站台梁支架和模板专项方案.doc

编制：复核：审批： 19郫县高架桥金牛站站台梁支架和模板专项方案一、支架1、支架的搭设站台梁（型梁）设计采用支架现浇施工方案，用WDJ碗扣式钢管脚手架搭设落地式满堂支架，支架顶部铺设方木，竹胶板作底模和侧模，侧面用方木作背肋。 （1）、地基情况站台梁所在区域场地类别为类，环境等级为T1，岩土结构依次为：地表粉质黏土，0=150KPa；第一层卵石土，0=300KPa；第二层卵石土，0=400KPa；第三层卵石土，0=500KPa。（2）、支架基础处理：郫县高架桥支架现浇连续梁根据地质勘察结果和现场实地情况，74#88#跨下地基由粉质黏土、卵石土组成。对支架基础而言，影响基础承载能力的主要是深度1.5m以内的表层土及黏土。以上述覆盖土，按最不利的粉质黏土考虑，承载力标准值为=150KPa。根据计算钢管底部最大受力：N=22.9KN,钢管支撑垫木面积：0.60.25=0.15m2;基础承载力：22.9/0.15=153KPa,故要求基础处理后的承载力不得低于153MPa1）基础处理措施： 清除表层土，然后对地面进行平整，采用压路机压实；对地面整形成一定的坡度，便于排水；然后在支架两侧施工临时排水沟，及时排掉积水，防止降低地基承载力。采用厚25cm的C30砼硬化基础，目的是防止雨水侵入地基而降低地基承载力。在有支架区域铺设2525厚枕木,以增大钢管和地基的接触面积,减少非弹性变形。2）满堂式脚手架施工：由于碗扣式钢管支架具有拆搭方便，间距规整的特点。本桥支撑拟采用碗扣式钢管支架支撑梁体，钢管支架主要由立杆、横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑和斜撑等组成。碗扣支架立杆底部垫方木，顶部加顶托。顶托上面纵向分布12cm10cm 方木，间距60cm，其上布设12cm10cm 方木，间距30cm，方木上钉竹胶板（厚1.5cm)作为底模。梁肋和翼板的底模采用12cm10cm 方木钉成框架作为支撑；框架间距1.8m，其上再钉厚5cm 木板和1.5cm的竹胶板作为侧模和翼板的底模。（3）、支架搭设方案通过荷载分析及支架受力计算，郫县高架桥支架站台梁采用就地搭设满堂碗扣支架现浇的方式进行施工。（附支架搭设布置计算书）搭设思路：1）、碗扣式脚手架（483.5）制造严格按行业标准生产，现浇支架搭设标准是依据连续梁施工的荷载组合和碗扣式脚手架立杆在不同步距情况下的承载力，分段计算出碗扣式脚手架立杆的横向间距、纵向排距、计算出需要的横杆、立杆在这种情况下所承受的极限受压力大于箱梁静荷载和施工荷载传下来的荷载压力。由于支架结构在施工过程中受荷载较大，应严防结构发生失稳破坏或几何变位（刚体位移），采用以下措施提高支架结构的整体稳定性并限制几何变位：a、设置支架纵向剪刀撑；b、设置横向“八”字撑；c、所有碗扣接头紧密锁；d、设置脚底支承枕木；e、在支架周围设置排水沟和截水沟。2）、支架搭设按桥跨分段，根据支架图从梁体轴线开始向四周搭设，不符合横杆模数时，用钢管扣连接立杆以满足施工要求。支架搭设高度按照梁体标高扣除纵横方木以及模板高度后计算至地面垫块顶面后配置立杆，并采用立杆上下托座调节立杆顶面标高，可调顶托调整高度严格控制在30cm以内，以确保架子顶自由端的稳定。3）、支架组装在已处理好的枕木上安放下托座，然后将立杆插在其上，第一层采用3.0m和1.8m不同长度立杆交错，参差布置，其余各层均采用3.0m的立杆接长，顶面再用0.3m、0.6m、1.2m、1.8m、2.4m的立杆找平，以避免立杆接头处于同一水平面，当相邻立杆基础高度小于0.3m时，可直接用下托座调整立杆高度，使立杆碗扣接头处于同一水平面内。