施 工 方 案 工程标项目部 二0XX年八月
目录
一、编制依据 二、工程概况 三、支架的选择 四、支架计算
4.1 单榀可调门式支架稳定承载力计算
4.2 风荷载计算 4.3 门架自重计算 4.4 各项荷载标准取值 4.5 门架承载力计算 4.6匝道桥门架承载力验算 4.6.1风荷载计算 4.6.2 门架自重计算 4.7 调节杆插销计算 4.8 支架抗倾覆计算 4.9 支架变形计算 4.10地基承载力计算 4.11上部钢管梁及方木的承载
五、支架架设方法和要求
5.1 地基加固方法 5.2 门架搭设准备 5.3 门架搭设方法 5.4 支架搭设质量要求 5.5 支架变形控制措施
六、支架预压 七、支架抗风安全措施 八、支架拆除 九、质量保证措施
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十、安全文明措施 十一、附图
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一、编制依据
1.1、编制原则
①、安全第一的原则
我们以“安全第一,预防为主”作为施工生产的主要方针,由于本专项方案涉及重大安全问题和文明施工作业,方案的编制按照技术可靠、措施得力、确保安全的原则确定方案,在安全措施落实到位,确保万无一失组织施工。
②、优质高效的原则
加强领导,强化管理,优质高效。根据我们在施工组织设计中明确的质量目标,贯彻执行ISO9001 质量体系标准,积极推广、使用“四新”技术,确保创优规划和质量目标的实现。施工中强化标准化管理,以求控制成本,降低工程造价。
③、方案优化的原则
科学组织,合理安排,优化施工方案是工程施工管理的行动指南,在本专项施工方案的编制过程中,我们根据现场实际情况分别对普通钢管脚手架、碗扣脚手架以及重型装配式门式脚手架等支架系统进行了综合比选,决定采用重型装配式门式脚手架。
④、科学配置的原则
根据本标段支架工程量大小及各项管理目标的要求,对材料、人员等进行科学配置:选派有丰富施工经验的管理人员和专业化支架搭设施工队伍;选用优质支架材料,确保工程在安全施工、质量可靠的前提下,按时完成本工程。
⑤、文明环保的原则
从认真实施文明施工,确保城市环境美观等多角度出发,选择有利施工现场整洁美观的支架搭设材料。
1.2 编制依据
(1)XXXX标桥梁施工图纸; (2)本标段地质踏勘相关资料; (3)施工技术规范和标准;
上海市《城市桥梁工程施工质量验收规范》DGJ08-117-2005 《钢管扣件水平模板的支撑系统安全技术规程》DG/TJ08-016-2004 《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000
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《建筑结构荷载规范》GB50009-2001
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001 《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128-2000 《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99 《钢结构设计规范》GB50017-2003 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002 《冷弯簿壁型钢结构技术规范》GBJ18
《高架桥梁支架基础利用方案》(同济大学设计研究院)
二、工程概况
匝道桥布置:
跨径布置:匝道桥梁孔跨布置为二联,每一联为35m +35m +35m的连续结构箱梁,长度为105m。
横断面布置:匝道桥梁为单向两车道,宽度为8.25 m。
上部结构:采用现浇预应力钢筋混凝土连续箱梁,单箱单室斜腹板断面,梁高1.8m,箱梁顶底板厚0.20m,腹板跨中0.35m,墩顶处0.52m。
立柱采用圆柱加宽成Y型墩帽的独柱墩形式,高度3.5—9.985m,用C40砼。 主线桥布置
本标段主线高架桥梁孔跨布置为分为五联,每一联为35m +35m +35m的连续结构箱梁,主线桥总长525m。第一~第二联为主线标准段,第三~第五联为金科路东侧匝道至申江路立交衔接的过渡段。
横断面布置:第一~第四联标准主线桥梁为双向八车道,全宽30.5m(其中第三联~第四联主线桥两侧为匝道段)。第五联为金科路东侧匝道至申江路立交衔接过渡为双向12车道,全宽51.5m。
上部结构: 桥梁结构为跨径35m等高度预应力混凝土连续箱梁,梁的断面形式采用薄壁、少肋单箱多室断面,双向预应力体系,梁高2.80m,箱梁断面共分六室。跨中断面
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底板厚度0.20m,支点断面底板厚度0.40m。跨中腹板厚度0.32m,支点处腹板厚0.55m。第五联桥梁结构两侧线形同标准段一致,单箱12室,梁高2.80m,横向设4支座。
本标段主线立柱为带横系梁双立柱桥墩,外侧为半椭圆、内侧为带倒角矩形断面。、立柱高度分别在9.88m到10.706m范围,采用C40砼。箱梁支架高度一般不超过13m。
三、支架的选择
3.1、支架的选择
高架桥梁的支架形式多样,分落地支架和不落地支架,根据本工程的情况,本标段拟采用落地支架作为箱梁的支撑体系。目前建筑市场上的落地支架主要有普通钢管脚手架、碗扣脚手架以及装配式门式脚手架等三种,我们根据现场实际情况分别对上述三种支架系统在施工安全、施工速度、工程成本、文明施工、承载能力以及施工难易程度等多方面进行了综合比选,决定采用重型装配式门式脚手架。
序号 1 2 3 4 5 6 对比项目 施工安全 施工速度 工程成本 文明施工 承载能力 损耗率 普通钢管脚手架 稍差 慢 高 稍差 较高 高 碗扣脚手架 安全 较快 较低 高 高 较低 门式脚手架 安全 快 低 高 高 较低 可调重型门式脚手架具有施工效率高(一般搭设时间为钢管脚手架的1 /3时间)、承载力强、安装快捷、安全耐用、投资省、损耗小等特点。该产品已广泛用于各地重点工程建设中,已经具有成熟的施工工艺,因此本标段的现浇箱梁支架系统拟采用满堂门式支架体系。
3.2、重型门式脚手架构件简述 3.2.1、重型门式脚手架组成
门式脚手架主要由门架、交叉拉杆、可调底座、可调托座、调节杆、插销等配件组成。
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重型门架宽度1000mm,高度1900mm、1350mm两种规格,是以Ф57×2.5mm焊管为两侧主立杆,Ф48×2.5mm焊管为横杆,Ф25×1.5mm焊管为内部加强杆焊接而成的门框式脚手架。同时为了上下层搭设方便,将连接棒焊接于门架两侧立杆底端,便于保管和施工,减少了不必要的丢失和损坏。立杆内侧设有10只锁销,同一种规格的交叉拉杆(φ25×1.5mm镀锌钢管),可以搭设出60cm、90cm、103cm、120cm、140cm五种不同的架距,使用更为方便灵活,可以满足箱梁不同部位荷载变化的需要。
调节杆(φ48×3.5mm脚手架钢管)长度1.9m,调整范围为0~1.6m,可调底座、可调托座高度均为0.6m,可调高度为0.4m。可调底座主要用于调节门架底部,使其在同一水平面上,由调节杆和可调托座的调节范围可知,调节杆加上可调托座最高可调范围为2.0m,故搭设高度在3.8m以下(不含底座)时用一层门架加调节杆及可调托座即可满足要求,当搭设高度在3.8m-5.7m高度时,用两层门架加调节杆及可调托座即可满足要求,依此类推,高度每增加1.9m高增加一层门架,由此可见可调重型门式脚手架高度调节非常方便,可以满足箱梁纵坡、横坡变化的需要。
可调重型门式钢管脚手架,根据生产厂家提供的说明书,及相关单位的检测数据,单榀重型门架其主立杆抗压承载能力(含交叉拉杆)最大值为150KN,允许载重75KN。
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3.2.2、重型门式脚手架配件结构图 见下图
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门架主立杆上的10只锁销分布如下面左图所示, 当选用不同的门销时,门架距离就会改变,如下面右图所示,右图从左到右门架的跨距依次为:60cm、90cm、103cm、120cm、140cm。
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四、支架计算
本工程现浇箱梁采用门架式支架作为承重结构,支架设计计算是本工程箱梁现浇施工的关键。本工程范围内以主线桥为主,匝道桥的箱梁高度和幅板、底板厚度均小于主线桥,因此在本计算中,选取最为不利主线桥箱梁进行计算,主线桥总长525m,主线桥基本以35m+35m+35m为一联,箱梁梁体高度为2.8m,宽度为30.2m,箱梁支架高度一般不超过13m。
