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x-x城际(x段)轨道交通工程A10A12#连续梁满堂支架专项方案 x集团有限公司xx城际轨道交通工程xx标项目经理部目录1工程概况11.1工程简介11.2工程地质11.3水文气象条件11.4主要技术参数22编制依据23施工进度计划24支架设计方案34.1总体方案34.2支架设计方案34.2.1满堂脚手架34.2.2支架门洞布置44.2.3内模支架设置45支架设计计算45.1脚手架钢材特性及截面特性45.2工况一(D断面)支撑系统受力检算55.2.1脚手架受力检算65.2.2地基承载力检算85.2.3底模竹胶板及横纵向方木受力检算85.3工况二(A断面)支撑系统受力检算105.3.1脚手架受力检算115.3.2地基承载力检算135.3.3底模竹胶板及横纵向方木受力检算135.4工况三(C断面)支撑系统受力检算165.4.1脚手架受力检算165.4.2地基承载力检算195.4.3底模竹胶板及横纵向方木受力检算195.5工况四(B断面)支撑系统受力检算225.5.1荷载取值225.5.2工字钢纵梁检算235.5.3双I40b工字钢横梁检算255.5.4钢管桩受力检算266施工工艺流程266.1支架搭设地基处理266.2支架搭设方法276.2.1脚手架种类、规格276.2.2支架布置276.2.3现场搭设要求276.2.4技术要求276.2.5支架使用规定286.2.6支架搭设的注意事项286.3支架门洞搭设方法286.4底模及侧模安装296.5支架预压296.5.1支架预压的目的296.5.2预压方式296.5.3预压观测布点296.5.4预压观测296.6支架拆除306.6.1一般脚手架拆除306.5.2跨域道路部分支架拆除317施工期间交通组织及分流措施317.1安全区域设置317.1.1交通安全标志及配套安全设施设置的原则317.1.2施工控制区标志及配套安全设施设置方法317.1.3各控制区设置要求和方法317.2各控制区交通标志设置规定327.3各控制区交通标志设置注意事项327.4临时交通信号灯设置及绕行方案337.4.1临时绕行方案337.4.2交通信号灯临时改移方案348施工期间安全保证措施及安全应急预案348.1施工安全保证体系348.1.1安全管理方针348.1.2建立安全生产领导小组348.1.3施工安全保证体系框图348.2安全保证措施358.2.1施工安全组织保证措施358.2.2制度保证378.2.3重大危险源分析及应对措施388.2.4施工机械的安全控制措施438.2.5消防安全措施448.2.6门洞口安全防护措施448.3安全事故处理应急预案448.3.1应急救援响应程序458.3.2事故报告及通讯联系458.3.3应急物资468.3.4安全事故发生应急措施469冬季施工期间保证措施489.1质量保证措施499.2安全保证措施499.3冬季施工注意事项50支架现浇连续梁满堂支架施工专项方案1工程概况1.1工程简介我项目承建的A10A12#连续梁位于xx城际轨道交通工程青张区间,本高架区间为全线第一个高架区间,区间自滨海公路路西新华锦爱丁堡公寓以北地面后起桥,向北沿滨海公路路西侧绿化带走行,跨越规划枣山东路(现保张路)后到达张村站,跨越枣山东路(规划红线宽40m)采用一联(21+40+33.245)m连续箱梁,采用现浇施工。A10A12#连续梁下部结构均采用1.2m钻孔灌注桩基础,圆端形实体墩,宝石型盖梁。本梁为(21+40+33.245)m双线混凝土连续箱梁,梁体采用单箱双室等高度箱型截面,梁高2.1m。箱梁顶宽10.6m,底宽5.8m。箱梁边腹板厚3550cm,中腹板厚3050cm;底板厚3040cm;顶板厚30cm。顶板设6020cm的梗肋,底板设2020cm的梗肋。中支点处设置200cm的横隔墙,中隔墙设置8080cm的过人孔。箱梁大里程侧梁端设120cm长牛腿。1.2工程地质本地段地表多为人工回填改造,场区第主要由第四系全新统人工填土(Q4ml)、全新统洪冲积层(Q4al+pl)组成。基岩以燕山晚期花岗岩为主,其在浅层侵入的过程中形成面积较大的岩株,场区受劈石口断裂控制,煌斑岩及花岗斑岩岩脉发育较好,局部受动力变质作用形成有砂土状碎裂岩、块状碎裂岩等构造岩体,其风化程度及风化带特征有较大差异。根据详勘报告成果,轨道沿线未见采空区、岩溶、地裂缝、滑坡、崩塌、震陷等不良地质作用。1.3水文气象条件x属华北暖温带沿海季风区,大陆性气候。受海洋影响,空气湿润、气候温和,雨量较多,四季分明,具有春迟、夏凉、秋爽、冬长的气候特征。x累年平均降水量为714mm,年最大降水量为1225.2mm(1975年),最小降水量347.4mm。由于受地形、地貌的影响,降水量地区分布很不均匀,累年平均降水量等值线走向呈SWNE向,年最大降水量与最小降水量比值在35之间,73%的降水集中在69月。