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[摘 要]结合实际施工情况,浅析盖梁满堂支架法施工。
[关键词]盖梁 满堂支架
中图分类号:TU451 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)47-0061-01
盖梁是一种用钢筋混凝土简支梁桥中的构件,是梁板的支撑平台,设在墩柱顶部。如在墩柱顶盖梁上采用现浇施工,混凝土配合比与浇灌方法以及采用的支撑模式很大程度上决定着施工质量。选择了正确的支撑模式,能使操作人员能安全地进行各种施工作业,确保施工质量和安全,为施工过程中支架能抵抗混凝土自重和施工荷载,杜绝因支架变形发生模板漏浆、结构变形、混凝土开裂等的质量通病,避免了因模板支撑引发的安全事故等提供有力保证。
目前,盖梁现浇施工的支撑形式多种多样, 但多数情况下所在施工过程用所采用的不外是自落地支架式、埋设托架式和抱箍挑架式等这几种施工方案。自落地支架式施工方案即把钢管支柱立在盖梁下部的地面上, 通过搭成满堂支架作辅助,从而在支架上设调托盘、方木及模板。满堂支架法施工最大的优点是不需要大型吊装设备,其缺点是施工用的支架模板消耗量大、工期长。本文中我们着重探讨满堂支架法施工。
(一)支架设计验算
根据《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》, 单肢立杆轴向力计算式为5.6.1—1:
式中 Lx、Ly—单肢立杆纵向及横向间距(m);
V—Lx、Ly 段的混凝土体积(m3)。
故Lx、Ly 段的混凝土体积为
V=0.6×0.6×1.4=0.504m3
则单根立杆轴向力为
N=[1.2×1.0+1.4×(1.2+2)] ×0.6×0.6+1.2×27×0.504=18.12
根据《材料力学》,长细比计算式为12—3:
式中 u—压杆的长度因数,查《材料力学》表12—1为1;
l—立杆长度,即支架布距(m);
i—立杆横截面的回转半径(m);
λ—长细比;
则长细比为
根据《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》, 单肢立杆稳定性计算式为5.3.1—2:
式中 A—立杆横截面积;
—轴心受压杆件稳定系数,按细长比查《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》附录C,为0.744;
f—钢材强度设计值,查表2,为205MPa。
则0.744×4.89×10-4×205×103=74.58kNN=18.12
满足要求。
(二)支架计算书
各参数取值
1.模板支架参数
横向间距或排距(m):0.60;纵距(m):0.60;步距(m):1.20;立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10;模板支架搭设高度(m):6.00;采用的钢管(mm):Φ48×3.5 ;并要求要检测合格。扣件连接方式:全部采用双扣件,考虑扣件的保养情况,扣件抗滑承载力系数:0.80;
2.荷载参数
混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.000;施工均布荷载标准值(kN/m2):2.500;
3.梁参数
计算宽度(m):8.00m;计算厚度(mm):900.00mm;计算高度:6m ;模板面板计算;面板为受弯构件,需要验算其抗弯强度和刚度,取单位宽度1m的面板作为计算单元。
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 100×1.62/6 = 42.667 cm3;
I = 100×1.63/12 = 34.133 cm4;
模板面板的按照三跨连续梁计算。(如图1)
1)荷载计算
(1)静荷载为钢筋混凝土梁和模板面板的自重(kN/m):
q1 = 25×0.9×1+0.35×1 = 22.85 kN/m;
(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN):
q2 = 2.5×1= 2.5 kN/m;
2)强度计算
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:
其中:q=1.2×22.85+1.4×2.5= 30.92kN/m
最大彎矩M=0.1×30.92×0.152= 0.06957 kN·m;
面板最大应力计算值 σ= 69570/42666.667 = 1.631N/mm2;
面板的抗弯强度设计值 [f]=13 N/mm2;
面板的最大应力计算值为 1.631 N/ mm2小于面板的抗弯强度设计值 13 N/ mm2,满足要求。
