关于中桥现浇板支架施工方案的报告
xxxxxxxxxxxxxxxxxx改扩建总监办:
我标段K998+883.3中桥下部结构已施工完毕,现将进行中桥现浇板施工,现将我项目部对中桥支架的施工方案报上,请审批:
一、地基处理
1、 桥台处两孔地基处理:因桥台基坑开挖较深、桥台处又位于河道中,土质相对较差,计
划桥台处从承台顶面开始回填山皮石,回填山皮石厚1.2米,然后铺设一层土工格栅,再回填一层10cm厚级配碎石用压路机碾压,之上浇筑15cm厚混凝土硬化。在硬化的混凝土面上搭设支架。
2、 两桥墩之间地基处理:两桥墩之间为路堤,土质相对较好,除对原泥浆池处进行换填山
皮石外,其他部位换填山皮石50cm厚,然后铺设一层土工格栅,再回填一层10cm厚级配碎石用压路机碾压,之上浇筑15cm厚混凝土硬化。在硬化的混凝土面上搭设支架。 二、支架搭设:
支架采用碗扣式钢管支架。根据调查情况看,支架租赁站没有底托,只有上托调节标高。为增加钢管底部受压面积,尽可能使支架地基均匀受力,根据我处材料状况(公司院内有许多16号槽钢),在钢管下面铺设16号槽钢。考虑桥面横向为2%横坡,线路方向基本平顺,计划槽钢沿线路方向铺设。钢管支架采用碗扣式万能支架,考虑租赁费和现场情况,计划顺桥向采用碗扣式水平支撑,横桥向因有2%横坡,计划采用公司院内φ48钢管上扣件进行加固。这样在硬化场地时做成与桥面一致的2%横坡,调节丝杆保持一致,保持钢管垂直搭设,横向用扣件使钢管水平加固,利用库存材料,也可节约一部分费用。
考虑施工人员操作和保证地基均匀受力,钢管支架顺桥向间距90cm,横桥向间距60cm,采用130cm高度钢管支架,水平向布设2道横撑。
钢管支架上先横桥向布设13cm*13cm木方(利用公司院内材料)间距90cm,再顺桥向布设8cm*8cm木方间距30cm,上面铺设14mm厚竹胶板。设计要求预拱度边跨跨中2.0cm,中跨跨中1.5cm,经计算支架拆除后混凝土自重产生的挠度为1.4cm,计划施工时边跨跨中预拱度为3.0cm,中跨跨中预拱度为2.5cm。 三、支架施工数据控制:
现浇板底至硬化混凝土面层高度=1.5cm(竹胶板厚)+8cm(顺桥向木方)+13.5cm(横桥向木方)+15cm(丝杆调节高度)+130cm(钢管高度)=168cm。(没有考虑预拱度,通过调节丝杆控制)
台帽顶面(或盖梁顶面)至现浇板底为15cm,硬化后的面层顶至台帽顶面(或盖梁顶面)高度为153cm。 四、支架计算: (一) 荷载
1、 钢筋混凝土自重:q1=25KN/m3*0.75m=18.75KN/m2. 2、倾倒砼产生的荷载:q2=2.0KN/m2 3、振捣砼产生的荷载:q3=2.0KN/m2 4、施工机具、人员荷载:q4=2.5KN/m2 5、竹胶板、方木荷载:q5=4.0KN/m2
计算荷载:q=1.2*18.75+1.4(2+2+2.5)=31.6 KN/m2,q’=1.2*(18.75+4)+1.4*6.5=36.4KPa。
(二)竹胶板计算
竹胶板采用14mm厚,抗弯弹性模量E=6*103N/mm2,容许应力[σ]=20MPa.
