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新河桥满堂支架施工组织设计
Construction Organization Design of Full Support in Xin He Bridge
近年来,桥梁上部结构施工方法有了很大进步,桥位上搭设满堂支架法因其是就地浇筑、施工方便、无需预制场地等优点已成为当前一种主要施工方法,该方法是在桥位上搭设满堂支架,在支架上浇筑混凝土,混凝土达到强度后拆除模板、支架。而满堂支架支承体系属于多支点支承体系,以多支点分散荷载,将荷载传向地基,因此要求地基必须具有足够的承载力,同时要求所有支点均匀下沉,以预防梁体由于不均匀下沉而产生开裂。加之施工时支架的承载力非常大,为了支架施工中安全性、经济性,支架的布置搭设必需合理,因此支架的承载力分析极为重要。
本文首先介绍了新河桥的工程的基本情况、技术标准、主要的结构和材料,其次对总体施工方案进行了说明,然后讲述了现浇箱梁满堂支架施工的设计和施工方案,同时注意到了施工中的安全问题并专门对支架预压施工组织设计进行了详细的介绍,最后对现浇主梁满堂支架的荷载、结构承载力和预拱度进行了大量的计算,以实现来说明满堂支架组织施工的可行性、合理性与安全性。
目 录
第1章 编制依据和原则 1
1.1 编制依据 1
1.2 编制原则 2
第2章 工程简介 3
2.1 工程简介 3
2.2 技术标准 3
2.3 地质条件 4
2.3.1 地形地貌 4
2.3.2. 地质构造 4
2.3.3 土层 4
2.3.4 水文地质条件 5
2.3.5 气象条件 5
2.4 主要结构及构造 6
2.5 主要材料 7
2.6 主要工程量 7
第3章 总体施工方案 9
3.1 施工桩基础及下部结构 9
3.2 满堂支架法施工主梁 9
3.3 张拉主梁全部预应力钢筋 10
3.4 安装钢桁架 10
3.5 拆除支架 10
3.6 施工桥面系及附属结构 10
3.7 成桥检测试验,满足要求后开放交通 10
第4章 现浇箱梁满堂支架施工组织设计 11
4.1 设计方案 11
4.1.1 满堂支架地基处理范围 11
4.1.2 满堂脚手架布置 11
4.2 施工方案 12
4.2.1 施工准备 12
4.2.2 地基与基础 13
4.2.3 搭设 13
4.2.4 检查与验收 14
4.2.5 拆除 17
4.3 施工技术和质量控制措施 18
4.3.1 主要的计算 18
4.3.2 扣件式钢管脚手架的设计与施工 19
4.3.3 各种配件的要求 19
4.3.4 安装要求 20
4.4 施工组织 24
4.5 施工安全控制措施 24
4.5.1 安全管理的组织机构 24
4.5.2 安全管理的措施 25
4.6 施工文明环保措施 26
4.7 施工计划施工文明环保措施 28
4.8 主要的机械设备配置 29
4.9 材料供应 29
4.10 劳动力安排 29
第5章 支架预压施工组织设计 30
5.1 关于支架预压 30
5.1.1 一般意义 30
5.1.2 基本要求 30
5.1.3 目的和功用 30
5.1.4 方案依据 30
5.2 总体思路和布局 31
5.3 预压实施方案 33
5.3.1 准备工作 33
5.3.2 支架预压与卸载 36
5.3.3 沉降观测与加载(卸载)控制 36
5.3.4 预压验收 37
5.3.5 沉降计算 37
5.4 施工技术措施 37
5.5 施工安全措施 38
5.6 雨季施工措施 38
5.7 材料及机械设备配置 38
5.8 劳动力安排 39
5.9 施工计划 39
第6章 现浇主梁满堂支架设计方案及计算书 41
6.1 工程概况 41
6.2 工程地质情况 41
6.3 主梁荷载分布 41
6.4 满堂支架设计方案 42
6.5 满堂支架结构验算 42
6.5.1 荷载计算 42
6.5.2 结构验算 43
6.6 预拱度设置 55
6.6.1 中跨 55
6.6.2 边跨 56
6.7 预拱度设置 56
6.8 施工注意事项 59
参考文献 61
致 谢 62
附件一:主线桥及管线桥荷载纵桥向分布图 63
附件二:1/2桥跨立面示意图(0#台~跨中) 64
附件三:1/2桥跨立面示意图(3#台~跨中) 65
附件四:地基处理细部图 66
