桥梁现浇连续箱梁满堂支架施工方案.docx

重庆市轨道交通三号线二期全线土建工程凉井站至双龙站土建工程（DK31+037.78DK33+316.46段）脚手架施工专项方案编制：审核：审批：单轨公司二期土建项目经理部第四项目部二O一0年三月二十日一、概述 1、工程概况根据施工设计图，本区间土建工程起于重庆市长安福特加工厂北侧的金开大道对应的中央分隔带以及人行道上，里程桩号DK31+041.00DK32+817.750，全长1776.75米根据线路需要，QJ26-D01QJ26-D18、QJ26-D34QJ26-D35、QJ26-D37、QJ26-D41墩位处的轨道梁锚箱支座位于金开大道现有车行道上。为满足上述该段道路的行车需要（即轻轨桥墩不占用现有车道），设计在该段设而22个门型墩支撑轨道梁。QJ26-D01至QJ26-D17、QJ26-D34QJ26-D35、QJ26-D37门型墩横梁的跨度为14.5米，跨中梁高1.6米，两端承托高01米，墩高6.012.5米；QJ26-D18门型墩横梁的跨度为15.5米，跨中梁高1.6米，两端承托高01.0米，墩高13.0米；QJ26-D41门型墩横梁的跨度为13.4米，跨中梁高1.6米，两端承托高01米，墩高7.0米。QJ26-D01至QJ26-D12每个横梁的顶面设有6个支座锚箱6个支座垫石、12个检修通道预埋件和3个信号系统预埋件；QJ26-D013至QJ26-D18每个横梁的顶面设有4个支座锚箱4个支座垫石、8个检修通道预埋件和2个信号系统预埋件；QJ26-D34QJ26-D35、QJ26-D37、QJ26-D41每个横梁的顶面设有2个支座锚箱2个支座垫石、6个检修通道预埋件和2个信号系统预埋件。QJ26-D01至QJ26-D41右侧桩基位于人行道上，人行道板下还有自来水、排水、燃气、电力、通信等多种地下管线，这些因数均影响到支架搭设。QJ26-D01至QJ26-D41右侧门型墩基础为人工挖孔桩单桩基础。桩基采用C30普通钢筋混凝土灌注桩，墩柱采用C40普通钢筋混凝土，门型墩横梁采用C50预应力钢筋混凝土。2、施工方法简介 桥位区为绿化地及城市道路区，陆地施工条件相对较好。施工时，先将桥位地基处理后，采用扣件式满堂脚手架单幅逐跨现浇施工工艺进行施工，施工时，翼缘模板及外侧模采用高强度覆膜竹胶合板（按一联长配置一套模板），内模采用胶合板（按首跨长配置一套模板），底模采用高强度覆膜竹胶合板（按一个标准跨和一个首跨长度配置）。3、施工工艺流程 现浇梁施工采用就地搭设满堂支架，分段绑扎钢筋，分段、分层浇注混凝土的方法，其施工工艺流程如下：地基处理搭设支架全孔预压安装底模和支座绑扎钢筋（底、腹板、横梁）安装侧模浇注底、腹板和横梁安装内模绑扎顶板钢筋浇注顶板混凝土拆除模板和支架。二、编制依据1、轨道交通三号线二期工程凉井至双龙站设计文件。2、公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ02586）。3、钢结构设计规范（GBJ1788）4、公路桥涵施工技术规范（JTJ0412000）。5、公路桥涵施工手册及其他有关的现行国家及地方强制性规范和标准。6、建筑施工扣件式钢管支架安全技术规程（JGJ130-2001） 三、满堂支架搭设1、地基处理 原有地基整平压实后，铺设15cm厚碎石，采用16吨压路机碾压平整，再在碎石层浇筑15cm厚的C25砼。在砼层上按照安装满堂支架脚手钢管立杆所对应的位置铺设支垫钢板(木板)。2、材料选用和质量要求 钢管规格为483.5mm，且有产品合格证。钢管的端部切口应平整，禁止使用有明显变形、裂纹和严重绣蚀的钢管。 扣件应按现行国家标准钢管支架扣件（GB15831）的规定选用，且与钢管管径相配套的可锻铸铁扣件，严禁使用不合格的扣件。新扣件应有出厂合格证、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支架扣件（GB15831）的规定抽样检测。旧扣件使用前应进行质量检查，有裂缝、变形、锈蚀的严禁使用，出现滑丝的螺栓必须更换。 3、支架安装本支架采用“碗扣”式满堂支架，其结构形式如下：为了明确满堂式支架每根立柱所传递竖向力的大小，本设计首先对满堂式钢管支架进行了受力检算，确定钢管支架立柱的横向间距：腹板附近为0.6m，翼板部位为0.9m；纵向间距均为1.0m；支架纵横杆步距1.2m，使所有立杆联成整体，为确保支架的整体稳定性，在每三排横向立杆和每三排纵向立杆各设置一道剪刀撑。