4.1、单榀可调重型门式支架稳定承载力计算
根据JGJ128-2000《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》5.2.1之规定,现计算一榀重型门架稳定承载力设计值如下:
Nd----门架稳定承载力设计值 i-----门架立杆换算截面回转半径 I-----门架立杆换算截面惯性矩 h0----门架高度,h0=1900mm
I0、A1----分别为门架立杆的毛截面惯性矩与毛截面积
h1、I1----分别为门架加强杆的高度及毛截面惯性矩,h1=1700mm A——门架立杆的毛截面积,A=2A1=2×428=856mm2 f——门架钢材强度设计值,Q235钢材用205N/mm2
D1、d1——分别为门架立杆的外径和内径D1=57mm,d1=52mm D2、d2——分别为门架加强杆的外径和内径D2=25mm,d2=22mm φ-------门架立杆稳定系数,按λ查规范表B.0.6 λ-------门架立杆在门架平面外的长细比λ=Kh0/i
K--------门架高度调整系数,查规范表5.2.15当支架高度≤30米时,K=1.13 I0=π(D14-d14)/=15.93×104mm4 I1=π(D24-d24)/=0.77×104mm4
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I=I0+I1×h1/h0=15.93×104+0.77×104×1700/1900=16.62×104mm4
4i=I/A1=16.6210/428=19.71mm
λ=Kh0/i=1.13×1900/19.71=108.93≈109 按λ查规范表B.0.6,φ=0.523
Nd=φ×A×f=0.85×0.523×856×205=78.01 KN
(0.85为旧门架或重复使用的折减系数)
根据JGJ128-2000《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》9.1.4要求,当可调底座调节螺杆伸出长度超过200~300mm时,Nd要乘以修正系数,一般情况下取修正系数0.9,即Nd=0.9×78.01=70.21 KN。
根据门架生产厂家的技术资料规定,承重荷载处于主立杆支撑时,单榀门架最大承载力为150KN,允许承载力为75KN,大于上面的计算结果,因此取计算值Nd=70.21 KN。
托座和底座每个允许承载力不小于50KN,一榀门架2个底座,允许承载力为100KN,不作验算。 4.2、风荷载计算
根据JGJ128-2000《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》4.0.4条规定,现计算风荷载值:
风荷载标准值(KN/m2):ωk=0.7 μs μz ω0 式中:μs——风荷载体型系数; μz——风压高度变化系数; ω0——基本风压(KN/m2);
风荷载的作用面积分两部分:一是直接作用在支撑门架立杆的迎风面上;另一是作用在上部的侧向模板面上,这部分风荷载计算时将其集中作用在支撑的上端,按水平力来计算。 ①、 ②、
基本风压:按50年一遇的风压采用,ω0=0.55KN/m2 风压高度变化系数:
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地面粗糙度取B类(田野、乡村以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区);
μz=1.07,(支架高度13m,内插计算); μz=1.13,(支架模板高度15.8m,内插计算);
③、
体型系数:
箱梁模板体型系数,参考根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001表7.3.1项次, μs模=0.8:
敞开式门架按空间桁架的体型系数计算,根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001表7.3.1项次32b:
1ηn平行桁架的整体体型系数:μstw=μst;
1η μst——单榀门架的体型系数,μst=Φμs; Φ——挡风系数,Φ=
An; Aμs——门架构件的体型系数,由于
μzω0d2=1.07×0.55×0.0572=0.0019,
H/d=1.9/0.057=33.3
由(GB50009-2001)表7.3.1项次36查得:
圆管μs=1.2,
An——桁架杆件和节点挡风的净投影面积; A——桁架的轮廓面积,
η——据Φ及b/h值由(GB50009-2001)表7.3.1项次32查得; n——桁架榀数;
门式脚手架中,因门架、配件的规格尺寸为定型产品,以上参数均可直接计算得出: 单榀重型门架宽度1m,高度1.9m,桁架纵距按1.9m
An=(1.9×2×0.057+1×2×0.048+1.65×2×0.025+0.8×0.025+0.1×6×0.025)×1.2 =0.516m2,(式中 1.2——考虑加固件的增大系数)
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Φ=
An0.516==0.143 A1.91.9根据Φ=0.143,b/h=1/1.9≈0.53,知η=0.936
10.936n1ηn1ηnμstw=μst=Φμs=0.143×1.2×
1η1η10.93630.2m梁宽按35榀门架计算:μstw =2.4 ④、风荷载标准值计算:
风荷载标准值(KN/m2):ωk=0.7 μs μz ω0
支架风荷载:ωk=0.7 μs μz ω0=0.7×2.4×1.07×0.55=0.99 KN/m2; 模板风荷载:ωk=0.7 μs μz ω0=0.7×0.8×1.13×0.55=0.348 KN/m2; 4.3、门架自重计算 (1)、标准单位门架
取标准单位,门架宽度×高度=1.0×1.9m,每步高内的构件及其重量为: ① 一榀门架立杆φ57×2.5mm, 1.9m×2×33.8N/m=129N ② 二副交叉拉杆φ25×1.5mm,1.73m×2×2×8.7N/m=60 N
③ 上下加强横杆φ48×2.3mm,0.943×2×(0.0482-0.04342)×78500×π/4=49N ④ 内侧竖向加强杆φ26×1.5mm,2×1.7×(0.0262-0.0232)×78500×π/4=31N ⑤ 连接棒2个 6×2=12N ⑥ 其他附件 9N 合计:290N/榀
(2)、横向、纵向、水平剪刀撑及扣件自重
横向剪刀撑布置如图示,顺桥向每4排门架设置一道横向剪刀撑:
钢管总重38.4×108=4147N
直角扣件78个,旋转扣件24个,扣件重78×13.5+24×14.5=1401N 每榀门架:(4147N+1401N)/850榀=6.5N/榀。
纵向剪刀撑布置如图示,横桥向每4跨设置1道纵向剪刀撑:
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钢管总重38.4×180=6912N
直角扣件140个,旋转扣件40个,扣件重 (140×13.5+40×14.5)=2470N 每榀门架:(6912N+2470N)/720榀=13. N/榀。 水平剪刀撑每两层设一道: 钢管总重38.4×720=278N
直角扣件270个,旋转扣件216个,扣件重 (270×13.5+216×14.5)=6777N 每榀门架:(278N+6777N)/1926榀=17.9N/榀。 故每榀门架剪刀撑重:6.5+13 +17.9=37.4/榀 (3)、水平加固杆自重
每排门架每两层设一道横向水平加固杆,调节杆每排设一道水平加固杆,每4榀门架每两层设一道纵向水平加固杆
水平钢管总重38.4×(33×29×5+60×9×4)=266688N 扣件重6115×13.5=825525N,
每榀门架:(266688N+825525N)/5778榀=60.4N/榀 (4)、可调托座和调节杆自重
最顶层门架上支承着两根调节杆及可调托座 它们的重量为:70×2+53×2=246N 每榀门架:246/6=41N
综上计算,每榀门架综合自重290+37.4+60.4+41=428.8 N/榀。 4.4、各项荷载标准取值:
①、箱梁钢筋混凝土自重:26.5KN/m3; ②、施工人员及施工设备自重:1.5KN/m2; ③、振捣砼时对水平模板的冲击力:2.0 KN/m2; ④、箱梁模板、方木等自重:1.5 KN/m2;
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4.5、门架的承载力验算:
门架的承载力设计值为 N=1.2NGK+0.9×1.4NQiK N—承载力设计值
NGK—永久荷载标准值在门架中产生的轴心力。 NQiK—可变荷载标准值在立杆中产生的轴心力。 (一) 主线桥门架承载力验算
①、实心箱梁部分箱梁下门架的承载 该部分箱梁为实心箱梁,每片门架支承的砼重最大:
