北京南站外部路网工程4#标段预制T梁横梁、翼板支架搭设施工专项方案.docx

北京南站外部路网工程4标段预制T梁横梁、翼板支架搭设施工专项方案编制： 审核： 审批： 北京城乡建设集团有限责任公司 2008年3月 目录一、编制依据11.1施工图纸11.2主要规范、标准11.3主要参考书籍11.4其它1二、工程概况22.1工程概况22.2 工程特点3三、主要施工方法及工艺43.1施工工艺流程43.2材料选用43.3地基及基础43.4模板支架设计43.5模板加工要求73.6模板安装及支撑设置要求8四、拆除施工工序84.1模板拆除84.2成品保护8五、安全保证措施9六、环境保护和文明施工10附：预制T梁横梁、翼板模板支架受力计算书11一、计算依据11二、计算参数11三、箱梁底模和支架的受力检算113.1计算说明113.2箱梁底模支架受力验算123.3小楞承载力验算133.4 大楞承载力验算153.5 模板支架承载力验算163.6 整体稳定性计算16序号图纸名称出图日期1北京南站外部路网工程桥梁工程（施工图）2007.10序号类别规范、标准名称编 号1国家木结构设计规范GB50005-20032国家混凝土结构工程施工验收规范GB50204-20023国家钢结构设计规范GBJ 17-884国家建筑结构荷载规范GB50009-20015建设部建筑机械使用安全技术规程JGJ 33-20016建设部建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程JGJ130-20017建设部建筑施工现场高处作业安全技术规程JGJ80-918钢管脚手架扣件GB158319北京市北京市城市桥梁工程施工技术规程DBJ01-46-200110北京市北京市市政工程施工安全操作规程DBJ01-56-2001序号名 称出版社出版日期1简明施工计算手册中国建筑工业出版社1989年12月2路桥施工计算手册人民交通出版社2003年7月3建筑施工手册中国建筑工业出版社2003年9月4建筑施工计算手册中国建筑工业出版社2005年6月国家、北京市有关法规、规定以及我项目部对施工现场的踏勘资料。二、工程概况北京南站位于宣武区、崇文区及丰台区交界处，南二环、南三环、马家堡东路、马家堡西路之间，凉水河北侧，项目所处位置十分重要。根据铁道部规划，北京南站由原来的辅助客运站调整为主要客运站，车站主体建筑由铁道部负责，外部道路市政交通设施由北京市负责。为加快工程施工进度、便于施工组织，公联公司将南站外部路网工程划分为九个标段，我公司所承担的为第四标段，标段范围是高架桥南侧立交及南三环立交，主要工程内容包括：桥梁工程、地下车库通道工程、道路工程及雨、污水管工程。桥梁工程内容为：高架桥南侧立交，即高架2立交，由高架桥2出口、入口桥、h3辅路跨凉水河桥和h4辅路跨凉水河桥组成。道路中线位于半径为60125米的圆曲线上，桥梁结构为预制预应力简支梁、现浇混凝土连续箱梁和钢箱叠合梁。高架2出口桥2C12C4三跨为现浇混凝土连续箱梁，单箱单室结构，悬臂1.62m，梁高1.5m。高架2入口桥2R62R10四跨为钢箱叠合梁，单箱双室结构，悬臂1.62m，梁高1.5m。其余部分，即高架2出口桥2C52C9（5跨）、高架2入口桥2R12R6（6跨）以及h3、h4辅路跨凉水河桥（各3跨）为预制预应力简支T梁，梁长25m，梁高1.5m，梁间距1.8m。其中，高架2号出入口桥、h4辅路跨凉水河桥和h3辅路跨凉水河桥预制预应力简支T梁部分，桥梁宽度分别为5m、19.5m和21.5m，每跨分别由5片预制T梁（3片中梁、2片边梁）、10片预制T梁（8片中梁、2片边梁）、11片预制T梁（9片中梁、2片边梁）组成，总计113片预制T梁。每片预制T梁梁长25m，梁高1.5m，梁宽1.2m，中间均有3道横梁（纵剖面呈等腰梯形，上底宽30cm，下底宽25cm，高度1.2m）。