按日降水量 0.1mm/日计算,年平均降雨日为82天,最多116天,最少56天。累年平均暴雨日,即日降水量 50mm,为2.9天,最多为7天。年最大降雪量270mm。x年平均气温12.3。累年各月平均气温:8月最高,1月最低,分别为25,和-0.4。极端最高气温38.9(2002年7月15日),极端最低气温-20.5(1957.1.22)。x寒潮一般发生于11月次年2月,平均每年发生4.9次,年均结冰日82天。1.4主要技术参数1、设计使用年限:主体结构100年,其他损坏或修复不影响运营的附属结构50年。2、本区间线路为直线,最大线路纵坡2.8%。3、正线数目:双线,直线段线间距5.0m。4、车辆型号:B型车,4辆编组,最高行车速度120km/h。5、区间供电方式采用接触轨授流。6、地震烈度:抗震设防烈度为6度,地震动峰值加速度按地震安评报告取值。7、桥下净空:高架区间跨越快速路或主干道净高不小于5.0m,跨越次要干道不小于4.5m,跨越规划枣山东路净空按4.5m考虑。2编制依据1、建设工程安全生产管理条例(国务院第393号令);2、危险性较大的分部分项工程安全管理办法(建质【2009】87号);3、x市市政工程管理处关于规范危险性较大的分部分项工程专项施工方案专家论证工作的通知(青市政管字【2013】28号);4、建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范(JGJ166-2008);5、建筑施工扣件式脚手架安全技术规范(JGJ130-2001);6、建筑施工模板安全技术规范(JGJ162-2008);7、路桥施工计算手册;8、施工设计图纸;9、国家和地方政府颁布的工程建设标准强制性条文;10、国家及地方相关的规程、规范、力学资料等。3施工进度计划梁跨长度开始日期结束日期备注第1现浇段16.5m12月30日1月10日第2现浇段40m12月20日12月30日第3现浇段37.645m11月30日12月20日4支架设计方案4.1总体方案A10A12#连续梁采用满堂支架整体现浇方式进行,跨越道路部分利用混凝土基础、60916mm钢管做为临时支墩,双排I40b工字钢、单排I22a工字钢共同组成受力主梁及分配梁搭设门洞。连续梁底模及侧模采用1.5cm厚竹胶板作为模板,模板背肋横向为58cm方木,纵向为1215cm方木。4.2支架设计方案4.2.1满堂脚手架(1)布置原则 根据梁体施工工艺及现场实际情况,采用满堂碗扣式脚手架支架,由混凝土基础、碗扣式脚手架及纵横向木方组成受力体系。 在支架搭设范围内原地面进行平整碾压处理,在处理范围内进行20cm厚混凝土硬化,并高于两侧原地面,硬化混凝土由中心向外侧设置2%横坡,并于支架两侧设置排水沟,防止雨水浸泡支架基础。 混凝土基础上方铺设不厚度不小于5cm、长度不小于立杆跨度两跨长度的垫木,然后进行满堂支架施工。根据脚手架间距布置横向1215cm木方,1215cm方木随脚手架横向间距布置;横向方木顶纵向布置58cm木方作为底模竹胶板背肋,58cm方木中心间距为20cm;方木上方以1.5cm厚竹胶板作为底模;侧模采用1.5cm厚竹胶板,58cm方木、1215cm方木做为侧模。(2)脚手架布置 脚手架纵向立杆布置间距A10#墩向大里程1.8m范围内为30cm,连续向大里程1.8m范围内为60cm;A11、A12#墩主墩两侧2.4m范围内为60cm;张村站1轴边墩向小里程0.9m范围内为30cm,连续向小里程3.6m范围内为60cm;其他位置为90cm。脚手架横向立杆布置间距在箱梁翼缘板所对应的位置间距为90cm,其他部分脚手架立杆间距为60cm;脚手架横杆在高度方向横杆步距为120cm。脚手架详细布置见:A10A12#连续箱梁脚手架布置示意图。(3)脚手架剪刀撑布置 为使所有立杆联成整体,确保支架的整体稳定性,支架所用顶托全部采用U型托。在支架四周从底到顶连续设置竖向剪刀撑,中间纵、横向由底至顶连续设置竖向剪刀撑,剪刀撑的斜杆与地面夹角应在4560之间,连续梁剪刀撑每组间距58m,斜杆每步与立杆扣接;当支撑架高度大于4.8m时,顶端和底部必须设置水平剪刀撑,中间水平剪刀撑设置间距应小于或等于4.8m;并于靠近墩身部位设置连墙件。4.2.2支架门洞布置现浇预应力连续箱梁跨越保张路部分采用往张村方向单门洞,往松岭路方向双门洞,由混凝土基础、60916mm钢管、双排I40b工字钢、单排I22a工字钢共同组成受力体系。在保张路路上浇筑宽度1m、高度0.8m的C20砼基础。钢管桩设立于混凝土基础上,混凝土基础内预埋法兰钢板便于与钢管桩连接,钢管桩顶部设置双I40b工字钢作为横梁,横梁顶纵向铺设I22a工字钢做纵梁,工字钢于边腹板、中腹板间距为30cm,其他位置下间距为60cm,钢管桩间距为3-3.5m。门洞净宽去往张村方向为5m,去往松岭路方向为4m。门洞顶部设置落梁沙箱以便于调整底模标高及落梁拆模。