附件五:底模及模架细部图 67
附件六:满堂支架钢管脚手架立杆布置图 68
附件七:纵桥向脚手架顶层立面结构示意图 69
附件八:主线桥及管线桥典型断面(1/2断面) 70
附件九:满堂支架荷载计算表 72
附件十:支架预压部分附图附表 73
附件十一:施工便道示意图 76
附件十二:水箱结构示意图 77
附件十三:有关术语、符号和公式 78
第1章 编制依据和原则
1.1 编制依据
1.《常德大道(江北城区段)改扩建工程施工图设计》第七册桥梁工程——新河桥;
2.中国二十冶集团有限公司与西城投公司签订的合同文件;
3.中国二十冶集团有限公司常德大道项目经理部编制的《新河桥总体施工组织设计》;
4.《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000);
5.《公路钢管混凝土桥梁设计与施工指南》;
6.《常德大道姻缘河桥工程地质勘查报告》(常德市建筑设计院);
7.《钢结构设计规范》(GB50017-2003);
8.《钢管混凝土结构设计与施工规程》(CECS28:90);
9.《钢结构工程施工及验收规范》(GB50205-2001);
10.《装配式钢桥施工手册》;
11.《钢管满堂支架预压技术规程》(JG/T-2010-10中华人民共和国住房和城乡建设部发布);
12.《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001);
13.《钢管脚手架扣件》(GB15831);
14.《碳素结构钢》(GB/T 700);
15.《水准仪检定规程》(JJG425);
16.《工程测量规范》(GB50026-2007);
17.《混凝土泵送施工技术规程》JGJ-T10-95;
18.《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB1596-2005;
19.《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55-2000);
20.《高强混凝土结构技术规程》(CECS104-99);
21.《公路工程质量检验评定标准(土建工程)》(JTGF80-2004);
22.施工现场的实际情况;
23.施工单位的施工能力及资源配备情况;
24.国家、地方、部颁布的其他相关标准。
1.2 编制原则
(1)安全原则
制定的施工方案应能保证施工的安全进行,有一定的安全系数,并确保施工安全可控。(下限原则)
(2)适用原则
制定的施工方案应能保证施工的正常实施,不致发生较大的偏差和变位。(上限原则)。
(3)实际原则
制定的施工方案,应一切从实际出发,符合施工现场实际,具备可操作性。
(4)简便原则
制定的施工方案应操作实施简便。
(5)环保原则
制定的施工方案应保护环境,实现绿色环保和可持续发展。
(6)紧跟当前科学技术发展
制定的施工方案应接近当前行业技术和工艺的水平,并力求最大限度使用新工艺、新材料、新发明、新成果等。
第2章 工程简介
2.1 工程简介
新河桥横跨新河渠水系,原207国道在此处设有一座桥长36m,横桥向宽26m的斜腿刚构桥。根据新河桥的整体规划和常德市内水系长远发展规划,新河渠由现在的约40m拓宽至70m左右,同时考虑同行景观性游船,故原有斜腿刚构桥在宽度和标高上难以满足发展要求,予以拆除重建。全桥横向分为三幅桥:22.99m车行桥+0.01m缝隙+4m管线桥+0.01m缝隙+22.99m车行桥。
车行桥中心桩号K1+954,起始桩号为K1+901,终点桩号为K2+007,全桥长106m,主体结构采用预应力混凝土连续箱梁桥,上设钢桁架,跨径组合为(30+46+30)m,桥面宽度22.99m。桥梁中心标高为35.8m,纵坡1.5%,竖曲线半径5000m;
管线桥桥长106m,采用预应力混凝土连续箱梁桥,上跨径组合为(30+46+30)m,桥面宽度4.0m,桥梁中心标高为35.8m,纵坡1.5%,竖曲线半径5000m。
桥下常水位标高30.6m,规划河床27.1m,桥下通航净高为2.5m。全桥总宽为50m,横坡1.5%,横向组成为2.0m(人行道)+3.0m(非机动车道)+2.0m(绿化区)+0.5m(安全距离)+4×3.5m(机动车道)+0.5m(双黄线区)+1.0m(绿化带)+4.0m(管线桥)+1.0m(绿化带)+0.5m(双黄线区)+4×3.5m(机动车道)+0.5m(安全距离)+2.0m(绿化区)+3.0m(非机动车道)+2.0m(人行道)。
