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1、 0 改建工程(LA 段)施工第一标段(*)QMW 大桥空心薄壁墩支架方案受力分析报告 1 目 录1 工程概况12 施工准备12.1 施工场地12.2 施工便道12.3 施工用水12.4 施工供电13 薄壁空心墩支架施方案及验算 24 支座垫石施工9 2 1 特大桥薄壁空心高墩墩身施工方案1 工程概况QMW 大桥共有空心墩 3 个,全部在 QMW 大桥范围内。施工区段内空心墩为矩形型薄壁空心墩,墩四角带有 R0.5 米的弧,墩身长为 5.6 米,宽为 2.5 米,承台顶面以上 2.0m 及墩顶以下 0.5m 范围内为实体段,墩顶中部顺桥向通长开一个 3.5m(上宽)和 4.6(上宽)凹槽,做为
2、检查墩顶设备之用,墩高 25m28m。2 施工准备2.1 施工场地一分部 QMW 大桥架子队设置有钢筋加工场地,利用已建完设完成 QMW大桥钢筋加工场进行钢筋加工,加工完成并检验合格后,运至现场进行绑扎。2.2 施工便道一分部 QMW 大桥便道贯通已全桥,交通便利,施工便道宽度为 6m,便道采用砂夹石填筑,并在表面填筑时均向外侧留 2%的横坡以便排水,现场高差较大达 30m,但便道最大坡度应控制在 15%以内。2.3 施工供电在全桥沿线埋设施工电缆,架设电杆,以供现场用电。为预防突然停电对正常施工的影响,在各工点配备发电机作为备用电源。由于现场教复杂,有些施工地点无法铺设电缆,现场根据所用电量
3、增 2 加发电机以保证施工用电。3 薄壁空心墩支架方案及验算2、3、4 墩为薄壁空心墩,最大高度为 26.40m,墩身高度较高,采取分段浇注以保证模板稳定性,模板采用定型钢模,每节 1.5m,并设1m、0.5m 的调整节段,施工时根据墩身高度支立,为加快施工进度,采取在模板四周加设支架,搭设施工平台,如下图所示:墩身模板加支架(外膜)平面示意图 3 墩身模板加支架立面示意图采用模板支架可以加快施工进度,下部拆除后的模板进行下一个墩身模板支立。薄壁墩对拉螺杆和螺帽都采用 14mm 规格,满足模板强度要求。第一次浇注至实体段顶(浇注下部实体段) ,浇筑完成后,开始拼装上部模板 6-8m,利用模板外
4、侧支架平台进行施工,附模板支架承载力检算书:每个操作平台:采用 48mm、壁厚 3.5mm 钢管根,每根长 6m,槽钢上铺设竹板,槽钢外侧采用直径 20mm 钢管竖向立柱及横向栏杆,并用防护网维护,防止坠物。一、爬梯脚手架设计及安装 4 爬梯支架采用外径 48mm、壁厚 3.5mm 钢管及扣件围绕桥墩搭设双排支架,支架与桥墩连成一个整体,支架施工按下述要求搭设:1、技术要求。脚手架主要起安装爬梯供人员上下和砼输送管道垂直安装作用,必须具有足够的强度、刚度和稳定性;支承部分必须有足够的支承面积,基底采用 C20 砼硬化,有基土时必须坚实并有排水措施;脚手架立杆间距及横杆步距必须满足要求。2、搭设
5、方法。清平夯实基土,进行地面砼硬化,围绕墩柱搭设十字扣件支架,立杆纵距 1.5m,横距 1.5m,步距 1.8m。3、支架受力分析及计算。对于一般的扣件式钢管脚手架在搭设前首先必须力学验算,架体结构的主要传力途径为:各种竖向荷载横向水平杆纵向水平杆立杆垫木地基。从传力途径可以看出,结构杆件中立杆底段是受力最大,因此在计算过程中主要计主杆底段和地基。计算时主要考虑的荷载可分为恒荷载和活荷载。前者主要包括结构自重和构配件自重,后者主要是水平风荷载。在脚手架的搭设计算中,最主要的是通过荷载的分布情况及大小,验算立杆的刚度和稳定性是否满足要求。另外,脚手架构造、脚手架加强加固必须满足施工要求和安全技术
6、规范要求。以 QMW 桥 4#墩爬梯支架(高度 30m)为例进行计算入下:二、钢管脚手架受力验算 (一)脚手架主要荷载计算1、脚手架结构自重1)立杆:总长度 L1=6567=2010m2)横向水平杆:总长度 L2=(30/1.8+1)668=7344m3)纵向水平杆:总长度 L3=(30/1.8+1)238=1368m脚手架自重 G1=(L1+L2+L3)3.84=41172kg,产生的轴向力 NG1412KN。2、安全爬梯结构自重爬梯层数 n=30/1.8=17,每层重量(3m)30kg,总重量 G2=1730=510kg,产生的轴向力 NG2=5.1KN。3、 输 送 泵 管 结 构 自
7、重竖 向 泵 管 总 长 度 L=30m, 泵 管 单 位 重 量 16kg/m, 总 重 量 G3=3016=480kg,产 生 的 轴 向力 NG3=4.8KN。 5 4、 上 下 人 员 产 生 的 轴 向 力按 照 最 多 10 人 同 时 上 下 作 业 , 产 生 荷 载 按 750kg 计 算 , 产 生 轴 向 力 NG4=7.5KN。由 以 上 计 算 可 知 , 钢 管 脚 手 架 主 要 承 受 结 构 自 重 产 生 的 轴 向 力 , 爬 梯 、 泵 管 等 产 生 的轴 向 力 相 对 较 小 。( 二 ) 脚 手 架 立 杆 计 算1、 立杆计算长度 l0按下式计