安全防护棚架设置:为防止连续梁跨路施工期间梁上施工物品意外掉落,损伤鹤山路路面及影响行车安全,施工期间可利用门洞临时支墩作为立柱,利用彩钢瓦棚或竹胶板做为防护棚架设置于门洞工字钢下方,以保证行车安全及路面不被破坏。4.2.3内模支架设置A10A12#连续梁为单箱双室结构设计,其内模脚手架搭设间距横、纵向间距为9090cm,步距为120cm。脚手架上部横向方木为90cm,纵向方木中心间距为30cm,横向方木选用1010cm方木,纵向方木选用58cm方木进行设置。5支架设计计算根据连续梁结构特点,受力计算选用4个工况进行计算。即第种一工况:箱梁大里程端横梁(D断面);第二种工况:箱梁中部平直段(A断面);第三种工况:箱梁靠近中墩位置底、腹板最厚处(C断面);第四种工况:箱梁中部平直段跨路位置(B断面)。此四种断面包含连续梁所有工况,具有连续箱梁支架受力系统的代表性。5.1脚手架钢材特性及截面特性支架采用多功能碗扣式脚手架,立杆主要采用3.0m、2.4m、1.2m、0.6m,斜杆长度为6m,横杆采用0.9m、0.6m、0.3m三种组成,顶、底托采用可调托撑。(1)钢材的强度设计值和弹性模量脚手架所用钢材的强度设计值和弹性模量见下表所示:表5.1-1 脚手架钢材的强度设计值和弹性模量表Q235A级钢材抗拉、抗压和抗弯强度设计值f弹性模量E 注:建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规程表5.1.6。(2)截面特性WDJ碗扣式脚手架钢管的内径,外径。壁厚:;断面积:;截面惯性矩:;回转半径:;截面模量:。5.2工况一(D断面)支撑系统受力检算A10A12#连续梁大里程端靠近张村站1轴部分为整体端横梁,无箱室结构设计。此断面脚手架立杆横向间距为60、90cm,纵向间距为30cm,步距120cm。其断面图如下:图5.2-1 A10A12#连续梁D断面示意图5.2.1脚手架受力检算根据脚手架的布置方案,采用WDJ碗扣式多功能脚手架,对其刚度、强度、稳定性必须进行检算。5.2.1.1荷载取值表5.2-2 不同单元单杆承载力分配表序号位置面积钢筋砼密度单位面积砼压力1左侧翼缘板0.8m225KN/m39.76KN/m22中间位置13.16m225KN/m350.62KN/m23右侧翼缘板0.8m225KN/m39.76KN/m2根据上表计算,除两侧翼缘板外中间位置处单根立杆受力属最不利状态,故以此处为例进行计算,此处立杆间距为0.60.3m。(1)模板、支架及脚手架等自重:;(2)浇筑混凝土恒载:;(3)施工人员及施工机具运输或堆放的荷载:;(4)倾倒混凝土产生的冲击荷载:;(5)振捣混凝土产生的冲击荷载:;(6)风荷载:;上式中:- 风荷载标准值,;- 脚手架立杆横向间距;- 脚手架立杆纵向间距;- 风压高度变化系数,取1.0(建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范JGJ 166-2008 附录D);- 风荷载体型系数,取1.04(建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范JGJ 166-2008 第4.3.2条);- 基本风压,取0.6kN/m2(建筑结构荷载规范 GB50009)。5.2.1.2单根立杆容许承载力计算(1)当横杆步距取120cm时,长细比: 上式中: - 脚手架计算长度; - 立杆伸出顶层水平杆长度。(2)根据脚手架立杆长细比查得建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范附表E,脚手架立杆轴心稳定抗压系数,由此可得立杆容许承载力:5.2.1.3单根立杆轴向应力及稳定性检算根据建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范(JGJ 166-2008)表4.4.1规定,立杆承载力计算荷载组合为永久荷载+0.9(可变荷载+风荷载),则:箱梁断面中间位置脚手架立杆检算:(1)单根立杆轴向应力计算: (2)组合风荷载时立杆压弯承载力(稳定性)计算:风荷载作用下内外排立杆间横杆的支撑力: 风荷载作用下单根立杆弯矩计算: 组合风荷载时立杆压弯承载力(稳定性)计算: 由以上计算可知:箱梁中间位置单根立杆轴向应力:。箱梁中间位置单根立杆压弯承载力(稳定性):。结论:箱梁除翼缘板外中间位置立杆横纵向间距采用6030cm,步距采用120cm满足要求!5.2.2地基承载力检算根据地勘报告显示,原地面为第四系全新统人工填土,支架施工前对原地面表层软弱土质挖除后换填30cm厚石渣料,利用压路机进行碾压,通过以往施工经验换填后地基经检验地基承载力,于原地面基础上浇筑20cm厚C20混凝土,单根立柱下混凝土基础截面积按刚性角45,支架下部为5cm10cm垫木,分布至地基表面面积。