津唐运河滨河北大街桥满堂支架方案.doc

图纸未更换，围堰、排水、地基加固等视现场场地条件而定。综合地基承载力可按140-150KPa考虑现浇梁满堂支架方案一、编制依据（一）设计文件唐山市津唐运河滨河北大街桥工程施工图设计）2013.01。（二）有关规范及标准建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范 （JGJ 166-2008）；建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 （JGJ 130-2001）；钢管满堂支架预压技术规程 （JGJT 194-2009）国家现行相关施工及验收规范、规程、质量技术标准，以及河北地区在安全文明施工、环境保护等方面的规定。我单位实地查勘资料，市政桥梁施工所总结的施工经验和工艺参数，类似工程施工工法、科技成果，及为完成本管段工程拟投入的管理人员、专业技术人员、机械设备等资源。唐山市津唐运河滨河北大街桥工程施工组织设计二、编制范围本方案主要介绍唐山市津唐运河滨河北大街桥支架体系施工方法与施工工艺。26唐山市津唐运河滨河北大街桥总平面布置图三、工程概况及地质情况3.1工程概况唐山市丰南区围绕津唐运河进行西城区景观规划。规划面积135.97公顷，包括津唐运河两侧63.95公顷，京山铁路以西、铁西路以东、滨河大街以北、国丰大街以南共40.99公顷，友谊大街北侧及北八街北侧连接渠共15.75公顷，运河东路以西、文化大街以北与津唐运河围合的规划商业区共15.28公顷。唐山市津唐运河滨河北大街桥工程，桥梁总面积9856.2平米。唐山市津唐运河滨河北大街桥采用预应力混凝土变截面现浇连续箱梁结构形式，跨径布置为45+70+70+45m。交角57，桥梁修筑起点里程K0+423.664，桥梁修筑终点里程为K0+658.336。桥梁全长230m，全宽42m。主梁采用分离式双箱每箱4室断面形式，主体结构施工工艺为满堂支架上浇筑T型结构。主梁跨中设置合龙段后浇。左右幅桥主体结构完成后，拆除支架，最后浇筑纵向湿接头。支架平面位置图3.2气候条件本工程位于暖温带半湿润季风气候区，冬季寒冷少雪；春季天气多变，少雨多风；夏季炎热多雨；秋季天气晴朗，昼暖夜凉。极端最高气温36.3，极端最低气温-20.9，多年平均气温11.4。3.3地层岩性本工程所处场地位于陡河冲洪积扇部位，地层均为第四系冲沉积地层。3.4水文地质特征场区在勘察深度范围内见一层地下水，水位埋深约为0-2.52m。相当于水位标高约-2.1m，近年来最大水位变幅约为2-3m。据资料调查，场区土及水对混凝土及混凝土中的钢筋具有微腐蚀性，对施工影响较大。桥型布置表（现浇梁）桥名墩号跨径（m）各墩高（m）梁宽（m）梁高（m）桥面横坡唐山市津唐运河滨河北大街桥0-1#454.8和1.7421.8-5.31.5%1-2#701.7和5421.8-6.71.5%2-3#705和1.7421.8-6.71.5%3-4#454.62和1.7421.8-5.31.5%四、施工方法4.1 便道修筑及地基处理本梁施工地点位于运河西路与爱民路之间的津唐运河河道范围内，施工便道及支架地基处理十分重要。施工便道选择在桥位北侧（即运河上游）修筑。便道顶面宽3.5m。顶面高程应高于雨季最高水位1m。本便道修筑同时作为围堰使用，靠水测采用沙袋装填黏土堆垒密实。便道底部与河道底面平齐处设置2处直径1m的钢筋砼临时排水管，水管并排放置，位于1#墩与2#墩中间。