贵州段站前工程
高大模板施工专项方案
编制:
复核:
审批:
二〇一七年三月
中铁十九局集团有限公司叙毕铁路项目经理部
目录
1、编制依据、编制范围 .......................................... 1 1.1编制依据 .................................................... 1 1.2编制范围 .................................................... 1 2、工程概况 .................................................... 1 2.1工程简述 .................................................... 1 3.施工准备 ..................................................... 2 3.3劳动力准备 .................................................. 3 3.4施工机械设备准备 ............................................ 4 4.主要施工方法及措施 ........................................... 4 4.1模板安装的一般要求 .......................................... 4 4.2模板的制作、墩身实体墩模板安装 ............................ 4 4.3墩身空心墩模板支设及墩内检查设备预埋件安装 ................ 5 4.4整体模板拆除 .............................................. 6 5.主要管理目标 ................................................. 6 5.1设计依据 .................................................... 6 5.2安全目标 .................................................... 6 5.3文明施工及环境保护目标 ...................................... 6 6.模板设计方案 ................................................. 6 6.1设计依据 .................................................... 6
6.2设计方案 .................................................... 7 6.3模板计算 .................................................... 7 6.4墩柱模板质量标准 ........................................... 23 7.安全保证措施 ................................................ 24 7.1脚手架安全施工措施 ......................................... 24 8.施工环保、水保保持措施 ...................................... 25 8.1施工保护目标 ............................................... 25 8.2环境保护体系 ............................................... 25 8.3林木、植被、土地及地下水资源保护措施 ....................... 26 8.4水环境保护措施 ............................................. 26 8.5大气环境保护措施 ........................................... 26 9. 文明施工措施 ............................................... 27 9.1.文明施工目标 .............................................. 27 9.2.文明施工体系 .............................................. 27 9.3. 施工现场的文明施工管理措施 ................................ 28
高大模板专项施工方案
1、编制依据、编制范围
1.1编制依据
1、新建铁路叙永至毕节线施工图;
2、《建筑施工计算手册》 中国建筑工业出版社 第二版 3、《工程力学》 化学工业出版社
4、《机械设计手册》 机械工业出版社 第三版 5、《铁路桥涵工程施工安全技术规程》(TB10303-2009); 6、《铁路混凝土工程施工技术指南》(TZ210-2005); 7、《铁路桥涵工程施工安全技术规程》(TB10303-2009);
