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桥梁施工组织设计(专项施工方案)(2010.1修改版).doc

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'目录第一章工程概况31.1概况31.2自然条件31.3施工交通及电力条件31.4主要构造物形式41.5工程特点、重点和难点4第二章总体施工规划52.1项目部管理机构设置52.2临时工程规划52.3机械设备、模具、材料供应计划7第三章主要施工方案143.1总体施工方案143.2基础施工143.3承台工程233.4墩台身工程373.5杨家屋场1#大桥悬臂刚箱梁工程573.6T梁的预制施工813.7T梁预应力张拉施工833.8预应力孔道真空辅助压浆施工853.9T梁的架设施工883.10先简支后连续(刚构)预应力梁体系转换施工893.11桥面砼现浇层903.12护栏、伸缩缝等附属施工90第四章质量保证体系和措施924.1质量目标924.2创优规划934.3成立质量管理领导小组934.4自检体系944.5自检制度944.6自检工作程序944.7健全质量管理制度95第五章施工安全保证措施及方案965.1安全目标965.2安全保证体系965.3安全保证措施98第六章冬季和雨季施工安排996.1冬季施工安排996.2雨季施工安排99第七章文明施工保证措施1007.1文明施工措施1007.2建设工地良好的文化氛围101第八章工期的保证措施1038.1生产要素保证103 8.2技术保证103第九章环境保护104图3-7连续刚箱梁施工工艺框图106图3-8预制梁场平面布置图107图3-9后张法预应力T梁施工工艺框图108图3-11真空辅助压浆工艺流程图109图3-12T梁安装施工工艺框图110 杨家屋场1#大桥专项施工方案第一章工程概况1.1概况杨家屋场1#大桥为分离式桥梁,上构左、右幅主桥均为83+150+83连续刚构,左幅引桥采用3×30m预应力砼T梁,右幅引桥采用4×30m预应力砼T梁。墩柱主桥采用薄壁双肢墩及1.8×1.8m墩柱,引桥采用1.4×1.4m及1.6×1.6m墩柱,桥台为扩大基础及桩柱式桥台。全桥φ2.2m桩基1500m,φ1.5m桩基388m,φ1.2m桩基276m,Ⅰ级钢筋.8Kg,Ⅱ钢筋.8Kg,精轧螺纹钢筋85890.6Kg,预应力钢绞线.7Kg,混凝土31501.3m3。1.2自然条件杨家屋场1#大桥位于重庆市巫山县两坪乡境内,属于亚热带湿润区,春天回春早,不稳定,长出现低温阴雨及寒潮;夏季长,气温高,降雨多而集中,间有洪涝,且多伏旱;秋季气温下降快,常阴雨连绵,冬季短,气温温而少霜雪。多年平均气温为18.40。C,极端最高气温41.20。C,极端最低气温为-6.90。C。多年平均降雨量1049.3mm,年最大降雨量1365mm,日最大降雨量199.0mm毫米,平均无霜期305天,最大无霜期335天,最短无霜期275天,最大瞬时风速17.0m/s。干旱为主要灾害性天气,偶有霜冻、冰雹、暴雨、大风等袭击。桥址地表水流主要为大气降水形成的地表面流,水量受季节性影响变化较大,其自然排泄通畅地下水赋存也较好。线路范围内地下水类型以孔隙水和裂隙岩溶水为主,地下水接受大气入渗补给,季节性地下水对施工影响较大。经水样分析表明:区域内地表水、地下水对混凝土无腐蚀性,对钢结构具有弱腐蚀性。1.3施工交通及电力条件本段施工主便道业主已经修通,便道与省道103相接,均为相邻标段共用,两条主便道各长12Km,便道宽4~6m左右,为盘山路,坡度较大,沿线部分路段出现边坡坍塌和漫水路,较多部位需要改直、加宽,以便错车使用,进入雨季施工,便道维护难度较大。设备、材料进场极为困难。部分材料及设备通过航运进入巫山码头。沿线溪沟较多,水源较丰富,受季节性降雨影响较大,水质较好。蓄水池蓄水以解决工程及生活用水问题。工程用电需由业主统一限量供应,桥梁工区布设400KV.A变压器,另需配备1台250KW.h发电机计作为备用。1.4主要构造物形式具体桥梁结构见下表1-4-1: 表1-4-1杨家屋场1#大桥结构形式统计表中心桩号桥梁名称桥长(m)孔径下部构造上部构造基础ZK19+553杨家屋场1#大桥419.5887+150+83+3×30m连续刚构+预应力砼T梁双肢薄壁空心墩,柱式墩,桩柱式台连续刚构+预应力砼T梁桩基、扩大基础2.2m,1.5m,1.2mYK19+583449.5887+150+83+4×30m连续刚构+预应力砼T梁双肢薄壁空心墩,柱式墩,桩柱式台连续刚构+预应力砼T梁桩基、扩大基础2.2m,1.5m1.2m1.5工程特点、重点和难点1.5.1工程特点1、桥址场地极其狭窄,坡陡谷深,地形条件较差,且桥台伸入隧道10.5m,场地布置尤为困难。2、桥梁线路横穿100m左右马脑壳崩塌区,施工难度及安全风险大。3、杨家屋场1号大桥横跨砂石沟,场地狭小、地势险峻,双肢薄壁空心墩高达70m,连续刚箱梁主跨达150m,施工难度较大。4、桥梁施工工序繁杂,要求各工程之间的资源配置合理,均衡施工。1.5.2工程重点及难点1、杨家屋场1号大桥左幅为83+150+83+3×30m连续刚构+预应力砼T梁,右幅83+150+83+4×30m连续刚构+预应力砼T梁。杨家屋场1号大桥工程是本项目的控制工期工程,决定了项目施工以杨家屋场1#大桥施工为重点;2、桥梁线路要通过100m左右的马脑壳崩塌区,此处陡峭高边坡,围岩破碎,地表水系发育,岩土体的抗剪强度较低,边坡稳定性差,施工难度及安全风险大。3、进场便道长达12Km,盘山环绕,道路狭窄,多处出现边坡坍塌和漫水路,且三个标段共用,施工干扰大,设备、材料进场极为困难。第二章总体施工规划2.1项目部管理机构设置2.1.1组织机构 本公司抽调人员成立中铁十二局集团第一工程有限公司巫奉高速公路A8合同段项目经理部。项目部设项目经理1人,总工程师1人,项目书记1人,项目副经理1人。同时下设工程部、试验室、测量队、安全保卫科、合同部、物资部、设备部、财务部、综合办公室。同时根据工程特点和工期要求,安排两个桥梁工区完成所有项目施工内容。2.1.2施工队伍及施工任务划分见表2-1-2施工队伍任务划分表。表2-1-2施工队伍任务划分表序号施工队伍施工内容人数1桥梁施工一队预制梁场452桥梁施工二队负责杨家屋场1号大桥左幅施工803架梁施工队负责全线预制梁架设施工304桥梁附属施工队负责全线桥面及桥梁附属施工405砼拌合站负责杨家屋场1号大桥砼生产及运输502.2临时工程规划2.2.1施工便道布置为满足杨家屋场1号大桥各墩柱施工,保证施工便道必须达到各墩位处,计划从既有便道引支便道横穿砂石沟至各墩位处,便道设计宽度6m,填方量15000m3,每100m设置会车道一个。同时该便道可继续向前延伸至YK19+900,满足该段路基施工。需新修便道600m。2.2.2生产生活设施规划总体规划见下图:1、混凝土拌和站杨家屋场1#大桥设计混凝土数量3.2万方,根据勘查实际情况计划设置一个集中拌和站,杨家屋场1#大桥 设一砼拌和站,配备2台JS1000拌和机、2台HBT80混凝土输送泵、1台HBT50混凝土输送泵和3台五十铃6m3砼输送车,负责杨家屋场1号大桥砼生产运输。拌和站月生产能力计划2500m3,保证高峰期各个施工部位混凝土供应。配置3台6.0m3混凝土罐车。拌和站施工占用场地3400m2。2、制梁场杨家屋场1#大桥共计35片T梁。根据现场条件,待YK17+300~YK17+400段路基施工完毕后,硬化路基并在其上设置制梁场。计划长度100m,设置4个后张台座,80T龙门吊一套,负责杨家屋场1号大桥共计35片30米T梁的预制。3、人员驻地项目经理部设在溪沟河村溪沟河南岸,临近工地,项目部驻地占地约4100m2,自建双层彩刚活动房,包括职工宿舍,餐厅,会议室,工地实验室,洗浴室、停车场和职工活动区。施工队施工人员进场之后,在便道侧自建活动房,结合工地需要修建部分临时机械材料库、钢筋加工棚,由项目部统一规划标准。4、炸药库进出口炸药库设置远离居民区的山坳里,按规定修建炸药库、雷管库和值班房以及隔离区,配备必要的安全保卫和防护措施。2.2.3临时电力方案杨家屋场1号大桥设置一台400KW,高压线路由业主负责接入,考虑永临结合。杨家屋场1号大桥:考虑一台400KVA变压器同时准备一台250KW移动发电机供杨家屋场1号大桥使用。低压线接入由项目部电工统一管理,严禁乱拉乱牵。计划接线长度800m。2.2.4施工用水沿线水源较为丰富,桥梁施工用水就近设小型集水井,收集线路左侧高山流水抽取。拌和站用水,利用附近的水渠水源,设置水池集水,抽取到拌和机附近的储水罐中。