平齐线K105+493.332-12m钢筋混凝土T构第二大土山中桥支架现浇施工方案一、编制依据:1、《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》(TZ213-2005)2、《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》(铁建设[2005])3、《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》(铁建设[2005])4、《铁路混凝土工程施工技术指南》(TZ210-2005)5、《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》(铁建设[2005])6、《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1-2005)7、《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ128-2000)8、《无碴轨道后张法预应力混凝土简支箱梁(双线)》(通桥(2005)2322-Ⅱ)9、铁道第四勘测设计院设计的本标段有关设计图纸及定型图;二、工程概况(一)工程概况平齐线K105+493.332-12m钢筋混凝土T构第二大土山中桥位于吉林省双辽市境内。(二)线路主要技术标准铁路等级:客货共线正线数目:双线设计速度:120km/h及以上设计活载:中一活载线间距:4m三、碗扣式满堂支架预制32m箱梁施工方法与工艺(一)地基处理K105+493.332-12m钢筋混凝土T构第二大土山中桥地貌平坦,表面粉砂,地基容许承载应力为80kPa。梁重量533t,为保证梁体施工质量,地基需进行换填处理,换填方法为采用A组土换填1米深,每层30cm分层碾压。1.1换填A组土深度计算:荷载确定:根据K105+493.332-12m钢筋混凝土T构第二大土山中桥设计蓝图查得,原地表为粉砂0=80KPa。以单个板梁进行换填厚度拟定.在桥实体板梁自重533T,模板采用木模板重为1T,其它荷载按10T计算,故现场施工总荷载约为550吨,其沿纵向25.2米长度方向分配,平均21.8吨/米(则横向线荷载K=218kN)。换填层断面的合理厚度sh:碗扣支架的步距初步按0.6米设置(单根立杆允许荷载为40KN),换填土采用A组土,其容重为3/18mkNs;K≤0+sshAsh≧(K-0)/sA≧(218-80)/(18114)≧0.55m计算得:sh=0.55m取换填厚度为1m。(二)碗扣式满堂支架2.支架结构材料参数2.1.木材(A-2红杉木)顺纹弯应力[σ]=13MPa弯曲剪应力[τ]=2.0MPa弹性模量E=104MPa2.2.Q235钢材(依据现行《铁路桥梁钢结构设计规范》取值):拉压应力[σ]=135MPa弯曲应力[σw]=140MPa剪应力[τ]=80MPa弹性模量E=2.1×105MPa表1扣件式钢管截面特性表2立杆允许设计荷载名称步距(m)允许设计荷载(kN)立杆0.6401.2301.8251、选用支架的指标及规格1.1碗扣式脚手架的立杆、横杆均为采用φ48×3.5焊管制成的定长外径d(mm)壁厚t(mm)截面积A(mm2)惯性矩I(mm4)抵抗矩W(mm3)回转半径i(mm)每米长自重(kg)483.54.89×1021.219×1055.08×10315.788.53杆配件。横杆与立杆连接采用独特的碗扣接头。由下碗扣承接横杆插头,上碗扣锁紧横杆插头。1.2碗扣式脚手架搭设的基本尺寸都为定尺模数尺寸,步高以600mm为模数,纵、横向柱距以600mm和900交替为模数。1.3碗扣式脚手架一般与立杆可调底座、可调托座以及连墙撑等多种辅助件配套使用;1.4碗扣式脚手架以验算立杆允许荷载确定搭设尺寸。当步距为600mm时,立杆允许荷载为40kN/根;步距为900mm时,允许为35kN/根。2、支架设计为确保工期要求,形成流水作业,板梁支架采用两套碗扣式脚手架搭设,支架布置图见附图1。