滿堂支架施工與受力驗(yàn)算

1、珠山湖北路西延段道排、橋梁工程項(xiàng)珠山湖北路西延段道排、橋梁工程項(xiàng)目目滿堂支架施工技術(shù) 滿堂支架施工方法簡(jiǎn)介一 滿堂支架施工工藝二 滿堂支架施工方法的驗(yàn)算三珠山湖北路西延段道排、橋梁工程項(xiàng)珠山湖北路西延段道排、橋梁工程項(xiàng)目目一、滿堂支架施工方法簡(jiǎn)介 滿堂支架法是目前橋梁上部現(xiàn)澆連續(xù)箱梁采用最多的、最普遍的施工方法。滿堂支架的施工，是整個(gè)現(xiàn)澆箱梁施工的一個(gè)非常重要的、基礎(chǔ)性的工藝環(huán)節(jié)。支架地基的承載力是否滿足要求，支架的強(qiáng)度和穩(wěn)定性是否符合要求，支架壓載試驗(yàn)的數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確、真實(shí)，這些環(huán)節(jié)將直接影響到施工安全和工程質(zhì)量。珠山湖北路西延段道排、橋梁工程項(xiàng)珠山湖北路西延段道排、橋梁工程項(xiàng)目目一、滿堂支架

2、施工方法簡(jiǎn)介珠山湖北路西延段道排、橋梁工程項(xiàng)珠山湖北路西延段道排、橋梁工程項(xiàng)目目一、滿堂支架施工方法簡(jiǎn)介滿堂支架法通常適用于單跨跨徑不大于 60 m 的連續(xù)箱梁及連續(xù)剛 構(gòu)橋 ， 對(duì)于超大跨徑在我國(guó)采取滿堂支架現(xiàn)澆工藝的并不多見。滿堂支架的優(yōu)缺點(diǎn):優(yōu)：構(gòu)件尺寸小巧、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、周轉(zhuǎn)次數(shù)多、 周轉(zhuǎn)時(shí)間短、 使用輔助設(shè)備少、 工藝成熟。 缺：施工工期長(zhǎng)、費(fèi)用高、需要有較大的施工場(chǎng)地、施工管理復(fù)雜。珠山湖北路西延段道排、橋梁工程項(xiàng)珠山湖北路西延段道排、橋梁工程項(xiàng)目目二、滿堂支架施工工藝1. 地基處理 支架地基處理的目的是保證地基具有足夠的承載力和必要的防水設(shè)施。根據(jù)地基的實(shí)際情況，可以采用換填、做石灰

3、土、澆筑混凝土基礎(chǔ)等處理方法，其中最常見的是做石灰土基礎(chǔ)。（采用石灰土處理地基時(shí)首先把施工區(qū)域內(nèi)的淤泥、雜物及泥漿池中的泥漿清理干凈，分層換填好土并壓實(shí)，壓實(shí)度按90%控制。局部處理合格，整體整平后，再分層填筑一定厚度的石灰土并壓實(shí)，壓實(shí)度按93%控制?；彝恋幕覄┝亢秃穸龋鶕?jù)地基承載力情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。填筑灰土的頂面要高出地面30cm以上，并做出2%4%的橫坡，以利于排水，同時(shí)要在灰土處理過的地基范圍四周挖設(shè)排水溝，防止雨水浸泡地基，避免支架產(chǎn)生不均勻沉降。處理后的地基還要進(jìn)行地基承載力驗(yàn)算，以確認(rèn)地基承載力滿足要求。）珠山湖北路西延段道排、橋梁工程項(xiàng)珠山湖北路西延段道排、橋梁工程項(xiàng)目目二、滿堂

4、支架施工工藝珠山湖北路西延段道排、橋梁工程項(xiàng)珠山湖北路西延段道排、橋梁工程項(xiàng)目目二、滿堂支架施工工藝入土深度15m洪水位雙拼I56a60I10橫鋪貝雷架間距90cm珠山湖北路西延段道排、橋梁工程項(xiàng)珠山湖北路西延段道排、橋梁工程項(xiàng)目目二、滿堂支架施工工藝2.支架搭設(shè)測(cè)量放樣布設(shè)立桿墊板碗扣支架安裝頂托安裝縱橫梁安裝沉降觀測(cè)珠山湖北路西延段道排、橋梁工程項(xiàng)珠山湖北路西延段道排、橋梁工程項(xiàng)目目1. 滿堂支架布置方案選用樁徑630mm的無(wú)縫鋼管樁，本項(xiàng)目中橋梁起終段跨徑20m，跨下布設(shè)2排樁，承臺(tái)上固定一排樁。中間段跨徑30m，箱梁下沿路線方向布設(shè)2排，并在承臺(tái)上固定一排樁。每排樁布設(shè)9根，為體現(xiàn)結(jié)構(gòu)