2.2 技术标准
(1)设计洪水频率
1遇/100年
(2)设计荷载
主体结构,公路I级车道荷载;人群荷载——3.5KN/m2;局部构件——公路I级车道荷载;人群荷载——5.0KN/m2。
(3)地震设防
地震动峰值加速度0.15g,地震动反应谱特征周期0.35s,按7度B类桥梁抗震设防。
2.3 地质条件
2.3.1 地形地貌
新河桥地处常德市常德市南坪乡竹根潭村,勘察期间河床地形平坦,两岸已有土河堤,堤高4米左右,河床标高29.00~29.50m,堤顶标高34.00~34.50m。区域地貌为洞庭湖冲积平原,次级地貌为沅水左岸I级阶地。
2.3.2. 地质构造
常德市位于扬子准地台II级构造单元两湖中,桥位地处常德新断坳(V1)。本区为自中更新世以来的缓慢下降区。常德市区构造断裂发育,根据国家地震局地质研究所1989年12月对本区进行浅层地震探测、地震雷达、汞法测量等项研究成果,中晚更新世以来,活动不明显或非常微弱,因此,本场区为相对稳定地区,宜于建筑。
2.3.3 土层
根据本次钻探结果披露,扩建道路场区土层为新近填土及第四系全新统河湖相冲积层,自上而下为:
(1)素填土:灰黄色,成分为粘性土、含少量砂卵石等,稍湿-湿。该层土分布于两岸河堤,堆填时间大于10年,为压实填土;局部(K2+006右侧)堆填时间5年,厚3.3~5.0m。
(2)耕土:灰黄色,成分为粘性土,夹植物根茎,可塑,厚1.1~1.5m。
(3)粉质粘土:灰黄色,含铁锰质结核,夹少量灰白色高岭土团块,无摇震反应,光滑,干强度高,韧性中等,硬塑-坚硬。该层土厚度不大,分布较均匀,厚1.7~2.5m。顶面高程平均29.68m。
(4)粉土:灰黄色,含石英粉砂,微量铁质、云母,摇震反应中等,无光泽反应,干强度低,韧性低,中密,湿,下部含少量粉砂薄层,厚约0.3~0.5m,厚1.4~2.8m,顶面平均高程27.77m。
(5)圆砾:灰黄色、下部青灰色,充填物为砂,少量泥质;粒径多为1-3cm,大于2mm的粒径含量约占60~70%,一般粒径1~4cm,个别5~8cm,小于0.075mm的颗粒含量约占6%,不均匀系数大于15,曲率系数大于1,为级配良好砾,呈次圆状,母岩成分为石英砂岩、硅质岩、碎石等,其密实度一般呈中密-稍密,饱和。该层层顶面高程为24.89~26.14m,平均25.91m。
表2-1各土层岩土参数一览表
土性
含水量w(%)
孔隙比e
液性指数
变形模量(Mpa)
压缩模量Es(Mpa)
凝聚力Ck(Kpa)
内摩擦角φk(度)
地基土承载力fa0(Kpa)
素填土
/
/
/
12
/
/
/
200
耕土
/
/
/
5
/
/
/
90
粉质粘土
26.6
0.761
-0.06
/
10.5
57.5
16.00
280
粉土
22.8
0.649
0.04
/
9.21
43.6
13.87
250
圆砾
/
/
/
30
/
/
/
500
2.3.4 水文地质条件
(1)地表水
场区地表水分布于新河中,新河水自北向南流动,流速较小,为平原型河流,河宽20~25m,桥址区河流顺直,对侧岸及河床底部无局部和侧岸冲刷作用,积淤厚度为1m左右。
(2)地下水赋存类型及含水层特征
拟建场区地下水在钻探深度揭露深度内分为上层滞水和下部承压水。上层滞水仅零星赋存于素填土局部土层中,由大气降水补给,其水位受季节性影响较大,水位埋深1.5~2.0m,水位变化幅度1m左右。富水程度弱,渗透性弱,渗透系数小于0.1m/昼夜,勘察期间水量较少。
(3)地下水的腐蚀性评价
拟建场区河水、上层滞水及承压水对混凝土结构不具腐蚀性。
2.3.5 气象条件
根据湖南省常德市气象台提供的1954年~2009年的资料,区域气象特征如下:
全年主导风向:北北东向
历年平均气温:16.7°℃
历年最高气温:40.1℃
历年最低气温:-13.2℃
历年平均降雨量:2020.4mm
多年最大降雨量:927mm
多年最小降雨量:927mm
月最大降雨量:232mm
日最大降雨量:425.6mm
多年最大雪量:39.0cm