8、《铁路桥涵地基和基础设计规范》(TB10002.5-2005及局部修 订条文); 1.2编制范围
本施组编制范围为隆黄铁路新建叙永至毕节段贵州省境内先期开工段DK332+142.5~DK340+500.3段站前工程施工,毕节车站左右线大桥~落脚河大桥,线路长度8.358km,上述范围内桥梁高墩施工模板施工高度大于8m的结构。 2、工程概况 2.1工程简述
隆黄铁路位于川滇黔三省结合部,北起已建成的纳(溪)叙(永)铁路叙永北站,向南行经云南威信、镇雄、贵州毕节,终至毕节至织金铁路毕节东站,全长1公里。本次先期开工段为位于贵州毕节市境内的毕节(不含)至毕节东(不含)段站前工程(含预留昭黔铁路的毕节车站大桥,不含有砟
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轨道及铺架工程,路基不含绿色通道及防护栅栏工程),起止里程DK332+142.5~DK340+500.3,线路长度8.358km,全部为可溶岩发育区。全段最大跨度桥梁为落脚河双线大桥,主跨为128m 连续刚构;最高墩桥梁为吊南河单线大桥,最大墩高91m。
标段主要墩型为8~26m圆端型实体墩,27~91m矩形空心墩,根据规范要求实体墩15m以下可采用一次浇筑,大于15m分两次浇筑。空心墩每次浇筑高度为4-6m, 搭接2m。以上工程均为高大模板施工。 3.施工准备
3.1施工总体目标 1)总体目标
深入贯彻“以人为本、服务运输、强本简末、系统优化、着眼发展”的铁路建设新理念,坚持国家利益至上,用和谐发展、科学发展统领工程建设,全面实施“六位一体”管理,以创建精品工程、安全工程为载体,精心组织,精心设计,精心施工,精心管理,打造百年不朽工程。
2)质量目标
符合国家和铁道部有关标准、规定及设计文件要求,检验批、分项、分部工程施工质量检验合格率100%,单位工程一次验收合格率100%,主体工程质量零缺陷。
3)安全目标
杜绝生产安全特别重大事故和重大事故,遏制较大生产安全事故,减少一般生产安全事故;杜绝因建设引起的特别重大和重大铁路交通事故,遏制因建设引起的较大铁路交通事故,减少因建设引起的一般铁路交通事故。
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4)环保、水保目标
环境、水体得到有效保护,与社会和谐相容,努力建设资源节约型和环境友好型的干线铁路,达到无集体投诉事件,环境监控达标,环境保护与水土保持设施与主体工程“同时设计、同时施工、同时投入使用”。
5)职业健康目标
注重职工的职业健康,保证文明施工,保障劳动保护,杜绝职业病发生;加强卫生监控,确保无大的疫情,无传染病流行。
6)投资控制目标
在确保工程安全、质量、工期、环保、科技创新目标前提下,严格把投资控制在项目投标控制范围之内。
3.2技术准备
项目总工组织项目经理部技术、生产人员熟悉图纸,认真学习掌握施工图的内容、要求和特点,同时针对有关施工技术和图纸存在的疑问作好记录,通过会审,对图纸中存在的问题,与设计、建设共同协商解决,取得一致意见后,办理图纸会审记录,作为施工图的变更依据和施工操作依据。熟悉各部位截面尺寸、标高,制定模板初步设计方案。
3.3劳动力准备
同一墩台的高大模板施工分三个小组作业,每小组分别负责3个工作面作业,即:模板制作、模板打磨处理安装、模板拆除,如此循环流水作业,每墩每组8-12人,轮流下井。
劳动力计划表 序号 1 2 高大模板施工 模板工 架子工 人数 25 22 3
3 普工 12 3.4施工机械设备准备 主要机械设备见下表:
序号 1 3 4 5 6 机械名称 吊车 板车 电焊机 氧气瓶 塔吊 高大模板施工主要机械设备表 单位 型号 数量 台 台 台 个 个 QY25V532 9m BX1-500 4 4 3 2 功率 25吨 备注 中联重科 加长板车 上海申工 12 500W 4.主要施工方法及措施 4.1模板安装的一般要求
a、具有足够的承载能力,刚度和稳定性,能可靠地承受现浇砼的自重和侧压力以及在施工过程中所产生的荷载。
b、模板安装要保证工程结构和构件各部分形状尺寸和相互位置的正确。构造简单,装拆方便,并便于钢筋的绑扎、安装和浇筑养护等要求。支模应按工序进行,模板未固定前,不得进行下道工序。
c、模板与砼的接触应涂隔离剂,对油质类等影响结构和妨碍装饰工程施工的隔离剂不宜采用,严禁隔离剂污染钢筋及砼接木槎处。 4.2模板的制作、墩身实体墩模板安装
墩柱模板全部采用定型钢模板,按设计的模板图纸在专业模板加工厂加工制作。模板在底缘焊接14mm厚钢板作为加强肋,在顶部外侧设置吊环,方便模板拼装及拆卸。
模板必须在出厂前进行试拼装,经检查几何尺寸、拼缝缝隙、板面平整度等符合规范及设计要求后方可装运至工地。
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进场后,模板统一放在平整、坚实的场地上进行打磨、拼装。模板拼装成标准节段后,进行拼缝处理并涂刷隔离剂。
模板安装前,用M12.5水泥砂浆对承台顶面墩柱模板位置进行二次找平。水泥砂浆宽度以满足模板下部底缘的要求为宜,但找平砂浆不得进入墩柱模板内而影响到墩柱底的混凝土界面尺寸。钢模板运至墩柱旁后,用吊车分块吊装就位,间隔使用高强螺栓和普通螺栓将相邻模板连接成整体,两节模板拼缝处贴双面胶条,以防止漏浆。