实心箱梁最厚部分梁高2.8m,它在桥墩上部,最靠桥墩处的门架,门架与墩柱之间的荷载大部分由墩柱支承了,故离墩柱的第二片门架受力最大,该处横梁平均高度为2.05m,门架桥横断面跨距为0.6m,门架顺桥排距:端横梁下为0.4m,则该处每排门架支承的桥长为1.2m,中横梁下门架的排距两侧分别为0.2m和0.4m,则该处每排门架支承的桥长为1.3m,现取宽度1.3m为计算单元。
1、永久荷载标准值:
1) 箱梁钢筋混凝土自重产生的轴心力:
NGK1 =(0.6m×1.0m×2.05m+0.6m×0.6m×0.3m)×26.5N/m3=35.5kN 2) 箱梁模板、方木等自重产生的轴心力:
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NGK2 =1.3m×0.6m×1.5 KN/m2=1.17KN 3) 门架自重产生的轴心力:
以6榀门架高计算自重产生的轴心力 NGK3=428.8N/榀×6=2572.8N=2.6KN 2、可变荷载标准值:
1) 施工人员及设备、振捣砼冲击力之和为: 1 .5KN/m2+2.0 KN/m2=3.5 KN/m2 它们产生的轴心力为
NQK1 =1.3m×0.6m×3.5 KN/m2=2.7 KN 2) 风荷载作用时产生的荷载标准值:
a) 作用于支架上的风荷载产生的荷载标准值 qwk=Lnwk
Ln——立杆纵距(mm)Ln=1.3m qwk=1.3m×0.99 KN/m2=1.29 KN/m
2qwkH1 M=
10 H1——连墙件的竖向间距,在这里由于脚手架是满堂支架,没有连墙件,故取连墙件竖向间距为支架总高,即H1=13m
2qwkH11.2913m2M===21.8kN.m
1010NQk22M bb——支架宽度,这里b=30.5m NQk22M221.8kN.m1.43kN b30.5mb) 作用于模板上的风荷载产生的荷载标准值 Fwk=Lnwkh=1.3×0.348×2.8=1.3KN
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h——模板高度,h=2.8m
hM=FH=F×=1.3×(13+1.4)=18.7KN.m (H1)2 NQK3=
M18.70.6KN b30.53) 支撑安装偏差荷载得标准值:
NQK4 =1%×(35.5+1.17+2.6)KN=0.39 KN 4) 安全荷载标准值:
NQK5 =2.5%×(35.6+1.04+2.5236)KN=0.98 KN N=1.2NGK+0.9×1.4NQiK
=1.2×(35.5+1.17+2.6)+0.9×1.4×(2.7+1.34+0.6+0.39+0.98)=.7KN 结论:小于门架稳定承载力设计值Nd=70.2 KN,符合要求 ② 过渡部分箱梁下门架的承载
从门架的排布和箱梁的货载分布可知过渡部分荷载最大发生在过渡部分第一排门架,最中间三片门架。过渡部分中间三片门架支承了阴影部分,其面积为:
S=20.23m0.39m0.8m2.8m0.65m20.4m0.8m+2×0.3×0.3/2
2=3.05m2
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这排门架支承的桥长为(1.3+1.8)/2=1.55m, 1、永久荷载标准值:
1) 箱梁钢筋混凝土自重产生的轴心力: NGK1 =3.05m2×1.55m×26.5N/m3/4=31.3kN 2) 箱梁模板、方木等自重产生的轴心力: NGK2 =2.25m×1.55m×1.5 KN/m2/4=1.31KN 3) 门架自重产生的轴心力: 以6榀门架高计算自重产生的轴心力 NGK=428.8N/榀×6=2572.8N=2.6KN 2、可变荷载标准值:
1) 施工人员及设备、振捣砼冲击力之和为:1.5 KN/m2+2.0 KN/m2=3.5 KN/m2 它们产生的轴心力为
NQK1 =2.25m×1.55m×3.5 KN/m2/4=3.05KN 2) 风荷载作用时产生的荷载标准值:
a) 作用于支架上的风荷载产生的荷载标准值 qwk=Lnwk
Ln——立杆纵距(mm)Ln=1.55m qwk=1.55m×0.99 KN/m2=1.53 KN/m
2qwkH1 M==1.53 KN/m×(13m)2/10=25.9kN.m
10 NQk22M225.9kN.m1.7kN b30.5mb) 作用于模板上的风荷载产生的荷载标准值 Fwk=Lnwkh=1.55×0.348×2.8=1.66KN
h M=FH=F×=1.66×(13+1.4)=23.9KN.m (H1)2-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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NQK3=
M23.90.78KN b30.53) 支撑安装偏差荷载得标准值:
NQK4 =1%×(31.3+1.31+2.6)KN=0.35 KN 4) 安全荷载标准值:
NQK5 =2.5%×(31.3+1.31+2.6)KN=0.88KN N=1.2NGK+0.9×1.4NQiK
=1.2×(31.3+1.31+2.6)N+0.9×1.4×(3.05+1.7+0.78+0.35+0.88)KN=50.2N 结论:小于门架稳定承载力设计值Nd=70.2 KN,符合要求 ③ 跨中部分箱梁下门架的
从门架的排布和箱梁的货载分布可知,跨中部分荷载最大发生在最中间幅板下的三片门架或两侧幅板下的两片门架上,中间三片门架和两侧幅板下的两片门架支承的截面如上图中的阴影面积,下面分别进行计算
A. 中间三片门架承载: 中间三片门架支承的截面积为:
S=20.2450.4230.30.30.20.20.2.80.3221.94m2
22这排门架支承的桥长为2.0m,
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1、永久荷载标准值:
1) 箱梁钢筋混凝土自重产生的轴心力: NGK1 =1.94m2×2.0m×26.5N/m3/3=34.2kN 2) 箱梁模板、方木等自重产生的轴心力: NGK2 =2.1m×2.0m×1.5 KN/m2/3=2.1KN 3) 门架自重产生的轴心力: 以6榀门架高计算自重产生的轴心力 NGK3=428.8N/榀×6=2572.8N≈2.6KN 2、可变荷载标准值:
1) 施工人员及设备、振捣砼冲击力之和为:1 .5KN/m2+2.0 KN/m2=3.5 KN/m2 它们产生的轴心力为
NQK1 =2.1m×2.0m×3 .5KN/m2/3=4.9 KN 2) 风荷载作用时产生的荷载标准值: a) 作用于支架上的风荷载产生的荷载标准值 qwk=Lnwk
Ln——立杆纵距(mm)Ln=2.0m qwk=2.0m×0.99 KN/m2=1.98KN/m
2qwkH1 M==1.98 KN/m×(13m)2/10=33.5kN.m
10 NQk22M233.5kN.m2.2N b30.5mb) 作用于模板上的风荷载产生的荷载标准值 Fwk=Lnwkh=2×0.348×2.8=1.95KN
h(H1) M=FH=F×=1.95×(13+1.4)=28.1KN.m
2 NQK3=
M28.10.92KN b30.5-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
- 19 -
3) 支撑安装偏差荷载得标准值: NQK4 =1%×(34.3+2.1+2.6)KN=0.4KN 4) 安全荷载标准值:
NQK5 =2.5%×(34.3+6.3+2.6)KN=1.0KN N=1.2NGK+0.9×1.4NQiK
i1n=1.2×(34.2+2.1+2.6)KN+0.9×1.4×(4.9+2.2+0.92+0.4+1.0)KN=58.5kN 结论:小于门架稳定承载力设计值Nd=70.2 KN,符合要求
B. 两侧幅板下的两片门架承载 两侧幅板下的两片门架支承的面积为: S=1.28m2
1、永久荷载标准值:
1) 箱梁钢筋混凝土自重产生的轴心力: NGK1 =1.28m2×2.0m×26.5N/m3/2=33.9kN 2) 箱梁模板、方木等自重产生的轴心力: NGK2 =1.5m×2.0m×1.5 KN/m2/2=2.25KN 3) 门架自重产生的轴心力: 以6榀门架高计算自重产生的轴心力 NGK3=428.8N/榀×6=2572.8N≈2.6KN 2、可变荷载标准值:
1) 施工人员及设备、振捣砼冲击力之和为:1 .5KN/m2+2.0 KN/m2=3.5 KN/m2 它们产生的轴心力为
NQK1 =1.5m×2.0m×3 .5KN/m2/2=5.3KN 2) 风荷载作用时产生的荷载标准值:
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
- 20 -
