主拱圈满堂支架计算书

'中铁五局三公司宜巴高速公路土建22合同段项目经理部主拱圈满堂支架计算书湖北省宜昌至巴东（鄂渝界）高速公路一期土建工程第22合同段（K130+364～K134+899.02）主拱圈满堂支架计算书中国中铁编制：复核：审核：中铁五局（集团）三公司宜巴高速公路土建22标项目经理部2011年09月 中铁五局三公司宜巴高速公路土建22合同段项目经理部主拱圈满堂支架计算书目录一、总体施工布置1二、支架模板方案11、基础处理12、拱圈满堂支架12.1钢管柱支架12.2满堂支架22.3拱脚排架22.4拱圈内、外模板33、支架计算33.1计算参数33.2各部位杆件计算43.2.1荷载分析43.2.2竹胶板验算63.2.3方木验算63.2.4I14工字钢验算73.2.5支架立杆验算73.2.6基础承载力验算83.2.7门洞各部件验算9三、满堂支架搭设要求11四、施工注意事项13五、安全措施14六、材料数量表15七、附图16 中铁五局三公司宜巴高速公路土建22合同段项目经理部主拱圈满堂支架计算书主拱圈满堂支架计算书一、总体施工布置左线桥满堂支架全高22.5m，右线桥满堂支架全高20m。为便于通行及满足排水要求，右线桥满堂支架跨中位置设置5m×5m的行车通道，左线桥在对应里程位置设置，基础进行碎石换填，碎石换填高度3m，宽度18m；在换填层上铺砌M7.5浆砌片石，铺砌厚度1m，宽度17m；表层浇筑0.5m厚C30钢筋砼，宽度15m。二、支架模板方案1、基础处理满堂支架基础均采用碎石进行换填，碎石换填高度3m，并进行分层碾压，每层碾压高度不超过0.5m，换填碾压后地基承载力必须大于50Kpa，在换填基础上铺砌1m厚M7.5浆砌片石。⑴钢管柱支架部分在换填基础上设置1.5m（高）×15m（长）×0.8m（宽）的C30钢筋砼条形基础，钢管柱埋置其中。⑵满堂支架支架部分在换填基础上铺设0.5m厚C30钢筋砼。满堂支架底托下加横向铺设两根[10槽钢，槽钢之间采用焊接，在砼垫层面上设置横向排水坡，砼垫层以外设置排水沟，防止地表水浸泡基础。2、拱圈满堂支架2.1钢管柱支架采用直径为426×9mm型钢管柱，横向4排，间距4m16 中铁五局三公司宜巴高速公路土建22合同段项目经理部主拱圈满堂支架计算书；纵向2排，间距5.25m。横向采用14工字钢作为横撑，之间采用∠63×5角钢作为连接体系。钢管柱上采用2根并焊接的I32a工字钢作为横梁，长度14.5m，横梁间距5.25m。钢管柱顶部设置1cm厚钢板，钢管桩与钢板采用焊接方式进行连接，然后在钢板上布设横梁，横梁与钢板采用焊接方式连接。横梁上纵向铺设24根I32a工字钢作为纵梁，长度6m，纵梁间距0.6m，并采用∠63×5角钢将其连成整体，纵、横梁之间采用焊接方式进行连接。横梁上铺设φ48×3.5mm钢管满堂支架，布置原则与满堂支架相同。2.2满堂支架采用φ48×3.5mm碗扣式钢管满堂支架，钢管满堂支架立杆纵横向间距为0.6m，立杆步距1.2m。纵向两侧及中间每隔4排设一排剪刀撑，横向两侧及中间每隔4排设一排剪刀撑，水平位置每3层设一排剪刀撑。钢管顶装可调顶托，顶托纵向铺设I14工字钢，工字钢与顶托的护边间用木楔楔紧，工字钢上横向向铺设15×15cm方木，方木间距0.4m，方木与工字钢的连接采用三角钢板固定方木的方式进行。2.3拱脚排架排架顺桥向长2.28m，高度1.75m，底部采用I14工字钢作为横梁，竖向采用I14工字钢作为立柱，立柱纵横向间距与满堂支架相同，均为0.6m。立柱之间采用∠63×5角钢将其连成整体。2.4拱圈内、外模板⑴底模与内模16 中铁五局三公司宜巴高速公路土建22合同段项目经理部主拱圈满堂支架计算书底模与内模均采用厚15mm的竹胶板。竹胶板与横向方木采用铁钉进行连接固定。⑵侧模侧模采用厚15mm的竹胶板。