（具体看现场水位情况而定，如雨季上游水量小，围堰可以满足最大水位，则不用设置排水管道。如雨季必须在围堰内设置排水管时方可放置，并做好管道通过支架基础时的加固工作。）支架范围内采用30cm山皮土碾压填筑密实。上面20cm厚C20混凝土垫层。垫层表面做出2%的坡度，以利于雨季排水，支架地基两侧挖排水沟，作好排水系统。4.2、搭设支架碗扣式支架的搭设程序：根据箱梁底面及地面标高差，预先选配好立杆规格并拟定纵横水平杆布置图（做支架受力验算，确定纵横水平杆间距）在地基上铺设垫木下托定位、安装下部立杆和纵横向水平杆测量调整水平拉杆和基准标高并锁紧立杆碗扣扶正立杆纵向垂直、拉杆横向水平继续接高上层立杆和水平拉杆安装上托接正立杆垂直度，扣紧水平杆放置横木。（1）支架布置通过设计图纸可知，中支点中心梁高为670cm，端部梁高为180cm，碗扣式满堂支架布置：近墩处8m段部分：立杆按纵向间距60cm、横向间距60cm套搭成30*30cm水平间距布置形式，支架体系步距按120cm设置。 剩余25.5m段箱梁：立杆按纵向间距60cm、横向间距60cm，支架体系步距按120cm设置。箱梁翼缘板部分，立杆纵向间距60cm，横向间距90cm，支架体系步距按120cm设置。考虑到预应力张拉对支架施加应力，每节段端头张拉处4m范围套搭加密成30*30cm间距。（2）支架搭设要点在箱梁水平投影范围内，基底上浇注25cm厚砼垫层，上层按横桥向通长铺设1515cm方木，上层方木的间距与其上的支架间距相对应。支架上方横桥向铺设一层1515cm方木，其上再顺桥向铺设一层1010cm方木，1515cm方木间距与支架间距相对应，1010cm方木间距为20cm。在碗扣支架上下方设置可调节上下托，下托直接座于1515cm方木上，上托顶紧方木(龙骨)。为保证碗扣支架顶部稳定性，碗扣支架立杆上部自由高度不能大于50cm，超出必须增加一步横杆，严格按设计横纵距离布设。为增加支架整体稳定性,在支架内部及四周布置剪刀撑。横向、纵向剪刀撑采用普通钢管脚手架通过扣件与碗扣架的立杆相连，横断面剪刀撑布置间距为6米,纵向剪刀撑通长连接布置。剪刀撑设置要求：在架体端部、转折角和中间，设置纵向剪刀撑，并应由底至顶连续设置；剪刀撑的斜杆应至少覆盖5根立杆。斜杆与地面倾角应在45度-60度之间。 剪刀撑的斜杆的端部应置于立杆与纵、横向水平杆相交节点处，与横向水平杆绑扎应牢固。中部与立杆及纵、横向水平杆各相交处均应绑扎牢固。 立杆的地表面处加设扫地杆。横向扫地杆距地表面为100mm，其上绑扎纵向扫地杆。碗扣架搭设时，必须保证纵、横成线，做到横平竖直。纵横向杆件要用扣碗扣紧，不移动，形成牢固的纵、横、竖三维网架。支架搭设宽度要超出梁顶设计宽度两侧各12m，作为施工工作平台。（3）支架承载力计算按路桥施工手册要求计算如下：荷载计算 模板及支架自重标准值： 0.5kNm2 钢筋混凝土标准值： 26kNm3 施工人员及设备荷载标准值：2.5kNm2 倾倒混凝土时产生的冲击荷载和振捣混凝土时产生的荷载均按2KN/ m2通过图纸可知2#墩桥梁高度为6.7m，以此处结构为例进行计算。a.近2#墩中心8m长箱梁：8m长箱梁重量标准值：P砼=360.8*26/20/8=58.7KN/m2 荷载标准值： F10.5+58.7+2.5+263.7kNm2 荷载设计值： F2(0.5+58.7)1.2+（2.5+2）1.477.3kNm2支撑体系采用483.0碗口架管，支撑杆有效面积A423.9mm2(内R21mm) 立杆轴向承载力计算，NAf其中 N-立杆轴心压力值F2支架横向间距，支架纵向歩距 -轴心受压立杆稳定系数，由长细比L0/i查表得到： L0=h+2a h-横杆歩距取1.2m ，a 立杆上端伸出顶层横杆至模板支撑点的长度取0.2 m。