满堂支架专项施工方案.doc

第一章 专项施工方案1.1 满堂支架支架搭设与拆除方案1.1.1 工程概况桥梁全长：254.3米。跨径布置为（325）+（425）+（325）=250米。上部结构形式为预应力混凝土现浇箱梁，桥梁左幅21.6米，右幅21.6米。采用满堂支架现浇。现浇段桥梁参数表序号分项工程长度（m）箱梁断面尺寸（m）支架类型支架最大搭设高度（m）梁宽梁高1第一联（325）m0#1#2521.61.6满堂支架421#2#2521.61.6满堂支架4.532#3#2521.61.6满堂支架54第二联（425）m3#4#2521.61.6满堂支架5.454#5#2521.61.6满堂支架5.565#6#2521.61.6满堂支架5.576#7#2521.61.6满堂支架4.58第三联（325）m7#8#2521.61.6满堂支架3.798#9#2521.61.6满堂支架3.3109#10#521.61.6满堂支架31.1.2 机械设备配备机械设备配备表序号机械或设备名称型号规格数量用于施工部位备注1汽车吊25t1台支架模板安装2装载机ZL501台支架基础处理3压路机18t1台支架基础处理4推土机1台支架基础处理5挖掘机CAT3202台支架基础处理6自卸车10t4台支架基础处理及材料运输1.1.3 地基处理施工现场天然地基的承载力具有明显的差异，湟水河区经筑岛换填后分层压实处理，天然地基条件较好的区段经压实后在原地面以上部分采用填片石，并分层压实后作为支架搭设区的地基持力层。现浇段地基换填在桩基施工完成后进行，桩基施工时应注意避免泥浆及沉渣等不利填料埋入桥跨区。地基表面清表整平后采用18t振动压路机分层辗压。 填高后地基顶面高于原地面不小于50cm，处理范围超过支架搭设区域边长2m以上，地基外边线纵向设矩形排水沟，同时设2双向横坡排地表水，地表水由横坡汇入纵向排水沟后排出场外，经处理后的地基表面浇筑砼硬化层。硬化层强度形成后，可进行支架立杆垫板的搭设放样。1.1.4 支架搭设与拆除支架设计采用满堂钢管支架（剪刀撑及其他用于加固杆件采用普通扣件式钢管），拟进场钢管截面规格为483.5mm，支架最大搭设高度小于5.5m，纵向间距为0.9m，（240.9）m，步距采用墩柱前后1.5米附近采用0.6m，跨中采用1m，横断面小于6m范围内设一道剪刀撑，纵向剪刀撑沿支架两侧及箱梁腹板轴线位置分别布设一道（共8道），每孔支架两端按每三步设一道之字形水平面上横向斜撑加强，并在横断面上根据建筑施工扣件式脚手架安全技术规范（JGJ 166-2008）增设斜杆加固。支架搭设断面图示如下：支架搭设时，在经换填压实的原地面上铺填石渣层压实（地质条件较好的暨有路面，可不加铺石渣层），石渣层顶面浇筑砼硬化层，砼硬化层以上分别为：5cm厚木垫板、可调节钢底托、扣件式满堂支架、可调钢顶托、1010cm方木纵梁、1010cm25cm木枋横梁、18mm厚胶合板。1.1.5 安全管理要求1、脚手架搭设人员必须是经过按现行国家标准特种作业人员安全技术考核管理规则（GB 5036）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。 2、搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。3、脚手架的构配件质量与搭设质量，应按规范规定进行检查验收，合格后方准使用。4、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。5、当有六级及六级以上大风和雾、雨、雪天气时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。6、脚手架的安全检查与维护，应按规范规定进行。安全网应按有关规定搭设或拆除。7、在脚手架使用期间，严禁拆除下列杆件：主节点处的纵、横向水平杆，纵、横向扫地杆；8、不得在脚手架基础及其邻近处进行挖掘作业，否则应采取安全措施，并报主管部门批准。9、临街搭设脚手架时，外侧应有防止坠物伤人的防护措施。10、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。