3、支架计算左线桥拱圈立柱位置混凝土高度为2m，按最不利荷载原则，取拱圈立柱位置作为计算截面，其纵断面如图所示：单位（cm）计算依据：《路桥施工计算手册》、《建筑施工碗扣式钢管满堂支架安全技术规范》JGJ166-2008、《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)。采用容许应力法进行验算。3.1计算参数⑴混凝土容重取26kN/m3，混凝土超灌系数按1.05。⑵人工、模板机具重量取2.0kN/m2计算。⑶倾倒砼和振捣砼产生的荷载均按2.0kN/m2计算。16 中铁五局三公司宜巴高速公路土建22合同段项目经理部主拱圈满堂支架计算书⑷Q235钢：E=2.1×105MPa[σ]=140MPa[σw]=145MPa[τ]=85MPa⑸方木（红皮杉木）：E=9×103MPa[σa]=12MPa[σw]=12MPa[τ]=1.9MPa⑹竹胶板尺寸：122cm×244cm×1.5cm按最小强度检算取E=5×103MPa[σ]=50MPa[τ]=3.0MPa⑺φ48×3.5mm钢管自重3.841kg/m，截面特性按φ48×3.0mm钢管计：Ix=10.783cm4Wx=4.493cm3A=4.241cm2⑻结构变形量小于L/400，支架稳定安全系数1.3。3.2各部位杆件计算3.2.1荷载分析⑴钢筋混凝土荷载钢筋混凝土容重取26KN/m3，并考虑混凝土5%的超灌量后，荷载简化如下图：故钢筋混凝土自重19.7/0.6=32.8KN/m；支架结构自重：①竹胶板自重：15mm厚竹胶板0.15KN/m2；16 中铁五局三公司宜巴高速公路土建22合同段项目经理部主拱圈满堂支架计算书①15×15cm方木自重：3.76×0.15×0.15=0.085KN/m；②纵距、横距60cm，步距120cm钢管满堂支架自重按立杆竖向分布，每根立杆上的支架自重：（0.6+0.6+1.2）×3.841/1.2=0.08KN/m；③型钢自重：I32a工字钢：0.527KN/mix=12.8cm，Ix=11080cm4，Wx=692cm3，Sx=400.5cm3I14工字钢：0.169KN/mix=5.79cm，Ix=712cm4，Wx=102cm3，Sx=58.4cm3④钢管柱自重：0.926KN/mix=14.746cm，Ix=25639.692cm4，Wx=2407.482cm3。⑵施工荷载：人工、模板机具重量取2.0kN/m2计算。倾倒砼和振捣砼产生的荷载按2.0kN/m2计算。⑶风荷载：根据《建筑结构荷载规范》，宜昌地区取100年一遇的风荷载基本风压为：根据《建筑施工碗扣式钢管满堂支架安全技术规范》，得：20m高B类地区3.2.2竹胶板验算16 中铁五局三公司宜巴高速公路土建22合同段项目经理部主拱圈满堂支架计算书底模板采用厚1.5cm的竹胶板，下设15×15cm的方木，立柱部分间距为20cm（净间距5cm），其余部分间距为40cm（净间距25cm），取0.2m长竹胶板按简支梁计算，则模板上的荷载为：满足要求。3.2.3方木验算底模横向背楞采用15×15cm方木，立柱部分间距为20cm，按简支梁计算，跨度为60cm，则方木上的荷载为：16 中铁五局三公司宜巴高速公路土建22合同段项目经理部主拱圈满堂支架计算书满足要求。3.2.4I14工字钢验算底模纵向背楞采用I14工字钢，横向间距60cm，按60cm单跨简支梁计算，则I14工字钢上的荷载为：满足要求。3.2.5支架立杆验算立杆纵距60cm，横距60cm，支架高按22.5m计，立杆伸出顶层水平杆长度按60cm计，则立杆计算长度：，则有：，根据《建筑施工碗扣式钢管满堂支架安全技术规范》JGJ166-2008，得：16 中铁五局三公司宜巴高速公路土建22合同段项目经理部主拱圈满堂支架计算书立杆上承受的压力为：满足要求。斜撑纵距60cm，横距60cm，斜杆跨5根立杆，每个节点均用垂直扣件连接，垂直扣件抗滑力,则有：斜杆计算长度：，，根据《建筑施工碗扣式钢管满堂支架安全技术规范》JGJ166-2008，得：满足要求。