公路工程高大模板支撑系统施工技术与安全管理ppt课件.ppt

建设工程脚手架工程安全相关的规范 1 行业标准 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ130 2011 2 行业标准 建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范 JGJ128 2010 3 行业标准 建筑施工承插式盘扣钢管支架安全技术规程 JGJ231 2010 4 行业标准 建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范 JGJ166 2008 5 行业标准 建筑施工工具式脚手架安全技术规范 JGJ202 2010 6 行业标准 钢管满堂支撑预压技术规范 JGJ194 2009 7 手册不能作为依据 碗扣式脚手架在桥梁支撑应用中存在的问题及对策 1 对地基的要求 7 2 1脚手架基础必须按专项施工方案进行施工 按基础承载力要求进行验收 基础承载力验收表 基底必须严格夯实抄平 当基底处于较深的填土层之上或架子较高时 应加做厚度不小于400mm的灰土层或厚度不小于200mm的钢筋混凝土基础梁 其上再加设垫板或垫木 地面不平时 亦可用可调支座调整 当立杆基底间的高差大于60cm时 则可用立杆错节来调整 立杆底座可用大钉把牢在垫木 板 上 底座高度不宜大于15cm 立杆伸出最底层和最顶层高度应小于20cm 基础的处理 桥台施工完成 模板拆除后 立即清理上部结构施工范围各种障碍 进行基底处理 先用振动压路机进行碾压不少于5遍 保证承载力大于200KPa 浇筑厚度为10 15cmC20混凝土 待强度达到2 5Mpa即可进行支架搭设 地基处理的同时要做好排水工作 现浇梁纵向两侧做好20cm 20cm排水沟 杜绝因雨水 地表水对支架基础浸泡而造成支架的不均匀沉降 如基础承载力不满足要求 采用透水性好的砂卵石回填并碾压密实 确保地基承载力满足要求 基础的处理 碗扣式脚手架在桥梁支撑应用中存在的问题及对策 2 2脚手架支撑倒塌原因分析通过现场调研和收集大量的资料发现 支撑架倒塌事故的原因 总的来讲主要是由于经营管理机制落后 施工单位认识不够 模板和脚手架末经过认真设计计算 支架系统强度不足 稳定性差而造成的 将支架系统设计及施工中存在的基本问题归纳为如下几个方面 碗扣式脚手架在桥梁支撑应用中存在的问题及对策 1 材料问题 按标准要求 钢管为 48 3 5的焊接普碳钢管或 48 2 5的低合金钢管 但许多生产厂家为抢占市 低价竟争 生产的普碳钢管壁厚为3 0 3 2mm 而施工单位仍按3 5mm计算 这使惯性矩损失10 左右 一些施工企业为降低费用 对许多经过多年 壁厚减薄的钢管仍旧使用 使这些钢管的惯性矩进一步减小 同时钢管材料本身性能不保证 材料锈蚀或磨损严重 有的局部弯曲或开裂 这些都是造成脚手架支撑系统强度 稳定性不足的重要因素 碗扣式脚手架在桥梁支撑应用中存在的问题及对策 2 支架搭设的临时性 在整个桥梁施工中 脚手架支架系统只占桥梁施工量的很小部分 而且碗扣式脚手架搭设过程容易 相对于复杂的桥梁结构方面的施工 其重要性常忽略 更因为是短期行为 有些企业不愿应用新型产品 3 缺少明确的强度 稳定性计算 在桥梁施工中 支架搭设常依据经验布置 缺少在各种施工荷载下的受力分析及验算 同时 碗扣式脚手架支架系统的杆件和节点成千上万 计算复杂 至今没有准备的设计和计算脚手架支撑系统的计算模型 计算方法和计算程序 4 计算过程粗糙 在桥梁施工中 尽管有些企业也进行了简单的计算 但计算简图采用钢结构的铰接节点 各杆交于一点 实际节点并非完全铰接 存在一定的偏心 也存在一定弯矩 碗扣式脚手架在桥梁支撑应用中存在的问题及对策 5 搭设方案不合理 由于支撑搭设缺少精确计算 仅凭经验 搭设方案具有很大的随意性 从而造成支撑系统强度不足 一些构件上的荷载超过其限承载力 稳定性差 