装立杆时，距基面30cm及时设置扫地横杆，将所装立杆连接成一个整体，以提高整体稳定性，支架底层最为关键，其组装质量直接影响整架质量，当组装两层后，必须仔细检查水平框架的垂直度和纵向直线度，保证立杆顶部绝对高差小于5cm同时必须检查横杆的水平度，并通过调整立杆可调座托使水平偏差小于35cm，组架完成后，仔细检查立杆底座，以保证所有立杆不浮地松动。（4）、搭设形式 （见支架搭设平面布置图）立杆在横桥向5.8m范围内,顺桥向29m(21m)范围按间距为60cm60cm布置。并为了保证支架稳定,横杆步距在横桥向和顺桥向根据支架高度调整，控制为120cm, 门洞位置上方按60cm步距,在站台梁翼板处设置斜撑钢管以支撑翼板模板,间距为60，为保证支架的整体性，在横桥向每隔4.5米设置一道剪刀撑，顺桥向在支架的最外侧设置剪刀撑。在支架的上端安装可调U托，可调范围30cm,在U托槽中沿纵桥向安装1210的方木，然后沿横桥向铺设1210方木，间距为30。在翼板位置区，沿顺桥向铺设方木间距为30。横桥向方木与顺桥向方木之间利用铁钉连结，U托与方木的空隙间用木块填实以免发生晃动。翼缘板位置根据翼缘底板外模坡面将木枋加工成楔型，横向间距30cm布置1210cm的木枋。（6)支架搭设方法：安装时先确定起始安装位置，并根据地面标高确定立杆起始高度，利用可调底托将标高调平，避免局部不平导致立杆不平、悬空或受力不均，安装可采取先测量所安装节段地面标高，根据所测数据计算出立杆底面标高，按横向、纵向间距安放可调底座：先用可调底托将四个角标立杆高调平后挂线安装其它底托，检查脚手架有无弯曲、接头开焊、断裂等现象，无误后拼装其余杆件。拼装时，支架立杆必须保证垂直度，尤其是必须在第一层所有立杆与横杆均拼装调整完成无误后才可继续向上拼装，否则会引起之后的拼装困难。竖杆和竖杆间必须搭斜撑，以增强结构整体稳定性；拼装到顶层立杆后，装上顶层可调顶托，并依设计标高将各顶托顶面调至设计标高位置。铺设顶层纵向及横向方木，在铺设时注意使其两纵向方木接头处于U 型可调支撑处；铺设间距按设计进行，使用水准仪检查标高，用木楔调整标高，无误后拼装底模。（7）架空“门洞”搭设支架在84#85#、77#78#中有车行通道，故需要设置左右幅各两个“门洞”架空支架，设置为64.54.5m的“门洞”,其净空为4.5m，采用56a工字钢架空形成“门洞”，工字钢间距0.6米、1.2米，长12米，一个“门洞”7根。“门洞”两侧采用间距为6060cm的碗扣杆件搭设，门洞处设4 个混凝土防撞墩，施工支架及门洞搭设见详图（附后）。（8）支架布设、检查与注意事项：1确保支架的整体强度、刚度和稳定性。对于每根竖向钢管用纵横钢管水平相连接，一定距离设置顺桥向通长剪刀撑、横桥向每隔一定距离设剪刀撑。剪刀撑与碗扣支架立杆、水平杆相交处杆件的相互连接必须紧密。2按作业要求设置防护栏及连接、加固杆件。可调顶托调整高度严格控制在30cm以内，以保证架子自由端的稳定。3满堂钢管支架搭设完毕后，测量放样确定每根钢管的高度并在钢管上标记，保证整个支架高度一致并满足设计要求。在支架顶部横桥向设横向钢管，在横向钢管扣件的下部紧设纵向钢管，要求横向钢管扣件紧贴在纵向钢管扣件之上，在纵向钢管扣件下紧贴着增设一个加强扣件，保证横向钢管与竖向钢管的扣件连接具有足够的强度来承受施工荷载。4脚手架外侧搭设人行工作梯，并在支架两侧设置1.0m宽的工作、检查平台，工作梯和平台安装1.2m高的护栏。5.支架全面检查分四次进行：支架搭设完毕，进行第一次全面检查；纵、横木、底、侧模板安放完毕进行第二次检查；梁体底、侧钢筋，预应力钢铰线安装、梁体顶板钢筋安放完毕，砼浇注前，进行第三次检查；梁底、腹板、顶板砼浇注完毕，作第四次检查。