此外，高架2号出入口桥、h4辅路跨凉水河桥和h3辅路跨凉水河桥预制边主梁现浇段翼板宽度分别为30cm、97.5cm和107.5cm。这些横梁、边主梁现浇段翼板以及T梁间现浇湿接缝（宽60cm）需要现浇施工以形成连续桥面，在施工时计划预制T梁的横梁和边主梁现浇段翼板搭设支架施工。综合，需要搭设支架施工的T梁横梁、翼板部分情况统计见下表1。表1：搭设支架施工的T梁横梁、翼板部分情况统计序号部位跨数中主梁数量边主梁数量每片梁横梁数量翼板厚度翼板宽度1高架2出口桥53232027.7cm30cm2高架2入口桥63232027.7cm30cm3h4辅路桥38232028.75cm97.5cm4h3辅路桥39232028.83cm107.5cm说明：上表中的中主梁数量、边主梁数量均为每跨数量；1、标段工程为北京南站配套外部路网工程，根据市建委和公联公司要求，全部工程必须于08年7月份完工，施工工期紧，任务重。2、高架2出口桥2C42C6、高架2入口桥2R42R6的预制T梁位于凉水河北岸，梁底距离现状地面约4.58.3m，高架2出口桥2C62C9、高架2入口桥2R12R4以及h4、h3辅路跨凉水河桥T梁位于现状凉水河里，梁底距离现状河底面约6.712.7m，T梁底距离地面（河底面）较高，施工时必须严格按照方案和交底情况执行，加强安全检查巡视，杜绝危险事故的发生。3、施工场地周围有多个标段施工队同时施工，场地周边情况复杂，周围施工机械、车辆、工地人员众多，施工时必须注意与其他标段施工队的协商和沟通，确保文明施工，尽量减小噪音及确保周围人员、车辆的安全。三、主要施工方法及工艺基本施工工艺流程为：施工准备地基处理支架搭设支架校验调整安装底模板钢筋加工及绑扎安装侧模板、端模板砼浇筑砼养护模板、支架拆除根据本工程实际情况，模板材料主要采用16mm厚多层木胶板与100100mm、150100mm方木相结合，支撑采用48mm3.5mm的WJD碗扣式钢管脚手架，满堂红脚手架支架体系，隔离剂选用三旗牌BT-12模板漆。其质量符合现行国家标准规定。碗扣架立杆采用LG120规格，横杆采用HG45、HG60两种规格，可调U型支托KTC60、KHC30两种规格。根据所需材料提前考察，选用质优材料厂家提前加工制作。所用材料必须符合有关技术标准规定，使用前必须严格审核所选用材料的出厂合格证和试验报告，并送往试验室进行验证，合格材料才可使用，不合格的材料一律清除出场。脚手架地基与基础的施工，根据脚手架搭设高度，原土或回填土必须事先进行夯实，然后将基础进行硬化处理，具体为：通过测量放线，在需要搭设支架的地基范围标出，然后将范围内的基础底素土换填为30cm厚砂砾，来满足承受上部结构施工荷载要求。根据高架2出口桥、高架2入口桥、h4辅路跨凉水河桥和h3辅路跨凉水河桥预制T梁部位需要搭设支架施工的横梁、翼板形状尺寸进行设计，具体为：（1）预制T梁横梁模板支架设计为便于钢筋绑扎、模板加固及灌注砼，施工时必须搭设脚手架。脚手架采用48mm，壁厚3.5mm的WJD碗扣式钢管脚手架，按横梁纵向0.45米、横梁横向0.6米间距，层高1.2米架设脚手架，脚手架在横梁纵向共搭设3排，在横梁横向方向依据0.6米的间距和桥梁宽度灵活确定，并在钢管脚手架的两侧按照3m远间距设置1道（或上下各1道，具体视T梁高度情况适当调整）钢管斜撑来加强它的整体稳定性。最后在横梁底部沿着横梁长度方向放置与钢管脚手架位置一致的分布荷载的方木（1510cm，间距60cm）作为主楞，再在上面沿着横梁宽度方向放置方木（1010cm，间距20cm）作为次楞，最后在次楞上面固放木模板，底座与木模用铁钉固定。搭设时脚手架底部稳固支撑在钢管脚手架底托上（钢管脚手架底托垫在1010cm的方木上）。钢管脚手架立杆间的顺横梁方向的两个侧面上以及横梁每隔3米远的横剖面上分别上下交叉设置2道、2道剪刀撑（视T梁高度情况可适当调整）。具体见下“图1：预制T梁横梁支架搭设横剖面示意图”。搭设作业时，钢管应从底层往高层搭，钢管立杆顶、底部应通过KTC60、KHC30两种规格的可调U型支托进行调整，底托稳固支放在垫于硬化处理后的地面的1010cm方木上。