8、算:l 0=kh (5.3.3)式中 k计算长度附加系数,其值取 1.155。考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数,应按表 5.3.3 采用,本次取1.50;h立杆步距。l0=kh=1.1551.51.8=3.12m2、 由风荷载设计值产生的立杆段弯矩 Mw,按下式计算:Mw=0.851.4Mwk=0.851.4 klah2/10 (5.3.4)式中 M wk风荷载标准值产生的弯矩;w w风荷载标准值,应按本规范(4.2.3)式计算;l a立杆纵距。计算Mw=0.851.4Mwk=1.19Mwk=1.19 klah2/10=1.190.0761.51.82/10=0.044KNM3、 计算
9、立杆段的轴向力设计值 N,按下列公式计算:N=1.2(N G1k+NG2k)+0.851.4N Qk(5.3.22)式中 NG1k脚手架结构自重标准值产生的轴向力;N G2k构配件自重标准值产生的轴向力;N Qk施工荷载标准值产生的轴向力总和,内、外立杆可按一纵距(跨)内离工荷载总和的 1/2 取值。计算:Ng=1.2(N G1k+NG2k)+0.851.4N Qk=1.2(412+5.1)+0.851.4x(4.8+7.5)=515.16KN 单 肢 立 杆 所 受 轴 向 力 N=Ng/67=515.16/29=7.689KN 6 4、 立 杆 的 稳 定 性 按 照 有 风 组 合 情
10、况 考 虑 , 立 杆 的 稳 定 性 按 下 式 计 算 :N/A +Mw/W fN计 算 立 杆 段 的 轴 向 力 设 计 值 , 按 规 范 ( 5.3.2-1、 2) 计 算 ; 轴 心 受 压 构 件 的 稳 定 系 数 , 根 据 长 细 比 由本规范附录 C 查表 C 取值,当 大于 250 时,=7320/2;长细比,=l o/i;lo计算长度,按规范第 5.3.3 条规定计算;i截面回转半径,查规范附录 B 表 B 为 1.58mm;A立 杆 的 截 面 面 积 , 查规范附录 B 表 B 为 489mm2;MW计 算 立 杆 段 由 风 荷 载 设 计 值 产 生 的 弯
11、 矩 , 按 规 范 ( 5.3.4) 式 计 算 ;f钢 材 的 抗 压 设 计 强 度 值 , 查 本 规 范 表 5.1.6 为 205N/mm2;计 算 : N/A +Mw/W=7689/( 0.552489) +44/508=28.485+0.087=28.572 f=205N/mm2通 过 计 算 可 知 , 脚 手 架 立 杆 稳 定 性 满 足 要 求 。( 三 ) 连 墙 件 计 算1、 连墙件的强度、稳定性和连接强度应按现行国家标准冷弯薄壁型钢结构技术规范 (GBJ 18) 、 钢结构设计规范 (GBJ 17) 、 混凝土结构设计规范 (GBJ 10)等的规定计算。(1)
12、连墙件的轴向力设计值应按下式计算:N 1=Nlw+No (5.4.1)式中 N l连墙件轴向力设计值(kN) ;N lw风荷载产生的连墙件轴向力设计值,应按本规范第 5.4.2 条的规定计算;N o连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN) ,单排架取 3,双排架取 5。计算:N 1=Nlw+No=15.32+5=20.32KN2、由风荷载产生的连墙件的轴向力设计值,应按下式计算:N lw=1.4wkAw (5.4.2)式中 Aw每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧面的迎风面积。计算:N lw=1.4wkAw=1.40.07614.410=15.32KN4 支座垫石施工 7 1、立模、绑扎钢
13、筋(1)模板采用竹胶板制作而成,立模前要确保模板底部平整,不平整的用混凝土砂浆找平。(2)钢筋绑扎,钢筋绑扎前,对预埋在盖梁上的钢筋进行除锈,底层、顶层及四周钢筋进行电焊,钢筋间距、保护层厚度要求要符合设计及规范要求,钢筋绑扎完成后经监理工程师检查签证,方可进行安装模板。(3)模板安装,模板在安装前,对模板表面进行清洁、校正、涂脱模剂(以便拆模) ,安装时用建筑双面胶带堵塞板缝,保证砼浇筑时无漏浆。模板及支架加固牢靠后,对平面位置进行检查,符合要求后报监理工程师签证方可进行浇筑。2、砼浇筑砼浇筑采用集中搅拌,砼罐车运输,串桶放模施工,浇筑前充分做好准备。振动时,振动棒与侧模应保持适当距离,避免振动棒碰撞模板,不得漏振。