代入上式L0=1.6 m i-计算立杆的截面回转半径 查规范得 1.58cm 查表得=0.577 A立杆的截面积423.9mm2 f 立杆抗压强度设计值 205 N/mm2Af 0.577423.920550.141 KN （单根立杆允许承载力）8m段部分按6060cm水平间距搭设支架时77.3.6.627.83KN27.8350，满足要求。考虑到实际施工中的不安全因素，拟采用整体套搭60*60cm水平间距，构成30*30cm实际结构。b、剩余25.5m部分：P砼=360.8*26/20/8=36.5KN/m2 荷载标准值： F10.5+36.5+2.5+241.5kNm2 荷载设计值： F2(0.5+36.5)1.2+（2.5+2）1.450.7kNm2支撑体系采用483.0碗口架管，支撑杆有效面积A423.9mm2(内R21mm) 立杆轴向承载力计算，NAf其中 N-立杆轴心压力值F2支架横向间距，支架纵向间距 -轴心受压立杆稳定系数，由长细比L0/i查表得到： L0=h+2a h-横杆歩距取1.2m ，a 立杆上端伸出顶层横杆至模板支撑点的长度取0.2 m。代入上式L0=1.6 m i-计算立杆的截面回转半径 查规范得 1.58cm 查表得=0.577 A立杆的截面积423.9mm2 f 立杆抗压强度设计值 205 N/mm2Af 0.577423.920550.141 KN （单根立杆允许承载力）横梁部分按6060cm水平间距搭设支架时50.7.6.618.3KN18.350，满足要求。拟采用整体搭设60*60cm水平间距，构成满堂支架搭设结构。2、立杆稳定性验算a、8m段部分立杆稳定性验算支架体系步距为1.2m=（h+2a）/i=（1.2+20.6）/0.0158=152由C表中取=0.301Af=0.3014.8910-4205103=30.2kNN=27.83kN30.2 kN，符合立杆稳定性条件。(实际套搭搭设中N=6.95KN完全满足设计要求)b、剩余25.5m部分立杆稳定性验算支架体系步距为1.2m=（h+2a）/i=（1.2+20.6）/0.0158=152由C表中取=0.301Af=0.3014.8910-4205103=30.2kNN=18.25kN30.2 kN，符合立杆稳定性条件。3、支架抗风验算风荷载作用下立杆的弯矩按以下式子进行计算：Mw=1.4klal02/10其中： la立杆纵距，l0为立杆计算长度，为横向风荷载标准值。 =0.7ZS W0式中：Z-风压高度变化系数，取1.46 S-脚手架风荷载体形系数，取1.3-脚手架挡风系数，取0.087W0-基本风压，计算中取0.862MPa。=0.71.461.30.0870.862=0.1 KN/m2。Mw=1.4klal02/10=1.40.10.62.42/10=0.04KN/m考虑风荷载效应时，立杆稳定性按下式进行验算：1.2N1/A+0.9（1.4N2/A+1.4MW/w）f代入数据，得1.229480/0.4894.8910-4+0.9(1620/0.4894.8910-4+1.440/5.0810-6)=163205MPa综上可知支架抗风稳定性满足要求。五、支架体系预压5.1预压目的1、检验支架及地基的强度及稳定性；2、消除支架塑性变形；3、消除地基的沉降变形；4、测量出支架的弹性变形。