连续箱梁中间位置立杆地基承载力计算:;结论:根据以上计算可得:地基承载力大于200Kpa即可满足要求,因此原地面处碾压处理后浇筑20cm厚C20混凝土地基承载力满足要求!5.2.3底模竹胶板及横纵向方木受力检算5.2.3.1竹胶板模板底模检算箱梁底模采用高强度竹胶板,厚度15mm,竹胶板钉在纵向58cm方木上,方木间距20cm。因此验算模板强度采用宽b=20cm平面竹胶板。(1)荷载组合(线荷载)箱梁除翼缘板以外中间位置:;(2)15mm厚竹胶板截面特性竹胶板按照三跨连续梁考虑计算:弹性模量:;截面惯性矩:;截面抵抗矩:;容许应力:。(3)模板验算从竹胶板下方木支撑肋布置可知,竹胶板可看做多跨连续梁,按三等跨均布荷载作用连续梁进行计算,计算公式为:跨中最大弯矩:;弯拉应力:挠度:结论:由以上计算可知,选用15mm厚竹胶板做为连续梁模板其抗弯应力及挠度受力计算满足要求!5.2.3.2底模纵向方木检算底模纵向方木采用58cm方木,间距20cm,铺设于横向1215cm方木上。以连续梁最大断面计算,1215cm方木间距为30cm。58cm方木单根长为4m,故受力计算是选用三跨连续梁体系进行计算。(1)荷载组合(均布荷载);(2)58cm方木截面特性弹性模量:;松木容许抗弯应力:。截面惯性矩:;截面抵抗矩:;(3)受力检算跨中最大弯矩:;抗弯应力:;挠度:;结论:由以上计算可知,选用58cm方木做为底模纵向方木其抗弯应力及挠度计算均满足要求!5.2.3.3底模横向方木检算底模横向方木采用1215cm方木,间距随脚手架布置,此计算工况脚手架纵向间距为30cm;铺设于脚手架U型托上,横断面位置在两侧翼缘板位置为90cm,中间位置为60cm。1215cm方木单根长为4m,故受力计算是选用三跨连续梁体系进行计算。(1)荷载组合(均布荷载);(2)1215cm方木截面特性弹性模量:;松木容许抗弯应力:。截面惯性矩:;截面抵抗矩:;(3)横向方木受力检算跨中最大弯矩:;抗弯应力:挠度:结论:根据以上计算,选用1215cm方木做为底模横向方木其抗弯应力及挠度计算均满足要求!5.3工况二(A断面)支撑系统受力检算A10A12#连续梁中部平直段为单箱双室结构,其顶板、底板、中腹板厚度均为30cm,边腹板厚度为35cm。此断面脚手架立杆横向间距为60、90cm,纵向间距为90cm,步距120cm。其断面图如下:图5.3-1 A10A12#连续梁A断面示意图5.3.1脚手架受力检算根据脚手架的布置方案,采用WDJ碗扣式多功能脚手架,对其刚度、强度、稳定性必须进行检算。5.3.1.1荷载取值表5.3-2 不同单元单杆承载力分配表序号位置面积钢筋砼密度单位面积砼压力1单元一1.2m225KN/m325KN/m22单元二1.08m225KN/m315KN/m23单元三1.25m225KN/m326.04KN/m2根据上表计算,单元三位置处单根立杆受力属最不利状态,故以此处为例进行计算,此处立杆间距为0.60.9m,步距1.2m。(1)模板、支架及脚手架等自重:;(2)浇筑混凝土恒载:;(3)施工人员及施工机具运输或堆放的荷载:;(4)倾倒混凝土产生的冲击荷载:;(5)振捣混凝土产生的冲击荷载:;(6)风荷载:;上式中:- 风荷载标准值,;- 脚手架立杆横向间距;- 脚手架立杆纵向间距;- 风压高度变化系数,取1.0(建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范JGJ 166-2008 附录D);- 风荷载体型系数,取1.04(建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范JGJ 166-2008 第4.3.2条);- 基本风压,取0.6kN/m2(建筑结构荷载规范 GB50009)。5.3.1.2单根立杆容许承载力计算(1)当横杆步距取120cm时,长细比: 上式中: - 脚手架计算长度; - 立杆伸出顶层水平杆长度。(2)根据脚手架立杆长细比查得建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范附表E,脚手架立杆轴心稳定抗压系数,由此可得立杆容许承载力:5.1.1.3单根立杆轴向应力及稳定性检算根据建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范(JGJ 166-2008)表4.4.1规定,立杆承载力计算荷载组合为永久荷载+0.9(可变荷载+风荷载),则:箱梁断面中间位置脚手架立杆检算:(1)单根立杆轴向应力计算: (2)组合风荷载时立杆压弯承载力(稳定性)计算:风荷载作用下内外排立杆间横杆的支撑力: 风荷载作用下单根立杆弯矩计算: 组合风荷载时立杆压弯承载力(稳定性)计算: 由以上计算可知:单元三位置单根立杆轴向应力:。单元三位置单根立杆压弯承载力(稳定性):。结论:单元三断面位置立杆横纵向间距采用6090cm,步距采用120cm满足要求!