预制场地布置和台座及模板设计方案

1预制场地布置和台座及模板设计专项方案一、预制场地的布置1、工程概况东江特大桥为一座主跨为150m的连续刚构特大型桥梁，东江特大桥桥型总体布置为:10×25m(预应力砼预制小箱梁)+(35+50+35)(预应力砼现浇箱梁)+6×35m(预应力砼连续小箱梁)+(90+150+90)m(预应力砼刚构)+6×35m(预应力砼预制小箱梁),桥梁总长1126.72m。预应力砼预制小箱梁25米规格的100片，35米规格的144片，共有244片。2、预制场地的安排东江特大桥预制场根据设计及《广东省高速公路建设标准化管理规定》的要求，安排在路基上进行预制，在主线K4+360～K4+740这段路基布置预制场，总长度380米，宽度57米，总共面积是21660m2，内设办公生活区、材料堆放区、钢筋加工区、预制区、存梁区等共5个区，还有一个混凝土拌制区没有设置在此预制场内，预制场的砼由K5+030处北岸搅拌站提供。3、场地承载力的情况25m小箱梁，最重的是边跨边梁，一片砼方量是28.4m3，28.4*3.2/（25*1）=3.64t/㎡，35m小箱梁，最重的是边跨边梁，一片砼方量是46.4m3，46.4*3.2/（35*1）=4.24t/㎡。根据静探资料，取P=5.0T，现有地面满足预制使用要求。但是当小箱梁张拉后，其受力集中在梁板两端，对25m小箱梁，每端受力28.4*3.2/2=45.44t。对35m小箱梁，每端受力46.4*3.2/2=74.24t。显然满足不了承载力要求，需对地基作相应处理，在小箱梁台座设计时会对地基进行处理。二、预制场小箱梁台座设计根据东江特大桥只有244片25米和35米小箱梁，准备设计12条后张法施工台座，台座两端采用C20钢筋砼扩大基础，设计尺寸为长×宽×高＝140×200×50cm，提高台座两端的承载力，同时可以防止不均匀沉降致使台座变形。扩大基础设置双层Φ16螺纹钢筋网片，台座基础宽度大于梁底宽两侧各50cm，采用20cm厚碎石稳定层。台身采用C30钢筋混凝土，厚50cm，张拉端内铺一层15cm×15cm的Φ16螺纹钢筋网片。台身预留紧固模板的对拉螺杆孔道，预制箱梁底模采用钢模，在距梁端120cm处预留吊装索槽。台座制作时必须按设计要求设置反拱度，反拱度应做成抛物线或圆曲线。相临台座的平面布置应2利于模板的装拆及钢绞线张拉操作。扩大基础如下图：经上述处理后，地基承载力提高到20MPa，可以承受2000t的承载力，可以达到要求。三、小箱梁底模验算底模结构图如下：1、计算荷载（1）、底模自重为62.8kg/m2（2）、钢筋混凝土重力取26.5Kpa，设计图纸说明书第12页给出的容重。（3）、施工荷载取2.5Kpa3总竖向荷载：63.295.25.26628.0qKpa；2、面板验算：梁底模按简支梁计算，考虑到模板的连续性，在均布荷载下可按下列公式计算：2231101bhfWfqlMl:计算跨度，l=1m对底板为台座宽度：1m；b:底模宽度，mm；h:底模厚度，mm。1102151011063.2931036232bfqlh=4.13mm经计算，底模厚度取5mm达到要求。取h为5mm。mmmmEIql5.240010005.13012.01106.212811063.29128311434挠度通过上述计算，1.5mm1000/400=2.5mm，经查《路桥施工计算手册》第178页表8-1，结构表面外露的模板容许挠度值L/400，底模挠度符合要求。43、活动底模纵横肋验算：纵向加劲槽钢间距为20cm，横向加劲肋间距为30cm；a、底模横向肋926.52.063.29＝横qkn/mMPaMPaWM2152.1110063.0004.0612.010926.5816223强度mmmmEIql8.025020057.012063.0004.0106.23842.010926.553845311434挠度b、底模纵向肋889.83.063.29纵qkn/mMPaMPaWM21514.610103.163.010889.8816623强度mmmmEIql2.1250300007.0102.51106.23843.010889.853845811434挠度经计算后，查《路桥施工计算手册》第178页表8-1，结构表面隐蔽的模板容许挠度值L/250，底模挠度符合要求。5四、小箱梁内、外模板受力验算内模、外模都用同样的材料，内、外模板的面板强度和刚度的验算如下：模面板厚度：δ=5mm竖肋间距：L1=70mm（用8号槽钢）横肋间距：L2=30mm（5*5角铁）L1/L2=70/30=2.332(按单向板计算)，计算跨径L=L2=30mm取35米小箱梁进行验算，梁高1.8m，腹板高1.653m，顶板厚度18cm，腹板最厚处是32cm，其余位置是18cm，验算时，选择腹板砼最厚处32cm进行验算，取板宽b取1m计，计算模型图如下：得：P1=2500х（1.653-0.3）х10-2=33.825KPaP2=2500х（1.653-0.6）х10-2=26.325KPaq1=(P1+P2)/2хb=(33.825+26.325)/2х1=30.075KN/m考虑振动荷载4KN/m2，则：q=30.075+4х1=34.075KN/m考虑到板的连续性，其强度和刚度可以按下式计算（参见表8-13）（注：参考书《路桥施工计算手册》）最大弯矩计算：Mmax=1/10хqхL2=1/10х34.075х302х10-4=0.306675KN.m惯性矩：W=1/6хbхh2=1/6х100х0.52=4.167cm3最大强度验算：Ómax=Mmax/W=0.306675/(4.167х10-3)=73.6MPa[Ów]=181MPa最大挠度：ƒmax=qL4/128EI=(34.075-4)х304/128х2.1х106х100х0.53/12=0.087cm0.15cm（满足要求）（注明：查《路桥施工计算手册》表8-11，钢模板的面板或单块钢模板容许挠度值为61.5mm=0.15cm。）经验算，采用A3钢板厚度δ=5mm作面板强度和刚度符合要求。该梁场准备投入3套模板，分别是25米和35米各1.5套。五、龙门吊的配置小箱梁生产线配置2台60吨的龙门吊作移梁及吊装车用，另配置1台5吨的龙门吊作安装钢筋、模板、浇筑砼使用。六、预制场排水系统设计1、预制场四周采用挖排水沟接通至当地永久排水系统，梁场周围当地永久排水系统比较完善，便于预制排水系统的修筑。2、预制场内分纵、横向排水沟进行排水，场内纵、横向排水沟设置一个存水池（在生产区范围内），利用水泵对存水池的水循环使用，对预应力空心板和小箱梁进行喷淋养护，场内排水沟直接与场外排水系统连通。3、预制场排水系统图、预制场内、外排水沟的形式及尺寸见后附图（预制场水沟大样图）。七、预制场建设主要工程数量1、办公、生活区面积700m2；2、材料堆放工棚960m2；3、钢筋加工工棚700m2；4、钢绞线加工工棚500m2；5、场内建设所用C20砼1406m3；6、钢筋11972kg。八、预制场机械设备统计1、60吨龙门吊2台，1台5吨龙门吊；2、P43钢轨780米；3、张拉设备2台（套）（包括整套张拉设施）；4、钢模板3套；5、大、小水泵4台；6、架桥机（150吨）1台；7、运梁炮车或运梁平车2辆。九、预制场施工总平面图（见后附图）