安装模板时采用翻模安装,采用分段式浇筑,安装垂直度通过在墩柱四周设置的缆风绳进行调整。在墩柱模板的顶部设置四道缆风绳,下端同打在地面的地锚固定,揽风绳与地面夹角控制在45度左右。校正后缆风绳不拆除,为保证混凝土浇筑时模板不产生移动,模板禁止与钢管脚手架连接。模板下缘与找平层间设单面粘结海绵止浆条,并用砂浆将模板底部与承台表面的缝隙包裹封堵,以防漏浆造成柱底烂根现象。
4.3墩身空心墩模板支设及墩内检查设备预埋件安装
空心段模板安装就位时,先安装外模,待外模安装完毕,将外保护层垫好并经自检、监理验收合格后,再支设内芯模。 墩身实体段混凝土浇筑完毕后,模板暂时不拆除,空心段外模直接安装在实体段外模上,并用高强螺栓和普通螺栓间隔连接固定。空心段第一节外模安装就位后,通过在模板下部垫薄钢片来调节其垂直度,待第一节外模调整到位后,再继续安装上部的外模,每两节外模之间垫双面胶条,以防漏浆。外模安装完毕后,在四个方向拉揽风绳固定,并通过揽风绳来微调模板的垂直度。 外模安装完成后,及时进入模板内安装垫块,垫块采用外购的马鞍形成品细石混凝土垫块,通
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过预埋在其中的扎丝与箍筋绑扎固定,竖、横向间距均为50cm。(即每平米4个)。在安装垫块的同时,按照图纸要求的位置、规格、数量将墩内检查设备的预埋件安装到位,预埋件与墩身钢筋点焊固定。在垫块和预埋件安装完成后,作业班组、施工员、质量员分别进行自检,自检合格后报监理工程师验收,验收合格后方可安装内芯模。 内芯模采用定型钢模板或竹胶板,脚手管两端加天托作支撑。 4.4整体模板拆除
侧模的拆除,应在混凝土强度达到2.5Mpa,且保证其表面或棱角不因拆除模板而受损坏时方可拆除模板。拆模板应注意用力,不要使表面损坏或发生掉角现象。
松开缆风绳和连接螺栓,用吊车缓缓将每片侧模板吊出,及时清理干净、整体堆放。拆模时,模板禁止碰撞墩身混凝土。 5.主要管理目标 5.1设计依据
单位工程一次验收合格率达到100%,综合工程质量满足全线创优规划及要求。 5.2安全目标
确保施工过程中施工安全,杜绝四级及以上重大安全责任事故和人身重伤责任事故的发生。
5.3文明施工及环境保护目标
在施工中做到文明施工,科学组织施工,做好施工现场的各项管理工作。 6.模板设计方案 6.1设计依据
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招标文件中关于技术部分的要求:
依据相关施工规范,混凝土浇筑侧压力标准值按F=87kN/m2设计,砼浇筑速度不大于1.5m/h,初凝时间不大于11h。 6.2设计方案
实体墩采用一模到顶配套加工,空心墩采用翻模施工。 6.3模板计算
6.3.1双曲圆端型实体墩力学验算书
由于正面大平板受力最大,故对其进行力学分析。
已知钢筋混凝土结构墩柱采用尺寸为H×L=2m×3.5m的组合全钢大模板支撑。钢模板设计用料:面板采用δ=6mm钢板;竖肋采用10#[,间距S=390mm;横小肋采用-100×10;间距S=250-500;背杠采用3×18b#[,间距l=500mm;以上材料均为Q235。穿墙拉杆采用φ25精轧螺纹钢,间距L1=1450mm;连接螺栓采用M20;间距S=180-250mm,图形如下:
6.3.2混凝土侧压力计算
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假定:混凝土温度为T=20℃,浇筑速度不大于2.0m/h, 配合比设计塌落度>100mm,混凝土的重力密度γc=24KN/ m³,有混凝土添加剂影响。
凝土初凝时间(t0)计算
t0=200/(T+15)=200/(20+15)=5.71 h 2)混凝土侧压力(F)计算 <1>.F0.22*c*t0*1*2*v <2>.F=24H 二者取最小值;
其中γc——混凝土的重力密度 γc=24KN/ m³
β1——外加剂影响修正系数,掺缓凝作用外加剂时取1.2 β2——混凝土坍落度影响修正系数,不小于100mm时,取1.15。 H ——有效压头,单位m。
<1>.F1=0.22×24×200/(20+15)×1.2×1.15×2.01/2 =58.9 KN/ m²
<2>.F1=24h=24 KN/ m3×3m=72 KN/ m² 取最小值,F=58.9KN/ m² 有效压头H=2.45m 6.3.3荷载标准值确定
倾倒混凝土时对竖向结构模板产生的水平荷载标准值根据向模板内供料方法来确定,假定浇注选用泵送混凝土,所以水平荷载标准值选4 KN/m2。振捣混凝土时产生的荷载标准值,对水平模板可采用2 KN/m2,对垂直面板可采用4 KN/m2,结合本工程选择振捣混凝土时产生的荷载为2 KN/m2。新浇筑混
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凝土对模板侧面的压力根据以上侧压力计算取58.9KN/m2。见表1。
项次 1 2 3 荷载名称 倾倒混凝土时产生的荷载 振捣混凝土时产生的荷载 新浇筑混凝土对模板侧面的压力 载荷(KN/m2) 4 2 58.9 表1 荷载值 6.3.4荷载组合计算