3.2.6基础承载力验算⑴C30混凝土基础混凝土容许压应力，按底托面积为10×10=100cm2计算，则有：满足要求⑵地基承载力混凝土基础厚50cm，底托面积为10×10=100cm2，力按45o扩散传递计算，则有：16 中铁五局三公司宜巴高速公路土建22合同段项目经理部主拱圈满堂支架计算书取安全系数为2.5，则要求地基承载力在48KPa以上。3.2.7门洞各部件验算⑴I32a工字钢纵梁I32a工字钢纵梁间距60cm，跨度525cm，按简支梁计算，则有I32a工字钢上的荷载为：满足要求。⑵双拼I32a工字钢横梁双拼I32a工字钢横梁通长布置在每排立柱顶上，2I32a工字钢横梁上的荷载按I32a工字钢纵梁的最大支反力计算：换算成均布荷载：16 中铁五局三公司宜巴高速公路土建22合同段项目经理部主拱圈满堂支架计算书采用启明星软件计算得：16 中铁五局三公司宜巴高速公路土建22合同段项目经理部主拱圈满堂支架计算书满足要求最大支座反力：⑶钢管立柱验算立柱采用φ426mm，壁厚9mm钢管，根据以上计算得钢管立柱最大压力为，按一端固定一端自由的连接方式计算，,根据《路桥施工计算手册》得,则有：满足要求⑵混凝土基础验算基础采用C30钢筋混凝土基础，容许压应力，钢管柱下设置0.75×0.75×1cm的钢垫板，则有：满足要求三、结论满堂支架方案设计满足安全稳定要求，设计正确。要求按设计图施工，严格控制施工偏差。四、满堂支架搭设要求1、立杆纵、横间距为0.6米，横杆步距为1.2米；16 中铁五局三公司宜巴高速公路土建22合同段项目经理部主拱圈满堂支架计算书2、底座和槽钢应准确地放置在定位线上，槽钢的长度不少于2跨，底座的轴心线应与地面垂直；3、满堂支架搭设应按立杆、横杆、斜杆的顺序逐层搭设，每次上升高度不大于3m。底层水平框架的纵向直线度应≤L/200,横杆间水平度应≤L/400；4、满堂支架的搭设应分阶段进行，第一阶段的撂地高度为6m，搭设完成必须经检查验收后方可正式投入使用；5、满堂支架全高的垂直度小于L/500，最大允许偏差小于100mm；6、满堂支架必须设置纵、横向扫地杆，扫地杆采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上，横向扫地杆应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上；7、满堂支架四边与中间每隔4排支架立杆应设置一道纵向剪刀撑，由底至顶连续设置。两端与中间每隔4排立杆从顶层开始向下每隔2步设置1道水平剪刀撑。外侧立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑，剪刀撑斜杆的接长采用搭接，搭接长度不小于1m，不少于2个旋转扣件固定；8、剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不大于150mm；9、钢管在使用前需进行检查，弯曲钢管需要调直，保证现场使用的是规格、质量合格的材料；10、操作平台下方满铺竹胶板，平台底面挂设安全网，竹胶板铺设时，必须绑扎牢固，保证人员在其上操作时的安全，严禁出现探头板；11、操作平台的栏杆和挡脚板应设在立杆的内侧；16 中铁五局三公司宜巴高速公路土建22合同段项目经理部主拱圈满堂支架计算书12、满堂支架搭设应与模板施工相配合，利用可调底座和顶托撑调整底模标高。可调底座和顶托撑丝杆与螺母捏合的长度不少于5扣，插入立杆内的长度不小于150mm；13、满堂支架搭设完成后，应由项目部总工程师和安全总监牵头，组织安质部、工程部、工区队长、技术主管、施工员、技术员及施工人员对整个架体结构进行全面的检查和验收，及时解决存在的结构缺陷。五、施工注意事项1、严格按照设计尺寸搭设，立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置。