桥梁模板施工方案
1.编制依据
2.工程概况
该工程混凝土结构2跨,没跨10m钢桥面,一孔通行,一孔泄洪,桥梁总长36.2m,桥梁宽6.6m,桥面宽度6.0 m,主 桥 长28.2 m,主桥纵坡为4%,主桥横坡为0.67%;引 桥 长8.0 m,引桥纵坡10%,设防烈度为八度,桥下通行净空4.5 m。
3.施工安排
3.1机具准备
3.2材料准备
4.模板设计
0#、1#、2#台身厚度均为70cm,0#台身高4.72m,1#台身高7.14,2#台身高7.48m,均采用900*1800*12mm多层板,采用对拉螺栓加固,螺栓的间距为450*450m,立带方木为40×85mm方木,间距150mm,横带为Φ48*3.5双钢管@450,与穿墙螺栓用“3”型扣件与双螺帽连接牢固。
在侧墙内侧用钢管架将内侧模板顶牢,设置剪刀撑,剪刀撑的角度为40°-60°,台墙外侧用钢管搭斜撑,斜撑角度为45°,分别用扣件扣牢。在侧墙、台墙内侧大约3m-4m水平位置(错开水平筋加密处)预留一块模板(900*1800mm)作为下料口,其中侧墙各一个;台墙两个,留置位置约均分台墙。待混凝土浇灌到该高度时再进行封堵,模板的支撑采用Φ48*3.5的钢管,详见附图。
桥梁顶板厚度为40cm,模板也采用900*1800*12mm多层板,次龙骨为50*100 mm方木@150mm,主龙骨为Φ48*3.5钢管@750mm,支撑体系为Φ48*3.5钢管架子,立杆间距750*750mm,水平杆布局为1200mm,距地面150mm设扫地杆,主龙骨下设双扣件,以保证抗滑,详见附图。
为保证混凝土成型外观质量,在模板内侧,穿墙螺栓上安装一片50*50的木垫片,待模板拆除后将垫片剔除,在进行墙面修补,以免穿墙螺栓外露或生锈影响感观。
5.安全注意事项
7.1一般要求
进入施工现场必须戴安全帽,高空作业须系好安全带。 材料质量必须符合要求,质量保证书齐全、有效,严禁不合格产品进入施工现场。
施工人员必须经常检查架体的稳定性。 施工现场严禁吸烟。
施工现场严禁打闹、嬉戏、喝酒。 夜间施工须有足够的照明设施。 按要求布设电线,并由专业电工完成。
做好落手清工作,特别时模板拆除时,须有专人看管,并有醒目的的警示标志。
模板拆除后及时清理模板上的钉子,以防钉脚。 钢管、扣件和模板及时堆放整齐,文明施工。
6附录(计算书)
6.1台身模板螺栓计算 计算取值:
坍落度:110mm 初凝时间t:5小时 浇筑速度υ:1.5m/h 重力密度γ:25KN/m3
由于没加缓凝剂且坍落度为10 cm ,调整系数β此处取β=1 侧压力为以下两个值中的小值:
(1) F=γh=25KN/m3×7.5m=187.5KN/m2 (2) F=0.22γtβυ
1/2
=0.22×25×5×1.15×(1.5)1/2=38.73KN/m2
按照计算手册,取小值 F=38.738KN/m2
φ12的对拉螺栓的容许拉力是:38.738KN A≈81mm2 38.73×0.45×0.45=7.84 KN
δ=N/A=7.84×103/81=96.79N/mm2<215N/mm2 故满足要求。
6.2桥顶板模板高支撑架计算书
高支撑架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等规范。
一、参数信息:
1.脚手架参数
横向间距或排距(m):0.75;纵距(m):0.75;步距(m):1.20; 立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10;脚手架搭设高度(m):7.50;
采用的钢管(mm):Φ48×3.0 ;
扣件连接方式:双扣件,扣件抗滑承载力系数:0.80; 板底支撑连接方式:方木支撑;
2.荷载参数
模板与木板自重(kN/m2):0.350;混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.000;
楼板浇筑厚度(m):0.400;倾倒混凝土荷载标准值(kN/m2):2.000;
施工均布荷载标准值(kN/m2):1.000;
3.木方参数
木方弹性模量E(N/mm2):9500.000;木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000;
木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.300;木方的间隔距离(mm):200.000;
木方的截面宽度(mm):40.00;木方的截面高度(mm):80.00;
二、模板支撑方木的计算:
方木按照简支梁计算,方木的截面力学参数为
图2 楼板支撑架荷载计算单元
本算例中,方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=4.000×8.000×8.000/6 = 42.67 cm3;
I=4.000×8.000×8.000×8.000/12 = 170.67 cm4;
方木楞计算简图 1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q1= 25.000×0.200×0.400 = 2.000 kN/m;
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2= 0.350×0.200 = 0.070 kN/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):
p1 = (1.000+2.000)×0.750×0.200 = 0.450 kN;
2.强度计算:
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:
均布荷载 q = 1.2×(2.000 + 0.070) = 2.484 kN/m; 集中荷载 p = 1.4×0.450=0.630 kN;
最大弯距 M = Pl/4 + ql2/8 = 0.630×0.750 /4 + 2.484×0.7502/8 = 0.293 kN.m;
最大支座力 N = P/2 + ql/2 = 0.630/2 + 2.484×0.750/2 = 1.247 kN ;
截面应力 σ= M / w = 0.293×106/42.667×103 = 6.862 N/mm2;
方木的计算强度为 6.862 <13.0 N/mm2,满足要求!