搭设脚手架时，作业工人必须佩带安全带，且应将安全绳挂在上方牢固的地方。脚手顶部设作业平台，其四周设不小于1.2m高的防护栏杆。图1：预制T梁横梁支架搭设横剖面示意图说明：1、图中单位均为cm；2、图中横向分配方木间距为45cm，纵向分配方木间距为20cm，图中仅示意；3、图中剪力撑在每隔3m远的横剖面上设置1道（或2道，具体视梁底高度灵活设置）。4、图中钢管斜撑按照3m远间距设置1道（或上下各1道，具体视横梁高度实灵活设置），图中仅示意。（2）预制T梁翼板模板支架设计h4、h3辅路跨凉水河桥预制边主梁的翼板宽度较大（分别为97.5cm和107.5cm），为便于钢筋绑扎、模板加固及灌注砼，施工时同样需要搭设脚手架。脚手架采用48mm，壁厚3.5mm的WJD碗扣式钢管脚手架，按横桥向0.45米、顺桥向0.6米间距，层高1.2米架设脚手架，脚手架在翼板横向共搭设5排（两边各宽出翼板一定宽度），在顺桥向依据0.6米的间距和桥梁长度灵活确定,并在钢管脚手架顺桥向的两侧按照3m远间距设置一道钢管斜撑来加强它的整体稳定性。最后在横梁底部沿着横梁长度方向放置与钢管脚手架位置一致的分布荷载的方木（1510cm，间距60cm）作为主楞，再在上面沿着横梁宽度方向放置方木（1010cm，间距20cm）作为次楞，最后在次楞上面固放木模板，底座与木模用铁钉固定。搭设时脚手架底部稳固支撑在钢管脚手架底托上（钢管脚手架底托垫在1010cm的方木上）。钢管脚手架立杆间的顺桥向的两个侧面上以及每隔3米远的横剖面上分别上下交叉设置2道、2道剪刀撑（视T梁高度情况可适当调整）。具体见下“图2：预制T梁翼板支架搭设横剖面示意图”。搭设作业时，钢管应从底层往高层搭，钢管立杆顶、底部应通过KTC60、KHC30两种规格的可调U型支托进行调整，底托稳固支放在垫于硬化处理后的地面的1010cm方木上。搭设脚手架时，作业工人必须佩带安全带，且应将安全绳挂在上方牢固的地方。脚手架顶部设作业平台，其四周设不小于1.2m高的防护栏杆。后附预制T梁横梁、翼板模板支架受力计算书。图2：预制T梁翼板支架搭设横剖面示意图说明：1、图中单位均为cm；2、图中横向分配方木间距为45cm，纵向分配方木间距为20cm，图中仅示意；3、图中剪力撑在每隔3m远的横剖面上设置1道（或2道，具体视梁底高度灵活设置）。3.5模板加工要求木模板表面平整度控制在1mm以内，拼缝小于1mm，模板必须具备足够的强度、刚度、稳定性，检查时重点检查面板拼接牢固性及加工尺寸。模板加工完毕后必须经过项目部技术、安全、质检人员自检并报监理验收合格后方可使用。模板进入现场后，预先拼装模板，校对模板的平整度、尺寸、拼缝等。3.6模板安装及支撑设置要求1、模板能保证混凝土结构各部分设计形状、尺寸和相互间位置正确；2、模板具有足够的强度、刚度和稳定性，能承受新浇筑混凝土的重力、侧压力及施工中可能产生的各项荷载；3、模板接缝处不漏浆，制作简单，安装方便，便于拆卸和多次使用；4、模板能与混凝土结构的特征、施工条件和浇筑方法相适应；5、安装模板前要清除杂物，做好修整模板的定位预埋件，做好测量放线工作，模板打磨平整并涂脱模剂，准备塞缝双面密封胶条等准备工作。四、拆除施工工序4.1模板拆除1、预制T梁横梁及翼板部位板模板的拆除需待砼强度达到设计及规范要求后方可拆模。具体见下表2：表2：板模板的拆除条件结构类型结构跨度（m）达到设计的混凝土立方体抗压强度标准值的百分率（%）板2502、87581002、板模板的拆除按照先拆水平杆、再拆立杆的顺序，每根主龙骨留12根立杆暂不拆，操作人员站在已拆除的空隙，拆去近旁立杆，使其主龙骨自由坠落，再用钩子将模板钩下，待该段模板全部脱模后，集中运出。4.2成品保护1、模板拆除时，混凝土强度能保证其表面及楞角不因拆除模板受损坏，方可拆除。2、拆下的模板及时清理粘连物，涂刷脱模剂，拆下的扣件及时集中收集管理。