2.3机械设备、模具、材料供应计划2.3.1机械设备配备计划见表3-3-1机械设备配备计划表序号设备名称型号单位数量状态1挖掘机现代290台1新2水泥混凝土拌和站JS-1000台2新购3水泥混凝土输送泵HBT80台2正常 4砼搅拌运输车JC6A台3正常5架桥机套1正常6起重吊机QY16台1正常7龙门吊80T套1改装8张拉千斤顶OVM台18正常9塔式起重机46kw台5正常10高压油泵套20新购11砂浆搅拌机台2正常12水泵48A-2台8正常13真空压浆泵台5新购14挂篮施工设备100T套4正常15风镐台30正常16卷扬机10T台2新购30通风机套2正常32注浆机套4正常33发电机套1正常34变压器400KVA台2正常36钢筋调直机GT4-144kw台4新购37钢筋切断机GW40A台3正常38钢筋弯曲机GJ-40AA台3新购39电焊机BX-250台10正常40插入式振动器台20正常41附着式振动器台100正常42平板式振动器PZ50/P270台10正常表3-3-2主要材料试验、测量、质检仪器设备表。序号设备名称型号单位数量状态1压力试验机金华、WE-600台1正常2万能试验机无锡、YE-2000D台1新购3水泥净浆搅拌机无锡、NJ-168B台1正常4水泥胶砂搅拌机无锡、JJ-5台1正常 5水泥胶砂振实台无锡、JJ-96台1正常6电动抗折试验机荣成、KZJ5000-1台1正常7负压筛析仪上虞、FSY-150台1正常8恒温恒湿养护箱天津、YH-40B台1正常9雷氏煮沸箱无锡、FZ-31A台1正常10雷氏夹测定仪无锡、LD-50台1正常11水泥稠度与凝结时间仪上海台1正常12标准养护控温控湿仪HYB-60台1正常13电热鼓风干燥箱天津、101台2正常14电热恒温干燥箱上虞、101-1台1正常15砂浆稠度仪天津、SL145台1正常16锚杆拉力计杭州、ML-20台2正常17多功能电动击实仪北京、TGL-3台1正常18石子筛上虞套1正常19砂石筛上虞套1正常20台秤南京、TGT-100台2正常21案秤上海、AGT-10台2正常22石子压碎指标仪沧州套1正常23水泥抗压夹具无锡、40*40套1正常24钢筋标具仪天津、BJ-10台1正常25胶砂试模组10正常26砂浆试模组10正常27砼试模组20正常28砼抗折试模组1正常29环刀个20正常30电子天平常州、JY2000台1正常31电子称宁波、ACS-30台1正常32液、塑限联合测定仪苏州、SYS-1台1正常 33环刀取土器台1正常34电动脱模器台1正常35量筒套1正常36广口瓶套1正常37李氏比重瓶套1正常38灌砂筒套3正常39贯入阻力仪绍兴、SGO-1200N台1正常40路面材料强度试验仪北京、TL127-2台1正常41振筛机天津、6611台1正常42胶砂跳桌沈阳、DTZ-3台1正常43钻心取样机永康、ZIZ-CF-6台1正常44水泥恒应力压力试验机北京、HYE-300台1正常45电子天平常熟、DT10K台1正常46电子天平常州、JY-5000台1正常47双面磨石机姜堰、SHM-200台1正常48岩石切割机姜堰、DQ-1A台1正常493m直尺套1正常502m直尺套1正常51塞尺套1正常52万能角度尺套1正常53游标卡尺套1正常54土壤筛上虞套1正常55回弹仪天津、HT-225台1正常56轻型触弹仪套1正常57手动脱模器台1正常58砼振动台沈阳、1m*1m台1正常59针片状规准仪套1正常60架盘天平常熟、JYT-10台1正常61核子密度仪台1正常 62弯沉仪5.4m台1正常63CO测定仪台1正常64瓦斯测定仪台1正常测量仪器1全站式测量仪索佳SET2130R台1正常2光电测距仪DM504台1正常3自动安平水准仪DS2(带3m铟瓦钢尺)台4正常2.3.2模具供应计划1、桥梁模板需要量计算准则墩柱模板以断面墩柱中取最高墩柱模板需求量计算;桥台、承台模板:考虑采用大块钢模,以最大需求面积为主,需要面积250m2。双肢墩以满足高于第一段实心段3m。盖梁以能满足每种类型盖梁施工。2、墩、系梁及帽梁模板方墩柱形式有1.8*1.8m,1.6*1.6m,1.4*1.4m三种,其中计划1.8*1.8m模板40m,1.6*1.6m模板40m,1.4*1.4m模板40m。用于杨家屋场1#大桥引桥墩柱施工。每种尺寸系梁各配置一套。固结墩和连续墩帽梁模板各配置1套。杨家屋场1号大桥:6.5*3.5mT构墩柱模板每肢墩配置5m,共配置48m;6.3*2.5m右幅3#过渡墩模板配置5m。箱梁现浇梁模板配置每副挂篮配5m模板,共40m,现浇直线段模板配置2副,共14m。3、30mT梁模板:3套。其中2片中梁,1片边梁。平均每套模板预制35片梁,每月每套完成7片。4、桥梁防撞墙模板:计划由其它工点调入60m。计划每月完成单弦桥长450m。2.3.3材料供应计划钢筋、钢绞线、锚具、支座和土工格栅等外购材料来源于业主指定的材料供应商,根据采购计划由供应商分批运到工地。中粗砂来源于洞庭湖,由船经宜昌运至巫山县,再由载重汽车运至工地。。碎石、片石等材料从巫山县金鑫石料厂采购。施工用油和当地油料供应公司取得联系,由油料公司运到工地,并用油罐保存。火工品由当地的民爆公司供应。其他材料按照要求招标采购。 2.3.4劳动力需求计划年度2007年2008年2009年2010年月份1112123456789101112123456789101112268劳动力(人)140120人100人95人65人60人35人40人110人95人130120110100908070605040302.3.5施工进度计划2007年6月初进场开始做准备工作,9月底之前完成桥梁桩位复侧、主要建筑物的控制点和试验室建立及前期土质调查和配合试验工作。审核图纸完成及施工组织设计完成。技术、质量管理措施出台,作业指导书编制完毕。2007年11月16日以前,施工人员和机械设备进场,项目部人员进驻到位。大小临征地完成,开始修建各条便道。驻地建设全部完成入住。拌和站、钢筋加工场组建完成,试验室通过资质审查。2007年11月25日,桥梁挖孔桩单项工程开工。2008年12月,完成桥梁桩基施工,杨家屋场1号大桥左右幅主跨进行墩柱施工。2009年5月,杨家屋场1号大桥引桥下构开始施工。2009年7月,杨家屋场1号大桥主桥转为悬浇箱梁施工。2009年7月,杨家屋场1号大桥右幅主跨进行墩柱施工。2010年1月,杨家屋场1号大桥左幅主跨合拢,引桥架设开始。2010年1月,杨家屋场1号大桥右幅主桥转为悬浇箱梁施工。2010年4月,完成杨家屋场1号大桥左幅引桥架设及桥面系施工。2010年5月,杨家屋场1号大桥右幅主跨合拢,引桥架设开始。2010年5月,完成杨家屋场1号大桥右幅引桥架设及桥面系施工。2010年6月,进入工程收尾阶段。 第三章主要施工方案3.1总体施工方案1、桩基根据地质情况和桩基深度,采用人工挖孔方案。2、明挖扩大基础土质基坑采用挖掘机配合人工开挖,石质基坑采用小型松动爆破配合挖掘机开挖,排水整平基底后,安装钢筋,支立侧模,浇筑砼。3、中低墩柱采用定型钢模一次浇筑成型,墩身系梁和墩帽采用抱箍承重支架现浇施工;双肢薄壁空心墩翻模施工,构件物资提升采用塔吊,人员上下采用工业升降电梯。4、连续刚构箱梁采用移动挂蓝对称逐节悬浇施工,箱梁浇筑分段长度依次为:14m长0号段+7×3.5m+5×4m+5×4.5m,边、中跨合拢段长均为2m,边跨现浇段长7m。T梁在预制场预制,采用自行拼装双导梁架桥机架设,结构连续T梁,在连续接头施工完毕后,拆除临时支座实现体系转换。5、桥梁砼集中拌和,砼罐车运到各工点后,用泵输送入仓。3.2基础施工3.2.1桥台基础施工土质基坑用挖掘机配合人工开挖,坑壁坡度根据地质情况确定,开挖过程中,须加强排水,开挖至距基底20cm时,由人工清理至设计标高。石质基坑采用推土机单齿松动开挖,无法松动时,采用小型松动爆破配合开挖,挖至设计标高后,凿出新鲜岩面,用砂浆找平。开挖完成后,各项指标符合要求即可进行基础砼施工,如承载力达不到设计要求,应按监理工程师批复方案处理。基础钢筋运到现场绑扎,并预埋台身联接钢筋。基础模板采用定型平面钢模,利用基坑壁对称支撑和对拉螺杆加固。砼由拌和站供应,砼罐输送,输送入模,水平分层浇筑。3.2.2桩基施工1.概况杨家屋场1#大桥为分离式桥梁,全桥φ2.2m桩基1500m,φ1.5m桩基388m,φ1.2m桩基266m。主墩承台为大体积混凝土承台,单个承台C30混凝土756M3,钢筋84143.9Kg,冷却水管962.9Kg。空心薄壁墩6.5m×3.5m双肢和5m×2.5m单肢,最高墩73m。引桥采用桩柱式支撑,柱尺寸1.4m×1.4m,1.6m×1.6m,1.8m×1.8m三种,桥台采用扩大基础或桩柱式桥台。桩基概况见下表: 左幅桩桩长(m)桩径(m)右幅桩号桩长(m)桩径(m)1--1,1--2,1--327Φ2.21--1,1--2,1--340Φ2.21--4,1--5,1--629.51--4,1--5,1--61--7,1--8,1--9381--7,1--8,1--92--1,2--4,2--745Φ2.22--1,2--4,2--739Φ2.22--2,2--5,2--838.52--2,2--5,2--8442--3,2--6,2--9342--3,2--6,2--9513--1,3--228Φ2.23--1,3--2,3--3,3--433.5Φ1.54--1,4--218Φ1.54--1,4--223Φ2.25--1,5--236Φ1.55--1,5--228Φ1.56--1,6--430Φ1.26--1,6--245Φ1.56--2,6--5277--1,7--411Φ1.26--3,6--6247--2,7--5147--3,7--6,7--7182.