箱梁支架及门架支设专项方案(488H型钢)

1箱梁支架及门架支设专项施工方案一、工程概况及门架变更说明我部施工的K1+416.300新泰中联泰丰水泥有限公司厂外运输道路S31泰新高速公路跨线桥起止桩号K1+364.300～K1+468.300，桥梁全长104.00m。全桥共有3跨。其中第2跨上跨泰新高速公路。跨径组合：分别为28+45+28=101.00m。1#墩～2#墩箱梁上跨泰新高速公路。1#墩～2#墩跨径为45m。箱梁标准断面尺寸：顶板宽13m，底板宽9m；1#墩、2#墩上面箱梁高3m，为变截面。在之前的专家论证会上，高速公路管理部门考虑到行车安全及门架安全，提出门架净高必须保证5.3m。根据施工图高速公路地面标高216.925，与门架外侧箱梁底222.9，高差5.975，能够保证门架5.3净高。但在目前施工准备前，通过对门架所在区域各点的测量，发现高速公路路面最高点高程为217.226，为保证门架纵横梁水平，故取这个点为门架下部起始点，此点与箱梁底222.9，高差为5.674，设计纵梁为600mmH型钢，门架净高为5.02m，无法达到高速公路管理部门规定的净高5.3m的要求。故修改施工方案：柱体上部的垫石厚度设计院做出了变更，增高95mm。工字钢由588mm变为488mm。两项措施增加门洞高度195mm，达到5.215m。符合路政部门的要求。二、施工安排1、施工组织机构及人员配备情况施工组织机构：项目经理部下设五部一室（工程技术部、安保部、质检部、财务部、物料部、办公室，质检部下设试验室），分别负责本工程项目的工程计量、安全、质检、计划、财务、物资设备保障、材料试验与检验、行政管理等工作，全面保证本工程建设任务的优质、高效完成。人员配备情况：根据本工程的需要，项目部拟投入管理人员25人，其中项目经理1人，技术负责人2人，施工队长2人，施工员4人，专职安全员1人，测量员1人，资料员1人，材料员1人。22、主要机具、设备配备情况25T汽车起重机（QY25T）2台，挖掘机2台，压路机1台，电焊机（30-50KVW）2台。3、施工用水、用电情况用水情况：施工用水主要是地下水。用电情况：两台315KW变压器、发电机1台。三、施工方案1、施工准备情况支架及门架施工前，基础硬化、预制工作应结束，测量人员放出支架、门架位置，支架及门架施工材料、设备准备齐全。2、施工方法及施工工艺情况支架支设方案⑴基础处理由于本桥支架部分所处位置S31泰新高速公路路堑两侧，原地面考虑可以直接做为支架基础，需重点处理的主要是承台回填处，底部全部回填粒料进行处理，挖掘机进行碾压，对碾压不到部分采用小型手扶式振动压路机配合碾压，然后顶面浇筑20cm厚C25砼做为支架基础。⑵支架支设：采用碗扣式脚手架；经计算框架尺寸拟采用下列型式，顺桥向间距均为0.6m，横桥向隔板、腹板梁底下1.2m范围内，支架间距为0.3m，共5排，其余位置横桥向间距均为0.6m。支架搭设设联系横杆步距为1.2m，支架搭设宽度较梁每边宽1.51m，共16.2m。宽支架顶端铺设纵（横）向木方，模板铺设于木方上、纵向采用15×15木方，其间距按立杆横向间距布设；横向采用10×10木方，其间距0.3m布设；其上安装1.5cm厚多层板作为底模支架布置示意图和计算过程附后。31）荷载计算取0#块位置截面①箱梁自重：截面积9*3-（3.2*1.66）*2=16.4㎡，26*16.4*1=426.4kn，每平方米的重量426.4/9=47.38kn/㎡②模板自重：A、内模（包括支撑架）：取q1=1.0kn/㎡B、侧模：取q2=0.8kn/㎡C、底模：取q3=0.7kn/㎡③施工人员:q4=2.0kN/m²④振捣混凝土产生的荷载及其他荷载:q5=4.0kN/m²q=1.2*(47.38+1+0.8+0.7)+1.4*(2+4)=68.26kn/㎡每根立杆承荷载为：P=qA=68.26×0.6×0.6=24.57kN24.57/9.8=2.5t小于碗扣式支架立杆允许承载力3.5t。