全互通立交桥现浇混凝土箱梁支架工程施工及安全监控.pdf

第 4 5 卷第 9 期 2 0 1 4年 9月 Vo 1 4 5 No 9 S e p t 2 0 1 4 建 筑 技 术 Ar c h i t e c t u r e T e c h n o l o g y 7 8 9 全互通立交桥现浇混凝土箱梁支架工程 施工及安全监控 高云东，程 峰，李胜 ( d E 京双圆工程咨询监理有限公司， 1 0 0 0 8 0 ， 北京) 摘要： 某三层全互通立交桥现浇混凝土箱梁梁高( 跨中) 达3 m， 采用碗扣式满堂支架， 属超过一定规模的 危险生 较大的工程。通过对支架工程专项方案进行论证及审查 ， 并进行支架立杆稳定性及整体抗倾覆验算。支 架搭设过程中进行检查， 使用前进行加载预压试验， 实现了有效的安全监控。 关键词： 现浇箱梁； 满堂支架； 安全监控 中图分类号 ： T U 7 5 5 2 3 文献标志码： B 文章编号 ： 1 0 0 0 4 7 2 6 ( 2 0 1 4 ) 0 9 0 7 8 9 0 3 CoNS TRUCTl oN AND S AFETY M ONI TORI NG OF SCAFFOLD FOR CAST I N PLACE CONCRETE BoX BEAM oF COM PLETE IN TERCHANGE VI ADll J CT GAO Yun -d on g，CHENG F e ng，L I Sh en g ( B e i j i n g S h u a n g y u a n E n g i n e e r i n g C o n s u l t a t i o n S u p e r v i s i o n C o ，L t d ，1 0 0 0 8 0 ，B e i j i n g C h i n a ) A b s t r a c t ：T h e c a s t - i n - p l a c e b o x b e a m o f a 3 - l e v e l c o m p l e t e i n t e r c h a n g e v i a d u c t ( m i d s p a n ) i s 3 m h i g h and f u l l f r a mi n g c u p l o c k s c a f f o l d i s a d o p t e d I t i s a l a r g e - s c a l e p r o j e c t w i t h h i g h ri s k s S p e c i al s c h e me f o r s c a f f o l d c o n s t r u c t i o n i s d i s c u s s e d a n d e x a mi n e d t o v e rif y t h e s t a b i l i t y o f u p rig h t s c aff o l d a n d i n t e g r al a n t i - o v e r t u r n Ef f e c t i v e s afe t y mo n i t o r i n g i s r e a l i z e d t h r o u g h e x a mi n a t i o n o f s c aff o l d e r e c t i o n an d l o a d t e s t b e f o r e u s e Ke y wo r d s：c a s t i n p l a c e b o x b e a m ；f u l l f r a mi n g；s afe t y mo n i t o rin g 某三层全互通涡轮式立交桥， 底层为辅道系统， 立 交主线均为双向6 车道， 左转匝道为单向双车道 ， 右转 匝道为单向单车道。 行人、 非机动车及附近区块间的机 动车通过辅道系统实现交通交换。 桥梁面积6 4 5 0 0 m ， 桥梁最高处标高7 0 2 1 2 in 。本工程设桥梁1 0 座 ，共6 3 联 、 1 9 8 跨、 1 7 处立体交叉、 2 0 9 个墩台、 9 1 6 根桩基， 桥梁 总长5 4 0 4 5 m，混凝土箱梁全部搭设满堂支架现场浇 筑混凝土。其中环路主线桥概况见表1 ， 箱梁主跨跨中 部位剖面见图l 。 表1 环路主线桥工程概况 总长 m 桥宽 m 连续梁联数 跨度组成 m 梁高 m 墩高 m 2 x ( 3 x 3 0 ) + 4 x 一般部位 最高 6 8 6 2 5 O 7 3 0 + ( 3 2 + 5 0 + 2 0 ， 1 3 0， 3 2 ) + 3 x ( 3 x 3 0 ) 跨 中3 0 最 低2 5 的基本构件。