单元一断面、单元二断面位置脚手架布置与单元三断面相同且荷载小于单元三断面,因此A断面脚手架布置间距6090cm,步距120cm满足要求!5.3.2地基承载力检算根据地勘报告显示,原地面为第四系全新统人工填土,支架施工前对原地面表层软弱土质挖除后换填30cm厚石渣料,利用压路机进行碾压,通过以往施工经验换填后地基经检验地基承载力,于原地面基础上浇筑20cm厚C20混凝土,单根立柱下混凝土基础截面积按刚性角45,支架下部为5cm10cm垫木,分布至地基表面面积。连续箱梁中间位置立杆地基承载力计算:;结论:根据以上计算可得:地基承载力大于200Kpa即可满足要求,因此原地面处碾压处理后浇筑20cm厚C20混凝土地基承载力满足要求!单元一断面、单元二断面位置脚手架布置与单元三断面相同且荷载小于单元三断面,因此A断面地基承载力大于200Kpa即可满足要求。5.3.3底模竹胶板及横纵向方木受力检算5.3.3.1竹胶板模板底模检算箱梁底模采用高强度竹胶板,厚度15mm,竹胶板钉在纵向58cm方木上,方木间距20cm。因此验算模板强度采用宽b=20cm平面竹胶板。(1)荷载组合(线荷载)箱梁除翼缘板以外中间位置:;(2)15mm厚竹胶板截面特性竹胶板按照三跨连续梁考虑计算:弹性模量:;截面惯性矩:;截面抵抗矩:;容许应力:。(3)模板验算从竹胶板下方木支撑肋布置可知,竹胶板可看做多跨连续梁,按三等跨均布荷载作用连续梁进行计算,计算公式为:跨中最大弯矩:;弯拉应力:挠度:结论:由以上计算可知,选用15mm厚竹胶板做为连续梁模板其抗弯应力及挠度受力计算满足要求!单元一断面、单元二断面位置脚手架、方木、竹胶板布置与单元三断面相同且荷载小于单元三断面,因此A断面底模选用15mm厚竹胶板满足受力要求!5.3.3.2底模纵向方木检算底模纵向方木采用58cm方木,间距20cm,铺设于横向1215cm方木上。以连续梁最大断面计算,1215cm方木间距为90cm。58cm方木单根长为4m,故受力计算是选用三跨连续梁体系进行计算。(1)荷载组合(均布荷载);(2)58cm方木截面特性弹性模量:;松木容许抗弯应力:。截面惯性矩:;截面抵抗矩:;(3)受力检算跨中最大弯矩:;抗弯应力:;挠度:;结论:由以上计算可知,选用58cm方木做为底模纵向方木其抗弯应力及挠度计算均满足要求!单元一断面、单元二断面位置脚手架、方木、竹胶板布置与单元三断面相同且荷载小于单元三断面,因此A断面底模纵向方木选用58cm方木满足受力要求!5.3.3.3底模横向方木检算底模横向方木采用1215cm方木,间距随脚手架布置,此计算工况根据脚手架布置1215cm方木间距为90cm,跨度为60m;1215cm方木单根长为4m,故受力计算是选用三跨连续梁体系进行计算。(1)荷载组合(均布荷载);(2)1215cm方木截面特性弹性模量:;松木容许抗弯应力:。截面惯性矩:;截面抵抗矩:;(3)横向方木受力检算跨中最大弯矩:;抗弯应力:挠度:结论:根据以上计算,选用1215cm方木做为底模横向方木其抗弯应力及挠度计算均满足要求!单元一断面、单元二断面位置脚手架、方木、竹胶板布置与单元三断面相同且荷载小于单元三断面,因此A断面底模横向方木选用1215cm方木满足受力要求!5.4工况三(C断面)支撑系统受力检算A10A12#连续梁靠近中墩位置为单箱双室结构,其顶板厚度为30cm、底板厚度为40cm、中腹板厚度为40cm、边腹板厚度为50cm。此断面脚手架立杆横向间距为两侧翼缘板90cm、中间部分60cm,脚手架立杆纵向间距为60cm,步距120cm。其断面图如图5.4-1所示:5.4.1脚手架受力检算5.4.1.1荷载取值表5.4-2 不同单元单杆承载力分配表序号位置面积钢筋砼密度单位面积砼压力1单元一1.43m225KN/m329.79KN/m22单元二1.27m225KN/m317.64KN/m23单元三1.48m225KN/m330.83KN/m2图5.4-1 A10A12#连续梁C断面示意图根据表5.4-2计算,单元三位置处单根立杆受力属最不利状态,故以此处为例进行计算,此处立杆间距为0.60.6m,步距1.2m。(1)模板、支架及脚手架等自重:;(2)浇筑混凝土恒载:;(3)施工人员及施工机具运输或堆放的荷载:;(4)倾倒混凝土产生的冲击荷载:;(5)振捣混凝土产生的冲击荷载:;(6)风荷载:;上式中:- 风荷载标准值,;- 脚手架立杆横向间距;- 脚手架立杆纵向间距;- 风压高度变化系数,取1.0(建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范JGJ 166-2008 附录D);- 风荷载体型系数,取1.04(建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范JGJ 166-2008 第4.3.2条);- 基本风压,取0.6kN/m2(建筑结构荷载规范 GB50009)。