2、确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《碗扣式支架架规范》的要求；3、地基应碾压夯实。4、混凝土应从中间向两侧浇筑方案，确保模板支架施工过程中均衡受载。5、严格控制实际施工荷载不超过设计荷载，对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施，钢筋等材料不能在支架上方堆放。6、满堂支架交接满堂支架搭设完毕后，施工负责人必须按施工要求进行全面检查，合格后填写验收单，经满堂支架使用单位负责人和监理共同检查确认合格，并在验收单上签字、在满堂支架上贴标签后方可使用；未经检查验收的架子，除架子工外其它人员严禁攀登；验收后任何人不得擅自拆改，需作局部修改时须经项目总工程师同意，由工区负责人监督实施。7、满堂支架的使用16 中铁五局三公司宜巴高速公路土建22合同段项目经理部主拱圈满堂支架计算书A、应从斜道或专用梯子上、下满堂支架，不得沿满堂支架上下攀登；B、满堂支架定期检查，雨天或大风后应进行全面检查，如有松动、折裂或倾斜等到情况，应及时坚固或修复；C、风力超过六级，要停止满堂支架作业；D、雷雨天时作业人员必须及时撤离满堂支架。8、满堂支架的拆除满堂支架应从上到下逐层拆除，拆除的满堂支架及跳板采用溜放，严禁从高空抛扔。9、满堂支架材料的保管拆卸的钢管不得有压扁、裂纹、腐蚀等缺陷，弯曲的管子经过调直后以不降低强度为合格；钢管入库存前应检查扣件是否有裂纹，螺栓是否有滑扣现象；入库前螺栓螺纹以及活动部分涂以黄干油。六、安全措施1、搭设满堂支架时，地面应设围栏和警戒标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内；2、施工人员在施工时为了确保安全，必须佩戴安全帽、拴安全带（或安全绳）、穿防滑鞋；3、砼浇筑过程中，指定专人检查支架和支承情况，发现下沉、变形时应及时撤除施工人员，在确认变形稳定后再进行加固处理；4、不得在满堂支架基础及其临近处进行挖掘作业；5、与施工无关人员不得进行施工现场。16 中铁五局三公司宜巴高速公路土建22合同段项目经理部主拱圈满堂支架计算书七、材料数量表左线桥支架材料数量表序号数量备注（m）1工字钢I6(t）1.697　2工字钢I14(t）55.5422023工字钢I32a（t）10.6491511744碗扣支架φ48×3.5（t）630.5071641955焊管D40×2.5（t）145377606钢管柱φ426×9（t）4.443487方木15×15（m3）105.881　8竹胶板（m2）5500底模、内模、侧模9十字、旋转扣件（套）19000　10槽钢[10（t）51.62516211二级钢筋Φ22（t）11.31379512二级钢筋Φ12（t）12.5251410513顶托、底托（套）4512　14L63×5角钢（t）6.829　15L75×5角钢（t）12.264　16 中铁五局三公司宜巴高速公路土建22合同段项目经理部主拱圈满堂支架计算书右线桥支架材料数量表序号数量备注（m）1工字钢I16(t）1.697　2工字钢I14(t）42.15724963工字钢I32a（t）10.6492024碗扣支架φ48×3.5（t）461.5061201845焊管D40×2.5（t）135351566钢管柱φ426×9（t）4.443487方木15×15（m3）93.461　8竹胶板（m2）4500底模、内模、侧模9十字、旋转扣件（套）16000　10槽钢[10（t）42.34423411二级钢筋Φ22（t）11.31379512二级钢筋Φ12（t）11.0661246213顶托、底托（套）3720　14L63×5角钢（t）0.463　15L75×5角钢（t）10.803　八、附图16'