永久载荷的分项系数,当其效应对结构不利时,对由可变荷载效应控制组合,应取1.2,所以新浇混凝土侧压力分项系数应取1.2。可变载荷的分项系数一般情况下取1.4,对标准值大于4 KN/m2的活载荷应取1.3。所以本梁的倾倒混凝土时产生的荷载和振捣混凝土时产生的荷载的分项系数都取1.4。
项次 1 2 3 载荷名称 倾倒混凝土时产生的荷载 振捣混凝土时产生的荷载 新浇筑混凝土对模板侧面的压力 分项系数 1.4 1.4 1.2 表2 荷载分项系数 6.3.5荷载设计值
计算荷载设计值时,应采用荷载标准值乘以相应的荷载分项系数求的,所以得荷载设计值见下表:
项载荷名称 次 载(KN/m2) 4 2 荷分项系数 1.4 1.4 载(KN/m2) 5.6 2.8 荷1 2 倾倒混凝土时产生的荷载 振捣混凝土时产生的荷载 9
3 压力 新浇筑混凝土对模板侧面的58.9 1.2 70.7 79.1 总载荷 表3 荷载设计值
强度验算时要考虑新浇混凝土侧压力、倾倒混凝土时产生的荷载和振捣混凝土时产生的荷载,以70.7+2.8+5.6=79.1KN/ m2进行强度验算;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力,所以以70.7 KN/m2进行挠度计算。
6.3.5强度与刚度验算
强度验算时仅对超出有效压力范围,处于最不利状态下墩柱最下层平面大模板进行。
模板设计参数如下表所示:
名称 面板 边肋 横肋 竖肋 背杠 拉杆 螺栓 材料 δ6mm -100×12、-150*12 -100×10 10#[ 3×18b#[ Φ25 M20 间距(mm) 250、500 390 500 180 6.3.6面板验算
选面板区格中三面固定,一面简支(短边)的最不利受力情况进行验算。
LLxy360=500=0.72 。
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根据《建筑施工计算手册》查表,得KMX=-0.0722, KMy=-0.0570,KMx=0.031, KMy=0.0124,Kwmax=0.00208 (a)强度验算
取1mm宽的板条作为计算单元,载荷为:q=0.0791×1=0.0791N/mm
00M0x= KMX·q·Lx=-0.0722×0.0791×5002
02=-1427.8N·mm
M0y= KM0y·q·Lx=-0.0570×0.0791×5002
2=-1127.2N·mm
131bh面板的截面系数 W= 6= 6×1×63=36mm3
Mmax应力为: σA=w求跨中弯矩:
1427.836=-39.7mm2<215N/mm2 满足要求 =Mx= KMx·q·Lx=0.031×0.0791×5002=613kN = KMy·q·Lx=0.0124×0.0791×5002=245.2kN
22MMy钢板的泊松比ν=0.3,故需换算
(ν)x=Mx+νMy=613+0.3×245.2=686.7kN =νMx+My=0.3×613+245.2=429.1kN
Mmax1115.836=31 mm2<215N/mm2 满足要求 =M(ν)y应力为 :σMax=w(a)挠度验算
Eh32.1×105×632212(1-ν)12(1-0.3)=41.5×105N·mm B0==
ql40.0791×40045006 ωmax= KMmaxB0=0.00208×4.15×10=0.1mm<500=1
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(2)竖肋计算
竖肋间距390mm,采用10#[支撑在竖向大肋上,荷载 q1=Fh=0.0791×390=30.8N/mm, 根据《工程力学》可查得10#[: 截面系数W=39.7×103mm3, 惯性矩I=198.3×104mm4。 强度验算:
Mmaxσ=w0.125×30.8×1000N/mm3339.7×10mm==95.7N/mm2<215N/mm2 满足要求
3挠度验算:
430.8×5004q1l3548×2.1?×198.3×10108EI悬臂部分挠度:ω===0.53mm
1ω0.531 L=400=690<500 满足要求
4q1l3跨中部分挠度:ω=384EI(5-24λ2) 4230.8×1000500()54384×2.1?×198.3×10001010=[5-24]
1000=-0.19mm<-500=2mm 满足要求
(3)横向大肋(背杠)计算
选用3×18b#[以左右两道穿墙拉杆为支撑点,根据《工程力学》查得18b#[ 截面系数W=152×103mm3, 惯性矩I=1370×104mm4,
所以横向大肋的截面系数W=304×103mm3,惯性矩I=2740×104mm4。
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背杠边部荷载:q1=F*l=0.0791×1000=79.1N/mm
q1l2背杠中部荷载:q2=2100=60.2N/mm
由弯矩分配法、三弯矩方程可得最大弯矩MMax=23244188N/mm 强度验算:
Mmaxσ=w=
23244188N/mm33304×10mm=76.5N/mm2<215N/mm2 满足要求
挠度验算: 悬臂部分挠度:
4q1l3500ω=8EI=0.24mm<500=1mm 满足要求
q1l4跨中部分挠度:ω=384EI(5-24λ2)