支架搭设时应严格按照施工图,并应特别注意以下几点：每个支点必须落实；拼装时，立杆必须保证垂直度，必须在第一层所有立杆与横杆拼装调整完成无误后方可继续向上拼装，否则会引起以后各层拼装困难；支架节点应牢固联接；斜杆与立杆或横杆应牢固联接。8）支架搭设完毕后，应对支架各部位进行检查，主要包括以下几方面的内容：1）碗扣件及普通扣件是否牢固可靠。2）检查立杆是否垂直。3）方木和模板间是否密贴。 4）顶托底托是否顶紧枕木和方木。5）底部枕木是否完全接触地面。2、支架预压根据要求，支架搭设完毕，底板外模安装后，需对支架进行梁体荷载120%的预压，消除支架的非弹性变形，同时检验支架的安全性、可行性。满布碗扣式钢管支架搭设应考虑预拱度的设置，预拱度计算根据梁体的重量，模板及支架的重量和荷载对支架所产生的弹性变形量和非弹性变形量进行。加重预压使支架先完成变形，测其总沉降值，卸载后测支架非弹性沉降值，对照计算总沉降值加构造重及活载一半所产生的挠度，即可定出模板预拱度。 预压荷载在箱梁混凝土浇筑前逐渐撤除，进一步核算底模标高后，方可进行下一步施工。针对预压过程中的弹性变形，设置预拱度以消除其不良影响。支架施工预拱度在支架上浇筑箱梁混凝土施工过程中和卸架后，箱梁要产生一定的挠度。因此，为使箱梁在卸架后能满意地获得设计规定的外形，须在施工时设置一定数值的预拱度。上部结构及支架的各项变形之和即为应设置的预拱度，各项变形计算和确定如下：a、梁体在自重及预应力荷载作用下的竖向位移（以垂直向上为正），跨中最大为20mm，挠度为1；b、满布式支架的弹性变形2：2=l/E=63.71068/（345109）=1510-4m=1.5mmf、支架在接缝处的非弹性变形，取3=3mm；g、支架的基底沉陷，取4=5mm；h、由砼收缩、温度变化引起的挠度,5=2mm;i、跨中预拱度：总=1+2+3+4+5主梁预拱度沿跨度方向变化曲线按二次抛物线处理，曲线方程如下：y=4f拱x（L-x）/L2y对应断面上的预拱度；x距墩台的距离L梁的跨径；f拱跨中最大预拱度根据计算出来的箱梁底标高对预压后的箱梁底模标高重新进行调整。4)、支架施工注意事项、支架要有足够的强度、刚度和稳定性的要求；、要有简便可行的脱模措施；、预压重量大于浇筑混凝土的重量；、支架地基承载力必须满足要求。、根据预压时支架产生的弹性和非弹性变形，设置预拱度。、支架基础有完好的排水系统。3、碗扣式钢管脚手架体系安装及拆卸的要求(1) 脚手架的搭设脚手架的搭设作业，必须在统一指挥下，严格按照以下规定程序进行：按施工设计放线、铺垫板、设置底座或标定立杆位置；应按定位依次竖起立杆，将立杆与纵、横向扫地杆连接固定，然后装设第步的纵向和横向平杆，随校正立杆垂直之后予以固定，并按此要求继续向上搭设。1) 碗扣式钢管脚手架搭设的工艺流程为：基础准备安放垫板安放底座竖立管、安装横杆组成方框纵向装横杆加立管至需要长度（同步搭设剪刀撑）安装斜撑搭设工作平台板护拦。2) 搭设工作至少两人配合操作。在平整、夯实的基础上铺设垫木。3) 拉线，安放底座。同一侧底座应在一条直线上，应保持底座在同一水平线上，少量高差用可调支座调整。4) 立好横向内外侧两根立管，装好两根横向水平杆，其竖向间距至少1.2m，形成一个方框。5) 一人扶直此方框架，另一个人将纵向水平杆一端插入已立好的立管最下面一个碗扣内，另一端插入第三根立管下碗扣内，装上横向水平杆，形成一个稳定的方格。6) 继续向纵向搭设直至需要的长度，搭设时注意保证立管成行，水平成线。第一步纵向水平杆应拉线或用水准仪找平。7) 底部立管应选用长度规格不同的立管间隔搭设，使接头错开。8) 水平杆叶片插入立管下碗扣时，应检查叶片是否紧贴立管，而后将上碗扣套入所有的叶片，用手锤将上碗扣顺时针方向打击，使上碗扣螺栓台阶在定位销下固定。