周振宇
(四川大路路橋工程有限公司, 四川 成都 610000)
現(xiàn)澆支架施工,在施工前應(yīng)進(jìn)行受力計(jì)算,搭設(shè)完后預(yù)壓以減少支架失穩(wěn)引起的安全事故。
測(cè)量放樣并在立桿頂設(shè)二層方木:立桿頂托上縱向設(shè)15×15cm 方木,縱向方木上設(shè)間距為30cm 的10×10cm 橫向方木,模板采用厚15mm 的1220×2400mm木膠合板。碗扣式滿堂支架的布置形式有以下三種: a、全橋翼緣板按照90cm×90cm×120cm 布置,b、主跨的腹板、箱室、邊跨的腹板、邊跨非壓重區(qū)的箱室按照60cm×90cm×120cm 布置,c、實(shí)心段的腹板、邊跨壓重區(qū)的箱室、實(shí)心段底板區(qū)以及橫隔板區(qū)按照60cm×60cm×60cm 布置。
(1)、滿堂支架的立桿驗(yàn)算
腳手架立桿穩(wěn)定計(jì)算的荷載效應(yīng)組合為:a、永久荷載+可變荷載,b、永久荷載+0.9(可變荷載+風(fēng)荷載),單根立桿在三種布置形式中分別承受90×90cm、60×90cm、60×60cm 平面內(nèi)的荷載。
1)、不組合風(fēng)荷載情況①:全橋翼緣板區(qū)按照90×90×120cm 布置。
則每根立桿荷載N=[1.2×(q1+q2)+1.4(q3+q4+q5)]LXLY=[1.2×(8.19+2.76)+1.4×(2.5+2+4)] ×0.9×0.9=20.28KN<Pmax=30KN,立桿承載力符合要求。②:主跨的腹板、箱室、邊跨的腹板、邊跨非壓重區(qū)的箱室按照60×90×120cm 布置,每根立桿荷載N=[1.2×(q1+q2)+1.4(q3+q4+q5)]LXLY=[1.2×(24.03+2.76)+1.4×(2.5+2+4)] ×0.6×0.9=23.79 KN<Pmax=30KN,立桿承載力符合要求。③:實(shí)心段的腹板、邊框跨壓重區(qū)的箱室、實(shí)心段的底板及全橋的橫隔板區(qū)按照60×60×60cm 布置,則每根立桿荷載N=[1.2×(q1+q2)+1.4(q3+q4+q5))]LXLY=[1.2×(75.3+2.76)+1.4×(2.5+2+4)] ×0.6×0.6=38.01 KN<Pmax=40KN,立桿承載力符合要求。第①、②種布置形式的支架步距為1.2m,則立桿L=1.2m,λ=L/i=1200/15.78=76,查《建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)程》JGJ 166-2008 附錄C 得到穩(wěn)定系數(shù)φ=0.744,則有φAf=0.744×489×205=74.58KN>Nmax=23.79KN,則有立桿穩(wěn)定性符合要求。第③種布置形式的支架步距為0.6m,則立桿L=0.6m,λ=L/i=600/15.78=38,查《建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)程》JGJ 166-2008 附錄C 得到穩(wěn)定系數(shù)φ=0.893,則有φAf=0.893×489×205=89.52KN>Nmax=38.01KN,則有立桿穩(wěn)定性符合要求,故全橋的立桿承載力和穩(wěn)定性均符合要求。
取荷載較大的進(jìn)行計(jì)算Nw==[1.2×(q1+q2)+0.9×1.4(q3+q4+q5+q6)]LXLY=[1.2×(24.03+2.76)+0.9×1.4×(2.5+2+4+0.168)] ×0.6×0.9=23.26 KN
Nw=[1.2×(q1+q2)+0.9×1.4(q3+q4+q5+q6)]LXLY=[1.2×(75.3+2.76)+0.9×1.4×(2.5+2+4+0.168)] ×0.6×0.6=37.65 KN,取風(fēng)荷載對(duì)立桿產(chǎn)生的最大彎矩以及荷載進(jìn)行立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算:37.65×103/(0.893×489)+0.9×1.0×0.005×106/[1.15×5.08×103×(1-0.8×(37.65/685.2))] =87MPa<f=205MPa,穩(wěn)定性均符合要求。故碗扣件滿堂支架按照以上三種形式布置,立桿的承載力和穩(wěn)定性符合要求。
立桿下的可調(diào)底座尺寸為15*15cm,地基處理形式為:換填砂礫石并壓實(shí)達(dá)到93%壓實(shí)度為止,在其上澆筑20cm 厚C20 素混凝土,計(jì)算考慮擴(kuò)散角45°,砂礫石的容重取15KN/m3。則混凝土面的應(yīng)力為:σmax=N/A=38.01×1000/1502=1.69MPa<20MPa,砂礫石上層面的作用面積為:A=(0.15+0.2×2)×(0.15+0.2×2)=0.3025m2
則應(yīng)力為:σmax=N/A=38.01/0.3025+0.2×24=130.5KPa
砂礫石底的作用面積為:A=(0.15+0.7×2)×(0.15+0.7×2)=2.4025m2
則應(yīng)力為:σmax=N/A=38.01/2.4025+0.2×24+0.5×15=28.1KPa
故砂礫石夯實(shí)后的承載力不得小于130.5KPa,砂礫石基底地基承載力不得小于28.1KPa。
F=f1+f2+f3+f4:①f1 為支架在荷載作用下的彈性變形量,由上計(jì)算每根鋼管最大荷載受力為38.01KN,φ48mm×3.5 mm鋼管的截面積為489mm2。于是f1=б×L/E,支架高度L=7000mm。б=38.01×103÷489=77.73N/mm2,則f1=77.73×7000÷(2.05×105)=2.65mm。②f2 為支架在荷載作用下的非彈性變形量,支架在荷載作用下的非彈性變形f2 包括桿件接頭的擠壓壓縮δ1 和方木對(duì)方木壓縮δ2 兩部分,分別取經(jīng)驗(yàn)值為2mm、3mm,即f2=δ1+δ2=5mm。③f3 為支架基底受荷載后的非彈性沉降量,基底處理時(shí)采用砂礫石、混凝土鋪裝為剛性基礎(chǔ)暫列為4mm (施工時(shí)以實(shí)測(cè)為準(zhǔn))。④f4 為地基的彈性變形:地基的彈性變形f4 按公式f4=σ/EP,式中σ為地基所受荷載,EP為處理后地基土的變形模量按照《路橋施工計(jì)算手冊(cè)》第11 章表11-12 中取中密的礫砂的變形模量E0=36MPa。f4=σ/EP=130.5÷36=3.6mm。
故支架變形量值F 為:F=f1+f2+f3+f4=2.65+5+4+3.6=15.25 mm,符合要求。