279.1×10004300()54384×2.1××1218×1010[5-241550] =
1600=0.32mm<500
满足要求
以上分别求出面板、竖肋和背杠的挠度,组合的挠度为: 面板与竖肋组合ω=0.24+1.35=1.59 mm<3mm 面板与背杠组合ω=0.24+0.031=0.27 mm<3mm (4)螺栓验算
选用M20的连接螺栓,间距S=180mm,假定选用的螺栓为性能最差的3.6级低碳钢螺栓。据《机械设计手册》可得其抗拉强度бbmin=330 MPa,抗剪屈服极限бsmin=190 MPa。根据模板尺寸H×L=2m×3.5m,即模板面积为
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7m2,所以承受荷载M为79.1×7=553.7KN。
6.3.7.螺栓抗拉抗剪验算
D2螺栓截面积A=4=3.142×10-4 m2=314.2 mm2 螺栓抗剪承载力为190×314.2=59.7KN
92螺栓(92个)抗剪承载力为59.7×2=2746.2KN
计算结果为2746.2KN>553.7KN 满足要求 (5)拉杆验算
已知混凝土对模板的侧压力为79.1kN/m2。拉杆的横向间距为1.45m,纵向间距为1m。拉杆采用φ25精轧螺纹钢,所以其抗拉强度бbmin=830 MPa,
D2螺栓截面积A=4=8.042×10-4 m2=804.2 mm2
又∵P=F·A=F·a·b=79.1KN/m2×1.45m×1m=114.7KN 拉杆抗拉承载力为:830 MPa×804.2×10-3=667.5KN ∴其容许抗拉力为:667.5KN>114.7KN。 满足要求
综上所述可得模板各项设计用料均满足实际施工对模板质量的 最高要求。
6.3.8.空心坡比矩形墩力学验算书
验算依据:此套墩柱模板验算书是参照《钢筋混凝土工程施工及验收规范》(国家标准GBJ204-1983)、《建筑施工计算手册8模板工程》(第二版)、《工程力学》、《结构力学》、《混凝土结构》(第二版)、《钢结构-原理与设计》等
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根据分析,外模正面大受力最大,故对其进行力学分析。
已知钢筋混凝土结构墩柱采用尺寸为H×L=4×2m的组合全钢大模板支撑。本验算书以最大钢模3m×2m进行验算,钢模板设计用料:面板采用δ=6mm钢板;竖肋采用10#[,间距S=400mm;横小肋采用-100×10;间距S=250-500;背杠采用2×18b#[,间距l=1000mm,a=500mm;以上材料均为Q235。穿墙拉杆采用φ25的精轧螺纹钢,间距L1=900-1100mm;连接螺栓采用M20;间距S=200-250mm,图形如下:
6.3.9.混凝土侧压力计算
假定:混凝土温度为T=20℃,浇筑速度不大于2.0m/h, 配合比设计塌落度>100mm,混凝土的重力密度γc=24KN/ m³,有混凝土添加剂影响。
凝土初凝时间(t0)计算
t0=200/(T+15)=200/(20+15)=5.71 h 2)混凝土侧压力(F)计算
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<1>.F0.22*c*t0*1*2*v <2>.F=24H 二者取最小值;
其中γc——混凝土的重力密度 γc=24KN/ m³
β1——外加剂影响修正系数,掺缓凝作用外加剂时取1.2 β2——混凝土坍落度影响修正系数,不小于100mm时,取1.15。 H ——有效压头,单位m。
<1>.F1=0.22×24×200/(20+15)×1.2×1.15×2.01/2 =58.9 KN/ m²
<2>.F1=24h=24 KN/ m3×6m=144 KN/ m² 取最小值,F=58.9KN/ m² 有效压头H=2.45m
浇筑混凝土至有效压头处,基本遵循流体静压力的分布规律,由于混凝土的流动性,达到最大值后,测压力就随即逐渐减小或维持一段稳压高度后逐渐减小,压力图形对浇筑高度轴呈山形或梯台形分布。当浇筑到有效压头高度时,侧压力达到最大值,继续浇筑,振捣完毕后,混凝土流动性开始降低,混凝土自身重量就逐步转由自身支撑,同时侧向压力开始降低。混凝土初凝,侧压力消失。分层浇筑混凝土,浇上部时,下部的侧向压力也是随下部混凝土坍落度或流动性降低而降低。如果上、下部分浇筑时间间隔大,下部已经初凝,则下部的侧压力降到零。
6.3.10.荷载标准值确定
倾倒混凝土时对竖向结构模板产生的水平荷载标准值根据向模板内供料
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方法来确定,假定浇注选用泵送混凝土,所以水平荷载标准值选4 KN/m2。振捣混凝土时产生的荷载标准值,对水平模板可采用2 KN/m2,对垂直面板可采用4 KN/m2,结合本工程选择振捣混凝土时产生的荷载为2 KN/m2。新浇筑混凝土对模板侧面的压力根据以上侧压力计算取58.9KN/m2。见表1。
项荷载名称 次 1 2 3 倾倒混凝土时产生的荷载 振捣混凝土时产生的荷载 新浇筑混凝土对模板侧面的压力 4 2 58.9 载荷(KN/m2) 表1 荷载值
6.3.11.荷载组合计算