5、體系的受力合理性，鋼管樁布設(shè)盡量在腹板下，具體樁位尺寸如下圖。三、滿堂支架施工方法驗(yàn)算珠山湖北路西延段道排、橋梁工程項(xiàng)珠山湖北路西延段道排、橋梁工程項(xiàng)目目按樁距架設(shè)貝雷縱梁，縱向平放在橫向雙拼56a工字鋼上面，貝雷架采用雙排單層桁架，凈距按90cm布置?？v梁上橫向鋪設(shè)10號(hào)工字鋼的分配橫梁，工字鋼間距根據(jù)其上支架立桿橫向間距調(diào)整，由工字鋼傳來(lái)的荷載可近似按均布荷載加在貝雷梁上。如下圖：入土深度15m洪水位雙拼I56a60I10橫鋪貝雷架間距90cm三、滿堂支架施工方法驗(yàn)算珠山湖北路西延段道排、橋梁工程項(xiàng)珠山湖北路西延段道排、橋梁工程項(xiàng)目目2、結(jié)構(gòu)驗(yàn)算三、滿堂支架施工方法驗(yàn)算2.1 荷載（1）箱

6、梁自重砼容重按=26kN/m3計(jì)算，本方案中支架橫橋向間距所有斷面一致為60cm，縱向間距在橫梁和腹板下為30cm，在箱室和翼緣板下為60cm，取最不利斷面進(jìn)行計(jì)算，橫梁腹板最不利斷面為跨中支點(diǎn)截面，跨中支點(diǎn)（橫梁）處梁高350cm（中心高度），箱室和翼緣板最大高度為40+59.6=99.6cm。q1=3.5m26kN/m391kN/m2q2=0.99626kN/m325.896 kN/m2（2）模板、支架自重取1.5kN/m2（取值偏于安全考慮）；（3）施工人員及設(shè)備荷載按規(guī)范取值：2.5kN/m2；（4）澆筑混凝土?xí)r對(duì)水平模板產(chǎn)生的沖擊力：2kN/m2；（5）風(fēng)荷載：K=0.71.00.8

7、0.35=0.196kN/m2。荷載組合計(jì)算：q=1.2（1）+（2）+1.4（3）+（4）+（5）q1=117.57kN/m2 q2=39.45kN/m2珠山湖北路西延段道排、橋梁工程項(xiàng)珠山湖北路西延段道排、橋梁工程項(xiàng)目目2.2 底模、方木驗(yàn)算（1）底模驗(yàn)算底模采用15mm厚的優(yōu)質(zhì)膠合板（靜曲強(qiáng)度為15Mpa），直接擱置在100100mm橫向方木上，方木中到中間距為15cm，取單位長(zhǎng)度板寬（1m）進(jìn)行計(jì)算，模板自重忽略不計(jì)，力學(xué)模型采用三跨連續(xù)梁。1234( 1 )( 2 )( 3 )yx1234( 1 )( 2 )( 3 )-264.53211.63-264.53-264.5366.13-

8、264.53211.631)強(qiáng)度Mmaxbl2/100.264kNmWbh2/61000152/637500mm3maxMmax /W7.04MPa0 =12MPa2)撓度=0.677qL4/100EI=0.677117.311504/（10091031000153/12 )=0.16mm150/400=0.375mm通過驗(yàn)算滿足要求。三、滿堂支架施工方法驗(yàn)算珠山湖北路西延段道排、橋梁工程項(xiàng)珠山湖北路西延段道排、橋梁工程項(xiàng)目目（2）方木驗(yàn)算方木平臥放置于縱向雙鋼管上，方木規(guī)格為100mm100mm（實(shí)際按85mm85mm計(jì)算），方木跨徑（立桿縱距）在橫梁處（橫向方木間距150mm）跨度均為60