5.3.1.2单根立杆容许承载力计算(1)当横杆步距取120cm时,长细比: 上式中: - 脚手架计算长度; - 立杆伸出顶层水平杆长度。(2)根据脚手架立杆长细比查得建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范附表E,脚手架立杆轴心稳定抗压系数,由此可得立杆容许承载力:5.1.1.3单根立杆轴向应力及稳定性检算根据建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范(JGJ 166-2008)表4.4.1规定,立杆承载力计算荷载组合为永久荷载+0.9(可变荷载+风荷载),则:箱梁断面中间位置脚手架立杆检算:(1)单根立杆轴向应力计算: (2)组合风荷载时立杆压弯承载力(稳定性)计算:风荷载作用下内外排立杆间横杆的支撑力: 风荷载作用下单根立杆弯矩计算: 组合风荷载时立杆压弯承载力(稳定性)计算: 由以上计算可知:单元三位置单根立杆轴向应力:。单元三位置单根立杆压弯承载力(稳定性):。结论:单元三断面位置立杆横纵向间距采用6060cm,步距采用120cm满足要求!单元一断面、单元二断面位置脚手架布置与单元三断面相同且荷载小于单元三断面,因此C断面脚手架布置间距6060cm,步距120cm满足要求!5.4.2地基承载力检算根据地勘报告显示,原地面为第四系全新统人工填土,支架施工前对原地面表层软弱土质挖除后换填30cm厚石渣料,利用压路机进行碾压,通过以往施工经验换填后地基经检验地基承载力,于原地面基础上浇筑20cm厚C20混凝土,单根立柱下混凝土基础截面积按刚性角45,支架下部为5cm10cm垫木,分布至地基表面面积。连续箱梁中间位置立杆地基承载力计算:;结论:根据以上计算可得:地基承载力大于200Kpa即可满足要求,因此原地面处碾压处理后浇筑20cm厚C20混凝土地基承载力满足要求!单元一断面、单元二断面位置脚手架布置与单元三断面相同且荷载小于单元三断面,因此C断面地基承载力大于200Kpa即可满足要求。5.4.3底模竹胶板及横纵向方木受力检算5.4.3.1竹胶板模板底模检算箱梁底模采用高强度竹胶板,厚度15mm,竹胶板钉在纵向58cm方木上,方木间距20cm。因此验算模板强度采用宽b=20cm平面竹胶板。(1)荷载组合(线荷载)箱梁除翼缘板以外中间位置:;(2)15mm厚竹胶板截面特性竹胶板按照三跨连续梁考虑计算:弹性模量:;截面惯性矩:;截面抵抗矩:;容许应力:。(3)模板验算从竹胶板下方木支撑肋布置可知,竹胶板可看做多跨连续梁,按三等跨均布荷载作用连续梁进行计算,计算公式为:跨中最大弯矩:;弯拉应力:挠度:结论:由以上计算可知,选用15mm厚竹胶板做为连续梁模板其抗弯应力及挠度受力计算满足要求!单元一断面、单元二断面位置脚手架、方木、竹胶板布置与单元三断面相同且荷载小于单元三断面,因此C断面底模选用15mm厚竹胶板满足受力要求!5.4.3.2底模纵向方木检算底模纵向方木采用58cm方木,间距20cm,铺设于横向1215cm方木上。以连续梁最大断面计算,1215cm方木间距为60cm。58cm方木单根长为4m,故受力计算是选用三跨连续梁体系进行计算。(1)荷载组合(均布荷载);(2)58cm方木截面特性弹性模量:;松木容许抗弯应力:。截面惯性矩:;截面抵抗矩:;(3)受力检算跨中最大弯矩:;抗弯应力:;挠度:;结论:由以上计算可知,选用58cm方木做为底模纵向方木其抗弯应力及挠度计算均满足要求!单元一断面、单元二断面位置脚手架、方木、竹胶板布置与单元三断面相同且荷载小于单元三断面,因此C断面底模纵向方木选用58cm方木满足受力要求!5.3.3.3底模横向方木检算底模横向方木采用1215cm方木,间距随脚手架布置,此计算工况根据脚手架布置1215cm方木间距为60cm,跨度为60m;1215cm方木单根长为4m,故受力计算是选用三跨连续梁体系进行计算。(1)荷载组合(均布荷载);(2)1215cm方木截面特性弹性模量:;松木容许抗弯应力:。截面惯性矩:;截面抵抗矩:。(3)横向方木受力检算跨中最大弯矩:;抗弯应力:;挠度:。结论:根据以上计算,选用1215cm方木做为底模横向方木其抗弯应力及挠度计算均满足要求!单元一断面、单元二断面位置脚手架、方木、竹胶板布置与单元三断面相同且荷载小于单元三断面,因此C断面底模横向方木选用1215cm方木满足受力要求!5.5工况四(B断面)支撑系统受力检算A10A12#连续梁跨越道路部分为单箱双室结构,其顶板、底板、中腹板厚度均为30cm,边腹板厚度为35cm。根据门洞布置形式,单个门洞最大跨度为6m,工字钢受力以此为例进行计算。