永久载荷的分项系数,当其效应对结构不利时,对由可变荷载效应控制组合,应取1.2,所以新浇混凝土侧压力分项系数应取1.2。可变载荷的分项系数一般情况下取1.4,对标准值大于4 KN/m2的活载荷应取1.3。所以本墩柱的倾倒混凝土时产生的荷载和振捣混凝土时产生的荷载的分项系数都取1.4。
项载荷名称 次 1 2 3 倾倒混凝土时产生的荷载 振捣混凝土时产生的荷载 新浇筑混凝土对模板侧面的压力 1.4 1.4 1.2 分项系数 表2 荷载分项系数
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6.3.12.荷载设计值
1.计算荷载设计值时,应采用荷载标准值乘以相应的荷载分项系数求的,所以得荷载设计值见下表: 项载荷名称 次 倾倒混凝土时产生的荷1 载 振捣混凝土时产生的荷2 载 新浇筑混凝土对模板侧3 面的压力 总载荷 表3 荷载设计值 2、风荷载计算
风荷载强度按下式计算: W=K1K2K3W0
W------风荷载强度(Pa);
12V1.6W0------基本风压值(Pa), ,8级风风速v=17.2~
W0载荷分载荷(KN/m2) 项系数 1.5.6 4 1.(KN/m2) 4 2 4 1.58.9 2 2.8 70.1 78.5 20.7m/s;
K1------风载体形系数,取K1=0.8; K2------风压高度变化系数,取K2=1; K3------地形、地理条件系数,取K3=1;
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W0121V20.72267.8Pa1.61.6W=K1K2K3W0=0.8×267.8=214.2Pa=0.214 KN/ m² 桥墩受风面积按桥墩实际轮廓面积计算。
强度验算时要考虑新浇混凝土侧压力、倾倒混凝土时产生的荷载和振捣混凝土时产生的荷载及风荷载,以70.1+2.8+5.6+0.214=78.7KN/ m²进行强度验算;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力,所以以70.1 KN/m2进行挠度计算。
6.3.13强度与刚度验算
强度验算时仅对超出有效压力范围,处于最不利状态下墩柱最下层平面大模板进行。
模板设计参数如下表所示:
名称 面板 边肋 -100×12 横肋 竖肋 背杠 拉杆 螺栓 6.3.14面板验算
选面板区格中三面固定,一面简支(短边)的最不利受力情况进行验算。
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材料 δ6mm -150*12、间距(mm) -100×10 10#[ 2×18b#[ Φ25 M20 250 375 500、1000 200-250 LLxy400=500=0.8 。
根据《建筑施工计算手册》查表,得KMX=-0.0722,
KMy=-0.0570,KMx=0.031, KMy=0.0124,Kwmax=0.000208 (a)强度验算
取1mm宽的板条作为计算单元,载荷为:q=0.0787×1=0.01N/mm
00M0x= KMX·q·Lx=-0.0722×0.0787×4002
02=-909.3N·mm
M0y= KMy·q·Lx=-0.0570×0.0787×4002
20=-717.7N·mm
131bh面板的截面系数 W= 6= 6×1×62=6mm
Mmax应力为: σA=w求跨中弯矩:
909.36=-151.5mm2<215N/mm2 满足要求 =Mx= KMx·q·Lx=0.031×0.0787×4002=390.4kN = KMy2MMy·q·Lx=0.0124×0.0787×4002=156.1kN
2钢板的泊松比ν=0.3,故需换算
(ν)x=Mx+νMy=390.4+0.3×156.1=437.2kN =νMx+My=0.3×390.4+156.1=273.3kN
Mmax437.26=72.9mm2<215N/mm2 满足要求 =M(ν)y应力为 :σMax=w(a)挠度验算
Eh32.1×105×632212(1-ν)12(1-0.3)=41.5×105N·mm B0==
2 0
ql40.0787×40044006 ωmax= KMmaxB0=0.000208×4.15×10=0.11mm<500=0.8
(2)竖肋计算
竖肋间距400mm,采用10#[支撑在竖向大肋上,荷载 q1=Fh=0.0787×400=31.5N/mm, 根据《工程力学》可查得10#[: 截面系数W=39.7×103mm3, 惯性矩I=198.3×104mm4。 强度验算:
Mmaxσ=w0.125×31.5×1000N/mm39.7×103mm3==112.9N/mm2<215N/mm2 满足要求
3挠度验算:
431.5×5004q1l354悬臂部分挠度:ω=8EI=8×2.1?10×198.3×10=0.59mm
1ω0.591 L=400=678<500 满足要求
4q1l3跨中部分挠度:ω=384EI(5-24λ2) 4231.5×1000500()54384×2.1?×198.3×1010[5-241000] =
1000=-0.18mm<-500=2mm 满足要求
(3)横向大肋(背杠)计算
选用2×18b#[以左右两道穿墙拉杆为支撑点,根据《工程力学》查得18b#[ 截面系数W=117×103mm3, 惯性矩I=935×104mm4,