桩基施工方案2.1施工准备⑴场地平整满足单桩人工挖孔和孔口布置简单提升机具的工作面,铲除场地杂草及松软土层,清除坡面危石、浮石,挖好孔口四周排水沟,如左幅1#墩桩基详见图2-1。图2-1现场防护及排水布置示意图⑵桩基中心测量放样, 测量监理工程师对杨家屋场1#大桥的测量放样所用的基线控制桩以及高程控制点进行复测,对桩位进行逐桩复核。⑶开挖并现浇首节混凝土护壁,首节混凝土护壁高出地面20~30cm,以防止土石杂物坠落伤人;首节护壁应在准确定位后浇注,并在达到一定强度后将桩位十字线恢复到护壁周边混凝土顶面上,以利每节护壁混凝土施工吊线,经常检查校核桩位的中心位置、平面尺寸,保证成孔竖直、圆顺。⑷将水准点高程引测至首节护壁顶面,并以此高程控制孔底设计高程。⑸检查提升机具,采用1吨慢速离合式卷扬机,提升重量不得超过机具允许提升重量。2.2挖孔桩施工⑴每次挖孔前,先对卷扬机、离合器、吊钩、钢丝绳、吊桶等主要设备进行检查维修后,再开始进行挖孔作业。⑵挖孔时,施工工人配有安全帽,必要时搭设掩体。孔口工作人员需系上安全绳,防止失足坠入孔内。⑶挖孔桩采取边挖边护的方法施工,针对不同地质层采取不同的挖孔速度及护壁节长度。为解决施工人员上下桩孔的需要在孔壁上设置好爬梯。⑷开挖过程中随时注意观察地层变化,在地层变化处取样判断地质类别,并记入挖孔记录表中,然后与设计单位提供的地质剖面图相对照,制定相应的开挖方案,并及时报告现场监理。⑸每节开挖在上节护壁混凝土终凝后进行,而且开挖不宜过深,以免上节护壁悬空过高。每一节循环挖孔作业必须连续进行,不得中断,因需要必须停挖时,孔口加防护盖遮盖,严禁吊桶及挖孔机具等设备留在孔内。⑹挖孔过程中,经常检查校核桩位的中心位置、平面尺寸,保证成孔竖直、圆顺。⑺在挖孔有水渗入时,孔内少量泥水可在桩孔内挖小集水坑,及时利用多级抽水泵将渗水排除,或随挖随用吊桶随弃土吊出,并及时进行孔壁支护,防止水在孔壁浸流造成塌孔。如大量渗水,可在桩孔内先挖较深集水井,设小型潜水泵将地下水排出桩孔外,随挖随加深集水井,水涌出可采用潜水泵排入场内临时排水沟,同时要采用渗水护壁;若涌水量很大时,可将一桩超前开挖,将附近桩孔地下水位降低。⑻如孔内的二氧化碳含量超过0.3%,或挖孔深度超过10m时,必须测定孔内有毒气体浓度,采取机械通风。常年备用250KW发电机,防止电力中断,保证挖孔人员安全。⑼孔内岩石须爆破时,应采用浅眼爆破法,严格控制炸药用量,并在炮眼附近加强支护和护壁,防止震塌孔壁。当桩底进入倾斜岩层时,桩底应凿成水平状或台阶形。孔内经爆破后,应先通风排烟,经检查无毒气后,施工人员方可下井继续作业。 ⑽挖孔桩爆破注意事项①桩基爆破前上一模护壁混凝土强度达到抗震要求强度,即达到护壁混凝土设计强度的70%,且爆破后人工检查爆破后护壁是否受损,若受损,停止出渣,受损护壁补强或者重新浇注。②桩基开挖药量控制准确,禁止大药量爆破。③爆破前设立警戒哨,防止落石伤人;爆破后,及时开启专用通风空压机向孔内通风,半小时后人员方可进入。④孔内人员安全设备配备齐全,出渣卷扬机旁不得缺少一到二人监控孔内作业,防止孔内人员出现危险。⑤炮眼斜向内成5度,眼深0.5~0.8m,中间炮眼装药量1/2节,边眼装药量1/3~1/4节,采用防水炸药。⑥挖孔桩炮眼平面布置图图2-2φ2.2m桩基炮眼布置示意图 图2-3小于φ2.2m桩基炮眼布置示意图1、掏槽眼2、4段药炮眼3、6段药炮眼12341——电雷管2——堵塞段3——正常装药段4——底部增强装药段图2-4桩基预裂爆破连续装药结构示意图⑦挖孔时不必将孔壁修成光面,粗糙孔壁有利于护壁和土层的结合;挖孔过程中,应经常检查桩孔尺寸和平面位置。⑧挖孔达到设计深度后,清除孔底松土、沉渣、杂物;如地质复杂,可用钢钎探明孔底以下地质情况,并报经监理工程师复查后方可灌注混凝土。⑨杨家屋场1#大桥桥址所处地质勘查表明,桥址处存在小溶洞,当桩基开挖遇到溶洞时,按如下方案处理:a.对于封闭的比较小的溶洞,采取注浆措施,提供成孔条件穿过溶洞。若洞内无填充物或填充物不满,则采取先填充碎石或干砂,然后注浆,若填充物呈松散或软塑状态时,直接注浆固结即可;若填充物已固结呈硬塑状态时,直接挖孔,但进尺要小,防止底层填充物状态变化。b.溶洞内无填充物或填充物较少,向洞内填充砂子,填充后注浆固结,待达到一定强度后,即可开挖,控制进尺,防止底层填充物状态变化。c.对一些溶槽、溶沟、小裂隙等,素混凝土填充即可。2.3砼护壁支撑⑴挖桩前做好锁口,为保证桩顶的稳固,采用钢筋混凝土锁口,具体如下图:⑵每掘进1.0米时必须混凝土护壁,当地质情况差时,应根据情况确定掘进深度。当开挖桩孔的地质为土质或比较松散的风化岩时,清除孔壁上的浮土和松动石块,使护壁混凝土紧贴围岩。 ⑶先立护壁模板并用加工成的定型钢箍配合支撑木加固稳定,然后根据桩孔中心点校正模板,保证护壁厚度、桩孔尺寸和垂直度,按设计配护壁钢筋,然后浇注护壁砼。图2-5锁口钢筋布置图⑷上下护壁间应搭接50mm,且用钢筋插实以保证护壁砼的密实度,应四周均匀浇注,以保证中心点位置的正确。为加速砼的凝结,在砼中可掺入早强剂。当砼达到一定强度(一般为24小时)后拆模,拆模后进行校正,对不合格部分进行修正,直至合格。⑸每一节循环开挖完成后及时进行砼护壁支护。砼护壁施工时要准确确定桩孔中心位置,避免护壁砼侵入桩体内。⑹护壁砼强度为C15,厚度为15cm,混凝土采用机械拌和,人工捣固密实。2.4终孔检查当挖孔深度达到设计要求时,对孔深、孔径和孔形等进行检查,确认满足设计要求后,填写终孔检查证,经监理工程师认可后,开始灌注砼的准备工作。成孔检查方法:⑴挖至孔底设计标高后,应进行孔深、孔径检查,孔底必须平整,无松渣、泥、沉淀土,嵌入岩层深度必须符合设计要求。⑵孔深、孔底检测采用标准测锤检测,测锤为锥形锤,锤底直径13cm~15cm,高20cm~22cm,质量4kg~6kg。 ⑶孔径、孔形检测是在桩孔成孔后、下入钢筋笼前进行的,是根据设计桩径制做笼式井径器入孔检测。笼式井径器用φ8和φ12的钢筋制做,其外径等于钻孔的设计孔径,长度等于孔径的3~4倍。其长度与孔径的比值选择,应根据地质的具体情况而定。检测时将井径器吊起,使笼的中心、孔的中心与起吊钢绳保持一致,慢慢放入孔内,上下通畅无阻表明孔径大于给定的笼径;若中途遇阻则有可能在遇阻部位有缩径或孔斜现象,应采取措施予以消除。2.5钢筋笼制作和吊装就位⑴钢筋笼主筋在钢筋加工场集中加工预制,现场安装成型。骨架钢筋在加工场集中下料,运至墩位后就进行分节绑扎,分节下孔,孔口连接。纵向主筋可用焊接和搭接绑扎连接,同一截面上的钢筋接头不超过截面积的50%。为防止灌注砼时骨架上升,可在骨架下端栓挂砼块或在钢筋笼顶部用钢筋框架焊接固定。⑵钢筋笼骨架焊接加固后具有足够的刚度和稳定性,以便吊装和灌注砼时不致松散、变形,制作时每隔2m增设加固钢筋一道,并在四周分设4根定位钢筋。⑶在骨架主筋外侧,将定位钢筋焊接在骨架主筋上,数量每1.0~1.5m不少于4个,以控制保护层。在骨架上端根据实际需要均匀设置吊环。为确保钢筋保护层,还可在环筋上加设轮式垫块,靠钻孔壁的方向制成弧面,靠骨架一面制成平面,并有十字槽。垫块应绕周边制作,上下两层间隔开。⑷钢筋笼起吊要及时、准确就位,至设计深度后加以固定,待砼灌注完毕并初凝后方可解除钢筋笼的固定设施。⑸钢筋笼的制作,必须按照设计图纸配筋,电焊工必须要有上岗证书,否则不允许从事钢筋焊接施工,钢筋笼的帮扎、焊接应符合规范规定的要求,特别注意主筋接头布置,必须错开。钢筋笼制作完成后才允许清孔。⑹钢筋笼应在吊放前分段制作,检查钢筋主筋的长度、根数、规格,检查钢筋笼螺旋筋间距、钢筋笼直径以及保护层的设置。对预先加工的钢筋笼段作检查验收合格后,方可同意吊放。⑺钢筋笼对接时,上端应自由悬吊,要保证接头平顺垂直,在同一直线上;⑻焊接处必须符合规范要求,检查钢筋笼的焊接质量,包括:钢筋、电焊条的品种、型号、规格以及质保书和验证试验报告;焊缝的长度和焊接厚度等;要保证钢筋笼的中轴线必须对直,不可产生偏角。⑼钢筋笼在吊放过程中应掌握钢筋笼的垂直和对中及周围保护层。2.6灌注砼从孔底及孔壁渗入孔内的地下水上升速度小于或等于6mm /min时采用普通砼施工方法进行砼浇注施工;否则用导管法灌注水下砼施工,孔内砼一次灌注完毕。1、砼采用自动计量拌和站集中拌和,砼运输车运至孔口。2、无水或渗水量较小时,砼由串筒入孔,自由倾落高度不超过2m,以不发生离析为度,砼由人工采用插入式振动器振捣密实。为确保桩顶砼质量,砼灌注至桩顶设计标高以上0.5m。3、采用导管法灌注水下混凝土从孔底及孔壁渗入孔内的地下水上升速度大于6mm/min时灌注水下混凝土,灌注前应探测孔底泥浆沉淀厚度,如大于设计厚度,应再次清孔。