箱梁底模采用=15mm厚的竹编胶合模板，底模小楞采用间距0.2m的100100mm方木，大楞采用间距0.6m的150150mm方木。 在地基处理好后，按照施工图纸进行放线，纵桥向铺设好支垫钢板，便可进行支架搭设。支架搭设好后，用可调顶托来调整支架高度或拆除模板用。 支架底模铺设后，测放箱梁底模中心及底模边角位置和梁体横断面定位。底模标高=设计梁底+支架的变形（前期施工误差的调整量），来控制底模立模。底模标高和线形调整结束，经监理检查合格后，立侧模和翼板底模，测设翼板的平面位置和模底标高（底模立模标高计算及确定方式类同箱梁底板）。 4、现场搭设要求 4.1本工程架体搭设从QJ26-1#墩盖梁一端开始搭设，以盖梁外缘10厘米为第一排立杆。立好立杆后，及时设置扫地杆和第一步大小横杆，扫地杆距基面20厘米，支架未交圈前应随搭设随设置抛撑作临时固定。4.2架体与QJ26-1#墩拉结牢靠后，随着架体升高，剪刀撑应同步设置。 4.3安全网在剪刀撑等设置完毕后设置。 4.4为了便于拆除交界墩盖梁处的模板，可在支座安装完成后，在支座四周铺设一层泡沫塑料，顶面标高比支座上平面高出23mm。在拆除底模板时将盖梁顶处的泡沫塑料剔除，施工时严禁用气焊方法剔除泡沫以免伤及支座。 5、技术要求 5.1相邻立杆接头应错开布置在不同的步距内，与相邻大横杆的距离不宜大于步距的三分之一； 5.2在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑等用的直角扣件、旋转扣件中心点的相互距离不宜大于15厘米； 5.3对接扣件的开口应朝上或朝内； 5.4各杆件端头伸出扣件边缘的长度不应小于100mm； 5.5立杆的垂直偏差应不大于架高的1300； 5.6上下横杆的接长位置应错开布置在不同的立杆纵距中，与相连立杆的距离不大于纵距的1/3；5.7安全网应满挂在外排杆件内侧大横杆下方，用26铁丝把网眼与杆件绑牢。5.8扣件安装应符合下列规定： 5.8.1扣件规格必须与钢管外径相同； 5.8.2螺栓拧紧力矩不应小于50KNM；5.9主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm。四、满堂支架搭设1、支架的搭设根据设计要求，按设计图分联搭设，第一次搭设59m，第二次搭设59m，为了便于施工和消除两次浇注时在施工缝处出现错台，第一次搭设59m。搭设时在支架部分适当设纵向和横向剪刀撑，确保支架的稳定性。在墩柱处采用钢管搭设成井字架，并用钢管与碗口满堂支架连接形成一个整体，以保证支架的稳定性。为保证施工完毕后结构尺寸的准确,支架应预留施工预拱度。施工预拱度主要由以下几个因素确定：（1）支架受施工荷载引起的弹性变形；（2）受载后由于杆件按头的挤压和卸落设备压缩而产生的非弹性变形；（3）支架基础在受载后的沉陷。本工程连续箱梁支架安装见图2。2、支架安装要点（1）支架立柱前必须保证地基有足够的承载力，立柱底端设垫木来分散和传递压力；（2）支架安装必须预留施工预拱度。3、支架安装必须预留施工预拱度支架预留拱度计算公式为：f=f1+f2+f3，其中f1：地基弹性变形，f2：支架弹性变形，根据堆载预压计算为f2=12mm，f3：梁体扰度预留拱度最大值设置在跨中位置，并按抛物线形式向两侧立柱位置分配，算得各点处的预留拱度值后用碗口支架顶托进行调整。堆载预压1、目的为消除支架在搭设时接缝处的非弹性变形和地基的非弹性沉陷而获得稳定的支架，应逐孔进行预压。为获得支架在荷载作用下的弹性变形数据，确定合理的施工预拱度，使箱梁在卸落支架后获得符合设计的标高和外形，应进行沉降观测。（支架预压的目的：1、检查支架的安全性，确保施工安全。2、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。）2、堆载支架预压时因考虑到堆载的物品和施工过程中工人的操作误差等因素，则取1.2的不均匀系数，用编织袋装砂作预压材料，砂袋的堆积高度按梁体自重分布曲线图变化取值，从而使预压荷载的分布与梁体荷载的分布相吻合。 