2）稳定性验算立杆长细比：支架步距h=120㎝，支架顶杆步距控制在h=60㎝，可调支承外伸出支架控制在30㎝。L=0.6m+2*0.3m=1.2mλ=L/R=120/1.58=75.95，查表知系数Φ=0.676，小于允许长细比150，满足要求。N/ФＡ0=24.57/（0.676×0.6×0.6）=100.96MPa，小于碗扣型钢管支架容许轴向应力215MPa。4因此，立杆稳定性满足结构要求。3）地基承载力计算立杆下端均设定刚性C25砼垫层，厚20cm，扩散角为45°。地基承载力标准值按fgk=260kn/㎡计算，脚手架地基承载力调整系数：kc=0.5。每根立杆受正向压力为：24.57kn有效受压面积S=（0.6+0.2/tan45°*2）=1㎡P=24.57/1=24.57kn/㎡≤fg=260*0.5=130kn/㎡。地基承载力满足要求。跨越S31泰新高速公路门架布置方案方案概述：大桥主跨跨越S31泰新高速公路，经现场勘查场地情况及交通流量情况，拟采用设置门架跨越施工方案。门架净跨2*10m，双向四车道。门架纵梁采用488*300H型钢，横梁采用32a工字钢，采用φ500及φ300钢管进行支撑。在S31泰新高速公路中心线顺本桥方向设2排φ300钢管，两侧各设1排φ500钢管进行支撑，钢管顶焊接2cm厚钢板，钢板上设临时砂筒支座，支撑横向双排32a工字钢，同时便于落架。钢管底与高速公路路面之间铺设80cm厚的预制混凝土块支撑墩。详细尺寸见后附门架布置示意图。全门洞使用铁板全封闭施工，门洞两侧设置安全防落物网及串灯，设减速带，设安全岛、限高限宽门，以确保支架及行车安全。门架布置示意图见附图：0.8002.000C25砼预制块基础Φ500钢管I32a工字钢*2横梁h型钢纵梁10×10cm方木1.000105.3001cm厚夹板Φ16钢筋护栏Φ300钢管1cm厚夹板AB5I32a工字钢*2横梁16.0000.800C25砼条形基础H型钢纵梁1cm厚夹板1cm厚夹板0.5000.5001.0001.0001.0001.0002.5002.5002.500I63a工字钢纵梁ABC6施工门架设计验算：一、纵梁设计验算1、箱底下侧1）荷载计算取门洞边即到桥梁中心位置10m处截面①箱梁自重：截面积9*2-（3.6*1.5）*2+0.8*0.25*2+0.25*0.25*2=7.73㎡，26*7.73*1=201kn，每平方米的重量201/9=22.33kn/㎡②模板自重：D、内模（包括支撑架）：取q1=1.0kn/㎡E、侧模：取q2=0.8kn/㎡F、底模：取q3=0.7kn/㎡③施工人员:q4=2.0kN/m²④振捣混凝土产生的荷载及其他荷载:q5=4.0kN/m²q=1.2*(22.33+1+0.8+0.7)+1.4*(2+4)=38.2kn/㎡2、设计验算纵梁选用的488×300H型钢，具体布置如图,W=2930cm3，I=71400cm4，自重1.29kn/m纵梁按间距0.6m排列进行计算，跨径10m。M=1/8qL2=0.125×（38.2*0.6+1.29）×10×10=303KN.mσ=M/W=303×1000×1000/（2930×1000）=103.4MPaσ＜[σ]=145Mpa满足要求fmax=5Ql4/384EI=5×（38.2*0.6+1.29）×100004/（384×2.1×105×71400×104）=21mm根据《公路桥涵施工技术规范》9.2.4-1-⑶支架、拱架受载后挠曲的杆件（纵梁），其弹性挠度为相应结构跨度的1/400。[L/400]=1000/400=25mmfmax=21mm＜[L/400]=25mm满足公路桥涵施工技术规范要求。72、箱梁腹板下侧1、荷载计算⑴模板重力：1.0kN/m²⑵新浇砼重力：2m×26KN/m3=52N/m²⑶振捣及其他荷载：4kN/m²⑷人员施工荷载：2KN/mq=1.2*(1+52)+1.4*(4+2)=72kN/m²2、设计验算纵梁选用的488×300H型钢，W=2930cm3，I=71400cm4，自重1.29kn/m纵梁按间距0.3m排列进行计算，跨径10m。