剪刀撑采用0 4 8 x 3 5 普通无缝钢管及扣 件 ， 支架参数见表2 。 表2 主线桥支架主要参数 m m 一 般梁体 变截面梁体 水平杆 腹板及隔板 底板支 翼缘板支 支架纵距 支架纵距 步距 支架横距 架横距 架横距 9 0 0 6 0 0 1 2 o 0 6 0 0 9 O 0 9 O 0 ( 2 )横断面及纵断面上每5 排设置1 道剪刀撑 ， 支 架竖向4 8 m 高度位置设置一层水平剪刀撑。顶托直接 插入立杆顶端， 支架搭设时下部设底托、 顶部设顶托， 底托与顶托调整范 围控制在2 0 0 m m以内。顶托上横向 单层布置1 0 0 m m x l 0 0 m m 方木， 间距与立杆相同； 上方 纵向铺设单层 1 0 0 mm 1 0 0 m m方木 ， 中距2 0 0 m m， 纵向 方木上铺设1 5 m m 厚竹胶板。 ( 3 )支架横断面及纵断面示意见图2 。 1 支架方案 2 支架安全计算 ( 1 )主线桥箱梁底至地面最大高度为1 3 0 m， 施 工支架主要采用满堂0 4 8 x 3 5 碗扣支架作为全桥支架 收稿 日期 ： 2 0 1 4 0 3 1 5 作者简介： 高 云东 ( 1 9 7 6 一 ) ， 男 ， 北京市 人 ， 高 级工程 师 ， e m a i l g a o y d l s i n a c o m 以主跨箱梁梁端处为例进行计算。 2 1 梁端处模架荷载计算 腹 板 处 g 1 = 罟 = = = 5 7 4 k N m 底 板 处 q l ” = 詈 = = = l 7 6 k N m 。 7 9 0 建筑技术 第 4 5 卷第 9 期 二 4 O O 1 0 o 6 0 l 0 0 图1 主线桥箱梁主跨跨中部位 剖面 示意 ( a ) f b) 图2 支架示意 ( a ) 横截面 ； ( b ) 纵截面( 半跨) 翼 缘 板 g l = 罟 = = = 9 9 4 ( k N m 。 ) 取安全系数 1 2 ， IJ q 1 = 5 7 4 x 1 2 = 6 8 9 ( k N m ) ， g 1 ” =1 7 6 x 1 2 = 2 1 1 2 ( k N m ) ，q l = 9 9 3 x 1 2 = 1 1 9 2 ( k N m ) 。 2 2 支架立杆稳定性计算 支架体系采用6 0 0 m m x 6 0 0 m m x l 2 0 0 m m 的布置 方式， 根据 建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范 ( J G J 1 6 6 - - 2 0 0 8 ) 有关模板支架立杆的稳定陛计算公式： N p A+ Mw W厂 式 中为钢管所受 的垂直荷载 ， N= I 2 ( G + 晓 ) + 0 9 x 1 4 2 N Q x ( 组合风荷载时) ， 同前计算所得； G 1 K = 0 6x 0 6x q 1 = 0 6x 0 6 x5 7 4 =2 0 7 k N。 N 0 6 x 06 x q 2 = 0 6 x 0 6 x 1 0 = 0 3 6 k N o E N Q K = O 6 x 0 6 ( g 3 + g 4 + g 7 ) = O 3 6 x ( 1 0 + 2 0 + 2 9 4 ) = 2 1 4kN。 则：N = I 2 ( 1 K + G 2 K ) + O 9 x 1 4 o K = 1 2 x ( 2 0 7 + 0 3 6 ) + 0 9 x 1 4 x 2 1 4 = 2 7 9 7 k N。 伪 钢材的抗压强度设计值 ， f = 2 0 5 N m m ，参考 建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范 ( J G J 1 6 6 -2 0 0 8 ) 表5 1 6 得 ： A 为0 4 8 x 3 5 钢管的截面积， A = 4 8 9 m m ： 为轴心受压杆件的稳定系数 ， 根据长细比A 查表 即可求得； 为截面的回转半径， 查 建筑施工碗扣式钢管脚 手架安全技术规范 ( J G J 1 6 6 -2 0 0 8 )附录B 得i = 1 5 8 m m ； 长细比A = ， L 为水平步距 ( 1 2 m ) ，A = L i = 7 6 ， =O 7 44； 为计 算立杆段 有风荷 载设 计值产 生 的弯矩 ， W = 0 9x1 4 XW K X L xh 2 1 0； W K = 0 7 u u XW0 z 为风压高度变化系数， 参考 建筑结构荷载规范 ( G B 2 0 0 0 9 -2 0 1 2 ) 表7 2 1 得U z = 0 7 4 ： 为风荷载脚手架体型系数 ， 查 建筑结构荷载规 范) ( G B 2 0 0 0 9 -2 0 1 2 ) 表6 3 1 第3 6 项得u = 1 2 ： W 。 