3、支架检算碗口式满堂支架段,查≤建筑施工脚手架实用手册≥立杆步距为0.6米时,立杆允许荷载为40KN,轴向受力:kNN40。(1)荷载分析说明○1跨中截面砼荷载112085050902020图1跨中截面图如图所示,混凝土面积:s=8.46m2箱梁砼自重:钢筋砼容重取2.5t/m3。每平米砼荷载:q1=8.46×25÷8.5=24.88KN/m2;○2施工荷载:q2按4KN/m2考虑。○3模板及木方荷载:q3按6KN/m2考虑。○4脚手架及其附件荷载碗扣式脚手架横向、纵向及剪刀撑,采用φ48×3.5mm钢管,钢管重为0.038kN/m,考虑其它扣件及剪刀撑q4按0.6KN/m2考虑○5支架布置分析:板梁跨中悬挑部分(S):脚手架间距设为顺桥向0.9×横桥向0.6m。单根脚手架杆受力面积为0.9×0.6=0.54m2;单根脚手架杆的轴向受压荷载N=1.2∑NGK+1.4∑NQK=1.2×(0.6*0.54)+1.4×((24.88+4+6+0.6)*0.54)=27.21KN<Nd=40KN(2)方木检算采用(10×10cm木方)双木方作为横向向受力分配梁,并在双木方上按15cm的间距布设(10×10cm)的方木作为横向分配梁。双木方放在顶撑内,用木楔卡紧。纵向双木方净距按40cm,计算模型取跨度1米的板梁。按均布荷载计算,受力简图如下:木方截面特性计算:I=123hb=1210103=833.3cm4=8.33×106mm4W=62hb=610102=166.7cm3=1.667×105mm35.强度检算:σ=WM2=5610667.110923.0=5.54MPa<[fW方木]=17MPaτ=hbQ23=100100247703=0.716Mpa<[fV方木]=1.6Mpa6.刚度计算:)(75.14007004.01033.8100.1384700462.9538456444刚度满足要求mmmmEIqlf10×10cm方木强度满足要求、刚度也满足使用要求。计算荷载:Nmax=(24.88+4+6)*0.4=13.952KN/m0.60.60.6N=13.952kN/mMmax=1/8qL2=(24.88+4+6)/8=4.36KN•m(L按1取)强度检算:σ=Mmax/w=4.36×103/237×10-6=18.4MPa<170MPa强度满足要求f=5qL4/384EI=5×25×103×1/(384×5*1000×10*1000/12)=0.0002m[f]=L/400=1/400=0.0025m挠度满足要求。横向方木支垫检算横向方木截面10㎝×10㎝,按照均布荷载下的简支梁计算,计算跨度15cm。43102.4cmI,35.562cmw,MPaE3105,MPa8][Mmax=1/8qL2=0.96KN•m(按简支L取0.3)强度检算:σ=Mmax/w=0.96×103/562.5×10-6=1.7MPa<8MPa强度满足要求f=5qL4/384EI=5×85.4×103×0.34/(384×5×1011×4.2×10-8)=0.0004m[f]=L/400=1/400=0.0007m挠度满足要求。(3)支架基础及地基承载力单根立杆对基础的压力:立杆承载力+支架自重箱梁梁端梗肋部位(S2)立杆的承载力:Nmax=15KN则单根立杆作用于混凝土上的压力P=15KN。混凝土局部受压强度R=P/A=15×103/11.34×10-6=1.3MPa<20MPaC20砼找平层满足强度要求。4、支架搭设步骤及要求(1)首先测量定位。(2)从梁中往桥墩方向搭设门架底座加垫板。(3)第一层支架搭设完毕后及时调节底座,使之处于水平,加固后上第二层,依次搭至高度。(4)支架搭设完毕后安装上可调托架调整水平后在托架安放20#工字钢,捆扎牢固。(5)根据设计及预压估算沉降量,设置拱度。(6)铺底模。(7)预压,预压采用1.2m*1.2m*1.2m砼预制块作配重压载。(三)32m预应力箱梁模板模板外模采用钢制模扳,内模及底模采用木模,加工数量为底模两套,侧模壹套,内模两套,封头模壹套。