多年最大冻深:16.0cm
2.4 主要结构及构造
(1)主梁
车行桥主梁采用现浇预应力变截面连续箱梁,单箱6室截面,根部梁高2.6~2.945m,跨中和边支座处梁高1.4~1.745m;外侧悬臂1.8m。内测悬臂1.39m,直腹板。边跨及中跨梁底曲线均采用圆曲线,曲率半径均为197.7094m。
管线桥主梁采用现浇预应力变截面连续箱梁,单箱单室截面,根部梁高3.8m,跨中和边支座处梁高2.6m,直腹板。边跨及中跨梁底曲线均采用圆曲线,曲率半径同车行桥。
主梁采用预应力结构体系,纵向共配置9、12孔两种束形:顶底板布置9束预应力钢绞线,腹板布置12束预应力钢绞线,横隔板布置了9束预应力钢绞线。
(2)桁架
桁架构件采用焊接H型钢,上下弦用蓝色油漆,直腹杆、斜腹杆采用白色油漆。
(3)桥墩及基础
全桥在横桥向共设置14个桥墩,每排7个;墩体采用方形截面,宽1.8m,高2.2m。墩下设系梁。系梁截面尺寸为2.0×1.2m。桩基础,桩径2.4m,长25m(桁架桩长13m),桩穿过上面的粘土层进入圆砾层。
(4)桥台
采用桩柱式桥台,桥台盖梁截面尺寸为2.25×1.25m,背墙厚0.45m,高1.605~1.95m。桩基础,桩径1.8m,共计5根桩,桩长16.2m。
(5)桥面铺装及防水
桥面铺装采用4cm沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA-13)+6cm厚中粒式沥青混凝土(AC-20)。
桥面防水材料采用AMP-100二阶反应型防水粘结材料。
(6)伸缩缝
在桥台处设置RBKF120型伸缩缝,全桥共设2道,共长100m。
(7)支座
本桥支座采用转动性能好、承载力高、寿命长、抗震性能好的盆式橡胶支座。车行桥两个桥台处各设置4个GPZ(KZ)6DX和4个GPZ(KZ)6SX型支座和每个桥墩墩顶设置2个GPZ(KZ)15DX支座,2个GPZ(KZ)15SX支座,2个GPZ(KZ)17.5GD支座,2个GPZ(KZ)17.5DX支座;管线桥两个桥台处各设置2个GPZ(KZ)2DX和2个GPZ(KZ)2SX型支座和桥墩墩顶设置1个GPZ(KZ)6GD支座,1个GPZ(KZ)6DX支座。
(8)人行道
人行道宽度2.0m,横坡1.5%。人行道板采用9cm厚C25砼压纹面层,下铺20~23cm天然级配砂砾水夯。
(9)人行栏杆
栏杆采用不锈钢-木纹铸造石组合护栏,栏杆高1.1m,栏杆立柱间距2.0m。
(10)桥面绿化带
桥面在机动车道和非机动车道之间分别设置了2.0m宽的绿化带,绿化带侧石高出路面30cm。
(11)桥面排水
桥面纵向最高点为中跨跨中,两侧纵坡为1.5%,雨水自中心往两侧桥头排;横桥向在绿化带下每隔10m埋置1个直径10cm的PVC管,使车行道的雨水顺利排到非机动车道,在1#墩和2#墩位置处以及离0#、3#桥台2m处的非机动车道侧墙处设置泄水孔,雨水直接通过下水管排入河中。
2.5 主要材料
(1)混凝土
现浇箱梁采用C55混凝土;桥墩墩身采用C30混凝土,桥台台柱采用C30混凝土,桩基础采用C25混凝土。
(2)钢材
桁架钢材采用A3钢,直径小于10mm的钢筋采用R235钢筋,大于10mm采用HRB335钢筋。
预应力钢绞线采用270K级高强度低松弛钢绞线,φs15.24钢绞线(1-7股)每股公称面积139mm,fpk=1860Mpa,fpd=390Mpa,Ep=1.95×105Mpa。
2.6 主要工程量
表2-2 主要的工程量
续2-2
第3章 总体施工方案
本桥上部结构采用在满堂支架上现浇主梁,桩基础采用钻孔灌注桩,墩台身采用立模浇筑。主梁完成后,施工桥面系及附属结构。
3.1 施工桩基础及下部结构
新河渠常水位30.6m,水量不大,长期为枯水位。施工时采取在桥位上下游处拦截筑岛围堰,形成作业场地。为满足河水宣泄要求,特在跨中和2#墩之间埋设10排管涵。钻孔灌注桩采取冲击钻成孔,导管法浇筑水下混凝土。系梁、墩柱和台帽均采用立模浇筑。
墩台垫石采取预留槽后浇筑,预设盆式支座锚栓孔。
桩基础按照先桥台后墩柱的顺序进行,多安排钻机,抢抓进度。
3.2 满堂支架法施工主梁
主梁皆在支架上现浇,支架必须专门设计,精心施工。支架全部采用扣件式钢管脚手架。支架地基需经过严格处理,保证满足承载力要求,不出现不均匀沉降;支架应有足够的刚度和强度,并需预压以消除其非弹性变形,控制和调整弹性变形,保证梁顶、底标高的同时,防止混凝土开裂。支架顶面设置预拱度。