a) 作用于支架上的风荷载产生的荷载标准值 qwk=Lnwk
Ln——立杆纵距(mm)Ln=2.0m qwk=2.0m×0.99 KN/m2=1.98KN/m
2qwkH1 M==1.98 KN/m×(13m)2/10=33.4kN.m
10 NQk22M233.4kN.m2.2kN b30.5mb) 作用于模板上的风荷载产生的荷载标准值 Fwk=Lnwkh=2×0.348×2.8=1.95KN
h M=F H=F×=1.95×(13+1.4)=28.1KN.m (H1)2NQK3=
M28.10.92KN b30.53) 支撑安装偏差荷载得标准值: NQK4 =1%×(33.9+2.25+2.6)KN=0.39KN 4) 安全荷载标准值:
NQK5 =2.5%×(33.9+2.25+2.6)KN=0.96KN N=1.2NGK+0.9×1.4NQiK
i1n=1.2×(33.9+2.25+2.6)KN+0.9×1.4×(5.3+2.2+0.92+0.39+0.96)KN=58.8kN 结论:小于门架稳定承载力设计值Nd=70.2 KN,符合要求
④ 翼缘板部分门架的承载
由于翼缘板荷载很小,所以可以不进行验算。
4.6. 匝道桥门架承载力验算 一、 各项参数的确定:
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
- 21 -
4.6.1、风荷载计算
根据JGJ128-2000《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》4.0.4条规定,现计算风荷载值:
风荷载标准值(KN/m2):ωk=0.7 μs μz ω0 式中:μs——风荷载体型系数; μz——风压高度变化系数; ω0——基本风压(KN/m2);
风荷载的作用面积分两部分:一是直接作用在支撑门架立杆的迎风面上;另一是作用在上部的侧向模板面上,这部分风荷载计算时将其集中作用在支撑的上端,按水平力来计算。 ①、 ②、
基本风压:按50年一遇的风压采用,ω0=0.55KN/m2 风压高度变化系数:
地面粗糙度取B类(田野、乡村以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区);
μz=1.07,(支架高度13m,内插计算); μz=1.13,(支架模板高度15.8m,内插计算);
③、
体型系数:
箱梁模板体型系数,参考根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001表7.3.1项次, μs模=0.8:
敞开式门架按空间桁架的体型系数计算,根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001表7.3.1项次32b:
1ηn平行桁架的整体体型系数:μstw=μst;
1η μst——单榀门架的体型系数,μst=Φμs; Φ——挡风系数,Φ=
An; Aμs——门架构件的体型系数,由于
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
- 22 -
μzω0d2=1.07×0.55×0.0572=0.0019,
H/d=1.9/0.057=33.3
由(GB50009-2001)表7.3.1项次36查得:
圆管μs=1.2,
An——桁架杆件和节点挡风的净投影面积; A——桁架的轮廓面积,
η——据Φ及b/h值由(GB50009-2001)表7.3.1项次32查得; n——桁架榀数;
门式脚手架中,因门架、配件的规格尺寸为定型产品,以上参数均可直接计算得出: 单榀重型门架宽度1m,高度1.9m,桁架纵距按1.9m
An=(1.9×2×0.057+1×2×0.048+1.65×2×0.025+0.8×0.025+0.1×6×0.025)×1.2 =0.516m2,(式中 1.2——考虑加固件的增大系数) Φ=
An0.516==0.143 A1.91.9根据Φ=0.143,b/h=1/1.9≈0.53,知η=0.936
10.936n1ηn1ηnμstw=μst=Φμs=0.143×1.2×
1η1η10.9367.95m梁宽按10榀门架计算:μstw =1.3 ④、风荷载标准值计算:
风荷载标准值(KN/m2):ωk=0.7 μs μz ω0
支架风荷载:ωk=0.7 μs μz ω0=0.7×1.3×1.07×0.55=0. KN/m2; 模板风荷载:ωk=0.7 μs μz ω0=0.7×0.8×1.13×0.55=0.348 KN/m2;
4.6.2、门架自重计算 (1)、标准单位门架
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
- 23 -
取标准单位,门架宽度×高度=1.0×1.9m,每步高内的构件及其重量为: ① 一榀门架立杆φ57×2.5mm, 1.9m×2×33.8N/m=129N ② 二副交叉拉杆φ25×1.5mm,1.73m×2×2×8.7N/m=60 N
③ 上下加强横杆φ48×2.3mm,0.943×2×(0.0482-0.04342)×78500×π/4=49N ④ 内侧竖向加强杆φ26×1.5mm,2×1.7×(0.0262-0.0232)×78500×π/4=31N ⑤ 连接棒2个 6×2=12N ⑥ 其他附件 9N 合计:290N/榀
(2)、横向、纵向、水平剪刀撑及扣件自重
横向剪刀撑布置如图示,顺桥向每4排门架设置一道横向剪刀撑,每道剪刀撑材料为:
钢管总重38.4N/m×42m=1613N
直角扣件40个,旋转扣件8个,扣件重40×13.5+8×14.5=612N 每榀门架:(1613N+612N)/240榀=9.3N/榀。
纵向剪刀撑布置如图示,横桥向每4跨设置1道纵向剪刀撑:
钢管总重38.4×180=6912N
直角扣件140个,旋转扣件40个,扣件重 (140×13.5+40×14.5)=2470N 每榀门架:(6912N+2470N)/720榀=13N/榀。 水平剪刀撑每两层设一道: 钢管总重38.4×156=5990N
直角扣件120个,旋转扣件52个,扣件重 (120×13.5+52×14.5)=2374N 每榀门架:(5990N+2374N)/600榀=13.9N/榀。 故每榀门架剪刀撑重:9.3+13 +13.9=36.2/榀 (3)、水平加固杆自重
每排门架每两层设一道横向水平加固杆,调节杆每排设一道水平加固杆,每4榀门架
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 24 -
每两层设一道纵向水平加固杆
水平钢管总重38.4×(9×30×5+60×3×4)=79488N 扣件重2580×13.5=34830N,
每榀门架:(79488N+34830N)/1800榀=63.5N/榀 (4)、可调托座和调节杆自重
最顶层门架上支承着两根调节杆及可调托座 它们的重量为:70×2+53×2=246N 每榀门架:246/6=41N
综上计算,每榀门架综合自重290+9.3+13+36.2+63.5+41=453 N/榀。
①、实心箱梁部分箱梁下门架的承载
2
横梁的中间部分荷载最大,但该部分荷载由墩柱支承,可以看出横梁部分门架荷载最大的是图中阴影下的门架,该门架支承的横向截面积为S=0.55m2,该排门架沿纵向支承的长度为L=
1.4m1.5m1.45m,门架的承载验算如下:
21、永久荷载标准值:
1) 箱梁钢筋混凝土自重产生的轴心力:
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
- 25 -
NGK1 =0.55×1.45×26.5N/m=21.1kN 2) 箱梁模板、方木等自重产生的轴心力: NGK2 =1.45m×0.6m×1.5 KN/m2=1.44KN 3) 门架自重产生的轴心力: 以6榀门架高计算自重产生的轴心力 NGK3=453N/榀×6=2718N=2.72KN 2、可变荷载标准值:
1) 施工人员及设备、振捣砼冲击力之和为:1 .5KN/m2+2.0 KN/m2=3 .5KN/m2 它们产生的轴心力为
NQK1 =1.45m×0.6m×3 .5KN/m2=3.05 KN 2) 风荷载作用时产生的荷载标准值: a) 作用于支架的风荷载产生的荷载标准值 qwk=Lnwk
Ln——立杆纵距(mm)Ln=1.45m qwk=1.45m×0. KN/m2=0.78 KN/m
2qwkH10.78132 M===13.18kN.m (H1为连墙件的竖向距离,这里为支架搭设高度13m)
10103
NQk22M213.18kN.m1.69kN(门架搭设宽度,这里b=7.8m) b7.8mb) 作用于模板上的风荷载产生的荷载标准值 Fwk=Lnwkh=1.45×0.348×1.8=0.91KN
hM=FH=F×H=0.91×(13+0.9)=12.65KN.m
2NQK3=