(2) 脚手架的拆除 1) 脚手架拆除按搭设时相反顺序进行，所有杆件严禁抛掷，应用绳索吊下，轻卸、平放，分类堆齐。2) 脚手架的拆除作业应按确定的拆除程序进行。在拆除过程中，凡已松开连接的杆配件应及时拆除运走，避免误扶和误靠已松脱连接的杆件。拆下的杆配件应以安全的方式运出和吊下，严禁向下抛掷。在拆除过程中，应作好配合、协调动作，禁止单人进行拆除较重杆件等危险性的作业。3）在搭设之前，必须对进场的脚手架杆配件进行严格的检查，禁止使用规格和质量不合格的杆配件。4、碗扣式钢管脚手架上工作人员安全的要求1）工人在架上进行搭设作业时，作业面上宜铺设必要数量的脚手板并予临时固定。工人必须戴安全帽和侧重佩挂安全带。不得单人进行装设较重杆配和其它易发生失衡、脱手、碰撞、滑跌等不安全的作业。2）在搭设中不得随意改变构架设计、减少杆配件设置和对立杆纵距作100mm的构架尺寸放大。确有实际情况，需要对构架作调整和改变时，应提交技术主管人员解决。3）在架面上设置的材料应码放整齐稳固，不影响施工操作和人员通行4）人员上下脚手架必须走设安全防护的出入通（梯）道，严禁攀援脚手架上下。支架受力的验算基本思路：1、忽略墩柱对箱梁重效应的分担作用，假设箱梁重量全部由支架立杆承担。2、荷载分析按简支梁受力考虑。支架搭设平面图见附表（郫县高架桥支架站台梁支架搭设布置示意图）。一、设计参数1412cm受力方木及204cm的木板力学性能指标按公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ025-86）中的A-3类木材并按湿材乘0.9的折减系数取值，则： 120.910.8MPa,E=100000.9=9103MPa，顺纹抗剪强度=20.9=1.8MPa。对于脚手管(483.5)，据据建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范可知： i 截面回转半径， i = 1.578 cm钢材的抗压强度设计值， =205MPaA 立杆的截面面积， A=4.89cm2由于大横杆步距为1.2m，长细比为=L/i =1200/15.78=76由长细比查表可得轴心受压构件稳定系数=0.744，则有： N = A =0.744489205 = 74.582 KN二、1-1截面分析1-1截面（单位m）支架受力计算如下：站台梁体中马蹄范围1.0m，支架受荷载较大，由WDJ碗扣支架支撑。下面分析该范围支架受力。（一）设计荷载 施工过程中，支架主要承受箱梁混凝土重量、内外模重量、施工人员、施工料具堆放、运输荷载，倾倒混凝土时产生的冲击荷载，振捣混凝土产生的荷载。底模处砼箱梁荷载：P1 = 1.5m21m26KN/m3/0.9 m2=43.3KN /m2 （梁内部不进行内力的分布和传递，任何荷载均垂直作用于下面的支架上）模板自重(含内模、侧模及普管) 以砼自重的5%计,则:P2=43.35%=2.2KN/m2施工人员、施工料具堆放、运输荷载: P3=2.0 KN/m2倾倒混凝土时产生的冲击荷载： P4=2.0 KN/m2振捣混凝土产生的荷载: P5=2.5 KN/m2P=1.2（P1+P2）+1.4（P3+P4+P5）=63.7KN/m2（二）底模板顺桥向方木（12cm10cm验）算底模下脚手管立杆顺桥向在1.2m范围内铺设30cm,12cm10cm方木，方木下横向方木间距按照60cm布置，对于顺桥向的验算，取计算跨径为0.3m，按简支梁受力考虑： 因为底板下顺桥向方木间距为30cm，则有： q1=P0.3= 63.70.30=19.1KN/m W = bh2/6 = 12102/6 =200cm3 由梁正应力计算公式得： = q1L2/ 8W =19.10.62 106/ (8200103) =4.3MPa = 10.8MPa 强度满足要求。 