缺少斜支撑用来承载水平荷载或斜支撑用量不足而失稳 6 管理问题 施工现场管理混乱 操作人员随意性大 末严格按设计要求安装和拆除支撑或安装不合格 7 支撑系统受力复杂 脚手架支撑的倒塌破坏常发生在混凝土过程中 即随着结构自重的增加 支撑承受的竖向荷载越来越大 同时存在混凝土的流动 振捣和混凝土对模板的侧向压力等水平荷载 这些荷载非常大 但又无法精确计算 从而使支撑设置不合理而产生失稳倒坍 碗扣式脚手架在桥梁支撑应用中存在的问题及对策 8 混凝土的浇筑方式 浇筑顺序 浇筑时作用在支撑上的荷载属于区域荷载 而一般结构设计常用均匀荷载 所以加载路径不当时 就会引发脚手架支撑的倒塌 如在混凝土浇筑过程中因阶段性非对称载重引起的倒塌 即浇筑面积大 灌浆时间长 系统会有不同的极限承载值 同时因浇筑过程中反力放大效应 造成支撑系统部分区域产生屈服 一部分支撑达到屈服 模板沉陷 末干混凝土移向该处 最后导致倒塌 9 地基处理不当 从历年来桥梁施工事故统计可知 大约有40 支撑倒坍是由于地基沉降 滑坡 坍塌等地基处理不当引起的 由于某处支撑的局部沉降倾斜 外荷载向该处集中致使该处承载力不足或稳定性差而引起整个结构的倒塌 碗扣式脚手架在桥梁支撑应用中存在的问题及对策 2 3解决倒塌的对策2 3 1进行合理的设计和计算1以现行 公路桥涵钢结及木结构设计规范 JTJ025 86的基本原则和规定 把脚手架支撑的实测和试验资料和工程施工经验结合起来 解决脚手架支撑设计中的理论和方法 2研究脚手架支撑在各种施工荷载下的受力分析及稳定性验算 根据脚手架支撑的结构和实际受力情况 略去一些因素 简化一些因素 给出较为合理的计算简图和计算公式或给出试验统计式及必要的调整系数 并尽量利用现行的结构规范的习惯设计程序 相关公式和计算资料 在统计不充分时 可参考经验给出 并用传统的安全系数和国际上的规定予以对比和校验 碗扣式脚手架在桥梁支撑应用中存在的问题及对策 3脚手架支撑必须具有受力明确的稳定结构和足够的整体与单肢的稳定承载能力 对荷载超限和构架尺寸加大的部位 应根据计算结果对其结构予以加强 4在确定脚手架支撑构结的适宜形式和尺寸时 应充分考虑工程的造形 作业面的宽度 高度等施工要求 对重荷载应根据具体使用条件 采取缩小立杆间距 下部使用双立杆等措施 在采用双立杆时 应对其结构进行设计并提出搭设 使用 拆除的相关要求 5按现行脚手架支撑及其它相关安全技术规范的规定 对脚手架支撑杆配件的规格 质量 允许缺陷 构架节点的构造 脚手架支撑的搭设和拆除除作业 以及其他技术和安全方面的要求 做出具体的要求和规定 6发挥计算机技术的功能 由于计算机和信息技术的飞速发展 计算机已渗透到各个学科的理论研究和实际应用中 计算机在支撑计算中的应用也越来越普及 利用计算机 采用适当的有限元计算软件可以实现科学 快速 准确的设计计算 提高脚手架支撑的稳定性 碗扣式脚手架在桥梁支撑应用中存在的问题及对策 2 3 2组装上的要求1地基处理 地基发生整体或局部沉降是脚手架倒塌的重要原因 所以搭设前一定要进行地基处理 确保地基具有良好的承载力 地基应夯实 抄平后加设垫木或垫板或做现浇条形基础 不得在未经处理的起伏不定 软硬不一的地面上直接搭设脚手架 遇有坑槽时 立杆应下到槽底或在槽上架设底梁 脚手架地基应有可靠地排水措施 防止积水浸泡地基 引起脚手架不均匀沉降 碗扣式脚手架在桥梁支撑应用中存在的问题及对策 2底座 在已处理好的地基上安放立杆底座 垫座或可调座 然后将立杆插在其上 架设在坚实平整的地基基础上的脚手架 其立杆底座可直接用立杆垫座 地势不平或承重脚手架底部应用立杆可调底座 当相邻立杆地基高差小于0 6m时 可直接用立杆可调座调整立杆高度 使立杆碗口接头处于同一平面内 当相邻立杆地基高差大于0 6m时 则先调整立杆节间距 使同一层碗口接头高差小于0 6m 再用立杆可调座调整高度 使其处于同一平面内 在实际桥梁脚手架底部焊接1块100mm 100mm 5mm的钢板 压在混凝土块或枕木上 当加载后 