M12.65==1.62KN 7.8b3) 支撑安装偏差荷载得标准值:
NQK4 =1%×(21.1+1.44+2.72)KN=0.25 KN
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
- 26 -
4) 安全荷载标准值:
NQK5 =2.5%×(21.1+1.44+2.72)KN=0.63KN N=1.2NGK+0.9×1.4NQiK
i1n=1.2×(21.1+1.44+2.72)KN+0.9×1.4×(3.05+1.69+1.62+0.25+0.63)=39.4kN 结论:小于门架稳定承载力设计值Nd=70.2 KN,符合要求
② 过渡部分箱梁下门架的承载
从门架的排布和箱梁的货载分布可知过渡部分荷载最大发生在过渡部分第一排门架上,该排门架支承的纵向长度为(1.5m+1.7m)/2=1.6m;该排门架中承载最大的可能是中间向外数第一、第二和第三片门架,经计算他们支承的横截面面积分别为:
S1=0.63m2、S2=0.615m2、S3=0.769m2
显然第三片门架承载最大,现对这片门架验算如下: 1、永久荷载标准值:
1) 箱梁钢筋混凝土自重产生的轴心力: NGK1 =0.769×1.6×26.5N/m3=32.6kN 2) 箱梁模板、方木等自重产生的轴心力: NGK2 =1.6m×0.75m×1.5 KN/m2=1.8KN
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
- 27 -
3) 门架自重产生的轴心力: 以6榀门架高计算自重产生的轴心力 NGK3=453N/榀×6=2718N=2.72KN 2、可变荷载标准值:
1) 施工人员及设备、振捣砼冲击力之和为:1 .5KN/m2+2.0 KN/m2=3.5 KN/m2 它们产生的轴心力为
NQK1 =1.6m×0.75m×3 .5KN/m2=4.2 KN 2) 风荷载作用时产生的荷载标准值: c) 作用于支架的风荷载产生的荷载标准值 qwk=Lnwk
Ln——立杆纵距(mm)Ln=1.6m qwk=1.6m×0. KN/m2=0.86 KN/m
2qwkH10.86132 M===14.5kN.m (H1为连墙件的竖向距离,这里为支架搭设高度13m)
1010 NQk22M214.5kN.m3.72N(门架搭设宽度,这里b=7.8m) b7.8md) 作用于模板上的风荷载产生的荷载标准值 Fwk=Lnwkh=1.6×0.348×1.8=1.0KN
hM=FH=F×H=1.0×(13+0.9)=13.9KN.m
2NQK3=
M13.9==1.78KN b7.83) 支撑安装偏差荷载得标准值:
NQK4 =1%×(32.6+1.8+2.72)KN=0.37 KN 4) 安全荷载标准值:
NQK5 =2.5%×(21.1+1.44+2.72)KN=0.93KN
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
- 28 -
n N=1.2NGK+0.9×1.4NQiK
i1=1.2×(32.6+1.8+2.72)KN+0.9×1.4×(4.2+3.72+1.78+0.37+0.93)=58.4kN 结论:小于门架稳定承载力设计值Nd=70.2 KN,符合要求
③ 跨中标准部分箱梁下门架的承载
标准箱梁部分每排门架支承的纵向长度为2m。
从门架的排布和箱梁的货载分布可知跨中部分荷载最大可能发生在每排门架从中间向外数第一、第二、第三片门架上,经计算他们支承的横截面面积分别为:
S1=0.462m2、S2=0.4m2、S3=0.658m2
显然第三片门架承载最大,现对这片门架验算如下: 1、永久荷载标准值:
4) 箱梁钢筋混凝土自重产生的轴心力: NGK1 =0.658×2×26.5N/m3=34.8kN 5) 箱梁模板、方木等自重产生的轴心力: NGK2 =2m×0.75m×1.5 KN/m2=2.25KN 6) 门架自重产生的轴心力:
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
- 29 -
以6榀门架高计算自重产生的轴心力 NGK3=453N/榀×6=2718N=2.72KN 2、可变荷载标准值:
1) 施工人员及设备、振捣砼冲击力之和为:1 .5KN/m2+2.0 KN/m2=3.5 KN/m2 它们产生的轴心力为
NQK1 =2m×0.75m×3 .5KN/m2=5.25 KN 2) 风荷载作用时产生的荷载标准值: e) 作用于支架的风荷载产生的荷载标准值 qwk=Lnwk
Ln——立杆纵距(mm)Ln=2m qwk=2m×0. KN/m2=1.08 KN/m
2qwkH11.08132 M===18.3kN.m (H1为连墙件的竖向距离,这里为支架搭设高度13m)
1010 NQk22M218.3kN.m4.69N(门架搭设宽度,这里b=7.8m) b7.8mf) 作用于模板上的风荷载产生的荷载标准值 Fwk=Lnwkh=2×0.348×1.8=1.25KN
hM=FH=F×H=1.25×(13+0.9)=17.4KN.m
2NQK3=
M17.4==2.23KN b7.83) 支撑安装偏差荷载得标准值:
NQK4 =1%×(34.8+2.25+2.72)KN=0.4 KN 4) 安全荷载标准值:
NQK5 =2.5%×(34.8+2.25+2.72)KN=0.99KN N=1.2NGK+0.9×1.4NQiK
i1n-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
- 30 -
=1.2×(34.8+2.25+2.72)KN+0.9×1.4×(5.25+4.69+2.23+0.4+0.99)=.8kN 结论:小于门架稳定承载力设计值Nd=70.2 KN,符合要求
④ 翼缘板部分门架的承载
由于翼缘板荷载很小,所以可以不进行验算。
根据以上计算单片门架的荷载小于其稳定承载能力70.2t,符合承载要求。 4.7、调节杆插销验算:
由于门架尺寸的定型性,门架顶端采用调节杆来适应箱梁的纵坡变化,调节杆与门架采用插销连接,调节杆采用φ48×3.2mm脚手架钢管,插销采用φ16mmA3钢制作。
根据前面的计算,单榀门架最大承载力Nmax=.8KN,一榀门架有2根调节杆,则每根调节杆荷载N=32.4KN,即每个插销承受剪力:N=32.4KN。
插销截面积A=201mm2,1根插销有两个面承受剪力,
32103Nτ====79.6 N/mm2<[τ]=125 N/mm2,安全!
2012A4.8、支架抗倾覆问题:
本标段主线桥支架搭设高度13m以内,含模板不超过16m,而支架宽度为30.2m,高宽比为
13m16m0.43和0.53,非常稳定,不必进行抗倾覆计算。 30.2m30.2m下面对匝道部分支架进行抗倾覆验算:
因跨中标准部分每排门架和过渡部分重量基本相同,而从上面的计算可知跨中部分每排门架承受的风荷载、安装偏差荷载、安全荷载均大于过渡部分,故选跨中标准部分进行验算。
1) 跨中标准部分每排门架自重及模板重量产生的抗倾覆力矩: 453N×6层×10片+1.5KN/m2×7.95m×2m=51KN 支承结构的抗倾覆力矩:Mr=51×7.8/2=198.9KN 2) 风荷载、安装偏差荷载、安全荷载产生的倾覆力矩
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 31 -
上面已经计算风荷载产生的倾覆力矩为:18.3+17.4=35.4KN 安装偏差荷载和安全荷载产生的倾覆力矩为: (0.4+0.99)KN×13m=18.1KN.m
