牛腿支撑施工措施及结构计算示例

1仓号属性及技术要求

1.1仓号属性

溢洪道堰闸段弧门牛腿仓号的基本工程特性如下：

溢洪道堰闸段弧门牛腿位于堰闸段左右两侧，牛腿属于悬挑式结构，悬挑砼长度为3.0m，其中二期砼宽度为0.5m,左右两侧对称，一期砼牛腿底部桩号范围为溢0+035.538～溢0+041.050，高程点分别为EL1846.081和EL1848.552,牛腿顶部桩号范围为溢0+034.035～溢0+039.968，高程点分别为EL1850.850和EL1851.986；牛腿与水平面倾斜角度为17.4893度，牛腿中设置有次锚索12根。

1.2技术要求

为保证底部支撑系统及模板在浇筑过程中均匀受力，要求浇筑时严禁集中受料，浇筑高度应控制在每小时不大于0.5m控制，使砼均匀上升。

2施工方案

2.1模板设计方案

溢洪道堰闸段弧门牛腿支撑采用预埋Φ25工字钢做悬臂钢支撑平台，在平台上面每隔60cm放置一根Φ22工字钢（具体尺寸见附图），在工字钢上面采用型钢材料做成支撑平台形成砼底模，同时在浇筑40仓砼时，预埋钢筋蛇型柱，侧面及底模模板拉杆焊在蛇型柱上面。

2.2砼浇筑施工方案

2.2.1预埋工字钢

溢洪道堰闸段边墙砼施工至40仓和50仓时在砼中预埋Φ25工字钢，工字钢埋设前先进行测量放点，利用测量控制点放置工字钢并加固牢固，EL1845层埋设的工字钢端头焊接80cm长，Φ16钢筋，钢筋需带弯钩，与工字钢焊接焊缝长度不小于5cm,

钢筋埋设方向与工字钢垂直。工字钢埋设时在靠近砼边缘处沿工字钢周围包一层5cm 宽的低发泡，待砼浇筑完毕，拆完支撑后割除工字钢，工字钢割除时伸入砼表面面约3cm深，割除后在砼表面按相关缺陷处理措施施工。

2.2.2钢支撑安装

⑴钢牛腿焊接及钢梁安装

钢牛腿采用Ι25工字钢作为斜支撑，斜支撑焊接时焊缝须满焊，保证钢牛腿焊接质量。

钢牛腿顶部用22a“工”字钢。钢梁安装前首先要复测钢牛腿顶部高程，然后铺设工字钢，两工字钢若存在缝隙，用型钢材料垫实，若工字钢支撑横梁材料长度不足需焊接时，接头尽量布置在工字钢横梁上，两工字钢焊接时采用钢板焊接，焊缝须满焊。

⑵钢平台支撑搭设

安装前先进行测量放点，根据附图测定出沿牛腿斜向布置的2*[10槽钢的上游端头位置，然后测定出钢支撑下游端头位置，安装最下游一根立柱，并将高程引测到立柱顶部，若高度不足，采用同规格型号的材料加长，若高出设计高程，画好线后将多余部分割除，然后架设[10槽钢，槽钢架设后先进行临时加固，进行复测槽钢顶部高程及坡度，误差不大于2mm,待复测合格后槽钢与立柱及钢梁之间焊接牢固，焊缝须满焊。然后依次顺序安装其余4榀支撑。

排架搭设好后，顶部横向铺设[10槽钢，并检测大面平整度，若发现问题及时调整，槽钢间距为0.45m一道，牛腿底模采用钢模板榀装，搭设在槽钢顶部，在进行顶部模板安装的同时，进行底部支撑系统的加固，其材料采用2*[16槽钢、I16工字钢或直径大于100mm的钢管，底部支撑系统斜杆与牛腿底面垂直，具体见附图，支撑系统杆件要与槽钢及底部工字钢焊接牢固，焊缝须满焊。

上游端头模板在附图中仅为示意，待铰支座埋件安装完毕，并加固牢固后再安装上游端头模板，上游端头模板全部采用型钢材料加固，其规格不小于[16槽钢、I16工字钢或直径为100mm的钢管，上游端头竖向围铃底部要与底部[10槽钢焊接牢固，具体形式见附图。

牛腿侧面模板全部采用旧胶合板，模板拉杆全部焊接在钢筋蛇型柱上面，在附图中拉杆仅为示意，施工时视现场具体情况进行连接，但须保证受力均匀。

2.2.3砼浇筑

浇筑时仓内利用人工平仓，插入式振捣棒进行砼振捣作业。振捣时振捣器距模板的振捣距离不应小于振捣器有效半径的1/2，并不得触动钢筋。在浇筑仓内，无法使用振捣器的部位应辅以人工捣固，使其密实。为使模板均匀受力，平仓铺料时一定要均匀铺开。浇筑时要求均匀下料，以防止应力集中，导致模板及支撑产生偏移，浇筑强度按每小时的浇筑高度不大于0.5m控制。

2.2.3模板拆除

模板拆除前应张挂醒目的警戒标志，禁止非操作人员通行和地面施工人员能行，并有专人负责警戒。拆除时构件应由二人配合进行，不宜单独作业，下班时应检查是否牢固，必要时应加设临时固定支撑，防止意外。

根据规范承重模板需砼达到设计强度后再进行拆模。拆模采用自上而下先装后拆，后装先拆的顺序进行，从上到下逐层拆除，拆除时严禁交叉作业。

拆卸材料应分类堆放，严禁高空抛掷。

2.2.4砼养护

拆模后要在砼表面进行养护。

3质量及安全保证

支撑系统安装时要按图施工，确保安装精度和焊接质量。

钢平台及支撑系统安装严格按措施执行，做到每一道工序完成确保无误后在进行下一道工序。

严格按照相关施工规范要求施工，对每一道工序严格进行检查，若发现不和格施工工序，必须及时改正，否则不得进行下一道工序施工。

浇筑砼期间，应设专人检查模板、钢平台等稳固情况，当发现有松动、变形、移位时，应及时加固处理。

4结构计算

4.1模板支撑系统结构验算

溢洪道堰闸段牛腿最大高度为5m,所以校核时按最大高度5m验算。牛腿底部支撑采用工字钢横梁及底部三角钢牛腿支撑支撑，为此，对牛腿底部的槽钢、斜杆，工字钢横量及三角钢牛腿支撑进行受力计算，以保证施工中各支撑系统能满足刚度及强度要求。

4.1.1结构受力分析

⑴设计衬砌砼荷载：q1=ρ×h=12500kg /m2=125KN /m2

⑵钢筋自重：q2=0.68 KN /m2

⑶振捣混凝土产生的荷载按：q3= 1KN/m2

⑷混凝土下料冲击力产生的荷载：按2～6 KN/m2，q4取5KN /m2

⑸钢模板自重：q5=0.24KN /m2

⑹桁架自重：q6=1.5KN/㎡

⑺找平工字钢纵梁自重：q7=0.32KN/m2