混凝土拌合物运至灌注地点时,应检查和易性、坍落度等情况,如不符合要求,应进行第二次拌和,二次拌和仍不满足时不得使用。灌注首批砼时注意事项:⑴导管下口至孔底的距离宜为25~40cm。⑵计算首批混凝土数量的原则是导管埋入混凝土的深度不小于1m。⑶储料槽和漏斗中应有足够数量的砼,以满足砼冲击隔水栓全部下落后,初次埋置导管的深度。⑷砼灌入孔底后,立即测量孔内混凝土面高度,计算出导管埋置深度,如符合要求,即可正常灌注。⑸灌注开始后,应连续有节奏地进行,尽可能缩短拆除导管的间隔时间,当导管内混凝土不满时,应徐徐进行灌注,防止在导管内形成高压空气囊。4、当井孔混凝土面接近和进入钢筋骨架时,应注意下列事项:⑴接近钢筋骨架时,宜使导管保持较大埋深,并放慢灌注速度,以减小砼的冲击力。⑵当井孔砼面进入钢筋骨架一定深度后,可适当提升导管,使钢筋骨架在导管下口有一定的埋深。5、为确保桩顶质量,在桩顶设计标高以上增加浇注0.5~1.0m。6、在灌注砼时,每根桩应制作不少于2组(6块)的混凝土试件。2.7施工注意事项1、每次开挖前先检查孔内有无有害气体,必要时送风换气后再作业。2、护桩由专人负责,如有损坏立即恢复,垂球、测绳准备齐全,每两个护桩拉线相交,随时吊垂球检查桩孔偏移现象,控制垂直度。3、遇到不良地质时,护壁钢筋适当加密并缩短护壁长度,加强开挖支护施工。4、吊放钢筋笼时要对准桩位、吊直扶稳、缓慢下沉、防止钢筋扭转弯曲。5、挖孔桩施工工艺图见图2-6。 图2-6挖孔桩施工工艺框图测量定位成孔整平凿除桩头制作砼试件灌注砼设备就位检修机具挖孔安装钢筋笼钢筋笼制作浇注孔口围护砼拌制及运输6、孔内无水桩混凝土施工时,严格控制混凝土塌落度,防止混凝土离析及泌水。7、水下混凝土灌注前,对导管做水密封性试验,对不满足水密封性要求的导管严禁使用。8、水下灌注混凝土灌注严格控制首盘混凝土方量,防止导管底落空,过程中密切关注导管混凝土埋深,防止拔管拔出混凝土面。9、桩基外露部分待桩孔灌注后间隔7天,凿毛处理后,采用φ2.2m定型钢模板立模浇筑至设计桩顶标高。10、马脑壳崩塌区影响桩基施工安全,在崩塌区边坡上埋设观测点,过程中量测观测点位置是否变化以及变化幅度,保障桩基施工安全。3.3承台工程杨家屋场1#大桥主墩承台为12.6m×15m×4m ,主墩承台施工属于大体积混凝土施工。在大体积混凝土施工中,从混凝土拌和、运输、浇筑、振捣到通水、养护、保温整个过程实行有效监控,特别对混凝土的分层、分块。混凝土浇筑温度、通水冷却和养护等进行严格控制。承台施工工艺框图如下:测量放样开挖基坑凿除桩头挖孔桩检测基底处理焊接、连接钢筋安装承台模板检查签证灌筑混凝土覆盖洒水通水养护制作砼试件砼拌合运输模板制作钢筋加工锚杆安装挂网、喷射混凝土承台施工工艺框图冷却管制作及安装(一)、模板加工及支撑模板采用组合钢木模板,模板之间用密封胶条填塞以防止漏浆,并用螺栓连接紧固。模板应进行除锈、整平处理。立模前对基底平面尺寸进行校核、验收,外侧采用方木或型钢支撑,内部采用拉杆加固。桩基外露高度较少时,分层夯填土石至承台底部15cm,浇筑15cm混凝土找平层后立模。桩基外露较多时,在桩顶往下一定高度埋设钢棒,钢棒上铺设32号及25号工字钢及方木、模板。具体见下图: 按照图纸尺寸,在模板四周标出钢筋摆放位置,然后将已加工好的钢筋安装在模板内,焊接绑扎钢筋时,将砼冷却渡锌钢管分层焊接固定在钢筋网片中。焊接时严格控制焊接成型后质量,防止冷却水管焊破。(二)、钢筋加工及安装钢筋应具有出厂合格证,钢筋表面洁净,使用前应将表面油腻、漆皮、鳞锈等清除干净。钢筋在集中加工场地上进行,加工好的钢筋,分门别类堆放,挂上标牌,加工后经监理工程师验收,满足规范要求后才能使用。钢筋主筋采用直螺纹连接,先将桩位与承台的连接钢筋弯折到位,然后进行承台钢筋安装。钢筋的交叉点用铁丝绑扎结实,必要时用点焊焊牢。钢筋的连接和焊接符合规范规定。钢筋骨架绑扎采用适量的垫块,以保持钢筋在模板中的准确位置和保护层厚度。承台钢筋绑扎完毕后,将墩身钢筋预埋到位,墩身钢筋预埋前,准确测量放样墩柱位置,防止出现偏差。(三)、冷却水管安装承台为大体积钢筋砼结构,考虑采取设置四层冷却水管的方法控制砼温度应力,冷却水管采用外径Φ40mm壁厚2.5mm钢管,接头全部采用焊接,安装好后通水检查,保证所有接头不漏水,共设4层冷却水管,利用钢筋网片的支架固定。水管布置如下图: 承台冷却水管布置图用水泵抽水,保证冷却管进水口有足够的压力,进出水管的水温相差在5℃~10℃之间,承台从浇筑起至浇筑完毕混凝土后,半个月内不间断注水,所用水为流动水,以控制水温。冷却管应保证不串浆、不漏水。安装完毕后,应做密水检查,保证冷却管的绝对畅通,砼养生完成后,冷却管内压入30号水泥砂浆。测量墩身预埋钢筋位置线,安装冷却水管及墩身预埋钢筋,同时预埋墩身施工预埋件和塔机吊底座预埋件,经自检符合规范要求后,请监理工程师检查签认。(四)、承台混凝土施工主墩承台施工属于大体积混凝土施工,应选用水化热低、凝结时间长的水泥,优先选用矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥。粗骨料宜采用连续级配,细骨料宜采用中砂。在混凝土中,同时掺加粉煤灰和减水剂,粉煤灰取代了部分的水泥,使得混凝土的水花热降低,可以有效地防止温度裂缝,掺缓凝型减速水剂,以节约水泥,改善混凝土和易性与可泵性,延长缓凝时间。在承台中心及四周布设测温点,混凝土浇筑完成后,测温数据控制内外混凝土温差,防止混凝土开裂。混凝土灌注前,将桩头进行凿除处理,洒水将砼表面润湿,使新旧砼较好连接,模上设置导流槽,便于砼灌注。砼采用集中拌合站拌和,砼输送车运输,通过溜槽入模。现场灌注示意图如下: 承台混凝土灌注示意图砼按30cm为一层进行逐层灌筑,插入式振动器振捣,捣固时插入点要均匀,做到快插慢拔。,直至砼表面呈现平坦且不再有气泡排出为止。为保证混凝土振捣质量,按如下要求操作:a.混凝土振捣采用直向与斜向相结合的方法,斜向振捣要求振动棒与混凝土表面成40°~50°夹角。b.振动棒的操作要做到“快插慢拔”,在振捣过程中,可将振动棒上、下略微抽动,保证振捣密实。c.振动棒在振捣上一层时应插入下层混凝土中5~10cm。在振捣上层混凝土时,应在下层混凝土初凝前进行。d.振动棒插点要均匀排列,可采用“行列式”或“梅花式”次序移动,以免漏振,每次移动距离应不大于振动棒作用半径的1.5倍,即不大于45cm为宜。e.振动棒使用时,距离模板不应大于作用半径0.7倍,以20cm为宜,且不宜紧靠模板振动,避免振捣过程中碰撞钢筋。f.插入式振动棒振动要点:直上直下,快插慢拔,插点要均布,切勿漏插,层层扣搭,时间掌握好。振动路线由低处向高处推进,以混凝土不下沉,气泡不上升及表面不泛浆为准。灌注砼时应对称进行,防止砼偏压过大而造成模板移位。在砼浇注过程中,派专人检查模板及钢筋,一旦发生模板漏浆、走动、钢筋松动变形、垫块脱落等现象,及时组织纠正。保证顶层钢筋的清洁,以免砂浆落在钢筋上超过初凝时间影响钢筋与混凝土的粘结。混凝土浇筑不间断进行,保证前层混凝土初凝前用新混凝土覆盖。混凝土浇注完成后及时收浆。砼灌注完毕后及时安插墩台身连接钢筋,施工时注意预埋塔吊底座预埋件。 (五)、大体积砼技术防裂措施大体积砼内部温度高,且砼硬化初期升温阶段,表面散热快,以致形成较大内外温差,很容易使结构产生温度裂缝。因此,降低水泥水化热是防裂最有效的技术措施。泵送混凝土砂率应在40~50%之间,在满足可泵送性前提下,尽量降低砂率。坍落度在满足泵送条件下尽量选小值。混凝土在浇筑振捣过程中的泌水,应予以排除。通过测温进行温控制,以防混凝土内外温差过大。及时养护、让冷却管工作。混凝土的保温保湿养护的目的主要是降低混凝土浇筑块体的内外温差值;降低混凝土浇筑块体的降温速度;保持良好的湿度,使混凝土在良好的环境下养护,按温控技术措施的要求进行养护。保温养护的持续时间一般从混凝土浇筑后5-12小时开始计算,不得少于15天。保温覆盖层的拆除应分层逐步进行。在保温养护过程中,应保持混凝土表面的湿润。(六)、温度控制措施1)、混凝土内部温升的基本规律大体积混凝土内部的最高温度是由浇筑温度、混凝土凝结过程中水泥水化热引起的温升和混凝土的散热温度三部分组成的。由水泥水化热引起的温升,虽然要延续到较长的时间,但内部温度峰值一般发生在龄期3~5天内。混凝土养护遵循降温速率“前期大后期小”的原则。因养护前期砼处于升温阶段,弹性模量、温度应力较小,而抗拉强度增长较快,在保证砼表面湿润的基础上应尽量少覆盖,让其充分散热,以降低砼的温度,亦即养护前期砼降温速率可稍大。养护后期砼处于降温阶段,弹性棋量增加较快,温度应力较大,应加强保温,控制降温速率。2)、温度控制技术(1)、混凝土内部的降温降温方法:在混凝土内部预埋水管,通入冷却水,降低混凝土内部温度,即为大体积混凝土内部的降温。冷却水管采用直径为40mm的钢管,在平面上按照中心距1m交错排列,水管上下间距为0.8m,并通过立管相连接。