特大桥薄壁空心高墩墩身施工方案.doc
改建工程（LA段）施工第一标段（*）QMW大桥空心薄壁墩支架方案受力分析报告目 录1 工程概况12 施工准备12.1 施工场地12.2 施工便道12.3 施工用水12.4 施工供电13 薄壁空心墩支架施方案及验算 24 支座垫石施工97 特大桥薄壁空心高墩墩身施工方案1 工程概况QMW大桥共有空心墩3个，全部在QMW大桥范围内。施工区段内空心墩为矩形型薄壁空心墩，墩四角带有R0.5米的弧，墩身长为5.6米，宽为2.5米，承台顶面以上2.0m及墩顶以下0.5m范围内为实体段，墩顶中部顺桥向通长开一个3.5m（上宽）和4.6（上宽）凹槽，做为检查墩顶设备之用，墩高25m28m。2 施工准备2.1 施工场地一分部QMW大桥架子队设置有钢筋加工场地，利用已建完设完成QMW大桥钢筋加工场进行钢筋加工，加工完成并检验合格后，运至现场进行绑扎。2.2 施工便道一分部QMW大桥便道贯通已全桥，交通便利，施工便道宽度为6m，便道采用砂夹石填筑，并在表面填筑时均向外侧留2%的横坡以便排水，现场高差较大达30m，但便道最大坡度应控制在15%以内。2.3 施工供电在全桥沿线埋设施工电缆，架设电杆，以供现场用电。为预防突然停电对正常施工的影响，在各工点配备发电机作为备用电源。由于现场教复杂，有些施工地点无法铺设电缆，现场根据所用电量增加发电机以保证施工用电。3 薄壁空心墩支架方案及验算2、3、4墩为薄壁空心墩，最大高度为26.40m，墩身高度较高，采取分段浇注以保证模板稳定性，模板采用定型钢模，每节1.5m，并设1m、0.5m的调整节段，施工时根据墩身高度支立，为加快施工进度，采取在模板四周加设支架，搭设施工平台，如下图所示：墩身模板加支架（外膜）平面示意图 墩身模板加支架立面示意图采用模板支架可以加快施工进度，下部拆除后的模板进行下一个墩身模板支立。薄壁墩对拉螺杆和螺帽都采用14mm规格，满足模板强度要求。第一次浇注至实体段顶（浇注下部实体段），浇筑完成后，开始拼装上部模板6-8m，利用模板外侧支架平台进行施工，附模板支架承载力检算书：每个操作平台：采用48mm、壁厚3.5mm钢管根，每根长6m，槽钢上铺设竹板，槽钢外侧采用直径20mm钢管竖向立柱及横向栏杆，并用防护网维护，防止坠物。一、爬梯脚手架设计及安装爬梯支架采用外径48mm、壁厚3.5mm钢管及扣件围绕桥墩搭设双排支架，支架与桥墩连成一个整体，支架施工按下述要求搭设：1、技术要求。脚手架主要起安装爬梯供人员上下和砼输送管道垂直安装作用，必须具有足够的强度、刚度和稳定性；支承部分必须有足够的支承面积，基底采用C20砼硬化，有基土时必须坚实并有排水措施；脚手架立杆间距及横杆步距必须满足要求。2、搭设方法。清平夯实基土，进行地面砼硬化，围绕墩柱搭设十字扣件支架，立杆纵距1.5m,横距1.5m,步距1.8m。3、支架受力分析及计算。对于一般的扣件式钢管脚手架在搭设前首先必须力学验算，架体结构的主要传力途径为：各种竖向荷载横向水平杆纵向水平杆立杆垫木地基。从传力途径可以看出，结构杆件中立杆底段是受力最大，因此在计算过程中主要计主杆底段和地基。计算时主要考虑的荷载可分为恒荷载和活荷载。前者主要包括结构自重和构配件自重，后者主要是水平风荷载。在脚手架的搭设计算中，最主要的是通过荷载的分布情况及大小，验算立杆的刚度和稳定性是否满足要求。另外，脚手架构造、脚手架加强加固必须满足施工要求和安全技术规范要求。以QMW桥4#墩爬梯支架（高度30m）为例进行计算入下:二、钢管脚手架受力验算 （一）脚手架主要荷载计算1、脚手架结构自重1)立杆：总长度L1=6×5×67=2010m2)横向水平杆：总长度L2=（30/1.8+1）×6×68=7344m3）纵向水平杆：总长度L3=（30/1.8+1）×2×38=1368m脚手架自重G1=（L1+L2+L3）×3.84=41172kg,产生的轴向力NG1412KN。2、安全爬梯结构自重爬梯层数n=30/1.8=17，每层重量（3m）30kg，总重量G2=17×30=510kg,产生的轴向力NG2=5.1KN。3、输送泵管结构自重竖向泵管总长度L=30m，泵管单位重量16kg/m，总重量G3=30×16=480kg,产生的轴向力NG3=4.8KN。4、上下人员产生的轴向力按照最多10人同时上下作业，产生荷载按750kg计算，产生轴向力NG4=7.5KN。