3.抗剪计算:
最大剪力的计算公式如下:
Q = ql/2 + P/2 截面抗剪强度必须满足:
T = 3Q/2bh
其中最大剪力: Q = 0.750×2.484/2+0.630/2 = 1.247 kN; 截面抗剪强度计算值 T = 3 ×1246.500/(2 ×40.000 ×80.000) = 0.584 N/mm2;
截面抗剪强度设计值 [T] = 1.300 N/mm2;
方木的抗剪强度为0.584< 1.300 ,满足要求!
4.挠度计算:
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下:
均布荷载 q = q1 + q2 = 2.000+0.070=2.070 kN/m; 集中荷载 p = 0.450 kN;
最大变形 V= 5×2.070×750.0004 /(384×9500.000×1706666.67) +450.000×750.0003 /( 48×9500.000×1706666.67) = 0.770 mm;
方木的最大挠度 0.770<750.000/250,满足要求!
三、木方支撑钢管计算:
支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算; 集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P = 2.484×0.750 + 0.630 = 2.493 kN;
支撑钢管计算简图
支撑钢管计算弯矩图(kN.m)
支撑钢管计算变形图(kN.m)
支撑钢管计算剪力图(kN)
最大弯矩 Mmax = 0.726 kN.m ; 最大变形 Vmax = 1.221 mm ; 最大支座力 Qmax = 10.317 kN ;
截面应力 σ= 0.726×106/4490.000=161.684 N/mm2 ;
支撑钢管的计算强度<205.000 N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度<750.000/150与10 mm,满足要求!
四、扣件抗滑移的计算:
按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN 。 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R= 10.317 kN; R
作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。 1.静荷载标准值包括以下内容: (1)脚手架的自重(kN):
NG1 = 0.149×7.500 = 1.117 kN;
钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A 双排架自重标准值,设计人员可根据情况修改。 (2)模板的自重(kN):
NG2 = 0.350×0.750×0.750 = 0.197 kN;
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3 = 25.000×0.400×0.750×0.750 = 5.625 kN;
经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 6.939 kN;
2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。
经计算得到,活荷载标准值 NQ = (1.000+2.000 ) ×0.750×0.750 = 1.688 kN;
3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ = 10.689 kN;
六、立杆的稳定性计算:
立杆的稳定性计算公式:
其中 N ---- 立杆的轴心压力设计值(kN) :N = 10.689 kN; σ---- 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 查表得到;
i ---- 计算立杆的截面回转半径(cm) :i = 1.59 cm; A ---- 立杆净截面面积(cm2):A = 4.24 cm2; W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=4.49 cm3; σ------ 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] =205.000 N/mm2; Lo---- 计算长度 (m);
如果参照《扣件式规范》,由公式(1)或(2)计算 lo = k1uh (1) lo = (h+2a) (2)
k1---- 计算长度附加系数,取值为1.155; u ---- 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;u = 1.700;
a ---- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.100 m; 公式(1)的计算结果:
立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.155×1.700×1.200 = 2.356 m; Lo/i = 2356.200 / 15.900 = 148.000 ; 由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.316 ;
钢管立杆受压强度计算值 ;σ=10688.850/(0.316×424.000) = 79.777 N/mm2;
立杆稳定性计算 σ= 79.777 N/mm2 小于 [f] = 205.000满足要求!
公式(2)的计算结果:
立杆计算长度 Lo = h+2a = 1.200+0.100×2 = 1.400 m; Lo/i = 1400.000 / 15.900 = 88.000 ; 由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.673 ;
钢管立杆受压强度计算值 ;σ=10688.850/(0.673×424.000) = 37.458 N/mm2;
立杆稳定性计算 σ= 37.458 N/mm2 < [f] = 205.000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 lo = k1k2(h+2a) (3)
k1 -- 计算长度附加系数按照表1取值1.243; k2 -- 计算长度附加系数,h+2a = 1.400 按照表2取值1.021 ;
公式(3)的计算结果:
立杆计算长度 Lo = k1k2(h+2a) = 1.243×1.021×(1.200+0.100×2) = 1.777 m;
Lo/i = 1776.744 / 15.900 = 112.000 ; 由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.502 ;
钢管立杆受压强度计算值 ;σ=10688.850/(0.502×424.000) = 50.218 N/mm2;
立杆稳定性计算 σ= 50.218 N/mm2 <[f] = 205.000满足要求!
7.附图
目录
1.编制依据 ............................................................................................1 2.工程概况 ............................................................................................1 3.施工安排 ............................................................................................1 3.1机具准备 ........................................................................................1 3.2材料准备 ........................................................................................2 4.模板设计 ............................................................................................2 5.安全注意事项 .....................................................................................3 6附录(计算书) ..................................................................................4 6.1台身模板螺栓计算 ...........................................................................................................................4 6.2桥顶板模板高支撑架计算书 ..................................................................................................4 7.附图 ................................................................................................15