冷却水开始通入的时间,在混凝土浇筑中就开始通水。通水时间一般在14天左右,且应连续不断地进行。冷却水与混凝土之间的温差值应限制在25°C以内。为了保证水流通畅,安装三台水泵(每层冷却管一台)。水泵规格根据计算必须保证水流量不小于0.6m/s。 (2)、混凝土保温措施承台侧面利用棉絮覆盖,尽量减少混凝土受外部低温的影响,在承台底部点燃煤炉对混凝土进行加热,保证混凝土的内外温差小雨25℃。在进行混凝土浇筑完成,并在混凝土终凝后,在表面覆盖棉絮,这样可以控制混凝土表面温度与内部中心温度之间的差值,使混凝土具有较高的抵抗温度变形的能力,从而达到温控目的。(3)、混凝土的浇注工艺采用分层的方式浇筑。这样可自然地降低混凝土内部的水化热温升及内表温差,同时在实施其他温控方案时也可使温控的效果更明显、更好。在桥梁承台大体积混凝土的浇筑中,一般通过分层,使承台一次浇筑的厚度不超过3m。(4)、温度控制的其他措施a、本工程在承台各个表面均布置了防裂钢筋网,可以起到减轻表层混凝土的收缩程度,限制混凝土裂缝开展的作用。b、加强混凝土拌制时的温度控制,根据现场测得的温度情况,当骨料温度高于36℃时考虑在骨料堆放处搭设遮阳棚,控制混凝土骨料温度,使温度控制达到更好的效果。对混凝土的振捣,通过管理,使振捣达到好的效果,则可避免在这方面原因下常出现的离析现象,保证混凝土的质量均匀,则混凝土内的温度的均匀程度也会是好的,从而防止了因水泥集中而造成的局部高水化热这一不利现象的产生。3)、混凝土温度监测a、混凝土内温度和温度应力监测的主要工作是:布置测点、确定测量时间、次数等工作。每个小时利用温度计对管内的水进行测温,保证混凝土内外最大温差小于25℃。在监测工作中,应能通过对温度、温度应力测点的选择及布置,以及对测温延续时间和次数、应力测量时间的确定,使得温度和温度应力监测结果能够真实、全面的反映混凝土的温度和温度应力情况。承台混凝土测温的时间,在开始浇筑后的5h开始,因为混凝土的内部温升一般在3d之内温升可达到或接近最高峰值。测温延续时间,不少于15天。在混凝土施工过程中,每隔4小时测量一次原材料温度、拌和温度、冷却水温度及环境气温。每天测温的间隔时间,控制在3h内。b、温度测控 混凝土浇筑时在测温点位置预埋钢管,底下封口,混凝土浇筑完后在钢管中通水,然后采用温度计测量温度。该方法只需要采用较简单的设备,就能直观地测得混凝土内部温度,而且精确度高,花费少。具体做法如下:使用无缝钢管,按量取所需长度截断,其一端用比钢管外径大10㎜的圆钢板焊牢密闭,使其不能渗水,布置于绑扎好的底板钢筋网架上,管两端用铁丝扎牢,确保水不能渗入管内。钢管口用木块塞好。混凝土浇筑后,即向钢管中装入自来水,每隔1小时用棒式温度计伸入管中,即可知该钢管下部混凝土温度。将不同深度管中所测温度相比较,即能得知该处混凝土上下点的温差。从而能控制混凝土养护温度,确保底板混凝土工程质量。为保证棒式温度计的测温精度,应注意以下几点:1、测温管的埋设长度宜比需测点深50~100㎜,测温管必须加塞,防止外界气温影响。2、测温管内应灌水,灌水深度为100~150㎜;若孔内灌满水,所测得的温度接近管全长范围的平均温度3、棒式温度计读数时要快,特别在混凝土温度与气温相差较大和用酒精温度计测温时更应注意。4、采用预留测温孔洞方法测温时,一个测温孔只能反映一个点的数据。不应采取通过沿孔洞高度变动温度计的方法来测竖孔中不同高度位置的温度。主要量测2个温差,一是砼中心与表面的温差,可通过同一测温点的2支不同长度测温管进行量测;二是砼表面与大气的温差,可用短的测温管与空气中的温度对比而获得。要控制以上2个温差≯25℃,因大气温度与砼的中心温度是无法调节的,故我们只能通过覆盖或收起砼表面塑料薄膜来调节其表面温度以达到调节温差的目的,由于塑料薄膜的保温效果非常明显,故要根据测得的温度及时进行调节。测温点布置,承台竖向范围分别将测温点分三层布置在承台中,测温点具体布置图。浇注采用泵送、分层浇注、插入式振捣器的方法进行,分层厚度控制在30cm,以利于混凝土水化热的散发,降低混凝土的内外温差。混凝土的振捣由有振捣经验的工人进行操作,技术人员现场指导。砼第二次浇注完后承台顶面除塔座部分外,其余部分要用铁抹子收光抹平。 (七)、注意事项:⑴模板加固可靠、稳定,拉杆布设合理,不得与冷却水管相接触。⑵冷却水管加固良好,防止混凝土浇筑时上浮,影响通水冷却效果。⑶模板加固,钢筋安装完成后,测量校模,核对墩柱钢筋预埋位置,防止出现偏差。⑷浇筑砼时,采用斜面分层浇筑,防止前后浇筑混凝土时间太长,导致上下混凝土连接不良。⑸温测点数据指导通水养护,控制混凝土内外温差,控制混凝土开裂。⑹混凝土养生完成后,冷却水管注30号水泥砂浆封闭。⑺钢棒埋设位置及高程准确,钢棒顶面保持水平。(8)钢筋加工及安装时,利用混凝土垫块控制保护层厚度。(八)、承台支架检算一.计算依据1.《路桥施工计算手册》2.《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)二.设计说明杨家屋场1#大桥为分离式桥梁,左幅1#墩承台宽12.6米、长15米,高4米,混凝土标号C30,总方量756m3,钢筋共82t。承台底标高399.175m,顶标高403.175m。基础为9根φ2.2米的挖孔嵌岩桩。承台河沟中,各桩高出地面约4.5米,承台悬空部分采用在桩内穿插Φ150㎜的钢棒,用于支撑工字钢及模板,工字钢及方木作为底模的支架。承台混凝土一次浇注完毕,高为4m。具体布置见下图: 底模支架平面布置图支架立面布置图(顺桥向)支架立面布置图(横桥向)三.设计参数 1、计算中人群机具荷载按2.5kN/m2,模板与方木重按2.5kN/m2,考虑1.2冲击系数。首次混凝土浇筑高度为2m。每平方米范围内的均布荷载计算:①人群机具荷载:②模板荷载:③混凝土自重荷载:q3=4×26=104kN/㎡每平方米范围内的荷载为:q=(q1+q2+q3)×1.2=130.8kN/㎡2、钢材弹性模量取E=2.1×105MPa方木弹性模量取E=1×104MPa3、容许应力取值:A3钢:[σ轴]=140Mpa,[σ弯]=145Mpa,[τ]=85Mpa普通松木,顺纹容许弯曲应力为11Mpa四.各构件计算(一)、底模计算由于底模底部为满铺Ⅰ25a工字钢,故不需要进行检算。(二)、方木计算方木尺寸10cm5cm,满铺分配在Ⅰ40a工字钢上。10cm×5cm分配方木为普通松木,顺纹容许压应力为11Mpa,截面面积为,方木中心间距为0.25m。N=(130.8×0.25+0.58)×1=33.28kN(满足)(三)、工字钢计算1、40a工字钢计算钢棒上铺设Ⅰ40a工字钢,截面特性:截面面积A=8607mm2、惯性矩Ix=mm4、截面模量Wx=mm3、单位重量:67.56Kg/m。(1)荷载计算:荷载为均布荷载,荷载宽度为0.25m。q=130.8×0.25+0.58=33.28kN/㎡(2)内力计算受力简图如下: 荷载作用下最大弯矩:M=×33.28×1.9×1.9=15.02kN·m荷载作用下最大剪力:Q==0.5×33.28×1.9=33.62KN(3)挠度计算<满足>2、25a工字钢计算:方木上铺设I25a的工字钢,具体位置见支架立面布置图。(1)荷载计算:工字钢满铺,中心间距为工字钢宽度,分配荷载宽度为0.13m。q=130.8×0.13=17kN/m(2)计算简图荷载作用下最大弯矩:M=×17×2.3×2.3=11.24kN·m荷载作用下最大剪力:Q==0.5×17×2.3=19.55KN16.23Mpa<[σ]=145Mpa4.03Mpa<[τ]=85Mpa(3)挠度计算㎜<=4.6㎜<满足>(四)、Φ150㎜钢棒计算 Φ2200㎜桩基内穿如Φ150㎜,利用Φ150㎜对Ⅰ40a进行支撑,需对钢棒的切应力进行检算。Φ150㎜为45#钢,弯曲应力为220Mpa,剪应力为125Mpa。单根钢棒荷载分配面积为1.2m×5.7m,钢棒所受力为:(130.8+0.72+0.58)kN/m2×1.2m×5.7m=903.56kN=51.13Mpa<[τ]=125Mpa(满足)M=×33.28×0.77×0.77=2.46kN·m(九)承台热工计算:一、混凝土配合比及计算各类参数取值1、施工配合比:承台采用C30混凝土,配合比如下材料水泥砂碎石水粉煤灰外加剂品牌、产地华新P.O42.5粗砂:巫山小风口细砂:湖北枝江巫山小风口5~16、16-31.5饮用水重庆珞璜电站Ⅱ粉煤灰重庆福云Fcw-4(B)每方用量(kg)337382/382474/580186593.96含水率%/31///2、计算采用部分参数混凝土最终弹性模量Ec=3.25×104;水胶(灰)比为0.47;水泥水化热Q=377J/kg假定施工时大气平均温度为15℃;材料平均温度分别为:水15℃、水泥15℃、砂20℃、碎石20℃;混凝土的比热c=0.96J/kg·K;混凝土的密度ρ=2400kg/m3;混凝土的线膨胀系数α=1×10-5;重庆地区平均气温Th=16.5℃。