白蛇峪大桥连续梁支架施工方案.doc

白蛇峪大桥连续箱梁支架施工方案编制： 复核： 审核： 中铁四局四公司西柞项目部 二OO五年三月三日白蛇峪大桥连续箱梁支架施工方案一、工程概况白蛇峪大桥上、下行线变截面连续箱梁各三跨。上行线跨南五台旅游公司进山公路两次，跨隧道混凝土搅拌站施工便道一次；下行线跨南五台旅游公司进山公路两次，跨路基施工便道一次。南五台山是重点旅游景点，进山公路只有一条；隧道混凝土工程将在6月份结束，而且到隧道混凝土搅拌站的施工便道无法改道；路基便道车流最大，是通向华龙沟大桥、路基以及隧道弃渣场的主要施工便道。二、施工方案为保证桥下道路和施工便道的正常运行，连续梁在跨线时支架设计成门洞，各门洞均为单车道，具体净跨、净高尺寸见支架搭设图。2、支架设计及计算1）支架荷载计算（1）、砼自重（含钢筋自重）：由于全联体积含筋量2%，砼容重以26KN/m3计算。混凝土自重随梁体高度变化而变化，根据设计图纸计算得： 各节段混凝土自重计算表表-1节段编号单位砼自重节段编号单位砼自重上行线0#、1#、1段kn/m270.3 下行线0#、1#、1段kn/m256.3 上行线2#、2段kn/m248.3 下行线2#、2段kn/m243.2 上行线3#、3段kn/m245.6 下行线3#、3段kn/m240.4 上行线4#、4段kn/m243.1 下行线4#、4段kn/m238.0 上行线5#、5段kn/m241.1 下行线5#、5段kn/m236.1 上行线6#、6段kn/m239.2 下行线6#、6段kn/m233.9 上行线7#、7段kn/m236.4 下行线7#、7段kn/m231.8 上行线8#、8段kn/m233.8 下行线8#、8段kn/m231.2 上行线9#、9段kn/m233.0 下行线9#11#段kn/m238.1 上行线10#、10段kn/m232.5 下行线合拢段kn/m231.4 上行线11#14#段kn/m238.9 上行线合拢段kn/m233.0 （2）、模板自重（竹胶板15mm厚）8.50.015=0.13KN/ m2考虑方木自重，根据经验值取1.0 KN/ m2（3）、支架自重（以立杆底截面为计算截面）腹板下支架实际搭设最大高度为16.0m，48mm3.5mm钢管自重0.0384 KN/ m，共设步距为60cm的水平杆27道，可知：自重=（4）、施工人员及设备荷载：1.6KN/m2本箱梁为变截面，底板混凝土荷载取1.2的系数，所以以立杆底截面为计算截面所承受的荷栽如下：q总荷载=*1.2+2）支架允许荷载：（1）、横杆1.2步距时，（2）、横杆0.6步距时，3）确定搭设方案方案一：竖杆间距0.6m，横杆步距0.6m时 得q砼自重88.87kn/m2方案二：竖杆间距0.6m，横杆步距1.2m时 得q砼自重65.7kn/m2方案三：竖杆间距0.9m，横杆步距0.6m时 得q砼自重37.44kn/m2方案四：竖杆间距0.9m，横杆步距1.2m时 得q砼自重27.15kn/m2方案五：竖杆横向间距0.6m，纵向间距0.9m，横杆步距1.2m时， 得q砼自重42.58kn/m2方案六：竖杆横向间距0.6m，纵向间距0.9m，横杆步距0.6m时， 得q砼自重58.01kn/m2根据以上计算得各节段支架搭设方案如下表，具体搭设断面图见白蛇峪大桥支架断面。 支架搭设方案表-2节段编号支架搭设方案备 注节段编号支架搭设方案备 注上行线0#、1#、1段方案一下行线0#、1#、1段方案二上行线2#、2段方案六非腹板LH=0.9m下行线2#、2段方案六非腹板LH=0.9m上行线3#、3段方案六非腹板LH=0.9m下行线3#、3段方案五非腹板LH=0.9m上行线4#、4段方案六非腹板LH=0.9m下行线4#、4段方案五非腹板LH=0.9m上行线5#、5段方案五非腹板LH=0.9m腹板处HB=0.6m下行线5#、5段方案五非腹板LH=0.9m上行线6#、6段方案五非腹板LH=0.9m下行线6#、6段方案五非腹板LH=0.9m上行线7#、7段方案五非腹板LH=0.9m下行线7#、7段方案五非腹板LH=0.9m上行线8#、8段方案五非腹板LH=0.9m下行线8#、8段方案五非腹板LH=0.9m上行线9#、9段方案五非腹板LH=0.9m下行线9#11#段方案五非腹板LH=0.9m上行线10#、10段方案五非腹板LH=0.9m下行线合拢段方案五非腹板LH=0.9m上行线11#14#段方案五非腹板LH=0.9m上行线合拢段方案五非腹板LH=0.9m注：LH立杆横向间距 HB横杆步距4）、碗扣支架强度及稳定性检算：48mm =3.5mm Q235轧制钢管截面特性值如下：截面抵抗矩：截面惯性矩：Q235钢材抗压强度：f=215N/mm2截面回转半径：截面净面积：（1）、立杆强度检算：以最大荷栽腹板下支架为计算对象，计算系数取1.4，每根支架承受的轴向压力为：N=（70.31.4+4.46）0.60.6=37.04KN 考虑到支架立杆搭设垂直度可能存在不足，假定60cm步距内偏斜0.3cm，产生的偏斜弯矩M=37.040.003=0.111kNm 故立杆强度满足要求（2）、整体稳定验算N=37.04KNM=0.111KNm 考虑到立杆与水平横杆的碗扣连接有松动，立杆计算长度系数值近似取1.25，长细比，据之可查立杆稳定系数=0.608立杆欧拉临界力：，其中，A=489.3mm2故故立杆整体稳定性偏于安全。（3）、局部稳定计算：立杆为48mm =3.5mm（Q235）轧制圆钢管，钢结构设计规范规定对于圆管必须满足截面本身局部稳定要求。D/t100235/fy=109而碗扣式脚手架立杆D/t=48/3.5=13.7 109，可见立杆杆件截面本身是满足这一规范要求的。当然对于圆管其局部稳定受管壁初始变形影响较大，实际的局部稳定临界应力较理论值低得多，理论临界局部屈曲应力值：远远大于前述整体稳定验算中=143.53N/mm2，可见，只要在立杆搭设操作过程中对杆件外观变形进行检查、选用，对于管壁内陷、杆件弯曲的一律弃用，这样局部稳定是完全保证的。（4）、立杆刚度验算可见底托强度达到安全要求。（5）底托强度验算底托架用38mm（Q235）可调底托，其最小抗压能力：可见底托强度达到安全要求。5）支架基础承载能力验算支架搭设前，必须对场地进行清理，碾压密实，底层铺上一层20cm厚碎石垫层，上铺一层10cm厚砂砾层，原有承台基坑开挖处要特别注意处理，底托垫板尺寸为1001005mm钢板，与底托焊接成整体，底托下设一尺寸为22cm16cm250cm 枕木，每根枕木上考虑立3根最大荷载的立杆，地基承载计算如下：可见地基承载力满足要求。3、门洞支架设计计算1）支架荷载计算：（1）、混凝土自重及模板自重在计算支架荷载时已知，根据支架位置的不同，所承受的荷载也不同，门洞支架取最大节段荷载q=48.3kn/m2； （2）、工字钢自重：工40a工字钢自重： 0.676KN/m（3）、施工人员及设备荷载：1.6KN/m22）、纵向工字钢强度检算：纵向工字钢以腹板下工字钢受力最大按30cm等间距布置，计算跨度L=6.0m，工40a 工字钢的几何性质为：q1=0.676KN/m，Wx=1090cm3，Ix=21700 cm4，q总=q1+58.040.3=17.99KN/m计算图示为：故：纵向工字钢强度满足要求。3）、纵向工字钢刚度检算：由此可见纵向工字钢刚度满足要求。 4）门洞两侧碗扣支架强度及稳定性检算以腹板下支架为计算对象，每根支架承受的轴向压力为： N=（74.766.56）+0.57741426）/（2104）+2.86=17.57KN因为在前面已对当N=37.04KN时立杆的各项力学参数验算合格，在这N=17.57KN，就不再进行验算，即支架强度及稳定性检算均合格。5）、支架底砼条形基础强度检算：故基础强度满足要求。4、支架拼装施工步骤1）、架空支架施工前必须先将施工区域圈护起来，以保证施工安全。2）、砼条形基础施工时按测量放线的位置采用组合钢模立模加固后浇筑砼，每施工完一个门洞基础，即开始搭设支架。3）、搭设支架前，由于立柱支架较密，必须先搭单排架以供施工人员操作之用。支架搭设时，小横杆采用碗扣横杆，大横杆采用普通钢管，立杆采用碗扣式脚手架，斜撑采用普通钢管，扫地杆距离基础顶面距离不大于20cm，剪刀撑应由底至顶连续设置，剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。4）按横向、纵向间距安放可调底座，并按不同的计算高度调整好底座上可调螺帽位置，使螺帽顶面位于同一水平面上，可调底座与枕木间可使用扒钉固定。5）检查脚手架有无弯曲、接头开焊、断裂等现象，无误后可实施拼装。6）拼装时，脚手架必须保证垂直度。尤其重要的是必须在第一层所有立杆与横杆均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的拼装困难。竖杆与横杆之间必须搭斜，以增强结构整体稳定性。7）拼装到顶层立杆后，装上顶层可调顶托，并依设计高度将各顶托顶面调至设计标高位置。8）铺设顶层纵向方木，在铺设时注意使其两纵向方木接头处位于U型可调支撑处。