11、工地临时用电线路的架设及脚手架接地、避雷措施等，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。12、搭拆脚手架时，地面应设围栏和警戒标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内。1.1.6 支架预压为保证箱梁砼结构的质量，脚手架支撑搭设完毕铺设底模板后必须进行预压处理，以检查支架的安全性，确保施工安全，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，同时取得支架弹性变形的实际数值，作为梁体立模抛高预拱值数据设置的参考。本工程支架拟采用水袋逐联预压法进行预压，预压重量为箱梁混凝土重量的120%。事先测量水袋的尺寸以便控制，水袋码放根据梁体重量分布情况设置。预压前仔细检查支架各节是否连接牢固可靠，同时做好观测记录，预压时各点压重要均匀对称，防止出现异常情况。支架预压前在箱梁断面上设观测点，观测点沿梁长方向按每孔5个断面设置，每断面设7个点，分别设在翼板边缘、底板边缘、底板中间。观测点设在底模上，底模不得悬空或翘曲，否则将影响观测结果。观测点在预压前、预压时、预压后、卸载后观测并记录结果。为减小人为观测误差，指定专人、指定仪器观测。预压白天每隔24小时进行一次沉降观测，晚上适当放宽时间间隔，并尽量避免在强光、高温时进行。观测点预压时间视支架地面沉降量确定，支架日沉降量不得大于2.0毫米（不含测量误差），一般梁跨预压时间为四天。连续观测沉降值小于1mm/d，即可认为沉降稳定。1、测点布置加载前，先准确确定各测点位置，用红漆做好标记，并测量各点标高。2、加载及卸载顺序按荷载总重的060%100%120%0进行加载及卸载，并测得各级荷载下的测点的变形值。按混凝土重量的分配情况，分三次加载至120%箱梁荷载。砂袋堆放顺序为先底板，后翼板，要均匀对称进行。为防止砂袋压载时遇阴雨天气，砂袋吸湿重量增加引起支架失稳，所以砂袋堆载完毕后，视情况需要用篷布覆盖防雨。砂袋码放高度底板区H=；（h为该处箱梁混凝土平均厚度）翼板H=;3、数据处理预压时主要观测的数据有：支架底座沉降地基沉降；顶板沉降支架沉降；卸载后顶板的恢复量以及支架的侧位移量和垂直度。沉降稳定卸载后算出地面沉降、支架的弹性和非弹性变形数值。测量人员用专用表格对每次测量数据进行详细记载，根据现场采集的数据及时进行计算、分析、处理、修正，得出系统变形值，并指导下一联的施工。4、预拱度的设置对于预应力钢筋混凝土连续箱梁，根据设计资料要求，不设置设计预拱度。但需考虑施工预拱度。施工预拱度的大小应根据支架的基础沉降、支架的几何及非几何变形值的大小并参考支架预压情况综合确定。根据支架计算结果应考虑5mm的施工预拱度。5、安全注意事项1）所有工作人员必须戴安全帽2）设立安全禁区，预压时严禁无关人员进入预压区。3）压重试验总负责人由作业队队长担任，现场预压人员及机具由负责人统一指挥。4）加载和卸载均要逐步均匀进行。5）发现异常情况，应立即停止作业；经检查分析处理后方可继续进行。6）预压前仔细作好安全技术交底工作，使所有参加预压人员严格按规程进行操作，确保预压过程安全。1.1.7 安全防护1、作业平台防护箱梁施工作业位于支架顶部底模平台上，部分桥梁操作平台距地面超过10m，为保证施工全过程安全，拟在箱梁翼板两侧由模板底部510cm木枋横梁外伸，（翼板宽度3.0m，木枋采用4m长整根木枋，外伸部分铺1.8cm木模板并在侧面设栏杆及扶手悬挂密目式安全网作为防护平台，栏杆及扶手采用48mm脚手架钢管，扶手高度1.1m，采用扣件连接固定。2、临时上人楼梯每联支架施工时必须设置临时上人楼梯，上人楼梯位置靠近边跨桥墩位置，采用整体装配加强型CKC楼梯与钢管架配合钢网式平台梯道板的形式，外挂密目式安全网。1.1.8 支架计算书1.1.8.1 设计参数依据1、施工图设计（修编）；2、公路桥涵钢结构及木结构设计规范JTJ 025-86；3、公路工程施工安全技术规程JTJ076-95；4、公路桥涵地基与基础设计规范JTG063-2007；5、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2001；6、建筑施工扣件式脚手架安全技术规范JGJ 166-2008；7、钢结构工程数据速查手册。