9、0mm，力學(xué)模型采用簡(jiǎn)支梁（考慮現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工時(shí)方木的尺寸差異，方木的力學(xué)性能乘0.9的折減系數(shù)取值）則：120.910.8MPaE=91030.9=8.1103MPa=1.90.9=1.71MPa強(qiáng)度Mmax0.15ql2/80.15117.570.62/80.794kNmmaxMmax /W0.794/（0.0850.0852/6）7.753MPa =10.8MPa 木材在其順紋方向抗剪強(qiáng)度較差，在橫力彎曲時(shí)可能因中性層上剪應(yīng)力過大而使方木沿中性層發(fā)生剪切破壞，需按順紋方向的許用剪力對(duì)方木進(jìn)行強(qiáng)度校核。方木順紋方向所受最大剪力為： Qmaxql/2=0.15117.570.6/2=5.29

10、kN方木順紋方向承受的最大剪應(yīng)力為：max=1.5Qmax/A=1.55.29/0.007=1.133MPa=1.71MPa撓度：橫梁處（橫向方木間距150mm）=5qL4/384EI=50.15117.576004/(3848.110385853/12) =0.8mmL/400=1.5mm滿足要求。三、滿堂支架施工方法驗(yàn)算珠山湖北路西延段道排、橋梁工程項(xiàng)珠山湖北路西延段道排、橋梁工程項(xiàng)目目2.3 縱向雙鋼管、立桿驗(yàn)算（1）縱向雙鋼管驗(yàn)算在每個(gè)可調(diào)托座上放置縱向雙鋼管，由于橫向方木間距較密，方木邊間距5cm，由橫向方木傳遞給縱向雙鋼管荷載近似按均布荷載計(jì)算。鋼管壁厚35mm，計(jì)算壁厚按現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)

11、最不利取值2.7mm。受力模式采用均布荷載作用下三跨連續(xù)梁計(jì)算：1234( 1 )( 2 )( 3 )1）橫梁及腹板處縱向雙鋼管下立桿間距為30cm。q1=117.570.3=35.27kN/mMmaxql2/1035.270.32/100.63kNmW=D3/161-(d/D)4=4.1210-6m3I強(qiáng)度maxMmax /W0.63/（24.1210-6）77Mpa =205MpaII撓度=0.677qL4/100EI=0.67770.543004/(21002.061059.89104)=0.1mmL/400=0.75mm2）箱室及翼緣板下縱向雙鋼管下立桿間距60cm。q2=39.450

12、.6=23.67kN/mMmaxql2/1023.670.62/100.85kNmW=D3/161-(d/D)4=4.1210-6m3I強(qiáng)度maxMmax /W0.85/（24.1210-6）103Mpa =205MpaII撓度=0.677qL4/100EI=0.67723.676004/(21002.061059.89104)=0.5mmL/400=1.5mm通過驗(yàn)算，縱向雙鋼管滿足要求。三、滿堂支架施工方法驗(yàn)算珠山湖北路西延段道排、橋梁工程項(xiàng)珠山湖北路西延段道排、橋梁工程項(xiàng)目目（2）立桿驗(yàn)算本工程立桿為483.5mm（計(jì)算取現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)最小壁厚2.7mm）碗扣鋼管，有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)如下：205MP

13、aE=2.06105MPaA=3.84cm2I=9.89cm4W=4.12cm3i= =1.605cm每根立桿所承受橫向鋼管傳來(lái)的荷載，支架高度按最高3m計(jì)，立桿步距為0.6m，立桿計(jì)算長(zhǎng)度：l0=h+2a =0.6+20.3=1.2mh支架立桿的步距；a模板支架立桿伸出頂層橫向水平桿中心線至模板支撐點(diǎn)的長(zhǎng)度，a=0.3m。長(zhǎng)細(xì)比=l0/i=74.7F2得橫梁及腹板下立桿受荷載最大。1)強(qiáng)度=F/(A) =21.16103/（0.483384）=114.09 MPa =205 MPa2)撓度=FL/EA=21.163106/（2.05105384）=0.8mmL/1000=3mm3)穩(wěn)定性立桿

14、的穩(wěn)定性應(yīng)符合下列公式要求：F/(A)+Mw/W = fMw0.851.4klah2/10式中：k風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.196kN/m2；H縱橫水平拉桿的計(jì)算步距為1.2m；la立柱迎風(fēng)面的間距為0.6m；Mw立桿由風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎矩；f鋼管的抗壓強(qiáng)度值為205 MPa。F/(A)114.09 MPa =205 MPaMw0.851.40.1960.61.22/10=0.02 kNmMw/W0.02/ 4.1210-63.94 MPaN/(A)+Mw/W=21.16103/(0.483384) +3.94= 118.02MPa =205 MPa 三、滿堂支架施工方法驗(yàn)算珠山湖北路西延段道排、橋