3)挠度计算
挠度计算公式为
其中q = 22.85kN/m
面板最大挠度计算值 v = 0.677×22.85×1504/(100×9500×2083333.333)=0.004 mm;
面板最大允许挠度 [V]=150/ 250=0.6 mm;
面板的最大挠度计算值 0.004 mm 小于 面板的最大允许挠度 0.6 mm,满足要求。
(三)支架的预压
1、预压目的
1)检查支架的安全性,确保施工安全。
2)消除地基非弹性形变和支架非弹性形变的影响,有利于盖梁顶标高的控制。
2、预压过程
1)支架预压应在侧模安装定位前进行。在钢管上下两端做观测点观测其沉降量,通过预压消除支架的非弹性变形量,掌握弹性变形量、支架基础的沉降量及稳定期所需时间等指标。支架按梁体荷载的1.2倍进行压重。
2)加载及卸载顺序:按压重总荷载的0→25%→50%→100%→50%→25%→0进行加载及卸载,并测得各级荷载下测点的变形值。
3、预压时间
预压时间:施加100%压重荷载后,前三个小时每小时观测一次并作记录,以后每三个小时观测一次,并测量各测点数据;压重24小时后,再次测量各测点数据。
4、预压观测
观测位置分别设在盖梁内外侧及中间处,采用水准仪观测,布设好观测点之后,加载前测定其标高,前一级加载后,每隔2小时观测一次,连续两次观测沉降量差不超过3mm,进行下一级加载,按此步骤直至加载完毕,最后一次加载沉降稳定后,可进行卸载;期间按照加载及卸载步骤分别测得各级荷载下的模板下沉量及地面下沉量。并在卸载后全面测得各测点的回弹,分别计算出支架弹性变形值和非弹性变形值以及支架基础沉降值作为模板预抬量的依据。
实际施工过程中对混凝土灌注进行沉降观测,根据实际观测结果对原先观测、计算结果进行复核,如果与实际有误差,根据实测结果进行调整,以指导后续施工。
5 卸载
1)、沉降值稳定后,可以测出所有点的标高,然后分层卸载。全部卸完后,测量各点的标高,计算出支架和地基的弹性变形量,以便确定支架模板准确的预拱度。
2)、在预压结束,模板调整完成后,再次检查支架和模板的扣件是否牢固,地基是否下陷,脚手架是否有明显变形等,发现问题及时处理。
3)、根据预压得出的弹性变形量,调出底板的預拱度。
总结 盖梁支架法施工应充分考虑不利于施工的一切因素,在满堂支架安装中应严格安装验算得出的数据来施工,严格控制安全。
参考文献
[1] 李新广.碗扣满堂支架法在盖梁施工中的应用[J]铁道建筑技术 ?2014年12期.
[关键词]盖梁 满堂支架
中图分类号:TU451 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)47-0061-01
盖梁是一种用钢筋混凝土简支梁桥中的构件,是梁板的支撑平台,设在墩柱顶部。如在墩柱顶盖梁上采用现浇施工,混凝土配合比与浇灌方法以及采用的支撑模式很大程度上决定着施工质量。选择了正确的支撑模式,能使操作人员能安全地进行各种施工作业,确保施工质量和安全,为施工过程中支架能抵抗混凝土自重和施工荷载,杜绝因支架变形发生模板漏浆、结构变形、混凝土开裂等的质量通病,避免了因模板支撑引发的安全事故等提供有力保证。
目前,盖梁现浇施工的支撑形式多种多样, 但多数情况下所在施工过程用所采用的不外是自落地支架式、埋设托架式和抱箍挑架式等这几种施工方案。自落地支架式施工方案即把钢管支柱立在盖梁下部的地面上, 通过搭成满堂支架作辅助,从而在支架上设调托盘、方木及模板。满堂支架法施工最大的优点是不需要大型吊装设备,其缺点是施工用的支架模板消耗量大、工期长。本文中我们着重探讨满堂支架法施工。
(一)支架设计验算
根据《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》, 单肢立杆轴向力计算式为5.6.1—1:
式中 Lx、Ly—单肢立杆纵向及横向间距(m);
V—Lx、Ly 段的混凝土体积(m3)。
故Lx、Ly 段的混凝土体积为
V=0.6×0.6×1.4=0.504m3
则单根立杆轴向力为
N=[1.2×1.0+1.4×(1.2+2)] ×0.6×0.6+1.2×27×0.504=18.12
根据《材料力学》,长细比计算式为12—3:
式中 u—压杆的长度因数,查《材料力学》表12—1为1;
l—立杆长度,即支架布距(m);
i—立杆横截面的回转半径(m);
λ—长细比;
则长细比为
根据《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》, 单肢立杆稳定性计算式为5.3.1—2:
式中 A—立杆横截面积;
—轴心受压杆件稳定系数,按细长比查《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》附录C,为0.744;