二、大体积混凝土浇筑前裂缝控制计算 1、混凝土拌和物温度计算其中:mw、mce、msa、mg—水、水泥、砂、石每方用量,㎏。Tw、Tce、Tsa、Tg—水、水泥、砂、石的温度,℃;ωsa、ωg—砂、石的含水率,%;C1、C2—水的比热,J/㎏•K,骨料温度>0℃时,C1=4.2,C2=0T0=[0.92×(337×15+721×20+1082×20)+4.2×15×(158-3%×721-1%×1082)+4.2×(3%×721×36+1%×1082×36)-0]÷[4.2×158+0.9×(721+1082+383)]=34.6℃2、混凝土拌和物出机温度T1=T0-0.16(T0-Ti)=34.6-0.16×(34.6-30)=33.9(℃)其中:Ti—搅拌机棚内温度,℃,取30。3、混凝土的入模温度T2=T1-(αt1+0.032n)(T0-Ta)=33.9-(0.5×0.08+0.032×0)×(33.9-30)=33.7℃其中:t1—混凝土拌合物运输到浇筑的时间,h,取最远5min=0.08h;n—混凝土拌合物运转次数,泵送,取0Ta—混凝土拌合物运输时环境温度,℃,取30;α—温度损失系数,h-1,用混凝土泵送时,取0.5.4、混凝土水化热绝热温度其中:T(t)—浇完一段时间后,混凝土的绝热温升值,℃ ;mc—每立方米混凝土水泥用量,㎏/m3;Q—水泥水化热量,J/㎏;c—混凝土的比热,J/㎏•K;ρ—混凝土的质量密度;e—常数,取2.718;;m—与水泥品种,浇捣时与温度有关的经验系数,一般为0.2~0.4,取0.3;t—混凝土浇筑后至计算时的天数,d,取15d.5、混凝土15天的收缩变形值由公式代入式得ε0y—标准状态下的最终收缩值,取3.24×10-46、混凝土15天收缩当量温差为:其中:α—混凝土的线膨胀系数7、混凝土15天的弹性模量为:其中:Ec—混凝土的最终弹性模量,MPa,可近似取28d的弹性模量。8、混凝土最大的养护温差为:其中:T2—混凝土的入模温度,℃;Th—混凝土浇筑后达到稳定时的温度,一般根据历年气象资料取当年平均气温,℃;9、混凝土最大降温收缩应力为:其中:S(t)— 考虑徐变影响的松弛系数,一般取0.3~0.5;R—混凝土的外约束系数,取0.25;v—混凝土的泊松比,取0.15;R1—混凝土的抗拉强度设计值,取1.65MPa;K—抗拉安全度,取1.15。由计算知基础在露天养护期间混凝土有可能出现裂缝。为控制裂缝的产生,采用冷却管降低混凝土内部的温度,冷却管的布置及水流循环如下:欲使σ(15)≤1.07MPa,即:即应使混凝土内部降温Δt=64-50.5=13.5℃以上,混凝土的水化热在第三天到第七天最大,取5天(120h),进水管水温取25℃,根据热传导定律,c1m1Δt1=c2m2Δt2,根据承台冷却管的布置情况,冷却管的水流量应a满足:4.2×a×120×(33.7+50.5-25)≥0.96×4752×13.5a≥2.06m3/h由冷却管的截面面积A=9.6×10-4m2,水的流速V应满足:V≥0.6m/s其中:c—比热,J/㎏•K,水为4.2J/㎏•K,混凝土取0.96J/㎏•K;m—质量,t;混凝土质量取最大承台(33m×20m×3m)的质量4752t。Δt—温度增量,℃。3.4墩台身工程3.4.1工程概况1.1概况杨家屋场1#大桥主桥下部构造墩柱采用3.5m×6.5m双肢等截面矩形薄壁空心墩,肢间距5m,主墩为C50混凝土,主筋为φ32钢筋。左幅3号过渡墩为1.8×1.8m方形墩,右幅3号过渡墩采用2.5m×5.5m等截面矩形空心墩,过渡墩为C40混凝土,左右幅3#及右幅4#墩柱主筋为φ28钢筋。引桥下部构造采用1.8×1.8m,1.4×1.4m两种方形墩,方墩为C30混凝土,墩柱主筋为φ25钢筋。,具体见下表:墩号形式混凝土量(m3)墩号形式混凝土量(m3)左幅1#墩(双肢)73m×3.5m×6.5m1965.3右幅1#墩(双肢)65m×3.5m×6.5m1750.8左幅2#墩(双肢)42m×3.5m×6.5m1173.9右幅2#墩(双肢)70m×3.5m×6.5m1890.1 左幅3#墩16.5(22)m×1.8m×1.8m124.7右幅3#墩40m×2.5m×5.5m380左幅4#墩16.5(10)m×1.4m×1.4m51.94右幅4#墩35.5(42)m×1.8m×1.8m251.1左幅5#墩14(10)m×1.4m×1.4m47.04右幅5#墩19.5(23)m×1.4m×1.4m89.76   右幅6#墩6.5(9.5)m×1.4m×1.4m31.361.2空心薄壁墩和实心方墩柱模具配置杨家屋场1#大桥空心薄壁墩每肢墩配4.7m模板,共8套,外侧模板采用大型组合钢木模板,内模采用定型钢模板。实心方墩采用定型钢模板,墩柱形式有1.8×1.8m,1.4×1.4m两种,其中计划1.8×1.8m模板40m,1.4×1.4m模板45m。模板采用塔吊进行吊装,塔吊及主墩平面布置图如下:桥梁主墩及塔吊平面布置图3.4.2墩柱施工方案一、薄壁空心墩的施工杨家屋场1#大桥主墩为3.5m×6.5m双肢等截面矩形薄壁空心墩,桥墩高度在40m以上,墩身采用爬模工艺施工;桥墩爬模及其他物资材料的垂直运输采用塔吊提升,砼由输送泵泵送入模。根据施工计划安排,墩身采用4套爬模机具设备进行施工。施工时在墩身内预留提升架的预留孔,利用塔吊吊装支架、设备等各部件就位。将底节模板解体并清理后,涂刷脱模剂,利用塔吊提升,重新装配模板,上紧螺栓、吊架围带、拉筋及撑木。 空心薄壁墩柱施工工序为:测量放线—承台或墩柱凿毛清理—劲性骨架安装—钢材试验—钢筋加工—模板上移—混凝土浇筑(混凝土试块)--养护。墩柱施工工艺框图如下:测量放线承台或墩柱凿毛清理劲性骨架安装钢筋加工钢材试验验钢筋绑扎砼搅拌运输模板上移砼试块砼浇筑养护薄壁空心墩施工工艺框图(一)、模板的安装:桥墩模板分为内模及外模,根据墩柱几何尺寸的变化情况,内外模板涂刷脱模剂后按数量及顺序各自进行拼装,相邻模板之间夹橡胶条,以防止漏浆。并依据模板几何尺寸以及桥墩中心轴线反复调整模板,使其满足组装精度要求,然后内外模板分别用螺栓联结紧密,外模用扁钢围带箍紧,内模用槽钢围带加固,内外模板通过φ16拉筋连接,拉筋上套一根硬塑料管,以便拉筋的回收倒用。中间加撑木以保证壁厚要求。在模板安装前,应严格检查模板是否有错台,接头是否严密,内模应涂抹脱模剂,脱模剂采用专用脱模剂,且涂抹均匀,防止出现下流的现象,以保证拆模顺利完成。模板拼装图如下: 空心薄壁墩柱大型钢木模板拼装图在模板的安装过程中,应用塔吊吊装的方法进行模板的安装。在模板安装时,要安装埋件板及高强螺杆,用于模板自身的固定。在安装过程中,应防止已绑扎完毕的钢筋笼顶端划伤内模。在模板校位的过程中,应注意以下几点:1、模板的轴线偏位不大于8mm,2、模板的尺寸偏差不大于±20mm,3、模板标高不大于±10mm;4、校对的过程中应采用地锚配合缆风绳拉紧校对,填写模板检查记录表。在灌注过程中,模板、支架等支撑情况,设专人检查,如有变形、移位或沉陷应立即校正。(二)、钢筋、冷去水管的加工及安装 钢筋应具有出厂合格证,所有钢材经监理工程师检验合格后使用,钢筋表面洁净,使用前应将表面油腻、漆皮、鳞锈等清除干净。钢筋在集中加工场地上进行,加工好的钢筋,分门别类堆放,挂上标牌,加工后经监理工程师验收,满足规范要求后才能使用。墩身劲性骨架节点通过电焊连接,杆件与节点板的连接焊缝为三面焊。骨架焊接成型,棱角分明、无弯折,焊缝外形均匀,成形良好,焊渣和飞溅物清除干净。利用塔吊起吊劲性骨架进行安装。钢筋采用直螺纹套筒连接,接头拧紧力矩必须满足规范要求,对套筒连接钢筋接头现场取样试验,满足设计及抽检频率要求后方可进行下步工序施工。各种钢筋接头拧紧力矩值见下表:钢筋直径(㎜)1618202225~283236~40拧紧力矩(N.m)118145177216275314343接头拧紧力矩值钢筋骨架绑扎采用混凝土垫块,以保持钢筋在模板中的准确位置和保护层厚度。钢筋在安装的过程中,应注意主筋间距及箍筋间距在容许范围内,注意要点为:主筋为±20mm,箍筋为±10mm。钢筋在模板内保护层控制在±5mm范围内,同时填写钢筋检查记录表。墩柱实体段为大体积钢筋砼结构,考虑采取设置两层冷却水管的方法控制砼温度应力,冷却水管采用外径Φ40mm壁厚2.5mm钢管,接头全部采用焊接,安装好后通水检查,保证所有接头不漏水,利用墩柱钢筋将冷却水管固定。冷却水管布置如下图:墩柱实体段冷却水管布置图(三)、混凝土工程 砼所用的水泥、砂、石子、水和外加剂等建筑材料,必须符合设计要求和施工规范的规定,必须有生产合格证书,并且现场抽样试验合格后方可使用。1、水泥运抵料料库后,应按照水泥的品种、牌号、标号、生产年月等条件,分堆存放并编号,做到先到先用,防止长期积压,水泥入库后,要尽快取得生产厂家的出厂合格证及试验报告单,不合格的水泥不得使用,过期的水泥不得使用。2、对骨料的要求a、细骨料砼用砂必须是坚硬耐久,含泥量小于3%,各项指标均应满足施工规范要求。