1.1.8.2 箱梁断面基本情况桥梁上部均为现浇单箱七室箱梁结构，箱梁梁高1.6m，荷载最大位置为柱顶横梁区的实心位置，其次为腹板靠跨中横梁腹板0.6米宽。1.1.8.3 支架结构设计方案拟对筑岛土方平整压实，顶面浇筑砼垫层，垫层顶面以上构件分别为5cm厚木垫板、钢底座、满堂钢管脚手架、可调钢顶托、10#槽钢纵梁、1010cm25cm木枋横梁、18mm厚胶合板。以支架纵、横向间距作控制性试算，拟定满堂支架纵向间距除柱底横梁下采用0.6m外，其余采用1.0m，横向中距为0.9m，横杆步距1.2m。横断面剪力撑小于6m范围设一道，纵向剪刀撑沿支架两侧及箱梁轴线位置分别布设一道，每孔支架两端按每三步设一道之字形横向斜撑加强，并在横断面根据构造要求适当增设斜杆。支架最不利位置分析：按此布设，箱室腹板靠跨中横梁腹板0.6米宽段：1、该段支架纵向间距为1.2m，纵横向间距为0.9m，一个支架区间恒载为（1.6*0.6+0.3*0.4+0.2*0.15*2*2）*0.9*1.0*26=28.08 KN。2、柱顶横梁区支架间距为0.6*0.6加密区，一个支架区间恒载为（1.6*0.6*0.6）*26=14.98KN故支架最不利荷载处于箱室腹板靠跨中横梁腹板0.6米宽段。支架断面设计如下图所示：1.1.8.4 支架各构件验算1、底模强度计算 箱梁底模采用高强度胶合板，板厚=18mm，胶合板方木背肋间距为300mm，所以验算模板强度采用宽b=300mm平面胶合板。从模板下方木背肋布置可知，胶合板可看作为多跨等跨连续梁，为计算简便取三等跨均布荷载作用连续梁进行计算：1、模板力学性能 （1）弹性模量E=9103MPa，根据GB/T17656-1999标准及样品检验报告，偏安全考虑，取15MPa ， 取1.7Mpa；（2）截面惯性矩：I=bh3/12=301.83/12=14.58cm4；（3）截面抵抗矩：W= bh2/6=301.82/6=16.2cm3；（4）截面积：A=bh=301.8=54cm2。2、模板受力计算 取腹板底位置横桥向1m宽进行验算。、模板：胶合板取P1=0.1kN/m2；、新浇钢筋砼重量：箱梁砼高度h1.6米，P2=1.626=41.6/kN/m2 ；、施工荷载：取P3=2.5kN/m2；、振捣混凝土产生荷载：取P4=2kN/m2；、其他荷载：取P5=2kN/m2。（1）底模板均布荷载：P=( P1+ P2+ P5)1.2+（P3+ P4）1.4=(0.1+41.6+2)1.2+（2.5+2.0）1.4=58.74kN/m2 q=Pb=58.740.3=17.622KN/m （2）跨中最大弯矩：M=1/8qL2=1/817.6220.32=0.198kNm （3）弯拉应力：=M/W=0.198106/16.2103=12.2MPa=15MPa，满足要求。 （4）抗剪强度：=3 Q/2A = 30.617.6220.3103/254102= 0.881Mpa = 1.7Mpa，满足要求。（5）挠度： mmL/400=300/400=0.75mm ，满足要求。综上，模板受力满足要求。 2、横梁强度计算 横梁为1010cm方木，跨径为0.9m，间距为0.3m。 截面抵抗矩：W=bh2/6=0.10.12/6=1.6710-4m3；截面惯性矩：I= bh3/12=0.10.13/12=8.3310-6m4；根据路桥施工计算手册，木枋采用广东松，其容许抗弯应力=12MPa，容许剪应力 = 1.3Mpa，弹性模量E=9103MPa。作用在横梁上的均布荷载：、模板：胶合板取P11=0.1kN/m2，木枋取P12=7.5kN/m3；、新浇钢筋砼重量：箱梁砼高度h1.6米，P2=1.626=41.6/kN/m2 ；、施工荷载：取P3=2.5kN/m2；、振捣混凝土产生荷载：取P4=2kN/m2；、其他荷载：取P5=2kN/m2。