施工方案
(1)风荷载,(本工程此部位设计主要考虑如下的第二项荷载值)。 (2)作用于承重模板边缘 150kg/m的水平力。 2 抗倾覆稳定系数应大于1.4。 6.3、拱式渡槽工程支架受力验算书
渡槽长180(160)米,宽4.7m,最大跨高42(39)米,拱座长度80米,拱座矢高21米。采用满堂钢管支架平墩柱搭设计支架,为保证质量、安全,现对渡槽槽身支架进行受力验算。
渡槽施工图
水利工程渡槽施工技术规范 水利施工计算手册 6.4排架结构计算说明
渡槽有标准排架和A型排架两种形式,渡槽为U型槽身薄结构,两个渡槽设计为一流量段(10m3/s)和二流量段(9m3/s)的二种断面形式,在计算时主要以一流量段的模板支架做为计算指标,二流量段按照一流量的支架系统进行同类施工。拱肋上部拱架为6.5m间距,搭设承重架时以12米跨间距为施工依据,只是在拱肋上部搭设承重架时,充分利上部排架柱在拱肋上面形成的浇筑平台做为横杆的支承点,同时供用下部排架的立杆向上延伸而成一个刚性骨架。
从结构设计图反映,模板安装尺寸较为复杂部位为端头部位,设有270×6橡佼止水和2cm厚聚氯乙烯泡沫板分缝,标准槽身段为R178和R160两个同心圆所构成18cm砼体,下部为平板结构。进行模板安装设计时,考虑端头为固定支座,用两固端简支梁形式进行验算,保险系数取1.2.
12段槽身总砼量29.7m2,钢筋总量9t,砼重量按2.5t/m3取值,固定荷
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施工方案
载合计重29.7×2.5+9=83.25t。
组合模板自重约 12t.
槽身顶部宽度为4.3米,两侧各考虑1.0m宽操作平台,结合实际钢管型号,垂直水流方向均搭设为6米钢管,按照简支梁均布荷载受力面积为12m×6m=72m2.
仅以上荷载组合按均布何载组合值为:13.2Kn/m2,再加上施工荷载(1 Kn/m2)及浇筑荷载(2.5Kn/m2),在不考虑砼侧压力影响的情况下以上荷载组合值近为:16.7 Kn/m2。(均布荷载为1.67t/m2)
以上值按均布荷载组合要求现所搭设的承重架间距布置为60㎝×60㎝。并在跨中承受负弯矩最大部位加密剪刀撑以保证承重架的刚度满足荷载要求。
6.5承重架搭设要求
6.5.1立杆间距与剪刀撑,脚手架底部(排)高度1.5米,其余步距不大 于1.8米,脚手架立杆纵距0.6米,横距0.6米。搭设高度超过25米部位 采用双立杆或缩小间距。剪刀撑按水平距离不大于9米,角度在45-60度 上下、左右连续设置剪刀撑(每间隔4排立杆进行设置),并延伸到顶部大 横杆以上。立杆和横杆在超过6m范围内应采用对接扣件进行连接,对无法 采用对接扣件的部位,可采用十字扣件进行搭接,但竖向方向顶部应采用 双抱箍施工(每个扣件按照800KG抗滑力计算,扭紧力矩取值为12KN)。 6.5.2架体内封闭,拱肋沿曲线两片拱肋外部操作平台铺设站人片,施工 层及以下每隔3步和底排内立杆应用密目网或其它措施进行封闭隔离。 6.5.3通道、脚手架外侧应设来回之字形斜道,坡道不大于1:3,宽度不小于1米,转角平台面积不小于3平方米,立杆单独设置,在1.3米设防护栏杆,0.6米设一根,底下设扫地杆,用红白相间进行油漆,内设密目网封
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施工方案
闭,脚手片横向铺设,并每隔30厘米设防滑条,与外架各楼层之间设置进出通道。
6.5.4斜杆(剪刀撑)、扶手杆、踢脚杆的接长,采用叠交方式,三只回转 扣件接长,搭接距离视三只扣件间隔不少于100cm,立杆的接长必须使用 对接,严禁使用搭接。
6.5.5对基础的要求,搭设承重架前将搭设部位的表土全部进行清理,须 座落在坚硬岩石上,并在钢筋下部垫水平传力垫块。
6.5.6根据施工规范要求,对超过4米的梁进行1/1000-1/3000的起拱 ,对12米跨的渡槽拟采用2-3/1000的起拱度,取值为3cm。 6.6拱肋下部结构计算说明