支架预压材料采用砂袋和水相结合,预压荷载按照上部构筑物重量的120%进行,预压最大可能模拟施工加载过程,并进行分段分块,加载顺序按照逐级、对称、先中心后两侧,先中跨后边跨的原则进行。预压过程中进行沉降观测,预压完成后,计算弹性变形和非弹性变形,调整底模标高。
应事先将盆式橡胶支座按有关施工规程、设计图纸要求及产品说明书的要求安装到位,支座需设预偏位移。由生产厂家在装配时预先调好锁定。
三幅桥采取流水作业法,先施工两侧车行桥,后施工管线桥。
主梁钢筋骨架分为腹板和横梁部分,应提前按照1:1放大样加工好,在底模上组拼,先安装横梁骨架,再安装腹板骨架。
预应力钢筋采取提前安装在波纹管内定位。
模板全部采用竹胶板背5cm楞木组成,钢管脚手架和对拉杆加固。
主梁混凝土浇筑为最大限度减少接缝,共分两次浇筑完成,且第一次应该浇筑至腹板与顶板交汇处。分层浇筑,层厚不超过30cm,插入式振捣器振捣,平板振动器配合。
混凝土全部采用泵送。
3.3 张拉主梁全部预应力钢筋
主梁预应力钢筋采用一次性张拉完成,张拉原则:先顶板后腹板和底板,先长筋后短筋,先中间后两边,对称分级张拉。并严格按照图纸设计的批次和吨位进行,张拉时采用应力、应变双控,实际伸长值与理论伸长值控制在±6%范围。预应力波纹管必须定位准确,安装牢固,波纹管在梁长方向设2~3个排气孔或灌浆孔。
3.4 安装钢桁架
3.5 拆除支架
3.6 施工桥面系及附属结构
3.7 成桥检测试验,满足要求后开放交通
第4章 现浇箱梁满堂支架施工组织设计
4.1 设计方案
4.1.1 满堂支架地基处理范围
以桥梁中心线为中心,处理宽度55m,长度106m。桩号范围:K1+901~K2+007。施工时需要测量放样(主要针对腹板、横梁部位)。
处理措施:
(1)在原地面上回填40cm山砾石,铺设20cm碎石垫层,现浇15cmC20砼(配15×15cmφ8钢筋网片)。
(2)导流渠顶面回填不小于50cm素土。(导流渠方案另见)
4.1.2 满堂脚手架布置
(1)平面布置范围
以桥梁中心线为中心,宽度51m,长度平均106m。桩号范围:K1+901~K2+007。
(2)施工通道
其中宽度50m范围用于现浇箱梁底板及模架施工,两侧各0.5m用于水平施工通道。通道底面密铺竹架板。
(3)施工爬道及平台
在两桥台两侧各设置一处倾斜爬道,高度7.25m,坡度1:0.5,长度8.11m。爬道采用双槽钢16a做斜梁,踏步采用2000×200×2mm压纹钢板,步距20cm。踏步横梁采用两根L80×80×5mm角钢。
(4)满堂脚手架布置和安装
满堂脚手架由两部分组成:平支架部分和拱(弧段)支架部分,应该严格按照梁底标高和腹板、横梁的投影进行测量放样控制。两部分支架可合并执行,但必须保证平支架部分基本在一个平面上。
满堂支架搭设应从跨中向两侧延伸,先搭设平支架,再调整拱支架。支架的预拱度值按照15mm控制,自支点向跨中抛物线设置。(详见计算书)
(5)立杆间距
两座桥的空心部分全部按照,纵横间距60cm搭设。实心段按照如下进行加密:
①车行桥腹板宽度120cm及中横梁宽度250cm部分进行立杆加密,加密后纵横间距30cm。
②管线桥腹板宽度80cm及中横梁宽度250cm部分进行立杆加密,加密后纵横间距20cm。
(6)立杆步距
全部按照100cm布置。
(7)剪刀撑
按照3.6m间距(或6排)连续布置。外侧沿高度和长度方向连续布置,支架内部横向每隔6排(3.6m)布置一道,连续布置。
重点加强部位:
①离基板20cm高度水平方向连续布置,平支架顶面水平方向连续布置,间距3.6m(或6排)。
②腹板宽度渐变段三维布置(中墩前后8.25m范围)。
(8)扫地杆
离地面20cm设纵横向扫地杆。
(9)垫板
立杆下方均采用15mm竹胶板横桥向支垫,扩散应力。
(10)嵌固措施
在桥梁墩台处,满堂脚手架水平杆均需和墩台牢固顶紧,形成嵌固。
(11)拱架部分支架
拱架部分支架必须在平支架的基础上进行,上部立杆最大悬臂长度5cm。主要受力钢管主梁沿横桥向布置,间距20cm,间隔40cm布置一根50×70mm方木。方木和钢管主梁之间采用8#铁丝牢固捆绑,每20cm一道。