q=( P11+ P2+ P5)1.2+（P3+ P4）1.4 0.25+0.10.1P121.2=14.775kN/m 跨中最大弯矩：;、横梁弯拉应力：; 满足要求。 、抗剪强度：; 满足要求。、挠度：;满足要求。 综上，横梁受力满足要求。 3、纵梁强度计算 纵梁为10#槽钢，为偏安全考虑按4跨连续梁计算，跨径为1.2m，间距为0.9m。 截面抵抗矩：W=39.7cm3；截面惯性矩：I=198.3cm4；Sx=23.5 cm3；根据公路桥涵钢结构及木结构设计规范JTJ 025-86，A3型钢容许抗弯应力=145MPa，容许剪应力 =85Mpa，弹性模量E=2.1105MPa。作用在纵梁上的均布荷载:、模板：胶合板取P11=0.1kN/m2，木枋横梁P12=7.5kN/m3，木枋纵梁P13=7.5kN/m3;、新浇钢筋砼重量：箱梁砼高度h1.6米，间距0.9m。腹板宽0.6米，其余计算顶、底板及倒角砼P2=1.626*0.6+0.3*0.4*26+0.3*0.2*2*26=31.2/kN/m2 ；、施工荷载：取P3=2.5kN/m2；、振捣混凝土产生荷载：取P4=2kN/m2；、其他荷载：取P5=2kN/m2。跨中最大弯矩：;、纵梁弯拉应力：;满足要求。 、抗剪强度：;满足要求。（3）纵梁挠度： 满足要求。 综上，纵梁受力满足要求。 4、立杆的允许轴向稳定力计算考虑到市场脚手架钢管截面尺寸的差异，为偏安全计，钢管计算截面取48-3mm。 立杆的稳定轴向力设计值： ;轴心受压构件的稳定系数，根据长细比查（建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2001）附录C表C-1取值； 长细比，；立杆的计算长度， ；I轴惯性矩，；h立杆的步距，h=1.2m；a立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度，取a=20cm；i截面回转半径， ； 钢材的抗压强度设计值，据公路桥涵钢结构及木结构设计规范JTJ 025-86，取； A立杆的截面面积， ； ，查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2001）附录C表C-1得：=0.583 故5、立杆受力验算腹板部分：砼自重：(1.626*0.6+0.3*0.4*26+0.3*0.2*2*26)=31.2/kN/m2 施工荷载1kN/m2，振捣荷载2kN/m2, 其他荷载2kN/m2荷载计算值为：(31.2+2)1.2+(1+2)1.4=44.04KN/m2 立杆稳定验算 此处每平米立杆数量：根; 每根立杆所受荷载：，满足要求。6、支架的压缩变形验算因空腹部分底支架受力最大，故取该部位支架验算：(互通范围支架最大搭设高度11m)N=40kN，L=8m ，E=2.06105Mpa，A=424.1mm2 L/1000=8mm，压缩变形满足要求。1.1.8.5 地基承载力验算据支架荷载计算结果，单肢立杆设计荷载最大值为40KN，立杆钢底座尺寸为1515mm，枕木垫板厚5cm，砼垫层厚10cm，地基表面情况详见图示如下：单根支架地基受荷面积：A=（0.15+0.52+0.12）（0.15+0.12）=0.158m2；则有：；要求现场经换填压实后的地基必须满足260Kpa以上承载力方可进行支架搭设施工，施工过程中尚应做好排水及表面硬化，同时防止雨季冲刷降低地基承载能力。在采用筑岛填筑时，注意填筑质量，确保地基承载力允许值达到260Kpa以上。1.2 承台开挖及回填1.2.1 工程概况空港大道桥共有承台22个，桥台4个。其中尺寸为5.3m14.6m2.0m工字形承台18个、其中尺寸为5.3m25.5m1.5m方形承台4个，承台、桥台砼为C40。1.2.2 机械设备配备机械设备配备表序号机械或设备名称型号规格数量用于施工部位备注1汽车吊25t2台承台2装载机ZL501台承台3挖掘机CAT3201台承台1.2.3 基坑开挖本段施工区域的最大基坑开挖深度为4.5m，基底平面尺寸按设计垫层尺寸四周各边增宽1m，用作装模，作业空间及排水沟区域。1、基坑开挖前，基坑顶应设置防止地表水流入基坑的挡水设施。采用人工配合机械方式开挖基坑。施工机械采用反铲式挖掘机，