必须经过检查试验认为可以使用后再运送至工地;砂进入工地后,应按试验报告核对实物进行验收合格方可使用。b、粗骨料砼用的粗骨料应为坚硬耐用的骨料,各项指标均应满足施工规范要求。必须经过检查试验合格后再运送至工地;石子进入工地后,实验人员应对粗骨料进行外观检查和取样试验,如发现不符,应停止使用。3、水的质量要求砼的用水不应含有有害杂质或油脂、糖类。污水、PH值小于4的酸性水和硫酸盐超过水重1%的水均不得使用。利用高山水池的食用水做拌制和养护砼之用。4、砼运输中应注意的几点要求:①、砼运输能力应与拌制和浇筑能力相适应,做到随拌随用,在最短时间内把砼从拌合地点运到浇筑地点。砼运输过程中不发生离析、漏浆、严重泌水及坍落度损失过多等现象。如运至灌筑地点时砼有离析现象,必须在浇筑前二次搅拌,在现场砼应严格按配合比施工。②、砼从拌合完毕到浇筑地点,其运输时间在砼温度为20~30℃时不得超过1小时,砼温度为5~10℃时不得超过1.5小时。③、砼罐车的内壁应平整光滑、不吸水、不漏浆。④、砼从拌合机中卸出到浇筑完毕的时间不超过规范规定的时间。5、砼的浇筑(1)、砼浇筑的准备工作①、灌筑砼进行凿毛清理工作。②、浇筑砼前对模板内的杂物和钢筋上的油污以及其它废物应清理干净,将模板缝用玻璃胶抹平填实,对模板的尺寸、位置等进行严格的检查、复核。③、将承台表面进行凿毛处理,灌注前洒水将砼表面润湿,使新旧砼较好连接。④、降雨时,必须采取遮雨措施灌,以确保质量。⑤、砼自由倾落高度超过2米时,采用溜槽,防止砼离析。⑥、备好砼的覆盖材料和浇水养护工具。(2)、砼的浇筑 ①、在旧砼的施工接缝面上,或在间歇时间超过规定的已硬化的前层砼表面上继续灌筑新砼,应先凿除施工接缝面上的水泥砂浆薄膜和表面上松动的石子或软弱砼层,并以压力水冲洗干净,使之充分湿润,不存积水。浇筑前,宜在施工缝表面上铺一层厚约15毫米与砼灰砂比相同且水灰比略小的水泥浆。再接灌下层砼。墩身砼施工到墩顶时,注意0#段竖向预应力钢筋的布设,其次准确预埋梁部0#段托架的钢结构预埋件。②、施工接缝处的砼应加强振捣,使新旧砼紧密结合。③、砼的振捣振动器在每一点上的振动要连续,应保证砼不再下沉,不出现气泡,表面开始泛浆为度,但也要防止振动过量。使用插入式振捣器时,其插入深度不应超过振动器作用部分长度的1.25倍,移动间距不超过振动器作用半径的1.5倍,插入下层砼深度为5—10cm。其作用半径约40—50cm左右。振动的时间要适度,避免过振或漏振。使用插入式振动器时,振动棒应垂直地插入砼内,拔出时速度要缓慢,逐点移动的方法可行列或交错进行,两点间的移动距离不应超过振动器作用半径的1.5倍。振动上一层砼时,插入下层砼深度为5—10cm。振动器距模板之距离不应小于其作用半径的1/2。④、砼的养护砼的养护是保证砼强度正常发展,防止干缩裂纹的必要措施,砼养护用土工布进行遮盖,防止风吹日晒,并经洒水或喷雾保持湿润,并指派专人做好养护工作。a、覆盖浇水砼浇筑完毕10~12小时以内,就要加以覆盖浇水,如遇天气炎热、气温较高或有风时,应在浇筑完毕1~2小时以内即行覆盖并浇水。b、浇水养护的天数应根据水泥品种、气候条件和养护方法而定,浇水的次数以能保持砼有足够的湿润为度。一般情况下,当气温高于15C时,最初3天内,白天至少每隔1小时浇水一次,夜间至少浇水两次;如气候干燥,浇水次数应适当增加。c、砼养护的标准养护不好的砼表面会产生干缩裂纹,严重的会在表面出现片状或粉状剥落(剥皮及起砂)甚至砼内部结构松散影响砼强度,养成护好的砼表面看不出裂纹,颜色均匀,呈浅绿色,小锤轻敲检查发出清脆声。d、砼养护注意的事项养护用水与拌制砼用水相同,严禁使用带有颜色的水和腐蚀性水。在已浇筑的砼强度未达到1.2MP以前,不得在其上踩踏,也不得碰撞模板及支撑。在温度低于5℃时,不得对砼浇水养护,在砼强度达到一定强度之后,就要拆模,以加速模板的周转,拆模的时间应根据砼强度的增长情况和结构受力的要求来决定。⑤、砼的拆模 a、拆模时砼强度的要求不承重的侧面模板,应在砼强度达到能保证其表面及边棱角不因拆模而受损坏时方可拆模;一般情况下待砼强度达到2.5MP以上方可拆模。对承重的底面模板,应在砼强度足以安全地承受其结构自身重力和外加施工荷载时,方可拆除,拆模时砼强度不得低于设计强度的70%。b、拆模注意要点1、拆模板时应小心仔细,避免砼因受振动而损伤(其是边棱角)和减少模板的破损,利用吊车拆卸大块模板时,必须使用权模板与砼完全脱离后,才能吊运。已拆下的模板应指派出所专人整修,分类堆放,除污渣,涂脱模剂以备再用。2、拆除模板时,砼养护工作不能中断,仍需继续浇水养护。3、支架及模板的拆除情况以及砼构件的养成护。(四)、空心薄壁墩施工注意事项1、自备250kw发电机组,在外电源出现故障时启动自发电,保证施工正常进行。2、按桥墩设计及施工要求制作各种预埋件,并根据安装顺序、部位、种类及数量制表编号。3、竖立塔吊。其底座牢固焊接于事先埋设在承台内的预埋件上,高度根据墩高而定。竖立过程中,每隔一定间距四周用缆风绳固定,塔吊顶部安装扒杆及避雷装置。塔吊的主要作用是作为砼输送管道的支架,同时吊装钢筋等小型构件。人员的上下使用工业电梯。4、安装吊装架及安全网。随着工作平台的不断提升,当工作平台距地面高度满足吊架长度要求时,开始安装内外吊架、铺设步行板,并设置围栏,四周挂设安全网,以确保施工人员作业时的人身安全。5、砼采用自动计量拌合站拌和,砼输送车输送,灌注砼时应对称进行,防止砼偏压过大而造成模板移位。二、方墩柱施工中低墩柱采用定型钢模一次浇筑成型,模板用吊车安装,柱模四周用缆风绳对拉。砼采用砼灌车运输,输送泵入模,水平分层连续浇筑,砼灌注完毕后,顶面砼应高出设计标高3-5cm,采用塑料薄膜包裹保水养护。柱式墩设有墩系梁的墩身分两次浇筑,先浇筑系梁以下的部分,后浇筑系梁以上的部分,系梁采用抱箍承重支架完成。施工时水平分层进行,浇筑到距模板上口不少于10--15cm的位置为止,排柱式墩身,各立桩应保持一致。混凝土强度达到2.5Mpa后,方可脱模。已浇砼及时采用塑料薄膜包裹保水养护。下一节模板在已浇砼强度达到10-15MPa后,才可用吊车配合支立。施工中应严格控制墩身的竖直度和浇筑处桥墩顶面的偏心,施工到系梁位置时应安排系梁施工。 其他方面按照薄壁空心墩的施工方案进行。三、墩柱安全施工措施(一)、钢管脚手架的搭设与拆除1、从安全施工考虑出发,每个高墩柱搭设独立双排扣件式钢管架,钢管符合GB700《普通碳素结构钢技术条件》要求,外径48㎜,壁厚3-3.5㎜;扣件符合GB15831《钢管脚手架扣件》的规定。其搭设要求:①依据施工工艺要求和高墩柱几何形状分3次等距搭设,并离开墩柱30㎝,应自下而上做到4步一隔离。②脚手架每次搭设完毕,应设置剪刀撑,用ф15钢丝绳在脚手架顶面处四角设置60°缆风绳,四面布设水平网,竖向采用密目平网围衬,挂好警示标志。③脚手架立杆底部应垂直稳放在大体积承台上,设置纵横连接杆,立杆应等距,纵向间距不得大于1.5米。④脚手架施工层连续三步铺设脚手板,脚手板必须铺满固定,其斜道坡度不大于1:3,并钉好防滑条。2、钢管架的拆除要求,应遵循以下要求:①拆除时明确有专人指挥;②全面检查架体与墩柱有否牵挂物;③指定专人警戒;④拆除必须按搭设的逆顺序逐层自上而下进行,做到一步一清,严禁上下同时拆除;⑤折下的钢管、脚手架、扣件、安全网等物件,应在同一操作层集中收集统一搬运,禁止往下抛郑,做到传递有序,堆放整齐。(二)、钢筋混凝土施工的安全技术措施1、钢筋连接钢筋笼的制作,从制作质量、吊装安全、就位焊接、场地条件等因素考虑,分多次制作,具体绑扎要求依据设计要求执行。工人在墩柱上施工时,必须系好安全带,佩戴安全帽,保证施工的安全。2、混凝土由输送泵送达墩柱口。并配用HZ6-50型插入式振捣器振捣,振捣器应有接地装置,雨天作业,有覆盖措施,操作人员宜控制在3人以内。(三)、模板工程的拆卸安全技术措施在模板工程的安全施工中,墩柱模板的安装与拆卸是安全施工中的重要环节。在实际施工中,应制订科学、细致的安全施工方案。首先要从大体积高墩柱在荷载作用下预防模板变位胀裂出发,在预防拆卸作业过程中,由于拆卸不当导致模板脱落出发,制订如下安全施工方案: 1、模板搭设安装其搭设安装要求如下:①在模板与模板的拼接处外沿,竖横向之间,用ф18×60的螺丝相互固定,其螺丝间距以10㎝为宜。②在模板的上下方各用2根ф16圆钢拉杆,内与钢筋笼内的加强钢筋焊接,外用螺栓与模板固定。③拼装完毕后,对拼装模板进行整体固定,加强模板的整体刚度。在立柱四面各竖向设置2根与模板等高的20#槽钢,在模板上下之间设置间距为600㎜、ф20的圆钢拉杆,拉杆应对称固定。④安装完毕后,在模板上端四角各设置ф15.736×6×6的钢丝缆风绳,缆风绳角度应随立柱的高度从45°-60°不等。⑤所用拉杆与螺丝、螺栓必须采用高强螺栓。⑥模板搭设完毕后,再进行仔细的检查,并向现场监理工程师申请批准,方可进入下道浇捣作业。2、模板拆卸①模板拆除时,混凝土强度必须达到设计强度的70%,并经监理工程师申请批准。