为基 本 风 压 ，查 建 筑 结 构荷 载 规 范 ( G B 2 0 0 0 9 -2 0 1 2 ) 附 表D 4 W o = 0 4 k N m ； 故 O 7 u x w o = 0 7 x 0 7 4 x 1 2 x 0 4 = 0 2 4 9 k N。 。为立杆纵距( 0 6 I n ) ， 为立杆步距( 1 2 IT I ) ， 0 9 x1 4 xW K x L xh 2 1 0= 0 02 7 k N。 为截面模量 ， 查 建筑施工碗扣式钢管脚手架安 全技术规范 ( J G J 1 6 6 2 O O 8 ) 附表B W= 5 0 8 x l O 。 ra in ， 2 0 1 4年 9 月 高云东， 等 ： 全互通立交桥现浇混凝土箱梁支架工程施工及安全监控 I N g o A+ = 2 7 6 4 x 1 0 3 ( O 7 4 4 x 4 8 9 ) + 0 0 2 7 X 1 0 6 ( 5 0 8 x l O = 7 6 N mm 1 _3 ； 计算结果证明采用满堂支架满足抗倾覆要求。 3 安全监控 3 1 地基处理 主线桥现 浇梁支架搭设位于原 沥青混凝土路面 上， 因原路面横坡的影响 ， 在原路面顶部浇1 5 0 m m 厚 C 2 0 混凝土找平层 ， 达到设计强度后开始搭设支架。支 架施工前对承台开挖回填部位地基进行处理 ， 采用3 ：7 灰土分层夯实回填承台基坑。回填工艺应满足城市道 路下路床标准的要求。回填压实系数分层取样试验不 小于9 5 。 3 2 方案审查 项 目监理机构在第一次审查 中提 出多项意见和建 议。 包括地基处理压实度不小于9 5 、 钢管等应按实际 壁厚进行计算、 计算书仅计算匝道桥支架无代表性 、 支 架方案中参数与计算书不一致、剪刀撑及拉结等设置 不够详细等， 经施工单位修改完善， 当地建管部门组织 专家论证通过后实施。 3 3 支架搭设过程检查 ( 1 )支架搭设前，要求施工单位在混凝土找平层 顶面弹桥梁中心线，再根据桥梁中心线定位支架立杆 的位置， 用水准仪测量地面标高， 确定支架搭设高度。 ( 2 )检查中发现部分钢管焊缝开裂， 并发现部分 底托薄且有变形现象 ， 要求施工单位予以更换 。 ( 3 )对搭设检查中发现的问题采取以下措施： 1 ) 支架水平方向与桥梁墩身用顶托顶紧，以加强支架的 整体稳定性； 2 ) 若匝道桥支架立杆在曲线部位， 采取分 段折线布置； 若在折角部位， 立杆局部交错布置以保证 纵横距均小于设计间距， 并采用扣件式钢管水平拉接： 3 ) 在因坡度造成部分立杆顶部悬臂过大的部位增设横 向水平杆， 在纵向按坡度增设斜向水平杆。 3 4安全防护要求 主线桥支架顶面两侧设置II F I,d 通道，通道满铺脚 手板， 脚手板采用5 0 m m 厚、 3 0 0 m m 宽木板。通道外侧 O 8 i n 及1 2 m 高度设置2 道防护栏杆，防护栏杆外缘满 挂密布网。用1 4 号铁丝将密布网绑扎在立杆及防护栏 杆上， 使密布网与架体连接牢固。 支架的上下通道设置 安全马道 ， 马道宽不小于1 in ， 坡度按1 ： 3 设置， 立面设 剪刀撑。人行斜道小横杆间距不大于1 5 m， 马道上满 铺脚手板 ， 板上钉防滑条 ， 防滑条间距不大于3 0 0 m m， 两侧设置1 2 m 高护身栏杆，下部护身栏杆距脚手架 0 6m。 3 5 支架预压 箱梁支架搭设完毕且箱梁底模铺完后 ，对支架按 1 2 倍施工荷载进行超载预压。 施工荷载包括梁体混凝 土、 钢筋、 预应力体系、 内外模板 、 施工机具自重， 施工 人员荷载， 混凝土施工动载及风载等。 底模上满铺彩条 布防护，按混凝土浇筑顺序分段分层加载沙袋进行预 压， 加载顺序为从支座向跨中依次进行。 满载后支架沉 降稳定并持荷时间不小于4 8 h 后卸载。 按1 0 0 及1 2 0 预压荷载分两级加载， 采用包装沙， 按每袋沙1 0 0 0 k g 用起重机吊装 ， 预压情况见图3 。 图3 支架预压情况 参考文献 1 J T C c T F 5 O 一2 O 1 1 ， 公路桥涵施工技术规范I s 2 J G J 1 6 6 -2 0 0 8 ， 建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范 s 3 C J J 2 2 0 O 8 ， 城市桥梁工程施工与质量验收规范I s 4 J G M r 1 9 4 2 0 0 9 ， 钢管满堂支架预压技术规程 s