弯矩图(kN.m)

经过计算得到从左到右各支座力分别为

经过计算得到最大弯矩M=1.517kN.m

经过计算得到最大支座F=4.798kN

经过计算得到最大变形V=2.4mm

本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=8.00×10.00×10.00/6=133.33cm3;

(1)木方抗弯强度计算

抗弯计算强度f=1.517×106/133333.3=11.38N/mm2

木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!

截面抗剪强度必须满足:

T=3Q/2bh<[T]

截面抗剪强度计算值T=3×4.797/(2×80×100)

=0.899N/mm2

截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2

木方的抗剪强度计算满足要求!

最大变形v=2.4mm

木方的最大挠度小于1000.0/250,满足要求!

(三)、梁底支撑钢管计算

1、梁底支撑纵向钢管计算

纵向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。

集中荷载P取横向支撑钢管传递力。

支撑钢管弯矩图(kN.m)

支撑钢管变形图(mm)

支撑钢管剪力图(kN)

最大弯矩Mmax=0.528kN.m

最大变形vmax=0.420mm

最大支座力Qmax=8.876kN

抗弯计算强度f=0.528×106/5080.0=103.96N/mm2

支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度小于600.0/150与10mm,满足要求!

2、梁底支撑横向钢管计算

横向钢管只起构造作用,通过扣件连接到立杆。

(四)、立杆的稳定性计算

其中N——立杆的轴心压力设计值,它包括:

横杆的最大支座反力N1=8.88kN(已经包括组合系数1.4)

脚手架钢管的自重N2=1.2×0.149×13.000=2.323kN

N=8.876+2.323=11.199kN

——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到;

i——计算立杆的截面回转半径(cm);i=1.58

A——立杆净截面面积(cm2);A=4.89

W——立杆净截面抵抗矩(cm3);W=5.08

——钢管立杆抗压强度计算值(N/mm2);

[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;

l0——计算长度(m);

如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,由公式(1)或(2)计算

l0=(h+2a)(2)

k1——计算长度附加系数,按照表1取值为1.163;

u——计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3; u=1.70

a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点 的长度;a=0.20m;

公式(1)的计算结果:=38.95N/mm2,立杆的稳定性计算<[f],满足要求!

公式(2)的计算结果:=30.58N/mm2,立杆的稳定性计算<[f],满足要求!

如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由公式(3)计算

l0=k1k2(h+2a)(3)

k2——计算长度附加系数,按照表2取值为1.054;

公式(3)的计算结果:=35.84N/mm2,立杆的稳定性计算<[f],满足要求!

(4)支架悬挑梁受力计算

新增横梁脚手架外排立杆支承在横桥向托梁上,托梁采用2×25Aa工字钢上,验算该托梁的强度和钢度否是满足使用要求。

每根立杆的自重G1=4.14Kg×13×10=538N;

大小横杆重量分配到每根立杆上的重量G2

G2=12×9×4.14×10/11=406N;

施工荷载及小型材料堆载200KG/M2计算分配到外排立杆上的重量G3

G3=200×0.8×9×10/22=654N

所以外排立杆上平均每根立杆上的重量G=G1+G2+G3=1600N

计算模型采用简支梁计算

跨中弯距M=M1+M2其中M1为工字自重引起的弯距,M2为立杆支承力能上引起的弯距。

M1=1/8ql2=2×48.5×8.2×8.2/8=814N.M

M2可根据叠加法求得,各支承反力在支点的弯矩M=Fab/L,利用三角形弯矩分布图求得在跨中的弯矩值进行叠加

M2=15432N.M

工字钢弯中最大弯矩M=M1+M2=16246N.M

托架工字钢满足强度要求!

挠度计算按近以均布荷载验算

W=5ql4/384EI=5×1600×4521/384×2×5023

=9.4mm<8200/400=20.5mm。

⑵、坚持三级安全教育制度,对特殊工种工人坚持持证上岗。

⑶、坚持技术交底的同时进行安全技术交底,使参加作业人员明确安全操作规程和防患要领,严格遵守各种机具操作规程。

⑷、按有关规定做好“三宝”四器的防护,挂安全警示牌、配足消防器材,坚持定期安全检查制度,发现事故苗头及时消除,确保安全施工。

⑸、坚持防火安全教育JJF 1790-2019 绝缘电阻表型式评价大纲,防火及消防材料要符合省、市防火规范。

⑴、进入施工现场,必须遵守安全生产规章制度。

⑵、进入施工区,必须戴安全帽。

⑶、禁止在施工现场喝酒、滋事。

⑷、现场内不准赤脚,不准穿拖鞋和高跟鞋。

福临世家工程基坑支护工程基坑支护工程施工组织设计⑸、高空作业严禁穿硬底鞋和带钉、易滑鞋。

⑹、非有关人员不准进入危险区域。

⑺、未经施工负责人批准,不准任意拆除架设设施及安全装置。

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