5.2预压材料用编织袋装砂（或土）对支架进行预压。5.3预压前技术准备1、支架预压需根据工程结构形式、荷载大小、支架基础类型、施工工艺等进行预压组织设计；2、钢管满堂支架预压前，需对支架进行验算与安全检验；3、预压前，需加强安全生产教育、制定安全隐患预防应急措施；4、预压施工前，需进行安全技术交底，并落实安全技术措施和人身防护用品；5.4预压区域选择通过选取有代表性梁段，预压合格后即参照此种方法和相应数据指导其他梁段施工。2号墩一侧8m段进行支架预压。5.5支架预压1、预压范围支架预压范围为现浇混凝土结构的实际投影面。2、预压荷载支架预压荷载不小于支架承受的混凝土结构恒载与模板重量之和的1.2倍。预压荷载采用均布形式。3、加载与卸载支架预压采用4级加载，依次为预压荷载值的0-60%-80%-100%-120%。纵向加载时，从混凝土结构跨中开始向支点处进行对称布载，横向加载时，从混凝土结构中心向两侧进行对称布载。每级加载完成后，先停止下一级加载，并每隔12h对支架沉降量进行一次监测。当支架顶部监测点12h的沉降量平均值小于2mm时，再进行下一级加载。支架预压分4次卸载，即120%-100%-80%-60%-0。荷载需对称、均衡、同步卸载。5.6预压卸载条件在全部加载完成后的支架预压监测过程中，当满足下列条件是，判定支架预压合格，可进行预压卸载：（1）各监测点连续24h的沉降量平均值小于1mm；（2）各监测点连续72h的沉降量平均值小于5mm。5.7预压监测支架预压前，需布置基础和支架的沉降监测点，支架预压过程中，对支架的沉降进行监测并及时记录相关数据。预压监测采用水准仪，按照三等水准测量要求进行。2、支架基础和支架的沉降监测点的布置（1）沿混凝土结构纵向每隔1/4跨径布置一个监测断面；（2）每个监测断面上对称布置5个监测点。（3）支架沉降监测点在支架顶部和底部对应位置上分别布置。3、支架沉降监测记录与计算（1）预压荷载施加前，监测并记录支架顶部和底部监测点的初始标高；（2）每级荷载施加完成后，监测各监测点标高并计算沉降量；（3）全部预压荷载施加完毕后，每间隔24h监测一次并记录各监测点标高，当支架预压符合要求后，进行支架卸载；（4）每次卸载完成后，应监测各监测点标高，并计算支架各监测点的弹性变形量；（5）计算支架各监测点的非弹性变形量。5.8、预拱度的设置根据支架体系预压过程中的监测结果，计算支架基础、支架的弹性、塑性变形值，计算出施工中需采用的预拱度，并依此调整箱梁底模标高。六、安全施工措施6.1基本要求脚手架搭设人员必须是国家现行标准特种作业人员安全技术考核管理规定考核合格的专业架子工。搭设脚手架人员必须戴安全帽、安全带、穿防滑鞋。架子工属于高空作业工种之一，应该定期检查身体。凡患有心脏病、高血压、贫血病、癫痫病四肢有残疾以及其他不适宜高出作业的人员，不得从事架子工作业。6.2脚手架构造要求脚手架立杆的基础应平整夯实，具有足够的承载力和稳定性。设于坡边或台上时，立杆距坑、台的上边缘不得小于1米，且边坡不得大于土的自然稳定角，否则，应作边坡的保护和加固处理。脚手架立杆之下必须设置垫座和垫板。脚手架的撑拉点和悬挂（吊）点必须设置在能可靠的承受撑拉荷载的结构部位，必要时应进行结构验算。6.3安全防护脚手架上的安全防护设施应能有效的提供安全防护，防止架上的人员和物品发生坠落。6.3.1搭设和拆除作业中的安全防护作业现场应设安全维护和警示标志，禁止无关人员进入危险区域。对尚未形成或已失去稳定结构的脚手架部位加设临时支撑或拉结。