为了确定承重架的承载力是否满足要求,拟采用较大荷载下的标准进行验算,对于80m的拱肋下部支撑,计算时,取平面尺寸为6000mm*80000mm,其中横向10根,纵向134根,间距为600mm(横向)*600mm(纵向),支架上、下及横向、纵向均采取钢管联系,剪刀撑加固联系,整体支架为稳定状态,钢管Φ48*3mm。支架最高为30米。
荷载计算
? 定型模板及连接件自重力4.5T,N1=44100N,荷载分项系数为:γ1=1.2;
? 底模下铺设纵向12#槽钢3根,90m长, 横向采用12#工字钢90根,6m
长,则
N2=3
根*90m*15.961kg/m*9.8+90
根
*6m*15.961kg/m*9.8=126698.41N,荷载分项系数为:γ2=1.2; ? 拱肋钢筋砼重量117.5T,N3=1151500N,荷载分项系数为:γ3=1.2; 施工荷载(施工人员、施工料具运输、堆放荷载,倾倒砼时产生的冲击荷载,振捣砼产生的荷载):P4=2500Pa(N4=97200N) , 荷载分项系数为:
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施工方案
γ4=1.4;
合计:N=N1+N2+N3 =44100+126698+1151500=1322298N 平均竖向荷载:P=1322298*γ2/(6*90)+2500*γ4 = 1322298*1.2/540+2500*1.4=6438Pa 支架预压加压荷载:N压=(N1+N2+N3+N4)*1.05
=(44100+126698+1151500+97200)*1.05 =1490472N
每根钢管承受的荷载:1490372/(10*134)=1112N 钢管采用:Φ48*3mm,A=424mm2,则钢管回转半径为:
i=sqr(d*d+d1*d1)/4=sqr(48*48+42*42)/4=15.9mm(sqr意思为开平方根)
采用横向钢管10根,纵向钢管134根,并在每4根纵向钢管布置剪力撑,按强度计算:
δ=N/A=1112/424=2.6MPa 长细比 λ=L/i=30/15.9=1.89〈[λ]=150
查表轴心受压钢构件的纵向弯曲系数φ,得φ=0.791,则钢管支架的受压应力为:
δ= N/(A*φ)=1112/(0.791*424)=3.31MPa 经计算该钢管支架的受力满足施工要求。 6.7支架系统地基处理 渡槽位于挖方段,根据同类质层地基承载力经验,地基承载力大于300Kpa,地基情况较好。对原地基采用机械夯实,再铺设枕木(30cm宽*30cm高*250cm长),加大接触面积(在冲沟部位无法开法到硬基岩或地基较为 31 施工方案 软弱时,除了进行换填夯实以外,将基础面铺设20cm厚C15砼后再在上面进行承重架搭设或加设支墩),使用应力扩散更均匀。钢管均匀分布设枕木上。每块枕木上布设10根钢管,根据支架计算情况每根1112N,一块枕木上总荷载:10*1112+2000(钢管自重)=13120N, 应力δ=13120/(0.3*0.3)=145778Pa 145778Pa<300000Pa 支架地基处理满足要求。 7人员设备投入 拟在拱式渡槽中现场投入以下相应作业人员:施工技术员;10名 测量人员:4名、 机械操作人员:56人 模板工:100人 钢筋工:26人 浇筑工:12人 普工:30人。 8主要施工机械设备表 拟配备的主要施工机械设备见表8-1。 32 238人) (合计:施工方案 8-1 拱式渡槽主要施工设备 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 设备名称 空压机 挖机 装载机 气腿式风钻 自卸汽车 混凝土运输车 塔式起重机 灌浆机 汽车吊 电动软轴插入式插捣器 砼喷射机 注浆机 电焊机 水准仪 全站仪 HZS60拌合站 规格型号 17m3/min 1 .5m3 ZL30050 YT28 17~20t 9 m3 TQ5010 16t Φ30~75mm 单位 台 台 台 台 辆 辆 台 台 辆 台 台 台 台 台 台 套 数量 2 4 4 8 9 1 4 1 1 20 2 2 8 3 3 1 备注 干式 KBY50/70 BX1-330-1 S3 SETBⅡ 9施工进度计划 10施工附图 33