3、拆模时严禁模板直接从高处往下扔，以防止模板变形和损坏。4、安装模板时轻拿轻放，严禁碰撞已安装好的模板和其它硬物；调整模板时，要注意保护模板下口海绵条。5、严格控制拆模时间，拆模时按程序进行，禁止用大锤敲击或撬棍硬撬，以免损伤砼表面和棱角。6、模板在使用过程中应加强管理，分规格堆放，及时修理，保证编号的清晰。五、安全保证措施1、模板加工及安装前，技术员、安全员必须进行书面的技术安全交底。2、吊装模板时，必须在模板就位并连接牢固后，放可脱钩，并严格遵守吊装机械使用安全有关规定。3、登高作业时，各种配件放在工具箱内或工具袋内，严禁放在模板或脚手架上。4、装拆施工时，上下有人接应，随拆随运转，并把活动部件固定牢靠，严禁堆放在脚手架上或抛掷。5、雷雨天施工要设防雷击措施。6、拆除模板时由专人指挥和有切实可靠的安全措施，严禁非操作人员进入施工现场内。7、操作人员配挂好安全带，禁止站在脚手架的横杆上操作，拆下的模板集中吊运，并多点捆牢，不准向下乱扔。8、拆模间歇时，将活动的模板、支撑等固定牢固，严防突然掉落、砸伤他人。9、模板放置时不得压有电线、气焊管线等。10、模板拆除时严禁使用大杠或重锤敲击。拆除后的模板及时清理砼渣块,并由专人负责校对模板几何尺寸，偏差过大及时修理,以防影响再次使用。11、脚手架及模板上禁止堆放钢筋。12、经常检查脚手架的接头处是否牢固，检查安全防护设置是否齐全；走道及跳板通道应经常清扫或进行防滑处理。13、模板加工所用的机械设备，必须有可靠的固定措施及漏电保护装置，确保设备处于良好的工作状态，用后立即断电。不准非电工私拉乱接。操作人员必须严格按机械操作规程操作，不得违章作业。14、安装模板所用架子必须由专业架子工搭设，搭设必须稳固。15、拆模时必须得到项目技术部门书面同意，模板拆卸范围内专人看守，闲杂人等不得入内，拆卸时保证稳固支撑防止倾倒。16、安全员、工长做好日常检查工作，及时发现问题消除事故隐患。六、环境保护和文明施工1、本工程地处城乡接合处，文明施工和保证交通畅通十分重要，施工时，严格按北京市施工现场管理法规进行现场文明施工和交通安全管理工作，同沿线单位和居民搞好协作，既要方便沿线居民生活，又要保证为工程顺利施工创造良好环境条件。2、施工现场设一图五板及施工标牌。内容应符合实际，项目齐全。3、场地内施工时，要特别注意材料的堆放管理，材料应分类定点存放，摆放要整齐，并有防雪、防潮措施，并做到每天清场一次。4、施工区域、施工道路要保持湿润，防止扬尘的产生，做到每天用洒水车洒水。5、施工区域内的围挡、交通警示牌，保持干净、清晰，尽力做到随脏随洗，道路路面保持干净、无淤泥、无积水。6、施工时尽量减少噪音，防止扰民现象的发生。7、高空施工作业，要系好安全带。附：预制T梁横梁、翼板模板支架受力计算书一、计算依据1.1混凝土结构工程施工及验收规范(GB50204-2002)1.2建筑施工手册1.3多层木胶合板1.4 建筑施工脚手架实用手册1.5组合钢模板技术规范（GB50214-2001）1.6建筑工程大模板技术规程（JG174-2003）二、计算参数2.1钢材物理性能指标 弹性模量 E=2.06105MPa (E=2.1105MPa)2.2钢材强度设计值 抗拉、抗压抗弯强度设计值 f=215MPa 抗剪强度设计值 fV=125MPa2.3多层木胶合板性能指标 弹性模量E4.68103N/mm2抗拉强度设计值 f9.7N/mm22.5 木材物理力学性能指标(计算值) 弹性模量 E=9103MPa 弯曲强度 f=13MPa2.6容许挠度 多层木胶板板面 1mmL1/400 模板主肋 1.5mmL2/400三、横梁、翼板底模和支架的受力检算高架2号出口桥、高架2号入口桥、h4辅路跨凉水河桥和h3辅路跨凉水河桥预制预应力简支T梁部位横梁、翼板的底模均采用16mm厚的多层木胶板，支撑小楞均采用100100mm的方木，间距200mm，大楞均采用150100mm的方木，间距600mm。