15、梁工程項(xiàng)珠山湖北路西延段道排、橋梁工程項(xiàng)目目1.4 工字鋼驗(yàn)算根據(jù)支架的布設(shè)方式計(jì)算得立柱所受最大軸力在橫梁和腹板下，大小為21.16kN，該處支架縱橫間距為30cm，橫向間距60cm，貝雷桁架上橫向布置間距30cm的10號(hào)工字鋼，貝雷架間距90cm，最不利情況考慮兩根立柱同時(shí)落在工字鋼上，計(jì)算力學(xué)模型如下：12( 1 )yx12( 1 )6348.006348.00（1）強(qiáng)度根據(jù)支架立柱布置，最不利情況為每跨承受兩根立桿傳來(lái)的荷載，其跨中最大彎矩為：M=21.160.3=6.37 kNmmax=6.37/4910-6=129.39MPa0 =205MPa （2）撓度=2Fb（3l2-4b2）

16、/（48EI）=221.16103300（39002-43002）/（482.061052.45106）=0.07mm900/400=2.25mm滿足要求。三、滿堂支架施工方法驗(yàn)算珠山湖北路西延段道排、橋梁工程項(xiàng)珠山湖北路西延段道排、橋梁工程項(xiàng)目目2.5 貝雷縱梁驗(yàn)算工字鋼橫向擱在貝雷桁架上，工字鋼中到中間距30cm或60cm，由工字鋼傳來(lái)的荷載可近似按均布荷載加在貝雷桁架上弦桿上。本支撐平臺(tái)方案30跨下布設(shè)2排鋼管樁，跨距為9m+10.4m+9m，總28.4m，起終跨20m按9m+8.2m=17.2m布設(shè)2排鋼管樁。其力學(xué)計(jì)算模型為簡(jiǎn)支梁：12( 1 )yx12( 1 )421.63考慮滿堂

17、支架和30mm10號(hào)工字鋼的分配作用，作用在貝雷縱梁荷載轉(zhuǎn)化為均布荷載計(jì)算：30m跨箱梁自重：26384.75=9.07103kN(保守截面計(jì)算)q=9.07103/13.530=22kN/m2q=1.2（1）+（2）+1.4（3）+（4）+（5）=1.222+1.44.696=36.98 kN/m貝雷縱梁荷載由上部荷載加貝雷自重：q1=q0.9+0.45=33.7 kN/m三、滿堂支架施工方法驗(yàn)算珠山湖北路西延段道排、橋梁工程項(xiàng)珠山湖北路西延段道排、橋梁工程項(xiàng)目目Mmax= ql2/8=421.6 kNmMQ=168.65kNQ=5qL4/384EI=533700104/（3842.060.

18、25108）=8.52mmL/400=10000/400=25mm 滿足要求。并求得支反力R= Q=168.65kN2.6 樁頂橫梁驗(yàn)算樁頂橫梁由雙拼56a工字鋼構(gòu)成，上部荷載由貝雷縱梁傳遞，下部由單排5跟630mm鋼管樁支撐，根據(jù)貝雷縱梁和鋼管樁布設(shè)方案，其力學(xué)計(jì)算模型簡(jiǎn)化如下圖：1234567( 1 )( 2 )( 3 )( 4 )( 5 )( 6 )三、滿堂支架施工方法驗(yàn)算珠山湖北路西延段道排、橋梁工程項(xiàng)珠山湖北路西延段道排、橋梁工程項(xiàng)目目貝雷縱梁間距90cm，樁頂橫梁荷載為貝雷縱梁支反力：F=2R=337.3kN鋼管樁間距0.315+2.5+3.935+3.935+2.5+0.315=

19、13.5m雙拼56a工字鋼力學(xué)截面特性：Ix=93920cm4Wx=2981cm3A=155cm2Mmax=526.62 kNmQ=760.19kN=0. 01mm3935/400=9.84mm雙拼I56a應(yīng)力驗(yàn)算：max= M/2W=112MPa140 MPamax= Qmax /2A=0.28MPa85 MPa滿足要求。并求得鋼管樁支反力，最大支反力在跨中位置R4=1521.2kN。yx1 23456 7( 1 )( 2 )( 3 )( 4 )( 5 )( 6 )68.5768.57195.9288.27-322.95-414.28-414.2847.80274.01196.66-184.24-526.62-526.62-184.52196.59273.9847.82-414.25-414.25-322.9288.29195.9368.5868.58三、滿堂支架施工方法驗(yàn)算珠山湖北路西延段道排、橋梁工程項(xiàng)珠山湖北路西延段道