3、监测点布设在堆载区设置系统测量点，其分布跨中、1/4处、1/8处、每跨两端，每个断面的底板边线、底板中线处各布置一个监测点，同时相应地在地基础上设置监测点，在支架基础上对应地再布设观测点4、监测方法为了找出支架在上部荷载作用下的塑性、弹性变形，在加载50%和100%后均要复测各控制点标高，加载100%预压荷载并持荷24小时后要再次复测各控制点标高，如果加载100%后所测数据与持荷24小时后所测数据变化很小时，待24小时内累计沉降量不超过1.5mm，方达到设计要求，表明地基及支架已基本沉降到位，可卸载，否则还须持荷进行预压，直到地基及支架沉降到位方可卸压。卸压完成后，要再次复测各控制点标高，以便得出支架和地基的弹性变形量（等于卸压后标高减去持荷后所测标高），用总沉降量（即支架持荷后稳定沉降量）减去弹性变形量为支架和地基的非弹性变形（即塑性变形）量。预压完成后要根据预压成果通过可调顶托调整支架的标高。沉降观测一直持续到整个箱梁浇注完毕，特别注意砼浇注时支架的沉降，若浇注时，支架沉降超过预压沉降观测时预留沉降量时，应停止继续浇注，以防事故的发生。5、预压注意事项整孔范围内分层堆码直至整孔支架预压重量满足要求，且不得分块小范围集中堆码，以免产生不均匀沉降；人工堆码整齐，不乱堆放。六、受力检算、荷载 钢筋混凝土自重： 箱底： 1.5m25 KN/m3= 37.5 KPa, （取1.5m砼厚度计算） 翼板部位：0.4m25 KN/m3= 10 KPa, （取0.4m砼厚度计算） 模板重量（含内模、侧模及支架），以砼自重5%计，则：箱底：37.55%=1.88 KPa翼板部位：10 5%=0.5 KPa 施工荷载：2.0 KPa 振动荷载：2.5 KPa 砼倾倒产生的冲击荷载：2.0 KPa荷载组合计算强度：q=计算刚度：q=、底模检算底模采用15mm厚竹编胶合模板，直接搁置于间距L=0.20m的方木小楞上，按连续梁考虑，取单位长度（1.0m）板宽进行计算。 荷载组合 箱底：q1=37.51.88+2.0+2.5+2.0=45.88 KN/m 翼板：q2=100.5+2.0+2.5+2.0=17 KN/m截面参数及材料力学性能指标W=bh2/6=1000152/6=3.75104 mm3I= bh3/12=1000153/12=2.81105 mm4竹胶模板的有关力学性能指标按竹编胶合板（GB13123）规定的类一等品的下限值取：=90 MPa, E=6103 MPa 承载力检算 箱底强度Mmax= q1l2/10=45.880.202/10=0.18 KNm， 合格。刚度 翼板部位考虑此处荷载较小，方木小楞间距取L=0.30m。强度 ， 合格。刚度荷载：， 合格。、方木小楞检算方木搁置于间距0.6m的方木大楞上，小楞方木规格为100100mm，小楞亦按连续梁考虑。 荷载组合箱底：翼板部位： 截面参数及材料力学性能指标 方木的力学性能指标按公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ02586）中的A3类木材并按湿材乘0.9的折减系数取值，则：， 承载力检算 箱底部位强度 ，合格。刚度荷载：，合格。 翼板部位强度刚度荷载： ， 合格。、方木大楞检算考虑箱梁腹板部位的重量较集中，而为了方便计算，箱梁自重是按整体均布考虑，这必将导致腹板处的实际荷载要大于计算荷载，而其他部位的计算荷载比实际荷载偏大，因而在腹板部位对支架立柱给予加密，横向间距取0.60m，翼缘板处立柱间距取0.9m，同时，腹板部位大楞的计算跨度按0.6m计以平衡因计算荷载比实际荷载偏小的不利影响，且大楞偏安全地按简支梁考虑。大楞规格为150mm150mm的方木。 荷载组合小楞所传递给大楞的集中力为： 箱底： 翼板部位：大楞方木自重： 截面参数及材料力学性能指标 方木的力学性能指标按公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ02586）中的A3类木材并按湿材乘0.9的折减系数取值，则：， 承载力检算箱底部位由于小楞方木的布置具有一定的随机性，因此检算应力时应按产生最大应力布载模式进行计算。力学模式： 强度按产生最大正应力布载模式计算。支座反力 则最大跨中弯距 ， 合格。刚度按产生最大竖向力的“最大支座反力布载模式”计算 集中荷载： ，合格。 