②拆卸时,按逆反安装顺序,从上到下、从外到内分层拆卸,不得在同一垂直面拆卸。③拆卸后的螺丝等零配件,不得放在操作平台和架子上,应装入专用袋,并及时运至地面堆放点。④对每一拆除的加固物和模板,在拆卸前先用吊机垂直吊住模板,吊机处于静止状态,待完全拆离后,吊机垂直起吊,并送至安放地点。(四)、安全用电与措施保障1、每一墩柱应单独设立专用配电箱,配电箱离地高度应不小于1.5米,其配电箱采用32A插座与电压为380V的3相40A漏电保护器相配套,使用绝缘电缆,严格按GBJ46-48《建筑施工现场临时用电安全技术规范》执行。2、用电设备应实行三级漏电保护,配电箱要一箱一机一闸一漏保护,门锁齐全,有色标,金属外壳必须连接专用的保护零线,所有电器设备采用接地接零保护。3、钢管脚手架搭设高度达到15米时,应装好避雷针,做好防雷接地保护,其接地电阻小于4Ω。4、专职电工必须跟班作业,并有安全用电管理权,对安全用电进行日常检查维修,有安全用电记录,交接班记录,对安全用电负责。墩柱模板检算:一.编制计算书遵守的规范和规程: 《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)《钢结构设计规范》(GBJ50017-2003)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)《建筑施工计算手册》江正荣编著《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)一.爬模组成:爬模由预埋件、三脚架、吊平台、模板等装置组成。二.计算参数:1.各操作平台的设计施工荷载为:模板,浇筑,钢筋绑扎工作平台最大允许承载3KN/m模板后移及倾斜操作主平台最大允许承载1.5KN/m2.除与结构连接的关键部件外,其它钢结构剪力设计值为:FV=125KN;拉力设计值为:F=215KN;3.爬升时,结构砼抗压强度不低于15MPa。4.假定模板,浇筑,钢筋绑扎工作平台宽度为3.0米,则施工荷载为9KN。5.假定模板后移及倾斜操作主平台宽度为4.0米,则施工荷载为6.0KN。6.假定分配到单位机位的模板宽度为3米,高度为4.5米,则模板面积为13.5平米。7.假定分配到单榀的模板自重为6.8KN。 1.假定最大风荷载为2.5KN/平米,作用在模板表面,侧沿模板高度方向风荷载为2.5×3=7.5KN/米。2.假定单榀架体系统总重为20KN,含支架、平台、跳板。约束反力图二.用力学求解器对架体进行受力分析:支架稳定性验算确定支架计算简图: 支架计算简图轴力图 弯矩图剪力图各杆件的轴力、弯矩、剪力见下表:杆件号轴力KN弯矩KN*M剪力KN备注160.7600684.375.0122.77767.2010.8414.37注:显然,若以上杆件满足要求,其它杆件必定满足要求,故可不作分析。约束反力:V=22.77KNN=84.37KNR=53.61KN因受拉杆件远远满足要求,只需对受压杆件进行失稳验算,9、11为受压杆,对9、11进行稳定性验算。分析结果如下图:杆件号内力规格截面积mm2长细比稳定系数φ应力值9-72.47φ88.5X3.5934.2920.700110.8211-45.3180x80x41174.7810.77849.58 各杆件轴向应力均小于强度设计值f=215mm2故满足要求。3杆件最大剪应力:τ=7.38×1000/3072.4=2.4(N/mm2)弯矩M=12.49KN*Mσ=M/W=5.01x106/57.7x103/2=108(N/mm2)[(τ/125)2+(σ/215)2]1/2=[(2.4/125)2+(108/215)2]1/2=0.502<1符合要求6杆件最大剪应力:τ=22.77×1000/3072.4=7.4(N/mm2)弯矩M=5.01KN*Mσ=M/W=5.01x106/57.7x103/2=43.41(N/mm2)[(τ/125)2+(σ/215)2]1/2=[(7.4/125)2+(43.14/215)2]1/2=0.209<1符合要求一.埋件、重要构件计算:1.单个受力螺栓设计抗剪100KN,抗拉150KN,验算时,只需验算结果小于设计值就可。2.单个埋件的抗拔力计算:根据《建筑施工计算手册》,按锚板锚固锥体破坏计算埋件的锚固强度如下:假定埋件到基础边缘有足够的距离,锚板螺栓在轴向力F作用下,螺栓及其周围的混凝土以圆锥台形从基础中拔出破坏(见右图)。分析可知,沿破裂面作用有切向应力τs和法向应力δs,由力系平衡条件可得:F=A(τssinα+δscosα)由试验得:当b/h在0.19~1.9时,α=45°,δF=0.0203fc,代入式中得:F=(2×0.0203/sin45°)×√π·fc[(√π/2)·h2ctg45°+bh] =0.1fc(0.9h2+bh)式中fc—————混凝土抗压强度设计值(15N/mm2);h—————破坏锥体高度(通常与锚固深度相同)(400mm);b—————锚板边长(100mm).所以F=0.1fc(0.9h2+bh)=0.1×15(0.9×3102+100×400)=222.16(KN)埋件的抗拔力为F=222.16KN>150KN,故满足要求。1.锚板处砼的局部受压抗压力计算:根据《混凝土结构设计规范》局部受压承载力计算:FL≤1.35βCβLfcALnβL=√Ab/AL式中FL————局部受压面上的作用的局部荷载或局部压力设计值;(KN)fc—混凝土轴心抗压强度设计值;(15N/mm2)βC—混凝土强度影响系数;(查值为0.94)βL—混凝土局部受压时的强度提高系数;(2)AL—混凝土局部受压面积;(mm2)ALn—混凝土局部受压净面积;(80×80mm2)Ab—局部受压计算底面积;(mm2)所以:FL≤1.35βCβLfcALn=1.35×0.94×2×15×6400=243.65KN>150KN,故满足要求。2.受力螺栓的抗剪力和抗拉力的计算:材料:Q235钢受力螺栓为M36螺纹,计算内径为:d=28mm;截面面积为:A=πd2/4=615.4mm2;单榀架体为单埋件,单个埋件的设计剪力为:FV=30KN;设计拉力为:F=120KN; 受力螺栓的抗压、抗拉、抗弯强度查表可知:抗拉屈服强度f=215N/mm2,抗剪强度为:fV=125N/mm2.根据计算手册拉弯构件计算式计算:⑴.抗剪验算:τ=FV/A=30×103/615.4=48.72N/mm250KN,满足要求。2.承重插销的抗剪力计算:承重销为φ30圆钢承重插销设计承载100KN。根据图纸可知承重插销的断面尺寸为:A=3.14×30×30=2826mm2由五金手册可查材料Q235钢的抗剪强度值为125N/mm2,因为抗剪面为两个,所以承重插销的承载力为:FV=2×2826×125=706KN>100KN故承重插销满足设计要求。 一.侧压力计算混凝土作用于模板的侧压力,根据测定,随混凝土的浇筑高度而增加,当浇筑高度达到某一临界时,侧压力就不再增加,此时的侧压力即位新浇筑混凝土的最大侧压力。侧压力达到最大值的浇筑高度称为混凝土的有效压头。通过理论和实践,可按下列二式计算,并取其最小值:F=0.22γct0β1β2V1/2F=γcH式中F------新浇筑混凝土对模板的最大侧压力(KN/m2)γc------混凝土的重力密度(kN/m3)取25kN/m3t0------新浇混凝土的初凝时间(h),可按实测确定。当缺乏实验资料时,可采用t=200/(T+15)计算;t=200/(25+15)=5T------混凝土的温度(°)取25°V------混凝土的浇灌速度(m/h);取2m/hH------混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度(m);取4.5mβ1------外加剂影响修正系数,不掺外加剂时取1;β2------混凝土塌落度影响系数,当塌落度小于30mm时,取0.85;50—90mm时,取1;110—150mm时,取1.15。取1F=0.22γct0β1β2V1/2=0.22x25x5x1x1x21/2=38.9kN/m2F=γcH=25x3.15=112.14kN/m2取二者中的较小值,F=38.9kN/m2作为模板侧压力的标准值,并考虑倾倒混凝土产生的水平载荷标准值4kN/m2,分别取荷载分项系数1.2和1.4,则作用于模板的总荷载设计值为:q=38.9x1.2+4x1.4=52.3kN/m21.面板验算将面板视为两边支撑在木工字梁上的多跨连续板计算,面板长度取标准板板长2440mm,板宽度b=1000mm,面板为21mm厚胶合板,木梁间距为l=280mm。1.1强度验算面板最大弯矩:Mmax=ql2/10=(52.3x280x280)/10=0.41x106N.mm 面板的截面系数:W=1/6bh2=1/6x1000x212=5.4x104mm3应力:ó=Mmax/W=0.41x106/5.4x104=7.59N/mm2