由于上部荷载较大造成支撑底部具有很大的摩擦力 立杆不会滑动 碗扣式脚手架在桥梁支撑应用中存在的问题及对策 3立杆和横杆 采用3 0m和1 8m两种不同长度立杆相互交错 参差布置 上面各层均采用3 0m长立杆接长 顶部再采用1 8m长立杆找齐 或同一层用同时一种规格立杆 最后找齐 以避免立杆接头处于同一水平面上 在装立杆时应及时设置扫地横杆 将所装立杆练成一整体 以保证立杆的整体稳定性 立杆同横杆的连接是靠碗口接头锁定的 连接时 先将上碗口滑至限位销以上并旋转 使其搁在限位销上 将横杆接头插入下碗扣 待应装横杆接头全部装好后 落下上碗扣并预锁紧 立杆的接长是靠焊于立杆顶端的连接管承插而成 插好立杆后 使上部立杆底端连接孔同下部立杆顶端连接孔对齐 插入立杆连接销并锁定 对立杆的垂直高度必须加以限制 30m以下按1 200控制 30m以上按1 400 1 600控制 且全高的垂直偏差不应大于10cm 碗扣式脚手架在桥梁支撑应用中存在的问题及对策 4斜杆 斜杆有节点斜杆和非节点斜杆两种形式 根据资料 斜杆可使脚手架的稳定强度提高2倍以上 是非常重要的构件 一般节点斜杆比非节点斜杆的抗侧能力高 但应用范围两者截然不同 节点斜杆只能用于边跨 而非节点斜杆可用于任何位置 斜撑杆对于加强脚手架支撑的整体刚度和承载力的关系很大 应按要求设置 不应随意拆去 因工作需要暂时拆去时 应控制根数并随时装上 脚手架底部的斜撑在施工期不允许拆除 4 附加安全系数计算 碗扣式钢管脚手架在安装时 由于安装偏心 在施工时 由于局部超载 以及错误的拆除局部拉杆及支撑 由此使立杆的设计荷载降低 并且这些因素 随安装高度增高 出现的概率越大 因此 在确定安全系数时 必须考虑安装的影响 安全系数K2按下式计算 K2 1 h a式中h 脚手架的最大安装高度 m a 堂数 取值为200 5 支架的基础预压 根据 钢管满堂支架预压技术规程JGJ T194 2009 4 1一般规定4 1 1支架基础预压前 应查明施工区域内不良地质的分布情况 4 1 2工程施工场区内的支架基础应按不同类型进行分类 对每一类支架基础应选择代表性区域进行预压 4 1 3支架基础应设置排水 隔水措施 不得被混凝土养护用水和雨水浸泡 4 1 5对支架基础代表性区域的预压监测过程中 当最初72h各监测点的沉降量平均值小于5mm时 应判定同类支架基础的其余部分预压合格 4 1 6对支架基础的预压监测过程中 当满足下列条件之一时 应判定支架基础预压合格 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 支架的基础预压 4 1 7对支架基础的代表性区域预压监测过程中 当最初72h各监测点的沉降量平均值大于5mm时 同类支架基础应全部进行处理 处理后的支架基础应重新选择代表性区域进行预压 并应满足本规程第4 1 5条的规定 或应对该尖支架基础全部进行预压 并应满足本规程第4 1 6条的规定 4 1 8支架基础预压后应编写支架基础预压报告 支架基础预压报告应包括下列内容 1 工程项目名称 2 施工区域内不良地质的分布情况 3 支架基础分类以及同类支架基础代表性区域的选择 4 支架基础沉降监测 5 可不进行预压支架基础的合格判定 6 预压支架基础的合格判定 5 支架的基础预压 4 2预压荷载4 2 1支架基础预压荷载不应小于支架基础承受的混凝土结构恒载与钢管支架 模板重量之和的1 2倍 4 2 2支架基础预压范围不应小于所施工的混凝土结构物实际投影面宽度加上两侧向外各扩大1m的宽度 4 2 3支架基础预压范围应划分成若干个预压单元 每个预压单元内实际预压荷载强度的最大值不应超过该预压单元内预压荷载强度平均值的120 每个预压单元内的预压荷载可采用均布形式 4 3加载与卸载4 3 1预压荷载应按预压单元沿混凝土结构纵横向对称进行加载 加载宜采用一次性加载 4 3 2卸载过程中可一次性卸载 并宜沿混凝土结构纵横向对称进行 5 支架预压 5 2预压荷载支架预压荷载不应小于支架承受的混凝土结构恒载与模板重量之和的1 