图5.4-1 A10A12#连续梁B断面示意图5.5.1荷载取值(1)模板、支架及脚手架等自重:表5.5-2 不同单元模板、支架及脚手架等自重荷载分配表序号位置单位面积荷载单元长度单元宽度受力面积线荷载1单元一1.6KN/m26m1.2m7.2m21.92KN/m2单元二1.6KN/m26m1.8m10.8m22.88KN/m3单元三1.6KN/m26m1.2m7.2m21.92KN/m(2)混凝土恒载表5.5-3 不同单元砼恒载分配表序号位置面积钢筋砼密度单元砼重量砼恒载1单元一1.2m225KN/m3180KN30KN/m2单元二1.08m225KN/m3162KN27KN/m3单元三1.25m225KN/m3187.5KN31.25KN/m(3)施工人员及施工机具运输或堆放的荷载表5.5-4 不同单元施工人员及施工机具运输或堆放的荷载分配表序号位置单位面积荷载单元长度单元宽度受力面积线荷载1单元一1KN/m26m1.2m7.2m21.2KN/m2单元二1KN/m26m1.8m10.8m21.8KN/m3单元三1KN/m26m1.2m7.2m21.2KN/m(4)倾倒混凝土产生的冲击荷载表5.5-5倾倒混凝土产生的冲击荷载分配表序号位置单位面积荷载单元长度单元宽度受力面积线荷载1单元一1KN/m26m1.2m7.2m21.2KN/m2单元二1KN/m26m1.8m10.8m21.8KN/m3单元三1KN/m26m1.2m7.2m21.2KN/m(5)振捣混凝土产生的冲击荷载表5.5-6振捣混凝土产生的冲击荷载分配表序号位置单位面积荷载单元长度单元宽度受力面积线荷载1单元一1KN/m26m1.2m7.2m21.2KN/m2单元二1KN/m26m1.8m10.8m21.8KN/m3单元三1KN/m26m1.2m7.2m21.2KN/m由于门洞支撑系统设置3个行车门洞,因此门洞纵梁挠度计算采用三跨连续梁模型进行计算。5.5.2工字钢纵梁检算(1)荷载组合单元一:单元二:单元三:(2)跨中最大弯矩单元一:单元二:单元三:(3)需要的截面模量单元一:单元二:单元三:(4)需要的工字钢根数现场拟选用I22a工字钢作为门洞纵梁,I22a工字钢截面特性如下表所示:表5.5-7 I22a工字钢截面特性惯性矩Ix截面模量Wx单位重容许应力弹性模量3400cm4309cm333kg/m205Mpa2.6105Mpa则需要工字钢根数:单元一:;单元二:;单元三:。则工字钢间距:单元一:;单元二:;单元三:;为保证安全系数,工字钢于单元一、单元三断面加密至0.3m,单元二断面加密至0.6m,翼缘板位置布置间距为0.6m。(5)工字钢挠度单元一:;单元二:;单元三:。结论:纵向工字钢选用I22a,于单元一、三处间距30cm,其他位置间距60cm满足要求!5.5.3双I40b工字钢横梁检算根据门洞布置,双I40b工字钢共布置4排,承担梁部荷载及纵向工字钢自重,单根横梁长度L=15.2m,最大跨度为3.55m。底部设置5根钢管柱支立,因此计算模型采用三跨连续梁方式进行计算:表5.5-8 I40b工字钢截面特性惯性矩Ix截面模量Wx单位重容许应力弹性模量22780cm41140cm373.8kg/m205Mpa2.6105Mpa跨中最大弯矩:;抗弯应力:挠度:结论:由以上计算可知,横梁选用双I40b工字钢其抗弯应力及挠度计算均满足要求!5.5.4钢管桩受力检算钢管桩外径D=609mm,内径d=577mm,其截面特性如下:壁厚:;断面积:;截面惯性矩:;回转半径:;截面模量:。单根钢管桩容许承载力:单排支墩布置5根钢管桩,则钢管桩轴向应力计算:钢管桩压弯承载力(稳定性)计算:结论:支墩立柱采用609mm16mm钢管桩布置满足受力要求!6施工工艺流程6.1支架搭设地基处理根据地勘报告显示,原地面为第四系全新统人工填土,计算书计算结果得出三个受力单元的地基承载力大于等于200Kpa能满足要求,因此支架施工前对原地面表层软弱土质挖除后换填30cm厚石渣料,利用压路机进行碾压后进行20cm厚C20混凝土硬化处理,并向外侧设置2%排水坡。于支架基础两侧设置排水沟,保证雨水不浸泡支架基础。对于基础回填部分,回填时将基坑内积水抽干,回填含水率较低的填料至承台顶面,回填至承台顶面后回填石渣料,并进行分层碾压处理。6.2支架搭设方法6.2.1脚手架种类、规格支架采用多功能碗扣式脚手架,立杆主要采用3.0m、2.4m、1.2m、0.6m,斜杆长度为6m,横杆采用0.9m、0.6m、0.3m三种组成,顶、底托采用可调托撑。6.2.2支架布置支架搭设前利用全站仪放出纵向轴线和每排横杆轴线并悬挂施工线。将支撑方木中心和横杆轴心重合摆放,将立杆支立在支架的小里程在轴线上位置,按设计图纸脚手架的布置图纸安装脚手架。脚手架的安装顺序横向是由中心向两侧,横向是由一端向另一端,横杆是由下向上。每完成一组单元的脚手架均完成相应部分的剪刀撑。支架搭设好后,调顶托来调整支架高度,一般比设计高2-3mm。6.2.3现场搭设要求(1)搭设从交界墩一端开始搭设,按照设计图纸确定第一排立杆。立好立杆后,及时设置扫地杆和第一步大小横杆,扫地杆距地面高度小于或等于0.35m。立杆上端包括可调螺杆伸出顶层水平杆的长度不得大于0.7m。(2)碗扣架与交界墩拉结牢靠后,随着架体升高,剪刀撑应同步设置。