为加固立杆,可采用倾斜杆,长度应适应立杆最大悬臂高度(5cm)限制,受限制处,必须搭接相邻两个节间。
(12)扣件抗滑。所有顶层支架主节点处立杆扣件采用垂直紧密排列2个进行加强(合计3个)。
(13)两座桥的空心部分60cm纵横间距布置的立杆,在主受力方向设2.2m长加强小立杆,要求做到至少能连接3根水平杆。
4.2 施工方案
4.2.1 施工准备
(1)首先由项目施工负责人就有关脚手架的要求,向架设和使用人员进行技术交底。
(2)应按规范规定和施工组织设计的要求对钢管、扣件、顶托、槽钢垫板等进行检查验收,不合格产品不得使用。
(3)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。
(4)应清除搭设场地杂物,平整搭设场地,并使排水畅通。
(5)当脚手架基础下有设备基础、管沟时,在脚手架使用过程中不应开挖,否则必须采取加固措施。
4.2.2 地基与基础
(1)脚手架地基与基础的施工,必须根据脚手架搭设高度、搭设场地土质情况与现行国家标准《地基与基础工程施工及验收规范》(GBJ 202)的有关规定进行。
①对指定范围内的原地面进行处理。排除积水,挖出软泥,进行换填。
②回填40cm山砾石,采用18t振动压路机压实,铺筑20cm碎石垫层,整平后现浇C20砼15cm,配置15×15cmφ8mm钢筋网片。
③导流管上部采用素土回填,厚度按照50cm控制。
④处理好的满堂支架基板应由0.5%的横坡,保证排水通畅。
⑤接近导流渠岸坡部分采用现浇砼台阶处理,台阶宽度15cm。
(2)在处理范围两侧砌筑矩形排水沟,出口通往新河渠。
脚手架基础经验收合格后,应按设计要求放线定位。
4.2.3 搭设
(1)脚手架必须配合施工进度搭设,搭设前需进行施工放样,整个脚手架以桥中心处为中心,左右对称,前后对称。
(2)每搭完一步脚手架后,应按规范和设计方案的规定校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。
(3)底座安放应符合下列规定
①底座、垫板均应准确地放在定位线上。
②垫板也可采用槽钢。
(4)立杆搭设应符合下列规定
①统一使用外径48mm的钢管。
②相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内,错开距离应符合上述立杆构造的规定。
③开始搭设立杆时应每隔6跨设置一根抛撑,直至脚手架安装稳定后,方可根据情况拆除。
④顶层立杆搭接长度上述立杆的构造规定。
(5)纵向水平杆搭设应符合下列规定
①纵向水平杆的搭设应符合规范的构造规定。
②在封闭型脚手架的同一步中,纵向水平杆应四周交圈,用直角扣件与内外角部立杆固定。
(6)横向水平杆搭设应符合下列规定
搭设横向水平杆应符合规范的构造规定。
(7)剪刀撑、横向斜撑等的搭设应符合下列规定
剪刀撑、横向斜撑搭设应符合规范的规定,并应随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设,各底层斜杆下端均必须支承在垫块或垫板上。
(8)扣件安装应符合下列规定
①扣件规格必须与钢管外径相同。
②螺栓拧紧扭力矩不应小于40N·m,且不应大于65N·m。
③在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑、横向斜撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm。
④对接扣件开口应朝上或朝内。
⑤各杆件端头伸出扣件盖板边缘长度不应小于100mm。
(9)模板支架搭设除应符合规范的构造规定外,尚应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB 50204)的有关规定。
4.2.4 检查与验收
(1)新钢管的检查应符合下列规定
①应有产品质量合格证。
②应有质量检验报告,钢管材质检验方法应符合现行国家标准《金属拉伸试验方法》(GB/T 228)的有关规定,质量应符合规范的规定。
③钢管表面应平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道。
④钢管外径、壁厚、端面等的偏差,应分别符合规范的规定。