由矩形梁弯曲剪应力计算公式得：（考虑实际跨径为0.6m）则： = 3Q/2A = 319.1(0.6 /2) 103/ (21210102) = 0.72N/mm2 = 1.8N/mm2 强度满足要求。 由矩形简支梁挠度计算公式得： E =9103 MPa； I = bh3/12 = 1000cm4 = 5q1L4 / 384EI = 519.10.64 1012 / (3848331041104) = 0.39 mm = 1.5mm（ = L/400=600/400=1.5mm ） 刚度满足要求。（三）顶托横梁横桥向1210cm木枋验算底模下脚手管立杆横桥向在范围内铺设60cm,12cm10cm方木，立杆纵向间距按照60cm布置，对于横桥向的验算，取计算跨径为0.6m，按简支梁受力考虑则有： q1=P0.6= 63.70.60=38.2KN/m W = bh2/6 = 12102/6 =200cm3 由梁正应力计算公式得： = q1L2/ 8W =38.20.62 106/ (8200103) =8.6MPa = 10.8MPa 强度满足要求。 由矩形梁弯曲剪应力计算公式得：（考虑实际跨径为0.6m）则： = 3Q/2A = 338.2(0.6 /2) 103/ (21210102) = 1.4N/mm2 = 1.8N/mm2 强度满足要求。 由矩形简支梁挠度计算公式得： E =9103 MPa； I = bh3/12 =1000 cm4 = 5q1L4 / 384EI = 538.20.64 1012 / (38410001049103) = 0.72 mm = 1.5mm（ = L/400=600/400=1.5mm ） 刚度满足要求。（四）立杆强度验算 每根钢管立柱所承受的竖向力按其所支撑面积内的荷载计算，图中所示为底板支架布置。脚手管（483.5）立杆的纵向间距为0.6m，横向间距为0.6m，因此单根立杆承受区域即为底板0.6m0.6 m箱梁均布荷载，由横桥向木枋集中传至杆顶。以底板下的间距为0.6m0.6m立杆作为受力验算杆件。则有P = 63.7KN/m2而= PA =63.70.60.6 = 22.9 KN = N0.001/0.000489=47MPa=205 MPa（强度满足要求）。又因为N =22.9KN N =74.582KN，稳定性满足要求。（即安全系数3.3）（五）地基容许承载力验算 钢管底部最大受力：N=22.9KN钢管支撑垫木面积：0.60.25=0.15m2（采用25cm25cm的枕木）基础承载力：22.9/0.15=153KPa故要求基础处理后的承载力不得低于153MPa三、2-2截面分析2-2截面（单位m）站台梁在跨中处最大荷载小于1-1截面处最大荷载，支架搭设按1-1截面方式进行，完全能满足要求。 六、门洞的检算站台梁下门洞设计：在84#85#、84#85#中有车行通道，故支架搭设时需要设置左右幅两个“门洞”架空支架，设置为64.54.5m的“门洞”,其净空为4.5m，采用56a工字钢架空形成“门洞”，工字钢间距0.6、1.2米，长12米，一个“门洞”7根。“门洞”两侧采用间距为6060cm的碗扣杆件搭设，门洞处设4 个混凝土防撞墩，施工支架及门洞搭设见详图（附后）。计算按均布荷载取值，作用于每根横梁上的均布荷载。