(规范规定:1、当立杆间距小于或等于1.5m时,模板支撑架四周从底到顶连续设置竖向剪刀撑;中间纵、横向有底到顶连续设置竖向剪刀撑,其间距应小于或等于4.5m。2、剪刀撑的斜杆与地面夹角应在4560之间,斜杆应每步与立杆扣接。)(3)当模板支撑架高度大于4.8m时,顶端和底部必须设置水平剪刀撑,中间水平剪刀撑设置间距应小于或等于4.8m。(4)当模板支撑架周围有主体结构时,应设置连墙件。(5)模板支撑架高宽比应小于或等于2。6.2.4技术要求(1)相邻立杆接头应错开布置在不同的步距内,与相邻大横杆的距离不宜大于步距的三分之一;(2)在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑等用的直角扣件、旋转扣件中心点的相互距离不宜大于15厘米;(3)各杆件端头伸出扣件边缘的长度不应小于100mm;(4)立杆的垂直偏差应不大于架高的1300;(5)上下横杆的接长位置应错开布置在不同的立杆纵距中,与相连立杆的距离不大于纵距的1/3;(6)主节点处必须设置一根横向水平杆,用直角扣件扣接且严禁拆除。主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm。6.2.5支架使用规定(1)严禁在架上戏闹或坐在栏杆上等不安全处休息;(2)严禁攀援支架上下,发现异常情况时,架上人员应立即撤离;(3)支架上垃圾应及时清除,以减轻自重并防止坠物伤人。(4)拆除顺序:护栏脚手板剪刀撑小横杆大横杆立杆件;(5)拆除前应先清除支架上杂物及地面障碍物;(6)拆除作业必须由上而下逐层拆除,严禁上下同时作业;(7)拆除过程中,凡已松开连接的杆、配件应及时拆除运走,避免误扶、误靠;(8)拆下的杆件应以安全方式吊走或运出,严禁向下抛掷。(9)搭拆支架时地面应设围栏和警示标志,并派专人看守,严禁非操作人员入内;6.2.6支架搭设的注意事项碗扣式支架排列间距根据箱梁自重确定。横梁、腹板及横隔梁位置应力集中处支架加密处理。测量定位后,人工拼装,上顶托水准找平,下承托支撑在方木上,方木底面与基础密贴,防止沉降变形。上、下钢管接为一体时,其接点处要插牢,两管在同一轴线上保持垂直,同时安装水平杆,之后在根据实际情况安装斜撑,确保支架整体稳固。支架增设剪刀撑,以保证支架的整体性、稳定性。方木安装完成后,测量检查其高程和平整度,进行调整。所有的支架顶托和底托必须与上、下方木紧密接触,以便使支架受力均匀,不致浇筑混凝土时模板发生局部的变形。所有方木铺设时注意将接头相互错开,不得使接头在同一断面上,且接头布置在顶托上,不得使接头悬空。在翼板外侧设置人行通道、防护网等安全设施,保证施工人员的安全。6.3支架门洞搭设方法钢管桩立柱于钢筋加工厂内按照设计图纸根据长度进行下料,先按设计位置和标高浇注临时支墩C20砼基础并安放预埋墩位螺栓。待混凝土达到设计强度后按顺序安装钢管桩立柱并同步安装角钢连接件。钢管桩安设完成并检验平面位置、标高和垂直度合格后将双工字钢横梁按设计安放在钢管桩顶部,利用电焊将横梁与钢管桩顶部法兰盘定位牢固。利用全站仪和直尺将每榀工字钢的纵横向轴线绘制在钢横梁上。 先将门洞用纵向工字钢按设计图纸长度下料,检查合格后将每根工字钢支点位置和纵向轴线用红色油漆绘制清楚后放在场地备用。待安全防护棚安装完成后,利用吊车工字钢按照设计位置进行吊装就位,吊装顺序为由中心向两侧进行。6.4底模及侧模安装碗扣架安装好后,在可调顶托上横、纵向方木。方木的铺设顺序是由中心向两侧,由一端向另一端。铺设时候方木和方木之间的接头交错布置并利用铁钉固定在横向方木上。方木铺设好后测量方木顶标高并调整脚手杆顶托,使纵向方木每点的标高和设计值相同。用全站仪在纵向方木上放出梁底模板边缘线(考虑侧模板厚度),将制作成型的整体钢模板侧模自箱梁一端对称安装,安装时保证模板位置准确,木板和木板之间的板缝要交错分布。铺设底模竹胶板、立侧模,测设翼板的平面位置和模底标高。6.5支架预压支架搭设完成后进行支架预压,根据砼施工浇注顺序,分阶段预压。6.5.1支架预压的目的(1)检查支架的安全性,确保施工安全。(2)消除地基非弹性变形和支架非弹性变形的影响,有利于桥面线形控制。6.5.2预压方式试压采用砂袋的加载方式,即将梁体模型端部及翼缘板边缘内1m的位置用砂袋封住形成箱体,两端堆载砂袋及中间堆载砂袋。翼缘板处采用1.3m高砂袋封挡,砂袋宽度1m。预压重量为梁体重量的1.2倍。6.5.3预压观测布点(1)为便于观测在每个现浇段在梁底模下取点或在梁式支架分布梁上对应位置设支架变形观测点。(2)翼缘板处测点在模板外侧。(3)沿结构的纵向每隔1/4跨径应布置一个观测断面,每个观测断面上的观测点应不少于5个,且对称布置;每组观测点应在支架顶部和支架底部对应位置上布设;(4)预压过程采用电子水准仪测量,测量误差0.1mm。6.5.4预

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