⑤钢管必须涂有防锈漆。
(2)旧钢管的检查应符合下列规定
①表面锈蚀深度应符合规范的规定。锈蚀检查应每年一次。检查时,应在锈蚀严重的钢管中抽取三根,在每根锈蚀严重的部位横向截断取样检查,当锈蚀深度超过规定值时不得使用。
②钢管弯曲变形应符合规范的规定。
(3)扣件的验收应符合下列规定。
①新扣件应有生产许可证、法定检测单位的测试报告和产品质量合格证。当对扣件质量有怀疑时,应按现行国家标准《钢管脚手架扣件》(GB 15831)的规定抽样检测。
②旧扣件使用前应进行质量检查,有裂缝、变形的严禁使用,出现滑丝的螺栓必须更换。
③新、旧扣件均应进行防锈处理。
(4)脚手架及其地基基础应在下列阶段进行检查与验收
①基础完工后及脚手架搭设前。
②作业层上施加荷载前。
③每搭设完10~13m高度后。
④达到设计高度后。
⑤遇有六级大风与大雨后。
⑥停用超过一个月。
(5)进行脚手架检查、验收时应根据下列技术文件
①施工组织设计及变更文件。
②技术交底文件。
(6)脚手架使用中,应定期检查下列项目
①杆件的设置和连接,支撑等的构造是否符合要求。
②地基是否积水,底座是否松动,立杆是否悬空。
③扣件螺栓是否松动。
④立杆的沉降与垂直度的偏差是否符合规范规定。
⑤安全防护措施是否符合要求。
⑥是否超载。
(7)脚手架搭设的技术要求、允许偏差与检验方法,应符合表4-1的规定。
表4-1 脚手架搭设的技术要求、允许偏差与检验方法
项次
项目
技术要求
允许偏差
示意图
检查方法与工具
1
地基基础
表面
坚实平整
-
观察
排水
不积水
垫板
不晃动
底座
不滑动
不沉降
-10
2
立杆垂直度
最后验收垂直度20~80m
-
±100
用经纬仪或吊线卷尺
搭设中检查偏差的高度(m)
总高度
50m
40m
20m
H=2
±7
±7
±7
H=10
±20
±25
±50
H=20
±40
±50
±100
H=30
±60
±75
H=40
±80
±100
H=50
±100
3
间距
步距
-
±20
钢板尺
纵距
±50
横距
±20
4
纵向水平杆高差
一般杆的两端
-
±20
水平仪或水平尺
同跨内两根纵向水平杆高差
-
±10
5
多排脚手架横向水平杆外伸长度偏差
外伸500mm
-50
钢板尺
6
扣件安装
主节点处各扣件中心点相互距离
a≤150mm
-
钢板尺
同步立杆上两个相隔对接扣件的高差
500mm≤a
立杆上的对接扣件至主节点的距离
a<h/3
纵向水平杆上的对接扣件至主节点的距离
a<l/3
扣件螺栓拧紧扭力矩45~65N·m
扭力扳手
7
剪刀撑斜杆与地面的夹角
45~65°
角尺
8
脚手板外伸长度
对接
a=130~150mm,l≤300mm
100mm≤a,200mm≤l
卷尺
搭接
(8)安装后的扣件螺栓拧紧扭力矩应采用扭力板手检查,抽样方法应按随机分布原则进行。抽样检查数目与质量判定标准,应按表4-2的规定确定。不合格的必须重新拧紧,直至合格为止。
表4-2 扣件拧紧抽样检查数目及质量判定标准
项次
检查项目
安装扣件数(个)
抽检数量(个)
允许不合格数
1
连接立杆与纵(横)向水平杆或剪刀撑的扣件;接长立杆、纵向水平杆或剪刀撑的扣件
51~90
5
0
91~150
8
1
151~280
13
1
281~500
20
2
501~1200
32
3
1201~3200
50
5
2
连接横向水平杆与纵向水平杆的扣件(非主节点处)
51~90
5
1
91~150
8
2
151~280
13
3
281500
20
5
501~1200
32
7
1201~3200
50
10
(9)支架搭设检验要求
①支架立杆搭设间距允许偏差应为±50mm。
②支架单根立杆搭设垂直度允许偏差应为3‰。
③支架纵轴平面位置允许偏差应为L(结构跨径)/1000且不得大于30mm。
④支架钢管底部与地基的接触面上应保持平整。
4.2.5 拆除
整个工程完工后进行支架拆除。
(1)拆除脚手架的准备工作应符合下列规定
①应全面检查脚手架的扣件连接、支撑体系等是否符合构造要求。
②应根据检查结果补充完善拆除顺序和措施,经主管部门批准后方可实施;拆除原则:按照由外向内由、由上及下、对称的原则进行拆除。
③应由单位工程负责人进行拆除安全技术交底。
④应清除脚手架上杂物及地面障碍物。