9）铺设横向方木，铺设间距以20cm进行，使用水准仪检查标高，使用木楔调整标高，无误后可拼装底模。5、支架预压在支架施工完毕以后，应对支架进行等荷载预压，消除支架的非弹性压缩及支架基底在荷载作用下的非弹性沉陷。考虑施工简便、节约成本，采用砂袋法预压。1）荷载准备预压荷载采用40kg/袋的砂袋，根据各梁段自重的不同，荷载也不同，具体如下： 预压荷载数量表表-2节段编号单位砂袋数量节段编号单位砂袋数量上行线0#、1#、1段袋26858下行线0#、1#、1段袋5493上行线2#、2段袋2353下行线2#、2段袋2106上行线3#、3段袋2223下行线3#、3段袋1970上行线4#、4段袋2100下行线4#、4段袋1853上行线5#、5段袋2002下行线5#、5段袋1762上行线6#、6段袋1911下行线6#、6段袋1651上行线7#、7段袋2366下行线7#、7段袋2067上行线8#、8段袋2197下行线8#、8段袋2028上行线9#、9段袋2145下行线9#11#段袋3718上行线10#、10段袋2113下行线合拢段袋1021上行线11#14#段袋5057上行线合拢段袋1073注：1、砂袋的每袋重量可根据搬运情况进行调整； 2、要求外包装袋为质量、密封性好的新塑料袋； 3、砂袋要逐袋称量，要设专人称量，专人记录，称量好的砂袋必须采用防水措施，要准备要防雨布。2）预压加载时尽量符合浇注混凝土的状态，分级加载，每级加载进行底模变形观测，并做详细记录。全部加载后，不可立即卸载，需等压72h后，再逐级卸载、逐级测量并详细记录。同时注意提前搭设下一节段支架，以便卸载的砂袋可直接进行下一节段支架的与预压。3）量测在各节段两端1/2底板、底板两侧设置支架变形观测点，连续观察3天，分级测出支架加载变形值f1，再测出支架卸载后的变形值f2，以而确定出支架预拱度。三、安全保证措施1、支架搭设的安全措施1）、脚手架搭设人员必须是经过接国家标准考核合格的专业架子工，上岗人员应定期体检，合格者方可持证上岗，才能进行脚手架的搭设和拆除工作。2）、搭设脚手架必须按规范进行，即：横平竖直、连接牢固，底脚着实，层层拉结，支撑挺直，通畅平坦，设施齐全、牢固。3）、架子工必须严格按专项施工方案及操作规程的要求搭设，在搭设中要正确佩戴和使用劳动保护用品（戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋等），严禁洒后上岗，在工地上嬉笑打闹。4）、脚手架不得钢、竹混搭，主要受力杆件，如立杆、大横杆、小横杆和剪刀撑等，在同一建筑立面必须使用同一材质的材料。5）搭设用钢管和扣件必须符合国家标准，禁止使用有严重锈蚀、弯曲变形或有裂纹的钢管，脆裂、变形、滑丝的扣件也禁止使用。6）脚手架上人斜道应有独立的支撑系统，转角休息平台应不小于2平方米，斜道坡度不得大于l:3，防滑条的间距不得大于30厘米。7）、不得将模板支架、缆风绳及泵送砼的输送管等固定在脚手架上，严禁悬挂起重设备。8）、在脚手架使用期间严禁拆除主节点处的纵、横向水平杆及纵、横向扫地杆。9）、脚手架与各类输电线路的距离必须符合规定的安全距离，否则必须采取必要的安全防护措施。搭没和拆除架体时，必须注意安全，谨防杆件碰及高压线后伤人。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。10）、搭拆脚手架时，地面应设围栏和警戒标志，并派专人看守，以防脚手架上坠物伤人。11）、冬期施工时，脚手架上应采取防滑措施，以防摔倒伤人。 12）、钢管脚手架立杆的底脚应垂直稳放在砼垫块或砼硬化地基上，并设纵、横向扫地杆。13）、脚于架两端、转角处以及外侧的剪刀撑必须接续到位，拉结点构造和数量符合要求。14）、脚手架主要杆件的接长点必须错开；钢管剪刀撑的接长处必须搭接，其搭接长度不得小于50厘米。15）、脚手架必须有良好的避雷接地装置，接地电阻不大于lo欧姆。16）、脚手架上的垃圾杂物必须经常清理，发现脚手片破损或杆件弯曲、变形的，应及时更换。17）、严禁在脚手架上拉缆风绳和设置起重把杆；不准在脚手架上搁运料滑槽，搭设受料平台；不准采用斜拉、斜吊方式从脚手架上进料。18）、拆除脚手架应明确专人负责指挥，拆除前必须进行全面检查架体有无其他牵拉物，提升机与脚手架、建筑物连结情况等；拆除时指定专人警戒；拆除必须按搭设的逆顺序逐层自上而下进行，做到一步一清。严禁上下同时拆除。19）、拆下的钢管、脚手片、扣件、密目型安全网等物体，应向下传递或用绳吊下，禁止往下抛拂。20）、钢管、脚手片、扣件、安全网等分门别类，整齐堆放，挂设标牌。21）、脚手