/竹胶板下木方间距按30cm计算,取1米长计算单位。
121ql?*31.6*103*0.32?284.4N?M 10101212?53WZ=bh?*1*0.014?3.27*10m
66M284.462??8.70*10N/m?8.7MPa?[?]?20MPa σ=
Wz3.27*10?5M=
5ql4?挠度f=
384EI5*31.6*103*0.34?2.4*10-3m?2.4mm
1384*6*103*106**1*0.014312(三)木方计算:
竹胶板下顺桥向采用8cm*8cm木方间距30cm,支架顶托上横桥向用13cm*13cm木方间距90cm。支架间距90*90cm(实际施工计划按90*60cm)。 木材抗弯弹性模量E=9*103N/mm2,容许应力[σ]=10MPa. 1、顺桥向8cm*8cm木方受力计算
/121ql?*9.48*103*0.92?768N?M 10101212?53WZ=bh?*0.08*0.08?8.53*10m
66M76862??9.00*10N/m?9.0MPa?[?]?10MPa σ=
Wz8.53*10?5M=
实际方木与竹胶板共同受力,故单独按方木计算已满足要求足够安全。但考虑竹胶板支垫钢筋骨架产生局部受力较大,木方按30cm布置为宜。 2、 横桥向13cm*13cm木方受力计算(计算按钢管支架横向间距90cm,实际施工按60cm):
M=8.54*10*0.3?2562N?M
3121bh?*0.13*0.132?3.66*104m3 66M256262??7.0*10N/m?7MPa?[?]?10MPa σ=?4Wz3.66*10WZ=
(四)钢管立杆计算 采用φ48*3mm钢管,ic?1482?422?15.9mm,计算高度75cm。 4??ul1*750??47.2 查表得??0.89 i15.9?A[?]?0.89*?4(482-422)*205?77380N=77.38KN
满足P=0.9*0.9*31.6=25,6KN要求。 钢管立杆强度满足要求。 五、地基承载力和沉降量计算
1、 地基承载力计算
地基处于线性变形阶段时,地基主要产生压密变形,荷载与沉降关系接近于直线。此时土体中各点的剪应力均小于抗剪强度,地基处于弹性平衡状态,地基弹性变形阶段临塑荷载为:pcr??(rd?c?ctg?)?rd ?ctg????2本工程粘性土粘聚力为c=5KPa,内摩擦角为?=17°,
当山皮石填筑0.5米,混凝土厚度0.15米,对应山皮石下地基临塑荷载为:
pcr??(rd?c?ctg?)3.14?(18?0.65?5?ctg17?)?rd??18?0.65?55.84KPa???ctg????ctg17???17?2180236.4?41.1KPa, 0.652 自重应力?c?18*0.65?11.7KPa,附加应力?z?0.4775??c??z?11.7?41.1?52.8KPa<pcr,地基处于线性变形阶段,地基承载力
满足要求。
当山皮石填筑1.2米,混凝土厚度0.15米,对应山皮石下地基临塑荷载为:
pcr??(rd?c?ctg?)3.14?(18?1.35?5?ctg17?)?rd??18?1.35?88.23KPa???ctg????ctg17???17?2180236.4?9.54KPa, 1.352 自重应力?c?18*1.35?24.3KPa,附加应力?z?0.4775??c??z?24.3?9.54?33.84<pcr,地基处于线性变形阶段,地基承载力满
足要求。
2、地基沉降量计算
土的应力历史对土的压缩性影响很大。当土的附加压力小于其先期固结压力(土在其生成历史中曾受过的最大有效固结压力)时,土的压缩量是很小的,可以忽略不计。本工程施工时一是降低原有土的高度,二是采取换填山皮石,用压路机进行碾压,使土体先期固结压力远大于后期支架浇筑时的压力,后期支架浇筑时所产生地基沉降变形可以忽略不计。
另:土的压缩变形主要由土的附加应力产生的。由竖向集中力作用下地基应力计算公式
?z?Kp,在p作用线上,对应同一深度处附加应力最大。由r=0查得K=0.4775,当Z=1.5mZ2时,?Z?0.21p,对地基所产生的附加应力很小,本工程对应地基换填1.2米山皮石,加上0.15米混凝土硬化,因支架浇筑时产生的荷载较小(<35KPa),山皮石基本没有压缩变形,故地基沉降变形可以忽略不计。 六、施工说明
按正常施工和设计要求,需要对支架进行预压。由于前期各方面的影响,现在施工工期非常紧张,按照正常施工进行预压,很难在6月25日按期完成施工任务;并且按正常方法施工,一旦支架预压满足不了要求,需进行支架和地基重新处理,更难按期完成任务。为按期完成施工,并且确保施工质量,我单位通过如下增加对地基和支架的投入,增大安全系数,确保保质保量完成施工任务:
1、 正常地基处理换填0.5米山皮石即可,通过计算地基处于弹性变形阶段。我单位计
划进行地基换填1.2米厚山皮石,确保地基处于弹性变形阶段,并且通过对山皮石的碾压,确保回填部分受力后无压缩变形。
2、 正常施工场地硬化为C20混凝土15cm厚完全可以满足地基处理要求。为确保施工
安全,在混凝土中布设圆10钢筋纵横向间距25cm,使地基均匀受力,即使有的地方由于地基处理不好会产生不均匀沉降,通过布设钢筋网片,使混凝土不产生脆性断裂,使地基均匀受力,确保地基均匀沉降。
3、 地基受力处于弹性变形阶段,地基压缩变形很小可以忽略不计。
4、 按计算钢管支架间距布设成90cm*90cm即可满足承载力要求,为确保施工安全,
支架布设成60*90cm,一方面支架上木方受力安全系数大大增加,另一方面,使地基更能均匀受力。计划支架立杆横桥向按60cm间距布设,然后在立杆底面顺桥向布设16#槽钢,槽钢间距60cm,更能确保地基均匀受力。
5、 施工预压主要是考虑由于支架在荷载作用下产生的弹性变形、非弹性变形、支架基
底在荷载作用下的非弹性沉陷、支架拆除后上部构造本身及活载1/2所产生的挠度。本工程支架高度只有1.6米多高,产生的弹性变形和非弹性变形很小,由于加大对地基的处理,增加回填山皮石厚度和进行回填山皮石的碾压,支架基底在荷载作用下的非弹性变形也可忽略不计。通过计算设置预拱度,抵消支架拆除后上部构造及活载1/2所产生的挠度。 由于工期紧张,我施工单位计划通过以上各方面增加对支架的投入和处理,确保施工安全,建议不进行支架预压。
xxxxxx公路建设集团有限公司 xxxxxx标段项目经理部 2013年xxxxxx
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