钢管脚手架支架设计及施工.doc

现浇连续箱梁施工支架设计和施工
1 工程概况
铜黄高速公路汤屯段第一标段，起点桩号为K194＋176，终点桩号为ZK196＋721和YK196＋930，主线里程长2.754Km，工期30个月。
1．1地形、地貌与气象水文
本段路线所经区域为山岭重丘区，地貌属皖南山区中部的高中山、低山丘陵和山间盆谷区，地势北高南低。
沿线属北亚热带湿润季风气候区，总的气候特征为冬寒夏热，春秋温和，雨量充沛，光照充足，雨热同期，无霜期长，梅雨期40天左右，一年四季降水差距较大，风向多为东北到东北偏南，季风风速大，洪水灾害严重，每年4～7月多为暴雨，降雨强度大。桥梁多次跨越逍遥溪河，河流水位、流量变化较大，夏季雨量充沛，水位高，流量大，冬季雨量稀少，水位低，流量小，河道最高水位多发生在七月份，最低水位多发生在11～12月份。
1．2工程结构形式和特点
本合同段共有七座桥，6＃、7＃桥的结构形式和特点如下表所示。
名称
桥跨布置
最高墩
联数
跨数
6＃桥

21m
1
5
7＃桥

22m
3
11
合计

16
1．3线路走向
具体线路走向特点见下表：
名 称
位 置
曲 线 元 素
6＃桥
左幅桥
位于1550m半径的园曲线上
7＃桥
右幅桥
位于1270m半径的曲线内，部分跨属汤口立交
1．4梁部工程简介
由于桥梁分布于不同的曲线上，采用曲线包络直线的办法，将墩台呈放射状、向心布置，调整现浇段长度，但翼缘板外缘必须按照实际曲线线性河实际宽度浇注。本项目采用调整箱梁腹板高度的办法，严格使其满足横坡的的需求。
6#桥为五跨一联预应力连续箱梁，箱梁底宽640cm，顶宽1250cm，梁高175cm，单箱双室。
7#桥为3联11跨连续箱梁，第1、2联为预应力箱梁，第3联为普通钢筋混凝土连续箱梁。预应力连续箱梁为单箱双室断面，底宽640cm，顶宽1250cm，梁高175cm；第3联普通钢筋混凝土连续箱梁已处于汤口立交，有单箱三室和单箱四室，箱梁顶面宽度也发生渐变。
1．5工程数量
序 号
材料名称与规格
单 位
数 量
1
C50混凝土
m3
2796.5

C40混凝土
m3
521.4
2
Ⅱ级钢筋
Kg
669853.94

I级钢筋
Kg
1480.8
3
钢绞线φj15.24
Kg
85285.46
2 施工方案
根据设计图纸意图，本项目现浇箱梁为逐孔跨立架现浇、分次张拉的预应力混凝土连续箱梁。
根据6#及7#桥的地形开阔受外界干扰少，地质条件单一、覆盖层薄等特点，结合施工的周转次数，加上脚手架的料源广泛和具有操作简单，装拆方便，安全可靠，周转率高，造价低等特点，采用满堂红脚手架支模梁体施工方案。
整体布置如附图所示。
3 满堂红脚手架设计
3．1荷载效应组合
恒载+施工荷载+附件。(敞开式忽略风荷载)
3．2钢管脚手架尺寸选用
脚手架的搭设尺寸：
在箱梁箱体投影的范围内：按排距，步距，柱距；
在箱梁翼缘板投影的范围内：按排距，步距，柱距；
整体宽度为14.5m，每边宽出梁体1米，立杆除顶层采用搭接接长外，其余采用对接，然后配以适当的垂直和水平剪刀撑。钢管采用、Q235钢。
3．3立柱稳定性验算(支架的最大高度取22米，取压力最大的底层立柱段进行)
A、荷载计算(根据我公司在西煌项目的经验，箱梁施工的全部荷载，承受于箱体投影范围内的支架上，同时验算翼缘板下的支架)
Ⅰ、恒载
按6#桥全桥混凝土数量1034.8计算，平均米砼重
按7#桥一联箱梁混凝土数量863.4计算，平均米砼重
取大者18.770t，以箱梁的箱体的投影宽度12.3-4.8=7.5做为受力区计算，则单位荷载