碗扣架立杆采用LG120规格，横杆采用HG45、HG60两种规格，可调U型支托KTC60、KHC30两种规格。钢管脚手架采用48.53.5mm的WDJ碗扣式钢管脚手架，碗扣架格构均为：450600mm，即横向间距为450mm，纵向间距为600mm，步距为600mm，层高为1200mm；由于高架2号出口桥、高架2号入口桥、h4辅路跨凉水河桥和h3辅路跨凉水河桥预制T梁部位横梁、翼板的厚度分别为1.2m和2028.83cm（不等），在此计算时偏安全考虑，取横梁模板支架进行验算。横梁底模均为16mm厚多层木胶板，按照1m的板宽作为计算的单元，小楞为100100mm方木，间距为200mm。（1） 荷载模板自重 q=300N/m21.2=360N/m21m=360N/m钢筋砼自重 q=26000N/m31.2m1m1.2=37440N/m施工人员及设备（按照均布荷载考虑）q=2500N/m21.41m=3500N/m施工人员及设备（按照集中荷载考虑） p=2500N1.4=3500N振捣砼时产生的荷载 q=2.0KN/m21.42.8KN/m21m=2800N/m其它可能产生的荷载，此考虑凤荷载，按照建筑结构荷载规范（GB 50009-2001）北京地区n=50年一遇基本风压考虑，q=0.45KN/m21.4=0.63KN/m21m=630N/m（2）内力计算：按三跨连续梁计算，取1米宽板带计算A、 施工荷载为均布荷载情况下：Mmax=0.1ql2=0.1（360+37440+3500+2800+630）0.22=178.92N.mVmax=0.6ql=0.6（360+37440+3500+2800+630）0.2=5367.6NB、 施工荷载为集中荷载情况下：Mmax=0.1ql2+0.175pl=0.1（360+37440+2800+630）0.22+0.17535000.2=287.42N.mVmax=0.6ql+0.65p=0.6（360+37440+2800+630）0.2+0.653500=7222.6N取A、B中最大值进行强度验算。（3） 强度验算模板抗剪应力 fv=1.4N/mm2 、抗弯fm=13N/mm2 、E=4.68103N/mm2W=bh2/6=110001616/6=42667mm3=Mmax/W=287.421000/42667=6.74N/mm2fm=13N/mm2,满足=3Vax/2bh=37222.6/2/1000/16=0.677N/mm2fv=1.4N/mm2,满足（4）刚度验算I=bh3/12=1000163/12=341333mm4W=0.677ql4/100EI=0.677（360+37440+630）/10002004/1004.681000341333=0.261mml/400=200/400=0.500mm（满足） 小楞间距为200mm，主楞间距为600mm，即支撑间距为600mm。（1）荷载取值及组合施工时各种荷载的取值如下：木模板自重： 300N/m2钢筋砼自重 q=26000N/m31.2m1m=31200N/m施工人员及设备（按照均布荷载考虑）： 2500N/m2施工人员及设备（按照集中荷载考虑）： 2500N振捣砼时产生的荷载 q=2.0KN/m2=2000N/m2其它可能产生的荷载，此考虑凤荷载，按照建筑结构荷载规范（GB 50009-2001）北京地区n=50年一遇基本风压考虑，q=0.45KN/m2=450N/m2 根据规范各种荷载组合如下：施工人员及设备施工荷载按均布荷载考虑时，荷载设计值如下：均布荷载荷载设计值：q1=（300+31200）1.2+(2500+2000+450)1.4）0.2=8946N/m；施工人员及设备施工荷载按集中荷载考虑时，荷载设计值如下：均布荷载荷载设计值：q2=(（300+31200）1.2+(2000+450)1.4)0.2=8246N/m；集中荷载设计值：P=2500N1.4=3500N（2）内力计算按两等跨连续梁进行内力分析，计算简图如下： 