由以上计算可知，钢管脚手架主要承受结构自重产生的轴向力，爬梯、泵管等产生的轴向力相对较小。（二）脚手架立杆计算 1、立杆计算长度l0按下式计算：l0=kh （5.3.3）式中 k计算长度附加系数，其值取1.155。考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，应按表5.3.3采用,本次取1.50；h立杆步距。l0=kh=1.155×1.5×1.8=3.12m 2、由风荷载设计值产生的立杆段弯矩Mw，按下式计算：Mw=0.85×1.4Mwk=0.85×1.4klah2/10 （5.3.4）式中 Mwk风荷载标准值产生的弯矩；ww风荷载标准值，应按本规范（4.2.3）式计算；la立杆纵距。计算Mw=0.85×1.4Mwk=1.19×Mwk=1.19×klah2/10=1.19×0.076×1.5×1.82/10=0.044KN·M3、计算立杆段的轴向力设计值N，按下列公式计算：N=1.2（NG1k+NG2k）+0.85×1.4NQk（5.3.22）式中NG1k脚手架结构自重标准值产生的轴向力；NG2k构配件自重标准值产生的轴向力；NQk施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外立杆可按一纵距（跨）内离工荷载总和的1/2取值。计算： Ng=1.2（NG1k+NG2k）+0.85×1.4NQk =1.2×(412+5.1)+0.85×1.4x(4.8+7.5)=515.16KN 单肢立杆所受轴向力N=Ng/67=515.16/29=7.689KN 4、立杆的稳定性按照有风组合情况考虑，立杆的稳定性按下式计算：N/A+Mw/WfN计算立杆段的轴向力设计值，按规范（5.3.2-1、2）计算；轴心受压构件的稳定系数，根据长细比由本规范附录C查表C取值，当大于250时，=7320/2；长细比，=lo/i；lo计算长度，按规范第5.3.3条规定计算；i截面回转半径，查规范附录B表B为1.58mm；A立杆的截面面积，查规范附录B表B为489mm2；MW计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，按规范（5.3.4）式计算；f钢材的抗压设计强度值，查本规范表5.1.6为205N/mm2；计算：N/A+Mw/W=7689/（0.552×489）+44/508=28.485+0.087=28.572f=205N/mm2通过计算可知，脚手架立杆稳定性满足要求。（三）连墙件计算 1、 连墙件的强度、稳定性和连接强度应按现行国家标准冷弯薄壁型钢结构技术规范（GBJ 18）、钢结构设计规范（GBJ 17）、混凝土结构设计规范（GBJ 10）等的规定计算。（1） 连墙件的轴向力设计值应按下式计算：N1=Nlw+No （5.4.1）式中 Nl连墙件轴向力设计值（kN）；Nlw风荷载产生的连墙件轴向力设计值，应按本规范第5.4.2条的规定计算；No连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（kN），单排架取3，双排架取5。计算：N1=Nlw+No=15.32+5=20.32KN2、由风荷载产生的连墙件的轴向力设计值，应按下式计算：Nlw=1.4·wk·Aw （5.4.2）式中Aw每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧面的迎风面积。计算：Nlw=1.4·wk·Aw=1.4×0.076×14.4×10=15.32KN4 支座垫石施工1、立模、绑扎钢筋（1）模板采用竹胶板制作而成，立模前要确保模板底部平整，不平整的用混凝土砂浆找平。（2）钢筋绑扎，钢筋绑扎前，对预埋在盖梁上的钢筋进行除锈，底层、顶层及四周钢筋进行电焊，钢筋间距、保护层厚度要求要符合设计及规范要求，钢筋绑扎完成后经监理工程师检查签证，方可进行安装模板。（3）模板安装，模板在安装前，对模板表面进行清洁、校正、涂脱模剂（以便拆模），安装时用建筑双面胶带堵塞板缝，保证砼浇筑时无漏浆。模板及支架加固牢靠后，对平面位置进行检查，符合要求后报监理工程师签证方可进行浇筑。2、砼浇筑 砼浇筑采用集中搅拌，砼罐车运输，串桶放模施工，浇筑前充分做好准备。振动时，振动棒与侧模应保持适当距离，避免振动棒碰撞模板，不得漏振。