M=1/8qL2=0.125×（72*0.3+1.29）×10×10=286.13KN.mσ=M/W=286.13×1000×1000/（2930×1000）=97.65MPaσ＜[σ]=145Mpa满足要求fmax=5Ql4/384EI=5×（72*0.3+1.29）×100004/（384×2.1×105×71400×104）=19.88mm根据《公路桥涵施工技术规范》9.2.4-1-⑶支架、拱架受载后挠曲的杆件（纵梁），其弹性挠度为相应结构跨度的1/400。[L/400]=10000/400=25mmfmax=19.88mm＜[L/400]=25mm满足公路桥涵施工技术规范要求。3、翼缘下侧1、荷载计算⑴模板重力：1.0kN/m²⑵新浇砼重力：（0.15+0.5）/2m×26KN/m3=8.45kN/m²⑶振捣及其他荷载：4kN/m²⑷人员施工荷载：2KN/mq=1.2*(1+8.45)+1.4*(4+2)=19.74kN/m²2、设计验算8纵梁选用的488×300H型钢，W=2930cm3，I=71400cm4，自重1.29kn/m纵梁按间距0.9m排列进行计算，跨径10m。M=1/8qL2=0.125×（19.74*0.9+1.29）×10×10=238.2KN.mσ=M/W=238.2×1000×1000/（2930×1000）=81.3MPaσ＜[σ]=145Mpa满足要求fmax=5Ql4/384EI=5×（19.74*0.9+1.29）×100004/（384×2.1×105×71400×104）=16.74mm根据《公路桥涵施工技术规范》9.2.4-1-⑶支架、拱架受载后挠曲的杆件（纵梁），其弹性挠度为相应结构跨度的1/400。[L/400]=10000/400=25mmfmax=16.74mm＜[L/400]=25mm满足公路桥涵施工技术规范要求。二、横梁设计验算1、设计验算横梁承受由纵梁及上部荷载传来的力，门洞立柱间距按2.5m，则按照简支梁验算跨度l=2.5m时工字钢的受弯及剪切破坏。横梁选用32a工字钢，具体布置如图,W=692cm3，I=11080cm4，自重0.53kn/m。荷载计算：H型钢自重1.51kn/m，计算时按H型钢密布考虑枕梁受力：每平方米自重：1.51*（1/0.6）=2.52kn/m2。q=（（38.2+2.52）*10*2+2.5*4*0.53))/2.5/4=82kn/mM=1/8qL2=0.125×82×2.5×2.5=64.1KN.mσ=M/W=64.1×1000×1000/（692×1000）=92.63MPaσ＜[σ]=145Mpa满足要求fmax=5Ql4/384EI=5×82×25004/（384×2.1×105×11080×104）=1.79mm根据《公路桥涵施工技术规范》9.2.4-1-⑶支架、拱架受载后挠曲的杆件（纵梁），其弹性挠度为相应结构跨度的1/400。[L/400]=2500/400=6.25mmfmax=1.79mm＜[L/400]=6.5mm满足公路桥涵施工技术规范要求。三、立柱设计验算9荷载计算：⑴纵梁以上荷载：38.2*9*10=3438kn⑵纵向工字钢重力：19*1.51*10=286.9kn⑶横向工字钢重力：16*0.53*4=33.92knQ=3438+286.9+33.92=3759kn工况Ⅰ立柱选用的φ300的钢管，具体布置如图,i=11.14cm，A=98.96cm2求出立柱钢管的反力，F=3759/2/9=208.8kNλ=L/R=500/11.14=49.37，查表知系数Φ=0.890，得到压杆的稳定许用应力[σw]=Φσ=140*0.890=124.6MPa压杆的允许压力是FP=124.6*98.96cm2*100=1233.0kN