施工人员及设备施工荷载按均布荷载考虑时：M1=0.125q1L2 =0.12589460.62=402.57N.mQ1=0.625q1L= 0.62589460.6=3354.75N施工人员及设备施工荷载按集中荷载考虑时： M 2=0.125q2L2+0.2PL=0.12582460.62+0.235000.6=791.07N.mQ2=0.625q2L+0.7P=0.62582460.6+0.73500=5542.25N取施工人员及设备荷载考虑为集中力和均布荷载时作用下引起的弯矩、剪力（较大值）进行截面验算（3）截面验算1） 强度验算本工程采用松木，弹性模量E=9000N/mm2，抗弯设计强度fm=13N/mm2。W = bh2/6 = 1001002/6=166667mm3 = M/W =791070/166667=4.75N/mm2 fm = 13N/mm2（满足要求）2） 挠度验算I=bh3/12=1001003/12=8333333mm4f=0.521q2L4/100EI=0.52189460.64109/10090008333333=0.081mm f=600/400=1.500mm满足要求大楞间距为600mm，支撑间距为600mm。（1）内力计算按二等跨连续梁进行内力分析，计算简图如下：图中的P=（300+31200+2000+2500+450）0.60.2=4374N验算大楞的承载力时 q采用1.5KN/m21.41.2=2520N/m。则：跨中弯矩M=0.222PL+0.07ql2=0.22243740.6+0.0725200.62=646.12N.M;支座弯矩：M=0.33343740.6+0.12525200.62=987.33N.M（2）截面验算1） 强度验算本工程采用松木，弹性模量E=9000N/mm2，抗弯设计强度fm=13N/mm2；W = bh2/6=1501002/6=250000mm3 =M/W=987330/250000=3.95N/mm2 fm=13N/mm2满足要求2） 刚度验算I=bh3/12=1501003/12=12.5106mm4f=1.466PL3/100EI=1.46643746003/100900012.5106=0.123mm f=600/400=1.500mm 满足要求。（1）荷载木模板自重=360N/m2，钢筋砼自重=31200N/m2，施工人员及设备均布荷载=2500N/m2, 振捣砼时产生的荷载 q=2.0KN/m22000N/m，其它可能产生的荷载，此考虑凤荷载，按照建筑结构荷载规范（GB 50009-2001）北京地区n=50年一遇基本风压考虑，q=0.45KN/m2=450N/m立杆轴向设计值：N =（360+31200）0.60.451.2+（25002000450）1.40.60.45=12096.54N（2）截面验算i为钢管截面回转半径近似值，d为钢管内径=40mm，D为钢管外径=48mm，L为横向钢管间距，为钢管纵向弯曲系数，为钢管受压强度值，f=215 N/mm2为钢管强度设计值。i=0.35（d+D）/2=0.35（40+48）/2=15.8=L/i =1200/15.8=75.95 80=1.02-0.55（38.96+20）/1002=0.828A0=r2=489=N/A0=12096.54/(0.828489)=29.88N/mm2 f =215 N/m2（满足要求）48圆管A=489mm2查建筑施工手册得fc215N/mm2，1.5607；立杆的层距为1200mm，那么立杆有效计算长度为：1.51.21.8；i=15.8=l0/i=1.8/15.81000113.9查建筑施工手册得立杆稳定性系数为 0.5710.9N/A=0.912096.54/（0.571489）38.99fc/215/1.5607137.76综上计算，碗扣脚手架验算满足要求。