合计为:M=35.4+18.1=53.5KN.m NH,δ2=nσ,δ3=HαΔt EA按最高H=13m支架计算,单片门架最大承载.8KN,单根立杆N=32.4KN; 立杆截面面积A=428mm2,(门架立杆Φ57×2.5mm); n=6,竖向门架立杆接头数量; σ=0.5mm,每个支撑立杆接头处的非弹性变形量; α=1.2×10-5,钢材的线膨胀系数; Δt=15℃,温差变化; E=2.06×105N/mm2,钢材弹性模量。 32.410313103NH经计算:δ1===4.8mm 52.0610428EA δ2=nσ=6×0.5=3mm δ3=HαΔt=13×103×1.2×10-5×15=2.3mm δ=δ1+δ2+δ3=10.1mm<δ容=H/1000=13mm,符合要求。 4.10、地基承载力计算 门架基础底面的平均压力须满足下式的要求: p≤ fg 其中 p — 立杆基础底面的平均压力 (N/mm2),p = N; A N — 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值; ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 32 - A — 基础底面面积; fg — 地基承载力设计值; 地基承载力设计值按下式计算: fg = kc × fgk 其中 kc ——脚手架地基承载力调整系数;混凝土取kc = 1.0 fgk — 地基承载力标准值;支架基础采用C20砼浇筑,fgk=120KPa; fg= kc × fgk=1×120=120KPa Nmax=.8KN,门架最小承载面积为1.5m2 P=43.2KPa 上部定型钢管梁的承载如图一所示,在每个可调托座的两侧各排一个钢管梁。 从图中可以看出薄弱环节出现在: 1) 每联箱梁两端横梁下钢管梁承载; 2) 过渡部分门架跨度为1.03m的底板上部的钢管梁的承载; 下面分别对这两种情况进行计算: 每联端部横梁宽度为1m,我们用4根钢管梁支承,则每根钢管梁沿桥纵向支承的宽度为0.25m,为了使计算更可靠,我们以支承宽度为0.5m计算: q=2.8m×0.5m×2.65t/m3=3.71t/ m ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 33 - 对于A、B两支点之间的钢管梁来说相当于下图的受力情行: Mmax=ql2/24=3.5t/m×(600mm)2/24=3.71×104N/m×(0.6m)2/24=556N.m Iz=πD4/-πd4/=(484-414)×π/=1.22×105mm4 Wz=Iz/(D/2)=5078 mm3 σ= Mmax / Wz=556N.m/5078 mm3=556×103/5078=109MPa 符合强度要求。 最大剪力发生在支点附近 Qmax=ql/2=3.71×104N/m×0.6m/2=1.1×104N τ= Qmax 3/(2A)= Qmax /[π(D2-d2)/4]=3×1.1×104N/[2π(482-412)/4]=33 MPa 符合强度要求。 钢管梁的最大挠度 f=ql4/(384EIz) = 3.71×104N/m×(600mm)4/(384×200GPa×1.22×105 mm4) =0.51mm 满足要求。 1) 过渡部分门架跨距为1.03m的底板上部的定型钢管梁的承载 过渡部分钢管梁沿纵向支承的最大宽度为0.5m,为了使计算更可靠,我们以支承宽度为1m计算: q=0.6m×1.0m×2.65t/m3=1.59t/ m ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 34 - 对于A、B两支点之间的钢管梁来说相当于下图的受力情行: Mmax=ql2/24=1.59t/m×(1030mm)2/24=1. 5×104N/m×(1.03m)2/24=703N.m Iz=πD4/-πd4/=(484-414)×π/=1.22×105mm4 Wz=Iz/(D/2)=5078 mm3 σ= Mmax / Wz=703N.m/5078 mm3=663×103/5078=138MPa 符合强度要求。 最大剪力发生在支点附近 Qmax=ql/2=1.59×104N/m×1.03m=1.×104N τ= Qmax 3/(2A)= 3Qmax /[2π(D-d)/4]=3×1.×10N/[2π(48-41)/4]=50MPa 符合强度要求。 钢管梁的最大挠度 f=ql4/(384EIz) = 1.59×104N/m×(1030mm)4/(384×200GPa×1.22×105 mm4) =1.91mm ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 35 - 2 2 4 2 2 满足要求。 ②上部小方木的承载 小木方的尺寸为100mm×100mm,小木方沿纵向排布,中心距为300mm,即净距离为200mm 小木方的最大跨距为0.75m,小木方受力的数学模型: qmax=2.8×0.3×2.65=2.2t/m=22kN/m q=22kN/m 可以简化为下面的数学模型 Mmax=ql2/24=22×1000×0.752/24=516N.m W=bh2/6=100×1002/6=1.67×105 mm3 σmax=Mmax/W=516×1000/(1.67×105)=3.08MPa 一般木方抗弯强度在13MPa左右, 取[σ]=13MPa,合格。 最大剪力:Qman=ql/2=22×0.75/2=8.25KN 弯曲剪切力:τman=3Q/(2A)=3×8.25×1000/(2×100×100) ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 36 - =1.24MPa 一般木方抗剪强度在1.4MPa左右,合格 挠度:f=ql4/(384EI) I=bh3/12 =100×1003/12=8.33×106 E=11×GPa f=22×1000×0.7/(384×11×109×8.33×10-6) =0.2mm ③主钢管梁的承载能力 主木方截面尺寸为Φ48×3.5,主钢管梁的最大跨距为1m, 主钢管梁采用在一根上托中放置两根钢管,为了使计算更可靠,我们以只放一根进行计算。 同上面一样的道理,同理主钢管梁受力的数学模型可简化为 上面的计算可知门架受到的最大载荷为取Pmax=kN/2=27kN Mmax σmax - 37 - 合格。 最大剪力:Qman=P=27KN 弯曲剪切力:τman=3Q/(2A)=3×27×1000/(2(242-20.52)×π) =82.MPa 合格 挠度:fman=Pa2L(3-4α)/(24EI) E=200GPa a=150mm P=27kN L=1000mm α=150/1050=0.143 f=27kN×(150mm)2×1000mm×(3-4×0.143)/(24×200×109Pa×1.22×105mm4) 227103N(150mm)1000mm(3-40.143)= 24(20010910-6N/mm2)1.22105mm4=2.5mm 满足要求。 五、支架搭设方法与要求 5.1、地基加固方法 大面积的满堂支架和墩柱支架,若有不均匀的变形或沉降,都会造成箱梁的质量问题。箱梁下面是荒地和浜塘,受力分布不均匀,基础地基承载力较小。为此,必须提高支架下的地基承载力,以保证承载力分布整体均匀一致。 本标段S匝道和X匝道大部分位于原农田范围,在K13+100处有小沟浜,主线桥在K13+050处有小沟浜,另外在K13+030和K13+240处有少量绿化。对此,我们分别对这些路段进行处理,以满足支架搭设所必需的地基承载力。 (1)、对于桥梁支架位于河浜内的地段,施工前,先截断流向作业区的水源,填筑拦 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 38 - 水围堰,开挖临时排水沟,在河床最低处设置集水井,用水泵不断抽干积水。然后用挖机将河浜内淤泥全部挖除并外运,并保留淤泥最下层20cm厚度采用人工清淤,全部清除并开挖至硬质原状土,不能破坏硬质土层。 原状土边坡陡于1:5时,先挖台阶,台阶宽度1m,然后填筑。河浜边坡的上层素土按照1:1.5挖成台阶,台阶高度为20cm,宽度为30cm,下层土的坡度设置成1:1.5的斜坡。在河浜处理时,若为了刷坡而破坏河浜硬壳层时,维持原河浜硬质土层的坡度,以不破坏原河浜硬质土层为原则。 河浜回填素土材料采用与路基素填土相同的材料,提前作好标准击实试验,掌握最佳含水量。当素填土含水量大于最佳含水量时可在路外晾晒,也可在河浜内用铧犁翻拌晾晒;当含水量不足时,可用水车洒水补充,使填土达到最佳含水量的要求。河浜回填素土避免在雨季施工,若达不到要求的回弹模量时,可对土基进行掺灰改良。 河浜回填压实度必须满足《土路基压实标准》中次干路的要求:0~80cm以内,压实度达到93%;80cm以下,压实度达到90%。 分层回填松铺厚度25cm~30cm,一般控制每层压实厚度20cm。填筑高度至原地面时,其上铺20cm碎石垫层,用压路机碾压2~3遍,再浇筑20cm厚C20素砼。 (2)、对于桥梁支架位于绿化带和农田内的部分,施工方法:先清除表层土,碾压,压实度必须达到93%,其上铺20cm碎石垫层,用压路机碾压2~3遍,再浇筑20cm厚C20素砼。 加固地基的面积为箱梁投影面积两侧再各加宽2米。为保证地基施工排水,在横桥向设置多道盲沟,在加固的地基的一侧设置临时边沟,做好2%的横坡,纵坡大于3‰。在浇筑砼地坪时,需确保地面平整度,以保证门式支架的平整稳固。 (3)、对于桥梁支架位于地面道路的部分,支架基础下地面道路路基施工严格按照设计施工图进行路基施工,验收合格后,在支架基础范围内按道路施工要求铺设15cm砾石砂+15cm厚C25水泥砼,以此作为箱梁施工的支架基础。箱梁施工完成后,如水泥砼无明 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 39 - 显变形和破坏,可直接摊铺38cm的水稳基层及沥青面层;否则需破碎水泥砼并检查路基,必要时翻挖并重新压实,确保路基满足设计要求。 水泥砼支架基础浇筑时,按施工需要设置纵横缝,并视其类型按《公路水泥混凝土路面设计规范》进行接缝处理。 