在无可靠的安全带扣挂物时，应拉设安全绳。6.3.2作业面的安全防护在梁、墩顶处脚手架上必须设置脚手板。脚手板在长度方向采用平接时，其相接端头必须顶紧，其端部下的小横杆应固定牢固，不得浮搁，以免产生滑动，小横杆中心到板端的距离应控制在1.5米2米范围内。处于脚手架始、末端的脚手板应与脚手架可靠栓结；采用搭接时，搭接长度不得小于3米，其下的小横杆应距于搭接长度的中间或距下板端头不下于1.5米，其始末端也必须栓结牢固。作业面的外侧立面的防护设施必须采用满挂密目网。6.4架上作业按规范或设计规定的荷载使用，严禁超载。作业面上的荷载，包括脚手板、人员、工具和材料，当施工组织设计无规定时，应按规定的规定值控制，即结构脚手架不超过3KN/。脚手架的铺脚手板层和同时作业层的数量不得超过规定。架面荷载应力求均匀分布，避免荷载集中于一侧。施工构件要随运随装，不得存放在脚手架上。不要随意拆除基本结构杆件。当因作业的需要必须拆除某些杆件时，应取得施工主管和技术人员的同意，并采取可靠的弥补加固措施。不要随意拆除安全防护措施，未有设置或设置不符合要求时，应予补设或改善后才能上架进行作业。作业时应该随时清理落到架面上的材料，保持架面上规整清洁，不要乱放材料、工具，以免影响自己作业的安全和发生掉物伤人。在进行撬、拉、推等操作时，要注意采取正确姿势，站稳脚跟，或一手把持在稳固的结构或支持物上，以免用力过猛时身体失去平衡或把东西甩出。在脚手架上拆除模板时，应采取必要的支托措施，以免拆下的模板材料掉落架外。每次收工时，宜把架面上的材料用完或堆放整齐。严格禁止在架面打闹戏耍、退着行走和跨座在外护栏上休息。不要在架面上急匆匆的行走，相互躲让时应避免身体失去平衡。在脚手架上进行电气焊作业时，要铺铁皮接着火星或移去易燃物，以免火星点着易燃物。并同时准备防火措施。一旦着火时，及时予以扑灭。雨、雪之后上架时，应把假面上的积雪、积水清除掉，避免发生滑跌。当架面高度不够、需要垫高时，一定要采用稳定可靠的垫高办法，且垫高不要超过0.5m；超过0.5m时，应按搭设规定生高架子的铺板层。在抬高作业面时，应相应加高防护设施。6.5脚手架搭设作业的安全操作除必须按高处作业规定的各条施工安全操作规定进行作业时，同时还要注意以下问题：工人作业时必须戴安全帽、系安全带，严禁穿高跟鞋、拖鞋、硬底鞋及带钉易滑的鞋。铺脚手板不能骑马操作，工具及零件放在工具袋内；袖口、裤脚口扎紧，材料、工具不准乱抛；吊材料、工具下方不准钻人、站人。靠近电源处搭设要先断电源，不准将电源线拉在脚手架上，脚手架离高压输电线距离应大于，否则应设置隔电板，距离应在以上。六级以上大风、重雾、雷雨或下雪时，均不得进行脚手架上的高处作业。雨、雪天后作业，要采取防滑措施；要经常检查脚手架，停用后再用前要全面检查。装好避雷接地装置以防雷击，在有铁井字架或吊车等高出脚手架高度并安装接地时，可根据实际情况确定是否需要装设避雷接地装置。发现连接部分有松动，立杆、大横杆、小横杆、顶撑有左、右、上、下位移，或棕绳、铁丝被解除，脚手架断裂、跷头等现象，应及时加固。机电、机械设备应专人操作和维修。6.6脚手架拆除作业的安全操作支架使用完毕后立即拆除，在支架拆除前应做好以下工作： 对支架进行安全检查，确认不存在严重隐患。如存在影响拆除支架安全的隐患，应先对支架进行修整和加固，以保证支架在拆除过程中不发生危险。 在拆除支架时，应先清除脚手板(或竹笆板)上的垃圾杂物，清除时严禁高空向下抛掷，大块的装入容器内由垂直运输设备向下运送，能用扫帚集中的要集中装入容器内运下。 