翼板部位力学模式： 翼板部位的钢管立柱间距0.9m，方木规格同箱底部位。强度按产生最大正应力布载模式计算。支座反力 则最大跨中弯距 ， 合格。刚度按产生最大竖向力的“最大支座反力布载模式”计算 集中荷载： ，合格。、满堂式钢管支架检算每根钢管立柱所承受的竖向力按其所支撑面积内的荷载计算，忽略方木小楞自重不计，则大楞传递的集中力：箱底（均以跨度0.60m计算）：翼板：483.5mm钢管自重，满堂式钢管支架按6m最高计： 则单根钢管立柱所承受的最大竖向力为： 检算其稳定性。对于脚手管(483.5)，据参考文献2可知：i 截面回转半径，按文献2附录B表B知i = 1.578 cmA 立杆的截面面积，按文献2附录B表B采用，A=4.89cm2由于大横杆步距为1.2m，长细比为=L/i = 1200 / 15.78 = 76由长细比查表（参考文献2）可得轴心受压构件稳定系数= 0.744 ，483.5mm钢管的面积，钢管回转半径为： 支架横杆、纵杆的步距均为1.2m，并适当布置垂直剪刀撑。长细比 查钢结构设计规范（GBJ17-88），或扣件式钢管脚手架计算手册查得.强度验算： 故满足要求。稳定性验算： ，满足要求。f 钢材的抗压强度设计值，按文献2表5.1.6采用，f=205 MPa七、支架安全要求1、支架使用规定 1.1严禁在架上戏闹或坐在栏杆上等不安全处休息；1.2严禁攀援支架上下，发现异常情况时，架上人员应立即撤离；1.3支架上垃圾应及时清除，以减轻自重并防止坠物伤人。2、拆除规定 2.1拆除顺序：护栏脚手板剪刀撑小横杆大横杆立杆件；2.2拆除前应先清除支架上杂物及地面障碍物；2.3拆除作业必须由上而下逐层拆除，严禁上下同时作业；2.4拆除过程中，凡已松开连接的杆、配件应及时拆除运走，避免误扶、误靠；2.5拆下的杆件应以安全方式吊走或运出，严禁向下抛掷。2.6搭拆支架时地面应设围栏和警示标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内；3、支架安全措施3.1禁止任意改变构架结构及其尺寸；3.2禁止架体倾斜或连接点松驰；3.3禁止不按规定的程序和要求进行搭设和拆除作业；3.4搭拆作业中应采取安全防护措施，设置防护和使用防护用品；3.5不得将模板支架、缆风绳、泵送混凝土输送管等固定在支架上，严禁悬挂起重设备；3.6不得在六级以上大风、雷雨和雪天下继续施工。4、钢管支架的防电、避雷措施4.1防电措施4.1.1钢管支架在架设的使用期间要严防与带电体接触，否则应在架设和使用期间应断电或拆除电源，如不能拆除，应采取可靠的绝缘措施。4.1.2钢管支架应作接地处理，设一接地极，接地极入土深度为22.5m。4.1.3夜间施工照明线通过钢管时，电线应与钢管隔离，有条件时应使用低压照明。4.2避雷措施4.2.1避雷针：设在架体四角的钢管脚手立杆上，高度不小于1m，可采用直径为2532mm，壁厚不小于3mm的镀锌钢管。4.2.2接地极：按支架连续长度不超过50m设置一处，埋入地下最高点应在地面以下不浅于50cm，埋接地极时，应将新填土夯实，接地极不得埋在干燥土层中。垂直接地极可用长度为1.52.5m，直径为2550mm的钢管，壁厚不小于2.5mm。4.2.3接地线：优先采用直径8mm以上的圆钢或厚度不小于4mm的扁钢，接地线之间采用搭接焊或螺栓连接，搭接长度5d，应保证接触可靠。接地线与接地极的连接宜采用焊接，焊接点长度应为接地线直径的6倍或扁钢宽度的2倍以上。4.2.4接地线装置宜布置在人们不易走到的地方，同时应注意与其它金属物体或电缆之间保持一定的距离。4.2.5接地装置安设完毕后应及时用电阻表测定是否符合要求。4.2.6雷雨天气，钢管支架上的操作人员应立即离开。八、施工现场安全管理和措施1、在主要施工部位、作业点、危险区、主要通道口挂安全宣传标语或安全警告牌；2、施工现场全体人员严格执行建筑安装工程安全技术规程和建筑安装工人安全技术操作规程；3、施工现场杜绝任意拉线接电；4、配电系统设总配电箱、分配电箱、开关箱、实行分级配电。开关箱装设漏电保护器；5、施工机械进场安装后经安全检查合格后投入使用。参考文献： 1、材料力学李庆华 主编 西南交通大学出版社 2000.11 2、建筑施工扣件式钢管支架安全技术规程（JGJ130-2001）