5.2、门架搭设前准备 (1)搭设前项目技术负责人应按方案设计要求,向搭设和使用人员做好技术和安全作业要求的交底; (2)门架及其配件的规格、性能及质量符合现行行业标准《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128-2000的规定,并应有出厂合格证明书;钢管应平直,平直度允许偏差为管长的1/500,两端面应平整,不得有斜口、毛口,严禁使用有硬伤(硬弯、砸扁等)及严重锈蚀的钢管;水平加固杆、剪刀撑等采用φ48×3 mm焊接钢管; (3)材料进场时材料员、施工员、质检员严格按《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128-2000的规定对门架进行检验,不符合要求的一律不得用于本工程; (4)对脚手架的搭设场地进行清理、平整,并做好排水; (5)基础上先弹出箱梁中心线、腹板中心线及其他箱梁的轮廓线,弹好门架立杆位置线,确保底座安放位置准确。 5.3、门架搭设方法 (1)搭设顺序:测量放线→安放底座→自中线起立门架并随即安装交叉支撑→安装横向水平加固杆→多排门架搭设完成后安装纵向水平加固杆→照上述步骤逐层向上安装→按规定位置安装剪刀撑→安装栏杆→挂立杆安全网。 (2)门架纵向布置原则:由于各跨梁长基本为35m,可以参照平面图排列,部分宽度超过标准主线宽度,增宽部分门架按照箱梁中间部分的排布以保证支架的承载。 (3)为加强满堂脚手架的刚度和整体性,相邻门架自身配有交叉拉杆(支撑),由此横向形成多排门架的整体框架结构。门架的两侧均需设置交叉支撑,并与门架立杆上的 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 40 - 锁销锁牢。连接交叉拉杆的锁销必须处于锁住状态。 (4)禁止不配套的门架与配件混用于同一支架中,门架搭设自箱梁中心线向两悬臂端延伸,不能相对搭设或一端向另一端进行,以减少搭设误差,避免结合部位错位,难于连接,也不能上下两步同时向一个方向搭设。 (5)每搭设完一排门架,横向水平加固杆应紧随进行安装;每搭设完一步架,立即按下表要求检查并调整水平度与垂直度,并及时安装纵向水平加固杆。纵、横向水平加固杆应连续,横向水平加固杆在每排、每步均需设置;纵向水平加固杆在外侧周边,中间每3~4列门架通长连续设置,高度方向每两步一设置。 (6)横向、纵向剪刀撑在外侧周边和内部间距设置,横向剪刀撑每4排门架设置一道;纵向剪刀撑沿横向供设置4道。(纵向、横向剪刀撑详细布置形式见附图)剪刀撑必须锁牢,剪刀撑必须由底至顶连续设置,剪刀撑斜杆与地面的倾角为45°~60°,采用搭接接长时,搭接长度不能小于1000mm,搭接处采用两个扣件扣紧。 (7)水平加固杆、剪刀撑的扣件,须拧紧,拧紧程度要适当,扭力矩控制有40~50Nm左右。当日没有搭设完成的支架,在收工时一定要确保架子稳定,以免发生意外。 (8)可调底座调节螺杆伸出长度控制在300mm以内,超过需在可调底座下垫槽钢或方木。门架顶部可调顶托调节螺杆伸出长度控制在300mm以内,超过需更换调节杆。调节杆采用φ48×3.2mm脚手架钢管,调节杆高度小于等于600mm时,采用纵向、横向水平杆加固一道;高度大于600mm、小于1600mm时,必须用纵向、横向水平杆拉结两道、进行加强。 (9)支架与墩柱连接,为加强支架的整体稳定,抵抗支架可能产生的水平推力,加强支架的侧向稳定性,在墩柱四周用脚手架钢管形成抱箍,与门架的水平加固杆连接。 (10)门架可调顶托上顺桥向搁置两根Φ48×3.5钢管,两根钢管的接头不能在相同的两个可调顶托中间,钢管搭接位置必须在顶托上,必须超出可调顶托至少30cm。在顺桥放置的钢管上面垂直放置Φ48×3.5定型钢管,定型钢管对称分布于可调顶托的两侧,定 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 41 - 型钢管中心偏离可调顶托中心为15cm,不要超过18cm。然后在定型钢管上方沿桥顺向放置100×100mm方木,间距为20cm不大于25cm;弯曲及倾斜的定型钢管外侧设置斜向支撑,斜向支撑、弯钢管与门架顶端的调节杆均采用扣件联接。箱梁底模和外侧模板采用15mm厚的竹胶板。 5.4、支架搭设质量要求 (1)严格按规定的构造尺寸进行搭设,控制好立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差,并确保接点联接达到牢固要求。 (2)搭设过程中要及时设置斜撑杆、剪刀撑以及必要的缆风绳,避免在搭设过程中发生偏斜或倾倒。 (3)搭设完毕后,应进行专人检查验收,经检查合格挂牌后才能使用。 (4)门式钢管脚手架搭设垂直度、水平度允许偏差 项 目 每步架 垂直度 脚手架整体 一跨距内水平架两端高差 水平度 脚手架整体 ±L/600±50 H/600及±50 ±l/600±3.0 允许偏差(mm) h/1000及±2.0 注:h——步距;H——脚手架高度;l——跨度;L——脚手架长度 (5)门式支架搭设成型详图详见:支架搭设示意图。 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 42 - 搭设好的门式支架 门式支架局部详图 5.5支架变形控制措施 (1)箱梁支架基础必须牢固,不得支撑于原地面为未经处理松土上,以防支架沉降。 (2)门架底部需设置可调底座,严禁将门架立杆直接立于混凝土表面,造成应力过分集中损坏混凝土。 (3)为了保证施工地基上的排水,在加固地基的一边设置临时边沟,纵坡不宜小于3‰。 (4)在浇筑加固砼地坪时,要确保地面的平整度,以保证钢管支架的平整稳固。 (5)在铺设梁底模时应设置预拱度,以抵消基础沉降,支架、底板等压缩造成的影响,预拱度数值根据计算数据和实测的预压试验数据来确定。 (6)支架安装完毕后,应对其平面位置,顶部标高,节点联系及纵横向稳定性进行复验。 (7)浇筑砼时要在排架上设置沉降标志,并在混凝土施工前制定出专项的沉降观察方案。 (8)模板要派专人看模,发现模板有超过允许偏差变形值的可能时,要及时加固。 (9)在施工过程中,严格控制模板支架的施工荷载,在模板支架上不允许堆放发生超过规定的超重荷载,以免模板支架变形。 六、支架预压 根据指挥部的要求,在箱梁支架搭设好后,对支架要进行预压。 本工程支架预压选择具有代表性的地段进行支架预压:①原农田地段,②地面道路路基范围。根据这些典型地段支架预压的数据,指导其他相同地基条件地段的支架搭设时设置箱梁底模预抛高数值。 (1)预压目的 因在桥梁施工过程中,有许多意想不到的情况发生。如局部地基不稳,或产生不均匀 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 43 - 沉降;支架、模板本身发生的各种形变等。变形分为弹性形变和非弹性形变。预压的目的是为了找到弹性变形值,作为施工预留沉降量的一部分,同时为消除非弹性变形,并检查地基和支架的稳定性。 (2)预压的重量 支架预压时应考虑到堆载的物品和施工过程中工人的操作误差等因素,则取1.1的不均匀系数,按翼板、腹板、底板重量分布比例堆码土包(沙包),以消除支架的非弹性变形。 (3)预压施工 用水泥袋装土,然后用吊车吊在相应的位置,再用人工堆放整齐,并注意各堆放区的重量是否符合设计要求。 (4)预压监测 ①监测点布设 在堆载区设置系统测量点,其纵向断面分布为跨中、1/4跨、墩柱支点处,共5个断面,每个断面的底板中线(腹板中线)、底板边线、悬臂端各布置一个监测点,同时相应地在支架基础上对应地布设观测点。 ②监测方法 为了找出支架在上部荷载作用下的塑性、弹性变形,观测时间为空载观测一次,1/2 满载测一次,满载测一次,满载后6h 测一次,满载后12h 测一次,满载后24h 测一次,满载后36h测一次,直到连续3d 沉降在1mm/d 为止,卸载后,根据所观测的标高数据计算出塑性沉降和弹性沉降。 ③监测时间 控制预压时间最主要的因素是沉降速度。只有当沉降稳定后,才能停止预压。据以前施工经验,一般为支架每天变形1mm内,就可认为基础稳定。 (5)预压注意事项 ①整孔范围内分层堆码直至整孔支架预压重量满足要求,且不得分块小范围集中堆码, ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 44 - 以免产生不均匀沉降; ②人工堆码整齐,不乱堆放。 (6)资料整理与预拱度设置 对观测资料进行整理,编制时间——沉降曲线,沉降稳定后拆除,当每日沉降量不大于1mm,即可认为沉降已稳定,卸载后陆续观测,直至弹性变形完全恢复,整理观测数据后,得到总沉降量,I=I1+I2,I1—支架沉降量,I2—基础沉降量,通过观测,确定沉降量的经验数据,调整底模高程,底模标高预留出此沉降量。同时,沉降量作为其它箱梁预留沉降量的基准数值。 七、支架抗风安全措施 考虑到本工程地处郊外,风力较大,好在支架搭设高度不是太高,但为保证支架的侧向稳定性,在支架搭设中采取以下措施加强抗风能力,提高抗倾覆能力。 (1)利用水平加固杆与墩身固结 通过每一层的水平加固杆在墩柱位置处与墩柱固结,同时加固剪刀撑的联接,每联接处采用3个扣件,使联接处受力达到钢管承载能力,保证固结发挥效果。 (2)大风应急措施 在搭设过程中,箱梁模板安装完毕,钢筋绑扎还没开始,为最不利状态,因此需建立应急措施,密切关注气象预报,当预报有大风时,在支架纵向的中部,每隔5m在两侧各设置钢丝绳缆风。 八、支架拆除 支架拆除应遵循顺序、均衡、安全的原则。满堂支架的拆除按照从跨中向支座的方向拆除。普通门架需先将门架的顶托依此顺序拧松落下即可,重点为个别通道、洞口上方设置的槽钢的拆除,由于槽钢过长、过重,拆除时极易影响到通道内行车的安全,所以槽钢必须在通道封闭后才可拆除。 8.1、支架拆除的前提条件: ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 45 - (1)在箱梁砼强度达到设计要求,并且整联箱梁预应力全部施加完成、确认合格及压注浆强度达到30Mpa后,才能开始拆除。 (2)工作人员必须接受项目部施工技术人员、安全管理人员进行安全技术交底和安全操作规范交底,施工人员应持证上岗,高处作业人员必须戴好安全帽,扣好安全带。 (3)拆除现场必须设警戒区域,张挂醒目的警戒标志。警戒区域内严禁非操作人员通行或在支架下方继续施工。 (4)施工前须开具排架拆除令,未经许可严禁擅自施工。 (5)拆除支架前,应清除支架上的材料、工具和杂物。 (6)拆除支架时,应设置警戒区和警戒标志,并由专职人员负责警戒。 8.2、拆除顺序及过程控制: (1)首先拆除翼缘板部分,从跨中向支座方向拆除,通长水平杆、剪刀撑必须在拆卸到相关门架时方可拆除。 (2)底板部分首先将顶托按拆除原则旋松落下,将上方的竹胶板、方木、定型钢管、顺桥放置钢管按顺序从翼缘板处下放到地面,运送到适当地点堆码。竹胶板须采用绳索缒下,严禁从空中抛落伤人。 (3)拆除门架时要控制门架的高宽比,不可将门架留成较高的孤岛,以保证支架的整体稳定性。 (4)门架拆卸按先搭后拆,后搭先拆的原则,每榀门架按剪刀撑、纵、横加固杆、及交叉支撑顺序拆除。 8.3、拆除注意事项 (1)门架的拆除派专人统一指挥,作业过程中施工人员及机械要听从安排。 (2)拆除时应设置警戒区和警戒标志,并由专职人员负责警戒; (3)拆除过程中施工人员必须站在临时设置的脚手板上作业,并按照规定配戴安全帽、安全带相应安全防护用品。 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 46 - (4)拆除前应先松动可调托座,拆下模板、木方及钢管梁并运出后才可拆除门架; (5)拆除工作中,严禁使用榔头等硬物击打、撬挖,拆下的插销要放在袋内,拆下的可调托座、调节杆、门架、交叉拉杆先传递至地面并堆放整齐。 (6)拆卸连接部件时,应先将锁座上的锁板与卡钩上的锁片旋转至开启位置,然后开始拆除,不得硬拉,严禁敲击。 (7)脚手架同一步(层)的构配件和加固件应按先上后下,先外后内的顺序进行拆除; (8)通长水平加固杆必须在脚手架拆卸到相关的门架时方可拆除,严禁先拆; (9)拆下的门架、钢管与配件,应成捆用机械或人工送至地面,防止碰撞,严禁抛掷。 (10)当日没有拆除完成的支架,在收工时一定要确保架子稳定,以免发生意外。当日完工后,应仔细检查岗位周围情况,如发现留有隐患的部位,应及时进行修复或继续完成至一个程序、一个部位的结束,方可撤离岗位。 (11)如遇强风、雨、雪等特殊气候,停止进行支架的拆除。 (12)考虑到支架拆除时需封闭道路,为尽量减小对交通的影响,应尽量缩短支架拆除时间;对于跨路口通道搭设处,支架、槽钢可分两次拆除,即一侧封闭进行拆除作业,另一侧开放通车。 (13)为保证安全,支架拆除尽可能安排在白天施工,如工期紧张必须在晚上进行拆除作业,则必须保障作业环境的照明。 九、质量保证措施 9.1、施工用料质量控制措施 完善三级施工用料检查验收制度,进场时收料员作为第一关把关;搭设过程中作业人员作为第二关把关,清除不合格材料;质量员、技术人员在日常检查和支架验收过程中作 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 47 - 为第三关把关,发现不合格料坚持进行整改。 对扣件、钢管、门架凡有裂缝、孔洞、钢管壁厚不符要求、钢管弯曲、管端不平、门架变形等均不准使用。 9.2、支架搭设质量要求 (1)支架地基平整,不得在起伏不平和软硬不一的地面上直接搭设支架。 (2)严格按照规定的构造尺寸进行搭设,控制好门架立杆的垂直偏差和横杆的水平 偏差,并确保接点联接达到牢固要求,所有扣件均必须进行复紧,达到规定扭矩,复紧时作业人员排成队列逐个检查,防止漏检。 (3)走道脚手要铺稳,不得有探头板。铺竹笆时在竹笆下应有足够的脚手板或小横杆,确保竹笆的刚度,满足走道行人的安全。 (4)搭设过程中要及时设置水平横杆、剪刀撑以及必要的缆风绳,避免在搭设过程中发生偏斜或倾倒。 (5)搭设完毕后,应进行专人检查验收,经检查合格挂牌后才能使用。 9.3、支架搭设要点及注意事项 (1)按规定的构造尺寸进行搭设; (2)注意构件的搭设顺序; (3)及时安装门架自身的交叉拉杆,以确保搭设过程的安全。对于门式支架,在搭设时必须在每一个水平加强层完成后,才能再搭设上层。可调底座和可调托座调节螺杆高度应控制在400mm以内。 (4)施工人员应按规定佩带劳防用品; (5)搭设时校正杆件的垂直度和水平偏差,每完成一层立即验收一层; (6)当日未完成的支架,在收工时一定要确保架子稳定。 9.4、支架拆除要点及注意事项 (1)划出拆除支架的区域,设置好防护设施,禁止行人、车辆等进行施工区域; ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 48 - (2)严格遵守拆除顺序,自跨中向两端对称进行; (3)统一指挥,上下呼应,动作协调; (4)禁止双层作业,上层拆除时下层不得站人; (5)作业人员必须佩带安全帽和安全带。 十、安全文明施工措施 10.1、支架搭设安全措施 (1)本方案施工前对职工进行分项安全交底和安全教育,加强每个职工的安全意识; (2)组织全体施工人员认真学习安全技术操作规程及施工安全细则,加强全体施工人员的安全意识; (3)加强现场施工安全管理,实行三级安全管理, 各级设专、兼职安全员,做到责任到人; (4)进入现场的施工作业人员戴安全帽,系安全带,穿防滑鞋,不赤膊、赤脚作业; (5)现场技术人员对各种设备、支架的稳定性、强度等进行验算,并经常检查施工中是否安全; (6)设立现场安全管理监督小组,定期组织督促检查,发现问题及时解决,并做到层层落实到位; (7)切实加强支架施工的安全保护措施。由项目部安全负责人提交支架施工安全方案,交项目部审议通过后,在施工中执行; (8)加强高空作业的安全防护措施,支架外侧临边设防护钢管架,支架边缘外侧有行人、车辆及支架通道处均需设置安全密目网,以防止坠落重物伤人; (9)拆除支架应遵守高空作业的有关规定,并由专业的架子工担任,上岗人员应定期进行体检,凡不适于高处作业者不得上脚手架操作; (10)遇雨、雪、雾天及台风时应停止脚手架拆除工作; ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 49 - (11)支架外侧面设有栏栅和挡板,必须挂设安全密目网。 (12)设置供人员上下走动使用的斜道,脚手梯道上应有防滑木条措施,间隔30cm设置一根防滑条,用竹笆时将竹笆和下面的加强脚手扳或小横杆用铁丝扎牢,防止竹笆下滑,扶梯走道板斜率不大于1:3。 (13)夏季施工,高于10m的支架必须有良好的防电,避雷装置(可靠接地线)。 (14)结构施工阶段,任何人不得向施工区域外乱抛物品,确保行人、车辆安全。 10.2、支架搭设文明措施 (1)支架在现场堆放应整洁、干净,严禁随意堆放,影响交通。 (2)支架搭设后,夜间派专人值班,以防支架零部件被盗,影响现浇梁质量和危及施工安全; (3)遵守场地、场容规定,各种材料堆放整齐,保持场地清洁。 (4)支架顶部临边安装安全密目网,防止高空坠落。同时保证下部行人和车辆的安全。 (5)对工程沿线及交通通道处,应采用彩钢板全封闭围护,确保整个工程封闭施工。 10.3、严格避免以下违章作业 (1)利用支架吊运重物。 (2)作业人员攀登架子上下。 (3)推车在架子上跑动。 (4)在支架上拉结吊装缆绳。 (5)任意拆除支架部件。 (6)在支架底部或附近开挖沟槽等影响支架地基稳定的施工作业。 (7)起吊构件和器材时碰撞或扯动支架。 十一、附图 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 50 - 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容
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