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所以横向大肋的截面系数W=234×103mm3,惯性矩I=1870×104mm4。 背杠边部荷载:q1=F*l=0.0787×1000=78.7N/mm
q1l2背杠中部荷载:q2=2100=56.2N/mm
由弯矩分配法、三弯矩方程可得最大弯矩MMax=23244188N/mm 强度验算:
Mmaxσ=w=
23244188N/mm234×103mm3=99.3N/mm2<215N/mm2 满足要求
挠度验算: 悬臂部分挠度:
4q1l3500ω=8EI=0.27mm<500=1mm 满足要求
q1l4跨中部分挠度:ω=384EI(5-24λ2)
278.7×10004300()54384×2.1××1218×1010[5-241550] =
=0.39mm<2.8mm 满足要求
以上分别求出面板、竖肋和背杠的挠度,组合的挠度为: 面板与竖肋组合ω=0.24+1.35=1.59 mm<2.8mm 面板与背杠组合ω=0.24+0.031=0.27 mm<2.8mm (4)螺栓验算
选用M20的连接螺栓,间距S=200-250mm,假定选用的螺栓为性能最差的3.6级低碳钢螺栓。据《机械设计手册》可得其抗拉强度бbmin=330 MPa,抗剪屈服极限бsmin=190 MPa。根据模板尺寸H×L=2m×4m,即模板面积为
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8m2,所以承受荷载M为78.7×8=629.6KN。
1.螺栓抗拉抗剪验算
D2螺栓截面积A=4=3.142×10-4 m2=314.2 mm2 螺栓抗剪承载力为190×314.2=59.7KN
52螺栓(52个)抗剪承载力为59.7×2=1552.2KN
计算结果为1552.2KN>629.6KN 满足要求 (5)拉杆验算
已知混凝土对模板的侧压力为78.7kN/m2。拉杆的横向间距最大为1.1m,纵向间距为1m。拉杆采用φ25精轧螺纹钢,所以其抗拉强度бbmin=830
D2MPa,拉杆有效截面积A=4=8.042×10-4 m2=804.2 mm2
又∵P=F·A=F·a·b=78.7KN/m2×1.1m×1m=86.8KN 拉杆抗拉承载力为:830 MPa×804.2×10-3=667.5KN ∴其容许抗拉力为:667.5KN>86.8KN。 满足要求
综上所述可得模板各项设计用料均满足实际施工对模板质量的最高要求。
6.4墩柱模板质量标准
设计和质量验收以有关施工验收规范、图纸要求为标准。墩柱模板的质量标准详下表1:
表1 墩柱模板质量验收标准
序项目 允许偏差(mm) 检测量具 2 3
1 2 3 4 5 模板高度 模板长度 模板宽度 对角线差 板面平整度 ±2 ±2 0,-1 3 2/2000 钢卷尺 钢卷尺 钢卷尺 钢卷尺 2m靠尺、塞尺 塞尺、目测 相邻面板拼缝错台、间隙 6 1 7.安全保证措施
7.1脚手架安全施工措施
1)、脚手架搭设前,对施工场地进行硬化处理,并在硬化场地上面铺设槽钢或者垫板后搭设脚手架。
2)、当前市场上架体材料质量参差不齐,要想确保超高支撑架体施工的安全,首先要把好材料进场质量关。材料质量必须符合设计及规范要求。
3)、立杆轴心受压超高支撑架体方案在实施前,必须计划好立杆的竖向接头位置以及各段立杆的长度。架体搭设中立杆接高采用对接扣件,以保证立杆处于轴心受压状态。特别是最顶部的架体立杆,决不可因其长度不合适而采用十字扣件与横杆扣接的方式来调整架体高度,否则会改变设计意图使立杆变为偏心受压状态。
4)、基础与立杆支撑点是典型的铰接点,架体距底部200㎜纵横向设置水平扫地杆可有效地控制和减少立杆以铰支座为圆心发生的角位移,是防止立杆失稳的有效措施。
5)、脚手架搭设人员必须是经过按现行国家规范标准《特种作业人员安全技术考核管理制度》GB5036考核合格的专业架子工。上岗人员应定期体检,
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合格后方可持证上岗。
6)、搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。
7)、搭设支撑架体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。
8)、架体搭设时除满足上述规定外,还要严格执行有关规范及标准的规定。
8.施工环保、水保保持措施 8.1施工保护目标
环保目标:做到少破坏、多保护、少扰动、多防护、少污染、多防治。使环境保护监测控制与控制结果达到设计文件及有关规定要求。
文明施工目标:做到“一通、二无、三整齐、四清洁、漏”的标准。现场布局合理,环境整洁,物流有序,标识醒目,标牌规范。 8.2环境保护体系
8.2.1环境保护组织机构
建立以工区长为首的,安全质量部为主责部门,各作业工区为主体的生态环境保障体系。制定详细的环境保护措施(包括保护自然保护区、水土流失、水污染、野生动植物、维护生态平衡系统、维护土壤生物即避免土壤沙化,避免人为恶化环境等)。
8.2.2环境保护组织机构的主要职责
贯彻执行有关环境保护、水土保持、野生动物保护的法规和标准; 落实设计和施工组织设计中的环境保护措施; 制定并组织实施施工环境保护预报监控系统;