Ⅱ、施工人员、机具、材料堆放等施工荷载
按《桥涵手册》下册第15~16页的参考值取
Ⅲ、振捣混凝土时产生的荷载
按《桥涵手册》下册第16页的参考值取：
计入振捣荷载为
Ⅳ、脚手架自重

Ⅴ、模板和支架自重
模板由于结构未定，按面板为12mm的钢板计算，其横向宽度为：桥面宽度＋2倍的梁高＝12.3＋2×1.75＝15.8m；同时换算至箱梁箱体投影面计单位面积重：

合计：
则单根立杆承受荷载为

B、立杆截面几何特性
面积：
回转半径：
长细比：
C、按轴应力进行强度计算
由查表得
则
满足施工要求
D、搭接立杆承重扣件安全性
每一立杆由3个回转扣件搭接，单根立杆承重由《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》第5.1.7条中旋转扣件抗滑8.0KN的取值得24KN。

满足施工要求
E、方木的验算(按最不利的均布荷载简支梁受力模型进行)
取值：
方木自重：
梁体施工荷载：
合计：

能满足施工要求
3．4箱梁翼缘板下支架的验算
A、荷载计算
Ⅰ、恒载
翼缘板厚度按0.5米计，平均每平方米砼重
Ⅱ、施工人员、机具、材料堆放等施工荷载
取
Ⅲ、振捣混凝土时产生的荷载取：
计入振捣荷载为
Ⅳ、脚手架自重

Ⅴ、模板和支架自重
按面板为12mm的钢板计算

合计：
则单根立杆承受荷载为
B、按轴应力进行强度计算及搭接立杆承重扣件安全性
因 满足施工要求
C、方木的验算

因
满足施工要求
4 支架地基基础处理
若为石质基础，清表后直接做为支架基础，若为土质基础，根据以往经验支架基础参考下表进行，不作计算设计，
当土质与表内地质不符时，视实际情况按规范要求计算确定。
各种不同土质的基础处理方法
搭设高度
H(m)
土 质 地 基
中、低压缩性且压缩性均匀
回填土
高压缩性或压缩性不均匀
10
夯实原土，立杆底座置于面积的垫块、垫木上
土夹石或灰土回填夯实，立杆底座置于面积的混凝土垫块或垫木上
夯实原土，铺设宽度的通长槽钢或垫木

垫块、垫木的面积，其余同上
砂夹石回填夯实，其余同上
夯实原土，铺厚度砂垫层，其余同上
5 脚手架搭设工艺流程
6 支架预压
6.1主要试验程序
现浇箱梁混凝土工程为大体积混凝土施工，支架的稳定性和变形量是决定现浇梁施工成功与否的关键。预压主要是观测支架在设计恒载作用下支架、地基等的弹性与非弹性变形情况。
试验前准备→加荷方法→加荷顺序→卸荷步骤→测点布置及数据观测→数据整理及分析→结论。
6.2主要方法和措施
预压前铺好底模板，预压荷载均布其上。计算桥梁自重、内外模板自重三项之和，预压荷载也就是采用其计算值。预压施工前将砂袋按照预压设计的重量装好砂备用。预压前布置好观测点，做好标记。测出各点标高，做好记录。预压时按预压所需面积和每延米重量将砂袋码好进行加载观测。每隔4小时进行一次观测，做好各观测特征点相应标高记录并绘出时间～变形曲线。待观测点标高随时间变化很小，时间～变形曲线已经收敛，即可进行卸截。按照上述步骤做好记录。根据预压观测资料，经整理计算：支架、地基等塑性变形之和，再与支架理论计算挠度相比较。如果比较相近，则可依据预压结果，绘出支架的变形曲线，并调整箱梁底模板标高。调整后底模板标高=设计梁底标高+设计予留拱底+支架弹性变形值。确保支架在混凝土浇筑过程的变形在混凝土容许范围内，保证箱梁的设计尺寸与标高、坡度等。
6.3预压范围
根据我单位施工惯例，支架预压采用一孔满跨等载预压方案，加载宽度箱体投影范围内的支架上，使预压状态尽量接近箱梁实际施工工况，取得经验数据后，确定其它孔的沉落量参数，作为其他桥跨施工的重要依据。
6.4预压顺序
预定6＃桥第一跨进行预压试验，加载顺序由0＃墩向1＃台分层进行，加载顺序应与连续梁混凝土灌注顺序相同。
6.5预压材料：编制袋装沙砾。
6.6加载方法
连续梁底模铺好后，进行加载，每铺满一层后应停30min，及时按布置的点位测量支架变形值，全部加载完成后持荷12小时。使用精密水准仪测量最终沉降量。