侧模长度为32.5m,底模长度为30.2m。模板面板δ6.5钢板,横肋采用-60*6扁钢,竖肋采用[8#槽钢,间距500*312mm,围檩采用2[12槽钢,围檩底最大固定间距1000*900mm,单块模板长*宽2500*1250mm,拼装螺栓采用M14×40普通螺栓。砼浇注高度2800mm,砼重度λ=25kN/m3,现浇砼自重900t。1、模板检算(1)荷载(取最危险截面模板底板校核)F1=λh=26*3.0=78kN/m2=0.078N/mm2F2=9000/(32.6*5.74)=48.1kN/m2=0.0481N/mm2取F1为校核荷载,分项系数取1.2F=1.2F1=1.2*0.078=0.0936N/mm2(2)面板挠度校核(参考建筑工程模板施工手册)选面板小方格中最不利情况计算,即三面固定,一面简支(短边)由于Ly/Lx=270/500=0.54,得最大挠度系数Kf=0.00463,取1mm宽的板条为计算单元,荷载为F=1.2F1==0.0936N/mm2。钢材弹性模量E=2.06*105N/mm2钢材的泊比松系数ν=0.3钢板厚度h=6.5mm板的刚度B0=Eh3/[12*(1-ν2)]=51.81*105N.mmVmax=KfFLy4/B0=0.44mm250/500=0.5mm结论:模板面板采用δ6.5钢板合格。(3)横肋挠度校核荷载q=F.Ly=0.084*312=26.2N/mm横肋[8#槽钢Ix=101.3*104mm4钢材弹性模量E=2.06*105N/mm2围檩间距L=1000mm按简支均布计算Vmax=5qL4/(384EIx)=1.63mm1000/500=2mm结论:模板横肋采用[8#槽钢合格。(3)围檩挠度校核荷载q=F.L=0.084*1000=84N/mm围檩2[12槽钢Ix=2*350*104mm4钢材弹性模量E=2.06*105N/mm2底板支撑间距L1=900mm按简支均布计算底板挠度Vmax=5qL14/(384EIx)=0.6mm900/500=1.8mm结论:模板围檩采用2[12槽钢合格。2、模板拼装要求(1)底模和侧模安装安装前检查:板面是否平整、光洁、有无凹凸变形及残余粘浆,模板接口处清除干净。检查所有模板连接端部和底脚有无碰撞而造成影响使用的缺陷或变形,振动器支架及模板焊缝处是否有开裂破损,如有均应及时补焊、整修。侧模与底模板的相对位置对准,用顶压杆调整好侧模垂直度,并与端模联结好。侧模安装完后,用螺栓联接稳固,并上好全部上拉杆。调整了其它紧固件后检查整体模板的长、宽、高尺寸及不平整度等,并做好记录。不符合规定者,及时调整。钢模安装应做到位置准确,连接紧密,侧模与底模接缝密贴且不漏浆。(2)内模安装内模安装采用吊装方式安装内模。安装前应先检查模板是否清理干净,是否涂刷了隔离剂。在内模拼成整体后用宽胶带粘贴各个接缝处以防止漏浆。内模安装完后,检查各部位尺寸。(3)端模安装安装前检查板面是否平整光洁、有无凹凸变形及残余粘浆,端模管道孔眼及时清除干净。将波纹管逐根插入端模各自的孔内后,进行端模安装就位。安装完成后,再次逐根检查是否处于设计位置。(4)内模拆除在混凝土强度达到设计强度的60%以上时松开内模;初张拉完成后拆除内模。(5)端模拆除当梁体混凝土强度达到设计强度的60%,混凝土芯部与表层、箱内与箱外、表层温度与环境温度之差均不大于15℃,且能保证构件棱角完整时方可拆除端模。气温急剧变化时不进行拆模作业。(6)侧模及底模拆除初张拉完成后方可拆除侧模和底模。(7)钢底模在正常使用时,随时用水平仪检查底板的反拱及下沉量,不符合规定处均及时整修。及时清除底板表面与橡胶密封条处的残余灰浆,均匀涂刷隔离剂。模板安装允许偏差见下表。模板安装尺寸允许偏差序号项目允许偏差1模板总长±10mm2底模板宽+5mm、03底模板中心线与设计位置偏差≤2mm4桥面板中心线与设计位置偏差≤10mm5腹板中心线与设计位置偏差≤10mm6横隔板中心位置偏差≤5mm7模板倾斜度偏差≤3‰8底模不平整度≤2mm/m9桥面板宽±10mm10腹板厚度+