1倍 支架预压区域应划分成若干预压单元 每个预压单元内的预压荷载可采用均布形式 5 3加载与卸载支架预压应按3级加载 依次宜为单元内预压荷载值的60 80 100 加载方式 纵向宜从混凝土结构跨中开始向支点处进行对称布载 横向应从混凝土结构中心线向两侧进行对称布载 支架预压可一次性卸载 预压荷载应对称 均衡 同步卸载 6 预压监测 6 1监测内容6 1 1支架基础预压和支架预压的监测应包括下列内容 1 加载之前监测点标高 2 每级加载后监测点标高 3 加载至100 后每间隔24h监测点标高 4 卸载6h后监测点标高 6 1 2预压监测应计算沉降量 弹性变形量 非弹性变形量 6 3 5监测工作结束后应提交下列资料 1 符合本规程第6 2节要求的监测点布置图 2 沉降监测表 普通型剪刀撑 模板支架 1 水平剪刀撑 2 竖向剪刀撑 3 扫地杆设置层 模板支架 加强型剪刀撑 模板支架 1 水平剪刀撑 2 竖向剪刀撑 3 扫地杆设置层 模板支架 模板支架 模板支架 模板支架 模板支架 模板支架 模板支架 模板支架 模板支架 模板支架 高大模板支撑架必须采用顶托受力 可调托撑螺杆伸出钢管顶部不得大于200mm 插入立杆内的长度不得小于150mm 螺杆插入立杆内的长度宜大于2倍伸出钢管的螺杆长度 螺杆外径与钢管内径的间隙不得大于3mm 模板支架 模板支架 模板支架 模板支架 模板支架 模板支架 模板支架 模板支架 模板支架 相关规范对支架构造的要求 模板支架 模板支架 模板支架 48 五 建筑施工碗扣式钢管脚手架安全规范 JGJ166 2008 建筑施工碗扣式钢管脚手架安全规范 建筑施工碗扣式钢管脚手架安全规范 JGJ166 2008 经住房和城乡建设部批准于2009年7月1日施行 现将有关主要内容和强制性条文解释如下 碗扣式钢管脚手架安全规范详解 建筑施工碗扣式钢管脚手架安全规范 3 2 4采用钢板热冲压整体成型的下碗扣 钢板应符合现行国家标准 碳素结构图 GB T700中Q235A级钢的要求 板材厚度不得小于6mm 并应经600 650 的时效处理 严禁利用废旧锈蚀钢板改制 下碗扣技术性能 钢板热冲压整体成型的下碗扣 有很好的力学性能 下碗扣轴向抗剪的极限强度为166 7KN 上碗扣技术性能 上碗扣偏心张拉的极限强度为42KN 横杆接头的抗弯 在悬臂端集中荷载作用下为2KNm 在跨中集荷载作用下为6 942KNm 建筑施工碗扣式钢管脚手架安全规范 3 3 8可调底座底板的钢板厚度不得小于6mm 可调托撑钢板厚度不得小于5mm 3 3 9可调底座及可调托撑丝杆与调节螺母合长度不得少于6扣 插入立杆内的长度不得小于150mm 建筑施工碗扣式钢管脚手架安全规范 6 1 4首层立杆应采用不同的长度交错布置 底层纵 横向横杆作为扫地杆距地面高度应小于或等于350mm 严禁施工中拆除扫地杆 立杆应配置可调底座或固定底座 建筑施工碗扣式钢管脚手架安全规范 6 1 5双排脚手架专用外斜杆设置 见图3 8 应符合下列规定 1斜杆应设置在有纵 横向横杆的碗扣节点上 2在封圈的脚手架拐角处及一字形脚手架端部应设置竖向通高斜杆 3当脚手架高度小于或等于24m时 每隔5跨应设置一组竖向通高斜杆 当脚手架高度大于24m时 每隔3跨应设置一组竖向通高斜杆 斜杆应对称设置 4当斜杆临时拆除时 拆除前应在相邻立杆间设置相同数量的斜杆 建筑施工碗扣式钢管脚手架安全规范 建筑施工碗扣式钢管脚手架安全规范 6 1 6当采用钢管扣件作斜杆时应符合下列规定 1斜杆应每步与立杆扣接 扣接点距碗扣节点的距离不应大于150mm 当出现不能与立杆扣接时 应与横杆扣接 扣件扭紧力矩应为40 65N m 2纵向斜杆应在全高方向设置成八字形且内外对称 斜杆间距不应大于2跨 见图3 9 建筑施工碗扣式钢管脚手架安全规范 建筑施工碗扣式钢管脚手架安全规范 6 1 7连墙件的设置应符合下列规定 1连墙件应呈水平设置 当不能呈水平设置时 与脚手架连接的一端应下斜连接 2每层连墙