支架在拆除前，应先明确拆除范围、数量、时间和拆除顺序、方法，物件垂直运输设备的数量，支架上的水平运输、人员组织、指挥联络的方法和用语，拆除的安全措施和警戒区域。 严格遵循拆除顺序，由上而下，后搭者先拆，先搭者后拆，同一部位拆除顺序是：栏杆脚手板剪刀撑大横杆小横杆立杆。 拆除支架时，下部的出入口必须停止使用，对此除监护人员要特别注意外，还应在出入口处设置明显的停用标志和围栏。 拆下的支架钢管、扣件及其他材料运至地面后，应及时清理，将合格的、需要整修后重复使用的和应报废的加以区分，按规格堆放。 拆除时操作人员要系好安全带，穿软底防滑鞋，扎裹腿。 支架拆除如遇大风、大雨、大雾天气时应停止作业。6.7支架使用要求、检查与验收 支架使用要求1) 脚手架搭设人员必须是经过现行国家标准特种作业人员安全技术考核管理规定GB5036考核合格的专业架子工。上岗人员定期体检，合格者方可持证上岗。2) 搭设人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。3) 作业层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载。不得将模板支架、缆风绳、泵送混凝土和砂浆的输送管等固定在脚手架上，严禁悬挂起重设备。4) 当有六级及六级以上大风和雾、雨、雪天气应停止脚手架搭设与拆除作业。雨、雪后上架作业应有防滑措施，并应扫除积雪。5) 脚手架使用期间，严禁拆除任何杆件。6) 不得在脚手架基础及其附近进行挖掘作业，否则应采用安全措施，并报主管部门批准。7) 脚手架外侧应有防止坠物伤人的防护措施。8) 在脚手架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施和专人看守。9) 工地临时用电线路的架设及脚手架接地、避雷措施应按现行行业标准施工现场临时用电安全技术规范（JGJ-46）的有关规定执行。10) 搭拆脚手架时，地面应设围栏和警戒标志，并派专人看守，严禁分级操作人员入内。11) 作业人员上下通行必须经由人行斜道，不得攀登模板、脚手架、绳索上下，禁止跟随起重物件或井架等运送材料的设备上下。12) 现场施工建立明确的岗位责任制，严格纪律，统一指挥、统一信号、统一行动。 支架检查与验收进场的碗扣脚手架等应按规范要求进行检查验收，不合格产品不得使用。经检验合格的构配件应按品种、规格分类，堆放整齐、平稳，堆放场地不得有积水。 原材料检查验收1）横杆、立杆的检查： 必须有产品质量合格证； 必须有质量检验报告； 横杆、立杆表面应平直光滑，不能有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道. 横杆、立杆的外径、壁厚、端面等的偏差符合规定。 横杆、立杆必须涂有防锈漆。2）碗扣的检查使用前应对碗扣部位进行质量检查，有裂缝、变形的严禁使用，出现锁不住的必须更换。 与立杆一起均应进行防锈处理。 使用过程中检查与验收 支架及其基础应在下列阶段进行检查与验收基础完工后及支架搭设前。作业层上施加荷载前。达到设计高度后。遇有六级大风与大雨后，寒冷地区开冻后。停用超过一个月。 进行支架检查、验收时应根据下列技术文件：支架安全技术规范；施工组织设计及变更文件；技术交底文件。 支架使用中，应定期检查下列项目：杆件的设置和连接，支撑、门洞桁架等的构造是否符合要求。地基是否积水，底座是否松动，立杆是否悬空。扣件螺栓是否松动。立杆的垂直度偏差是否符合规定。安