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宣教生态环境保。
8.3林木、植被、土地及地下水资源保护措施
⑴对施工人员加强保护自然资源教育,严禁随意砍伐树木。 ⑵保护原有植被。对合同规定的施工界限外的植物、树木等维持原状;砍除树木和其它经济植物时,事先征得所有者和业主的同意,严禁超范围砍伐。
⑶及时清运桥涵施工中开挖的土石方,不填塞河、沟等。
⑷充分做好弃土场地的植被恢复与绿化、临时施工场地的复耕还田工作。
⑸对路基弃方在堆弃过程中需先修好土坝并作好地表水的引排疏导,不得向河流和设计范围外的场地弃土。
⑹营造良好环境。在施工现场和生活区设置足够的临时卫生设施,经常进行卫生清理,同时在生活区周围种植花草、树木,美化生活环境。 8.4水环境保护措施
⑴靠近生活水源的施工,用沟壕或堤坝同生活水源隔开,避免污染生活水源。
⑵施工机械的废油废水,采用隔油池等有效措施加以处理,不超标排放。
⑶生活污水采取二级生化或化粪池等措施进行净化处理,经检查符合标准后排放。 8.5大气环境保护措施
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⑴在设备选型时选择低污染设备,并安装空气污染控制系统。 ⑵在运输水泥、石灰等易飞扬物料时用篷布覆盖严密,并装量适中,不超限运输。
⑶配备专用洒水车,对施工现场和运输道路经常进行洒水湿润,减少扬尘。
⑷对汽油等易挥发品密闭存放,并尽量缩短开启时间。
⑸在有粉尘的作业环境中作业,除洒水外,作业人员配备劳保防护用品。
9. 文明施工措施 9.1.文明施工目标
做到现场布局合理,施工组织有序,材料堆码整齐,设备停置有序,标识标志醒目,环境整洁干净,实现施工现场标准化、规范化管理。 9.2.文明施工体系
按照文明工地创建活动的有关规定,落实文明施工管理控制体系,服从项目部组织管理、监理单位日常监督。施工队配合项目部文明施工督查小组工作,每月定期和不定期对各班组、各生活、活动场所对周围环境(自然、人文)的影响进行检查考核,每月评分总结,设立文明施工流动红旗,加大奖惩力度,保证规范施工、文明施工、杜绝蛮干,使整个施工队伍和施工现场体现出优良的精神面貌。
文明施工的保证体系见图10-1。
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成立文明施工领导 抓好文明施工宣传教育工作
基础工作文明施工保证措施监督检查加强现场管理,做好各种标识,制定规范化操作规程,布置好水、电线路及现场材料堆放工作等。
制定文明施工奖罚措施 项目部定期现场检查 作业队自我检查 平行作业队相互检查 施工后总结,进行奖罚兑现
9.3. 施工现场的文明施工管理措施
⑴展文明施工,保证现场管理有序,有条不紊。
开工前做详细的实施性施工组织设计,按环保要求精心设计,合理布置。场地布置统一规划,施工材料堆放整齐,确保场地平整,道路畅通,排水畅通;场区内设施布置线条整齐化一、卫生悦目。
⑵强化施工现场管理
严格包保责任制,明确分工,责任到人,奖罚分明,做到突出重点,分级落实,规范施工,注重实效。现场施工统一服装,施工人员挂牌上岗;施工现场悬挂“四牌三标”,悬挂时要齐全、美观、整齐、按照规定的材料、式样、颜色、内容等标准格式统一加工制作。水电管线架设规范,材料加工场地、预制场地、材料堆放场地硬化,成品、半成品及原材料堆放
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图10-1 文明施工保证体系
整齐,生产、生活垃圾管理到位。施工现场办公室或值班室,墙面悬挂(张贴)现场总平面布置图、施工形象进度图,组织机构、工作职责、工作制度。
⑶施工现场清洁、整齐卫生
在适当位置设置厕所,不随地大小便和乱倒垃圾,不在建筑物上任意刻画涂抹。施工现场的生产房屋及设施要求布局合理,整齐化一。临时便道合理规划,尽量减少便道数量,路面平整,两侧排水沟通畅。
⑷现场的临建房屋保证安全牢固
临时房屋建设满足抗风、防震、避雷要求。 ⑸管线布置整齐规范
各种管线整齐、顺直,做到“漏”即不漏水、不漏风、不漏电、不漏油、不漏烟。
⑹现场“牌标”齐全美观
施工现场标牌分投资较大的单位工程、小型工程、临时工程三种情况制作;对于投资较大的单位工程,应设立“七牌一图”,即:①铁路建设项目标准化管理目标及工程创优牌;②工程概况牌;③管理人员名单及监督电话牌;④消防保卫牌;⑤环境保护牌;⑥安全生产牌;⑦文明施工牌;施工平面布置图。
对于小型工程(含涵洞、小桥等),应设立工点标示牌。
对于临时工程(混凝土集中搅拌站)应设立材料(设备)状态标识牌、
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出(入)口警示牌、人性化警示用语牌、安全标志等。“七牌一图”规格须在1.2m×0.8m以上,牌面采用防水面板,架体材质为不锈钢,直径不小于60mm;采用白底黑字(或红字),字体字号与版面相宜,字宜用电脑割字,双面胶粘在板上;工点标示牌规格须在1.0m×0.6m以上,其余条件同上;临时工程的标牌及桥的墩台标示牌根据要求统一标准。
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