f—钢材强度设计值,查表2,为205MPa。
则0.744×4.89×10-4×205×103=74.58kNN=18.12
满足要求。
(二)支架计算书
各参数取值
1.模板支架参数
横向间距或排距(m):0.60;纵距(m):0.60;步距(m):1.20;立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10;模板支架搭设高度(m):6.00;采用的钢管(mm):Φ48×3.5 ;并要求要检测合格。扣件连接方式:全部采用双扣件,考虑扣件的保养情况,扣件抗滑承载力系数:0.80;
2.荷载参数
混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.000;施工均布荷载标准值(kN/m2):2.500;
3.梁参数
计算宽度(m):8.00m;计算厚度(mm):900.00mm;计算高度:6m ;模板面板计算;面板为受弯构件,需要验算其抗弯强度和刚度,取单位宽度1m的面板作为计算单元。
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 100×1.62/6 = 42.667 cm3;
I = 100×1.63/12 = 34.133 cm4;
模板面板的按照三跨连续梁计算。(如图1)
1)荷载计算
(1)静荷载为钢筋混凝土梁和模板面板的自重(kN/m):
q1 = 25×0.9×1+0.35×1 = 22.85 kN/m;
(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN):
q2 = 2.5×1= 2.5 kN/m;
2)强度计算
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:
其中:q=1.2×22.85+1.4×2.5= 30.92kN/m
最大彎矩M=0.1×30.92×0.152= 0.06957 kN·m;
面板最大应力计算值 σ= 69570/42666.667 = 1.631N/mm2;
面板的抗弯强度设计值 [f]=13 N/mm2;
面板的最大应力计算值为 1.631 N/ mm2小于面板的抗弯强度设计值 13 N/ mm2,满足要求。
3)挠度计算
挠度计算公式为
其中q = 22.85kN/m
面板最大挠度计算值 v = 0.677×22.85×1504/(100×9500×2083333.333)=0.004 mm;
面板最大允许挠度 [V]=150/ 250=0.6 mm;
面板的最大挠度计算值 0.004 mm 小于 面板的最大允许挠度 0.6 mm,满足要求。
(三)支架的预压
1、预压目的
1)检查支架的安全性,确保施工安全。
2)消除地基非弹性形变和支架非弹性形变的影响,有利于盖梁顶标高的控制。
2、预压过程
1)支架预压应在侧模安装定位前进行。在钢管上下两端做观测点观测其沉降量,通过预压消除支架的非弹性变形量,掌握弹性变形量、支架基础的沉降量及稳定期所需时间等指标。支架按梁体荷载的1.2倍进行压重。
2)加载及卸载顺序:按压重总荷载的0→25%→50%→100%→50%→25%→0进行加载及卸载,并测得各级荷载下测点的变形值。
3、预压时间
预压时间:施加100%压重荷载后,前三个小时每小时观测一次并作记录,以后每三个小时观测一次,并测量各测点数据;压重24小时后,再次测量各测点数据。
4、预压观测
观测位置分别设在盖梁内外侧及中间处,采用水准仪观测,布设好观测点之后,加载前测定其标高,前一级加载后,每隔2小时观测一次,连续两次观测沉降量差不超过3mm,进行下一级加载,按此步骤直至加载完毕,最后一次加载沉降稳定后,可进行卸载;期间按照加载及卸载步骤分别测得各级荷载下的模板下沉量及地面下沉量。并在卸载后全面测得各测点的回弹,分别计算出支架弹性变形值和非弹性变形值以及支架基础沉降值作为模板预抬量的依据。
实际施工过程中对混凝土灌注进行沉降观测,根据实际观测结果对原先观测、计算结果进行复核,如果与实际有误差,根据实测结果进行调整,以指导后续施工。
5 卸载
1)、沉降值稳定后,可以测出所有点的标高,然后分层卸载。全部卸完后,测量各点的标高,计算出支架和地基的弹性变形量,以便确定支架模板准确的预拱度。
2)、在预压结束,模板调整完成后,再次检查支架和模板的扣件是否牢固,地基是否下陷,脚手架是否有明显变形等,发现问题及时处理。
3)、根据预压得出的弹性变形量,调出底板的預拱度。
总结 盖梁支架法施工应充分考虑不利于施工的一切因素,在满堂支架安装中应严格安装验算得出的数据来施工,严格控制安全。
参考文献
[1] 李新广.碗扣满堂支架法在盖梁施工中的应用[J]铁道建筑技术 ?2014年12期.