工字钢检算：（1）钢筋砼断面积S=1m2折算成每米均布荷载 q1=1260.63=41.3(KN/m) (重量承受宽度=0.63m)（2）模板自重(含内模、侧模及普管) 以砼自重的5%计,则:P2=41.35%=2.1KN/m2（3）人及机具活载N4=6.5(KN/m)q=1.2(41.3+2.1)+1.46.5=61.2KN/m Mmax=ql2/8=61.28.42/8=540KNm （工字钢跨度按简支梁处理=8.4m）W max=Mmax/=540/205=2634cm3若采用56a工字钢，截面如图所示则其惯性距I56=655854抗弯截面系数W56=2342cm3W56/ W max=2342/2634=0.89说明：0.89m的梁的抗弯截面系数为2342 cm3，即采用56a工字钢可顶长12米宽0.89m的梁。本桥施工中工字钢马蹄下布置为为60cm、在翼板处按120cm布置。满足检算要求。1、56a工字钢梁挠度检算f=5qL4/384EI=561.21038.44/3842061090.6558510-4=0.3mm满足铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准中L/400=2.1mm0.3mm3、工字钢下支墩检算（1）钢筋砼荷载N1=18.426=218.4(KN)（2）模板自重(含内模、侧模及普管) 以砼自重的5%计,则:P2=218.45%=10.92KN（3）工字钢荷载N5=712106.210/1000=89(KN)（4）人及机具活载N6=100(KN)则模板支架立杆的轴向力设计值N=1.2(218.4+10.92+89)+1.4100=522(KN)模板支架立杆的计算长度=步距1.2+20.5=2.2m（在支架顶部有立杆的伸出段时，伸出段a按悬臂考虑（悬臂杆的 = 2.0），取=h+2a，既加大了的取值，以确保安全，也限制了立杆伸出长度的任意扩大。此式并无理论上的含义。）长细比=/I=220/1.58=139.24则轴心压件的稳定系数=0.353，为钢材的抗压强度设计值=205MPa； AN/（）=522/(0.353205)=72.1cm2一根48普通钢管的截面为：4.89 cm2；则上述荷载需钢管数=72.1/4.89 15根,施工中采用60(纵)60(横)的48钢管脚手架，共计54根，安全系数3.8，满足上述检算要求。模板的检算一、底模受力检算a.对距梁端03m范围内底模所荷载最大，只对该段进行演算:、荷载 砼自重：底模处砼箱梁荷载：P1 = 1.5m21m26KN/m3/0.9 m2=43.3KN /m2 （梁内部不进行内力的分布和传递，任何荷载均垂直作用于下面的支架上）模板自重(含内模、侧模及支架)以砼自重的5%计,则:P2=43.35%=2.2KN/m2施工人员、施工料具堆放、运输荷载: P3=2.0 KN/m2倾倒混凝土时产生的冲击荷载： P4=2.0 KN/m2振捣混凝土产生的荷载: P5=2.5 KN/m2模板的弯矩和挠度计算参照路桥施工计算手册中所列公式计算弯矩 : (均布荷载) 挠度: (均布荷载)、底模检算底模采用15mm厚竹编胶合模板，直接搁置于方木小楞上，按连续梁考虑，取单位长度（1.0m）板宽进行计算。 荷载组合P=1.2（P1+P2）+1.4（P3+P4+P5）=63.7KN/m2截面参数及材料力学性能指标W=bh2/6=1000152/6=3.75104 mm3I= bh3/12=1000153/12=2.81105 mm4竹胶模板的有关力学性能指标按竹编胶合板（GB13123）规定的类一等品的下限值取：=90 MPa, E=6103MPaa.模板检算 底板部位 当方木间距取L=0.30m时, 强度Mmax= qlL2/10=63.70.302/10=0.57 KNm，合格。 刚度荷载：Q=63.7kN/m，侧模受力检