(2)拆除脚手架时,应符合下列规定
①拆除作业必须由上而下逐层进行,严禁上下同时作业。
②当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度(约6.5m)时,应先在适当位置搭设临时抛撑加固后。
③当脚手架采取分段、分立面拆除时,对不拆除的脚手架两端,应先按的规定设置横向斜撑加固。
(3)卸料时应符合下列规定
①各构配件严禁抛掷至地面。
②运至地面的构配件应按规范的规定及时检查、整修与保养,并按品种、规格随时码堆存放。
4.3 施工技术和质量控制措施
脚手架施工,必须控制两个制高点:即设计方案的验算合格和施工安装的有效到位。因此必须高度重视这两方面的工作。
必须高度重视安全质量和技术质量的落实工作,将技术与安全、质量与安全、质量与技术三者紧密结合起来,强调技术的支撑作用。
加强技术交底制度,图纸审查制度,绝不把存在疑问的图纸下发施工,未进行技术交底绝不施工。
加强质量保证体系的建设和运转,从思想上、组织上、经济上予以有力支持和保证。
成立TQC质量小组,实行全面、全员、全过程的质量控制与监督,重视质量巡查,并定期展开质量通病研讨活动,重大施工方案评估活动,引起各方重视,提高质量管理。
4.3.1 主要的计算
必须按照中华人民共和国建设部《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ 130-2001的规定对对脚手架结构构件与立杆地基承载力应该按照概率极限状态法进行设计计算,具体包括:
(1)纵向、横向水平杆等受弯构件的强度和连接扣件抗滑承载力计算。
(2)立杆的稳定性计算。
(3)立杆地基承载力计算。
(4)脚手架中的受弯构件,尚应根据正常使用极限状态的要求验算变形。
注释:
①计算构件的强度、稳定性与连接强度时,应采用荷载效应基本组合的设计值。永久荷载分项系数应取1.2,可变荷载分项系数应取1.4。
②验算构件变形时,应采用荷载短期效应组合的设计值。
③Q235钢抗拉、压、弯设计值f=205N/mm2;弹性模量Es=2.06×105Mpa。
④双接扣件抗滑承载力设计值取3.2KN,直角、旋转扣件抗滑承载力设计值取8.0KN,底座抗压承载力设计值取40KN。
⑤扣件螺栓拧紧扭力矩值不应小于40N·m,且不应大于65N·m。
⑥脚手板、纵横向水平杆容许挠度取ω=min(10mm,l/150),悬挑受弯构件取ω=l/400。
⑦受拉、受压构件容许长细比:立杆取λ=210,横向斜撑、剪刀撑取λ=250,拉杆取λ=350。
4.3.2 扣件式钢管脚手架的设计与施工
扣件式钢管脚手架的设计与施工,尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。
4.3.3 各种配件的要求
施工所用的构配件必须满足以下要求。
(1)钢管
①脚手架钢管应采用现行国家标准《直缝电焊钢管》(GB/T 12793)或《低压流体输送用焊接钢管》(GB/T 3092)中规定的3号普通钢管,其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB/T 700)中Q235-A级钢的规定。每根钢管的最大质量不应大于25kg,宜采用φ48×3.5钢管。横向水平杆最大长度2.2m,其他杆最大长度6.5m。
②新钢管的检查应符合下列规定
a应有产品质量合格证。
b应有质量检验报告,钢管材质检验方法应符合现行国家标准《金属拉伸试验方法》(GB/T 228)的有关规定,质量应符合本规范第3.1.1条的规定。
c钢管表面应平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道。
d钢管外径、壁厚、端面等的偏差,应分别符合表4-3中的规定。
表4-3 构配件的允许偏差
序号
项目
允许偏差(mm)
检查工具
1
焊接钢管尺寸(mm)
外径48
-0.5
游标卡尺
壁厚3.5
-0.5
2
钢管两端面切削偏差
1.7
塞尺,拐角尺
3
钢管外表面锈蚀深度
≤0.50
游标卡尺
续表4-3
序号
项目
允许偏差(mm)
检查工具
4
钢管弯曲
各种杆件钢管的端部
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