6.7卸载方法：卸载顺序同加载相反。
6.8 支架调整
依据预压结果，绘出支架的变形曲线，并调整箱梁底模板标高。调整后底模板标高=设计梁底标高+设计予留拱底+支架弹性变形值。确保支架在混凝土浇筑过程的变形在混凝土容许范围内，保证箱梁的设计尺寸与标高、坡度等。
7 主要质量控制措施
7.1开始施工时，要按脚手架柱距、排距要求进行放线、定位，垫板应铺放平稳，不得悬空。
7.2立柱采用钢管，每节长6m，接头除顶层外，全部采用对接扣件对接。对接扣件应交错布置，相邻立柱接头不应设在同步同跨内，两相邻立柱接头在高度方向错开的距离>500mm；各接头中心距主节点的距离，小于步距的；立柱的搭接长度>1m。
7.3立柱底端设置纵横向扫地杆。纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座下皮20cm处的立柱上；横向扫地杆用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立柱上。
7.4纵向水平杆设于横向水平杆之下，在立柱的内侧，用直角扣件与立柱扣紧；接头采用搭接，搭接长度>1m，等距设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至杆端的距离>100mm。
7.5横向水平杆用直角扣件扣紧在纵向水杆上，杆轴线偏离主节点的距离<150mm。
7.6剪刀撑、横向支撑随立柱、纵横向水平杆等同步搭设。
7.7扣件规格为与钢管外径相同；扣件螺栓拧紧扭力矩在之间；对接扣件的开口应朝上或朝内。
7.8钢管脚手架应用外径48mm，壁厚3.5mm,无严重蚀、弯曲、压扁或裂纹的钢管。钢管脚手架的杆件连接必须使用合格的钢扣件，不得使用铅丝和其它材料绑扎；
7.9当支架搭设接近于设计标高时,采用立杆可调托盘进行调平,此时支架顶部要预留10～20cm的可调范围,为标高调整和拆模提供空间。施工过程中,必须严格控制可调底座和可调托盘的螺杆留在立柱内的长度不得少于25cm,避免局部失稳。
7.10 脚手架在投入使用前，必须由施工负责人组织有支搭和使用脚手架的负责人及安全人员共同进行检查，履行交接验收手续。
8工程数量
序号
材料名称
单位
数 量
备 注
1
钢 管
t
272.625
D48*3.5mm
2
高度调节螺丝
套
1800
直径和钢管配套
3
扣 件
个

4
方 木
M3
15.75

9 支架拆除及施工安全措施
9.1拆除脚手架前，班组成员要明确分工，统一指挥，操作过程中精力要集中，不得东张西望和开玩笑，工具不用时要放入工具袋内。
9.2正确穿戴好个人防护用品，脚应穿软底鞋。拆除挑架等危险部位要挂安全带。
9.3拆除脚手架前，周围应设围栏或警戒标志，禁人入内。
9.4严格遵守拆除顺序，由上而下，一步一清，不准上下层同时作业。
9.5拆除脚手架的大横杆、剪刀撑，应先拆中间扣，再拆两头扣，由中间操作人往下顺杆子，不得往下乱扔。
9.6拆除的脚手架杆、脚手板、钢管、扣件等材料应由人传递或用绳索吊下，不得往下投扔，以免伤人和不必要的损失。
9.7拆除过程中最好不要中途换人，如必须换人时，应将拆除情况交代清楚。
9.8拆除过程中最好不要中断，如确需中断应将拆除部分处理清楚告一段落，并检查是否会倒塌，确认安全后方可停歇。
9.9弯曲变形的钢构件应调直，损坏的及时修复并刷漆以备再用，不能修复的应集中报废处理。
11